Как сделать твердотопливный котел своими силами

Некоторые называют такое отопительное оборудование обычной печкой, но в бочке с водой, и говорят, что КПД будет составлять максимум 10%. Но это далеко не так, твердотопливный котел и простая печь сильно отличаются между собой. Дело в том, что процесс горения твердого топлива очень длительный по времени. Так, газ или солярку можно целиком сжечь за короткое время, а вот с дровами или углем такой фокус не пройдет. Именно поэтому и требования к таким котлам другие, чем требования в обычной печи.

 

Примечательно то, что котел длительного горения вовсе не обязательно покупать, такую конструкцию можно соорудить даже самостоятельно. Это хорошее решение для населенных пунктов, где нет центрального газоснабжения, а также это экономно. Но прежде, чем приступать к выполнению работ, надо изучить все, даже самые мельчайшие нюансы процесса.

 

 

Преимущества таких котлов перед обычной печью

 

Конечно, в деревне можно соорудить традиционную печь из кирпича, и радоваться такому источнику тепла. Но конструкция печи весьма непрактична, да и топливо расходуется не рационально. А что говорить об уходе, регулярно чистить печь от сажи и золы – не самое приятное занятие. Перепады температуры в разных частях дома или даже комнаты также не позволяют обустроить оптимальный микроклимат. В такой ситуации котел длительного горения на твердом топливе будет лучшим решением проблемы.

 

 

Это специальная конструкция, для работы которой применяется уголь, дрова и другие виды твердого топлива. Популярными такие котлы стали совсем недавно, но их преимущества уже оценили миллионы пользователей. Мощности устройства хватает не только на обогрев жилого дома, твердотопливные используются даже в больших производственных помещениях.

 

Также стоит учесть, что котел такого типа намного экономнее, чем простые твердотопливные агрегаты. Устройство длительного горения может работать практически без перерыва в течение всего холодного сезона, достаточно лишь своевременно загружать топливо. Кстати, если вы переживаете, что вам придется подкидывать дрова каждый час, то это зря, загрузка происходит 1 раз в несколько дней. В качестве топлива можно использовать уголь, дрова или специальные брикеты. Есть на рынке и промышленные модели таких котлов, но они слишком большие, самостоятельно сделать их точно не получится.

 

 

Разновидности котлов длительного горения

 

Такие котлы являются альтернативой отоплению приборами, которые работают при помощи газа. Агрегат длительного горения называют очень практичным, и простым в применении оборудованием.

 

К важным преимуществам относят еще и длительный срок эксплуатации. По экологичности работы и экономному расходу топлива к котлам длительного горения также нет претензий. Именно поэтому оборудования такого типа и стало популярным.

 

 

Сегодня на рынке представлены такие варианты котлов:

1. Пиролизный.
2. Классический.
3. Шахтный.

 

Пиролизный

 

Котлы данного вида производят тепло путем сжигания древесного газа, который появляется при тлении древесины. В такой конструкции при работе будет пламя, которое напомнит вам газовую горелку или паяльную лампу. Температуры внутри также очень высокие, в нижней камере этот показатель достигает 12 тысяч градусов.

 

Из-за того, что сгорание происходит сверху вниз, а главный элемент теплообмена расположен внизу, происходит максимально эффективная передача тепла. Такой принцип работы позволяет оборудованию и максимально нагреть теплоноситель.

 

 

Главным преимуществом котла данного типа является то, что на одной закладке топлива оборудование будет вырабатывать тепло очень долго. Котел действует по принципу пиролизного сгорания, и при слишком малом количестве воздуха и высокой температуре начинается разложение древесины на летучие элементы, которые и начинают процесс горения.

 

К положительным сторонам этого варианта также относят:

• Высокий коэффициент полезного действия (85%);
• В таких котлах загрузочная дверца весьма объемная, что позволяет без проблем очищать камеру сгорания;
• Для производства теплообменников применяют прочный лист стали высокого качества;
• В конструкции предусмотрен мощный вентилятор;
• Управление электронной системой происходит благодаря циркуляционному насосному оборудованию;
• Пиролизный котел может использоваться даже для отопления производственных помещений.

 

Классический

 

Варианты классических твердотопливных котлов оснащаются топкой большого объема, что также позволяет увеличить длительность сгорания. В качестве топлива используются:

• Разные виды угля;
• Древесные брикеты;
• Дрова.

 

 

Но такой котел имеет достаточно низкий, по сравнению с другими вариантами, коэффициент полезного действия, на одной закладке долго продержаться не получится. Но есть и преимущества, среди которых самое главное – цена. Стоимость заводских вариантов классических твердотопливных котлов начинается с отметки в 30000 рублей.

 

Часто котел такого типа используют как резервное отопительное оборудование. В таком случае обогрев происходит при помощи газового котла, а при необходимости можно сразу переключиться на твердотопливный агрегат.

 

Шахтный

 

Котлы такого типа используются для сжигания разных сыпучих материалов. В конструкции есть вентилятор, который подает воздух в топку, все это управляется благодаря микропроцессору. Шахтные котлы очень большие по габаритам, и конструкция у них сложная, самостоятельно соорудить такое оборудование непросто.

 

 

Преимущества шахтного котла:

• Уникальная конструкция, которая обеспечивает эффективную работу;
• Наличие загрузочной дверцы с большим сечением и наличие крупного бункера;
• Для сгорания можно применять любой материал;
• Температурные показатели выбросов находятся в пределах нормы.

 

Другие классификации приборов длительного горения

 

Делят такие агрегаты не только по принципу сжигания, а еще и по виду применяемого твердого топлива:

1. Котлы, которые вырабатывают тепло при сгорании дерева. Для отопления в некоторых агрегатах покупают специальные пеллеты-гранулы, которые делают из отходов древесины.
2. Универсальные модели. В таких устройствах можно закладывать разнообразные варианты твердого топлива или даже делать из них смеси.

 

 

Важным критерием является и автоматика оборудования. Если для котлов нужно подключение к электросети, то они – зависимые, а если нет, то – независимые.

 

Плюсы и минусы самодельных агрегатов

 

Как уже говорилось, котлы такого типа можно сделать и без специального оборудования и без помощи мастеров. У агрегатов, сделанных самостоятельно, есть такие положительные свойства:

• Длительность работы котла от одной закладки топлива в 2 раза превышает длительность работы традиционных котлов на дровах. Если речь идет об угле, то будет разница в 3 раза по длительности работ;
• Конструкция очень простая, поэтому даже при изготовлении отопительного агрегата своими руками, получится сделать все быстро. Ну и, конечно же, это получится намного дешевле, чем покупка заводского варианта;

 

 

• Возможности усовершенствования оборудования. Так, один из самых популярных заводских вариантов имеет показатель эксплуатационного давления в 1,6 Бар. Это достаточно низкий уровень, а сами вы сможете сделать агрегат, в котором давление будет составлять до 3 Бар;
• Работа на разных типах топлива. В котел вы можете закладывать дрова, уголь или отходы в виде опилок и т.д. Главное, чтобы к топливной камере был постоянный приток воздуха. А вот влажность древесины не настолько важна.

 

Мастера немного упростили конструкцию, чтобы такие котлы действительно можно было сделать без сторонней помощи и производственного оборедование. Главное изменение в системе подачи кислорода. Телескопический элемент сделать достаточно сложно, и сейчас вместо нее начали использовать стальную трубу, у нее длина на 30-50 сантиметров больше высоты самой топки. На конце устанавливается «блин» и элементы рассеивания воздуха. Другая часть торчит из крышки конструкции, на ней надо установить заслонку, чтобы контролировать подачу воздуха.

 

Недостатки у самодельных котлов те же, что и у заводских вариантов, но когда вы делаете котел самостоятельно, то такие недостатки можно исправить, и сделать все действительно качественно:

1. Цилиндрическая форма. Обычно у таких котлов цилиндрический корпус, и без вальцовочного станка придать такую форму металлу очень сложно. Но выход есть, можно соорудить топку из пустых баллонов, которые предназначаются для пропана. Также можно использовать трубы необходимого диаметра. Но стоит учесть, что такие трубы очень прочные, толщина стенок у них составляет 5 миллиметров и больше, поэтому вес конструкции значительно увеличится.

 

 

2. Кратковременное горение. Не всегда нам нужно, чтобы котел работал весь день, иногда надо лишь пару часов прогреть дом, и выключить оборудование. Для этого следует загрузить топку котла лишь на четверть. Сделать это очень сложно, но в самодельных конструкциях такая проблема решается, вы можете оборудовать дополнительную дверцу посередине, и она будет использоваться для частичной закладки дров.

 

 

3. Конструкция котлов длительного горения такая, что лучше не подбрасывать топливо «на ходу». Для качественной загрузки дров или угля надо дождаться полного сгорания предыдущей порции. Если при работе котла открыть дверцу, то из нее дым начнет выходить внутрь дома, и топливо придется подкидать очень быстро и абы-как. Решается такая проблема установкой теплоаккумулятора.

 

Принцип работы, схема и чертежи

 

Принцип работы отопительного оборудования такого типа основан на сжигании того или другого типа топлива путем верхнего либо верхне-нижнего горения. В этом процессе значительно увеличивается длительность сжигания твердого топлива, и увеличивается количество калорий тепловой энергии.

 

 

Главным отличием таких котлов является применение камер больших размеров, в которые загружаются дрова, уголь или другой материал. Верхнее горение позволяет достичь внушительных результатов лишь при одной укладке топлива.

 

 

Чертежи значительно упростят эту задачу. В частности, они показывают, что в конструкции нет колосника с зольником, а в нижней части расположен закрытый поддон. Это позволяет исключить горение дров в верхней, цилиндрической части котла.

 

 

Поток воздуха идет сверху, далее специальный распределитель распространяет его по всему устройству. Кстати, распределитель – подвижная деталь, что позволяет регулировать процесс. В верхней части устройства постепенно происходит накопление элементов сгорания и золы. Эта зона «соседствует» от участка, где происходит первичное сгорание, для отделения используется стальной диск. На входе в камеру монтируется автоматический настройщик тяги – специальное устройство, которое помогает определить температуру источника тепла, и по этих показателях настраивается скорость истечения газа. Функции теплообменника выполняет сам корпус нашего котла.

 

 

Также в устройстве есть специальные участки для подключения подаваемой и обратной жидкости, термометра и тяги. Теплоизоляционная оболочка позволяет сделать конструкцию более надежной.

 

Делаем котел сами

 

Чтобы сделать твердотопливный котел длительного горения, вам понадобится:

• Стальная труба с диметром от 300 и толщиной стенки от 3 миллиметров;
• Листовой металл (толщин материала – 4 миллиметра);
• Стальная труба 60 мм (применяется для подачи воздуха), а также труба на 100 мм (для отвода дыма);
• Инструменты: сварочное устройство, болгарка.

 

 

Отопительное оборудование такого типа надо монтировать только на гладкую горизонтальную поверхность. В некоторых случаях, делают специальную опалубку из бетона, что повышает не только прочность, но и безопасности.

 

Пошаговая инструкция сооружения котла:

1. Трубу для конструкции надо обрезать на определенную длину (обычно это от 80 до 100 сантиметров). Если сделать более длинной основу, то процесс закладки топлива усложнится. Далее следует выровнять края, приварить днище из металлического листа. Также котлу можно сделать ножки из швеллера.
2. На этом этапе необходимо сделать распределитель потоков воздуха, для этого подготавливают круг, диаметр которого на 2 сантиметра меньше диаметра трубы. В центре такого круга надо сделать небольшое отверстие. К нижней зоне распределителя следует приварить крыльчатку со стальными лопастями, их ширина не должна быть больше 5 сантиметров. В верхней зоне монтируется труба 60 мм таким образом, чтобы отверстие было в ее центре. Стоит учесть, что высота трубы должна превышать высоту самого котла. Вверху также приваривается заслонка, которая позволит регулировать подачу воздуха.
3. Внизу конструкции необходимо сделать дверцу для удаления золы. Для этого вырезаем вогнутый прямоугольник, лучше всего использовать болгарку. К этому элементу крепятся петли и запорная ручка.

 

 

4. В верхней зоне устройства приваривается дымовая труба на 100 миллиметров. Следует учесть, что она должна быть почти горизонтальной как минимум на 40 сантиметров, далее этот элемент пропускается через теплообменник (бак).

 

В конце остается лишь сделать крышку с отверстием для трубы распределителя. Она должна плотно прилегать к камере сгорания, если этого не сделать, то будет идти дым.

 

Подключение и монтаж

 

На самом деле своими руками это сделать совсем несложно. Способ установки выбирается с учетом некоторых особенностей отопительного оборудования:

• Температура наружных стенок может быть очень высокой, даже если вокруг установлена водяная рубашка;
• Самодельные котлы в основном имеют ординарные стенки.

 

Стоит учесть, что конструкция не должна устанавливаться ближе, чем на 50 сантиметров от примыкающей стенки. Если стена дома сделана из горючего материала, то надо сделать дополнительную изоляцию. Для этого используется кирпичная кладка, более простым вариантом будет установка оцинкованных листов стали и асбестовой прокладки. После этого, между дымоходом и перекрытием оставляется место (25 сантиметров), которое надо заполнить базальтовой ватой и зашить оцинковкой.

 

Также лучше сделать фундамент под котел, ведь конструкция достаточно много весит, и при полной закладке топлива масса и нагрузка на пол увеличиваются. Для фундамента лучше всего использовать армированный бетон с «начинкой» из щебня. Далее к котлу приваривается заранее сделанный дымоход, и вся система подключается к водяному контуру. Детальнее разобраться в этом вопросе поможет схема подключения.

 

Полезные советы по изготовлению

 

Чтобы в самодельном котле вы могли использовать любой вид твердого топлива, и устройство прослужило как можно дольше, для топки лучше применять трубы из жаропрочной легированной стали. Но этот материал очень дорогой, более доступной альтернативой будет бесшовная стальная труба 20 марки (используется для перемещения пары).

 

 

Если для камеры топки вы используете баллон, то стоит учесть, что итак небольшой объем уменьшится из-за срезанного верха и зольника. Решить проблему можно очень простым способом, сделать котел из двух баллонов, тогда объема топки точно хватит. Также можно обойтись без зольника, а отрезанный верх баллона использовать как крышку. Второй способ весьма эффективный при обогреве небольших помещений.

 

Когда котел уже готов, дверцу зольника необходимо герметизировать. Вначале плотно подгоните ее к проему на петлях, а по периметру дверцы надо установить асбестовый шнур. Если в вашем котле будет и дополнительная дверца для частичной загрузки, то ее также следует герметизировать.

 

Эксплуатация котла

 

Для таких котлов можно применять различные виды топлива:

• Каменный уголь;
• Бурый уголь;
• Антрацит;
• Древесные пеллеты и брикеты;
• Дрова;
• Сланцы с торфом.

 

Для деревянных материалов характерным является высоких выход летучих элементов при сгорании. Самым популярным видом топлива для таких конструкций является каменный уголь. Горючие сланцы обладают очень высокой зольностью, поэтому редко используются в приборах отопления.

 

 

Применять котел очень просто. Прежде всего, необходимо загрузить топливо в камеру, и сделать это максимально плотно, не оставляя больших промежутков, ведь от этого зависит длительность горения. Если вы будете использовать каменный уголь, то следует учесть, что пополнять его во время горения запрещено. В случае с дровами, их можно подкидывать, но не стоит широко открывать дверцы, чтобы не обжечься.

 

По влажности особых требований нет, но все же лучше использовать сухие материалы, у них лучше качества при горении. При использовании торфа и угля необходимо обязательно использовать коллектор подачи воздушного потока.

 

Отзывы

 

Игорь Королев, 52 года, Нижний Новгород

Сейчас мы с женой начали все больше времени проводить на даче, а не в городе, там чистый воздух, спокойствие и тишина. Вот только зимой находиться там было нереально, обогреватели не спасали, а системы отопления слишком дорогие. И тут сосед мне предложил сделать котел длительного горения своими руками. Сам я бы вряд ли справился с такой задачей, но он делал уже такой котел себе, и помог мне в этом деле. На материалы было потрачено совсем немного денег, зато теперь на даче тепло даже зимой.

 

Геннадий Крыльцов, 43 года, Красноярск

Я даже раньше и не знал, что отопительные системы можно сделать своими руками, а цены на отопительное оборудование в магазине просто пугали. Но в интернете я наткнулся на статью о самодельных котлах длительного горения. Я увидел, что люди сами делают не только эффективные, но и очень красивые устройства с кованными элементами и т.д. Решил и я попробовать свои силы. После прочтения пошаговой инструкции, просмотра несколько видеороликов и консультации со знакомым мастером я принялся за работу. Не скажу, что делать вся уж очень легко, но за несколько дней я справился. В результате получилась недорогая и эффективная отопительная система.

 

Дмитрий Грицук, 39 лет, Чернигов

Я много чего на даче сделал своими руками, соседи даже удивляются. Дом строил сам, баню тоже сам построил, не говоря уже о таких мелочах, как укладка ламината, установка дверей и т.д. Но когда дело дошло до вопроса отопления, то даже я думал, что без дорогостоящей покупки котла мне не обойтись. Но решил все же поискать в интернете, и нашел инструкцию по изготовлению твердотопливного котла длительного горения. Сделать такой прибор вовсе несложно, и на материалы много денег не понадобилось – отличное решение для дачников.

 

Видео