Котел для отопления длительного горения своими руками

Самостоятельная сборка дровяного котла длительного горения

Здесь вы узнаете:

Самодельные твердотопливные котлы являются недорогими источниками тепла там, где до сих пор отсутствуют газовые магистрали. Сжигая в своих топках дрова, они выделяют большое количество тепловой энергии, расходующейся на обогрев жилых помещений. Но они требуют постоянного внимания пользователей, что связано с быстрым сгоранием топлива. Давайте посмотрим, как собираются котлы длительного горения на дровах своими руками с загрузкой на 24 часа, не требующие частой загрузки горючего.

В этом обзоре мы рассмотрим:

• Основные особенности дровяных котлов;
• Принципы реализации длительного горения;
• Разновидности котлов длительного горения, работающих на дровах;
• Инструкции по самостоятельной сборке.

После прочтения данного обзора вы сможете принять решение, какой котел можно собрать своими руками.

Отопление дровами – плюсы и минусы

Самодельные дровяные котлы активно используются для обогрева жилых помещений – это небольшие дачные домики и крупные частные домовладения, расположенные в местах, далеких от газовых магистралей. В качестве топлива для них используются дрова или каменный уголь. Угольные агрегаты отличаются высоким тепловыделением, но достать это топливо получается далеко не всегда. Поэтому люди отдают предпочтение дровяным моделям.

Давайте рассмотрим основные достоинства самодельных котлов на дровах:

• Не нужно разрешение на установку и эксплуатацию – мы вправе самостоятельно распоряжаться данным оборудованием;
• Дешевизна в эксплуатации – по сравнению с электрическим отоплением, обогрев дровами более дешев. А если обрести источник бесплатных поленьев, то останется потратиться только на сборку отопительного котла;
• Независимость от электросетей – это относится к самым простым агрегатам, в составе которых отсутствуют электрические узлы;
• Возможность реализации длительного горения – оно позволит снизить количество подходов для закладки все новых порций горючего;
• Дешевизна в сборке – самодельный котел на дровах для частного дома будет стоить дешевле, чем его заводской аналог.

Есть и некоторые недостатки:

Только постоянная чистка котла и его систематический плановый ремонт смогут обеспечить стабильную и эффективную работу агрегата на всем протяжении его эксплуатации.

• Самодельные дровяные котлы для отопления дома могут не выйти на максимальный КПД – сказываются ошибки кустарной сборки;
• Котлы на твердом топливе на угле и дровах требуют регулярной очистки – то есть, мы можем избавиться от необходимости частой закладки горючего, но с проблемой очистки справиться невозможно. Поэтому нам придется регулярно очищать оборудование от сажи и золы;
• Сложность самостоятельного монтажа – самодельные котлы длительного горения на дровах, с водяным контуром, могут показаться сложными в изготовлении. И чем меньше опыта работы с инструментами, тем более сложной покажется задача.

Кроме того, самодельные котлы длительного горения не отличаются нормальными внешними данными, хотя здесь все зависит от мастерства сборщика.

Способы реализации длительного горения

Основная проблема, преследующая пользователей котлов на дровах, заключается в отсутствии длительного горения. Нам приходится регулярно подбрасывать в их топки все новые порции дров. И если днем с этим еще можно как-то смириться, то ночью проблема обостряется – если не уделить оборудованию должного внимания, то топливо потухнет. Уже через час после затухания температура в комнатах начнет падать.

Данную проблему можно решить довольно интересным способом – встроить в котел на дровах электрический нагреватель (ТЭН). Длительного горения мы здесь не получим, но ТЭН сможет поддерживать в контуре определенную температуру, обеспечивая пользователей теплом. Правда, такой подход чреват большим расходом электроэнергии – за месяц может «нагореть» до нескольких тысяч рублей, в зависимости от площади домовладения и мощности самого ТЭНа.

Твердотопливные котлы длительного горения, работающие на дровах и угле, полностью решают проблему с частой загрузкой горючего. Некоторые из них могут гореть до нескольких дней, обеспечивая потребителей теплом. Длительное горение реализуется несколькими способами:

• Увеличением объема камеры сгорания в несколько раз;
• Применением схемы пиролизного горения;
• Путем частичной автоматизации подачи топлива.

Давайте посмотрим, что нам даст применение тех или иных методик.

Увеличение камеры сгорания

Правильно рассчитав размер камеры сгорания и дверцы для подачи дров, Вы не только повысите эффективность котла, но и существенно облегчите себе жизнь при его эксплуатации.

Самый простой способ реализовать длительное горение в котле на дровах – увеличить объем его камеры сгорания. Предположим, что нам необходимо обогреть домовладение площадью 100 кв. м. Для этого нам потребуется 2,3 дров в час (средняя теплотворность древесины составляет около 4,3 кВтч/кг. Следовательно, для того чтобы добиться длительного горения на протяжении 12 часов, нам потребуется камера сгорания, вмещающая 28 кг дров. При средней плотности древесины в 1,73 кг/дм³, ориентировочный объем камеры составит 16,18 литра.

Так как нас интересует загрузка на 24 часа, то объем камеры сгорания составит 32,26 литра. Но нужно учесть, что дрова – это далеко не вода. Они не занимают все пространство целиком, поэтому смело умножаем полученное значение на два – итого получится около 65 литров. Также необходимо оставить запас на нормальное горение, чтобы было где разбушеваться пламени, хотя здесь все зависит от устройства котла.

Становится очевидным, что для реализации сверхдлительного горения необходимо создать очень большую камеру сгорания. А для того чтобы еще больше увеличить эффективность и длительность сгорания одной порции топлива, следует использовать определенные сорта древесины – мы рекомендуем сделать выбор в пользу березы и дуба. Несмотря на то что теплотворная способность у них меньше, чем у той же сосны, эти сорта дерева более плотные. Да и сгорают они при более высокой температуре (почти +900 градусов).

Пиролизное горение

Пиролизные котлы длительного горения позволяют увеличить эффективность сжигания дров. Вот их принцип работы:

• Топливо сгорает в основной камере сгорания с минимальным количеством кислорода;
• Выделяющиеся в результате такого горения продукты пиролиза поступают в камере дожигания;
• В камере сгорания происходит сгорание пиролизных газов с выделением большого количества тепла.

Далее тепловая энергия отбирается жаротрубным теплообменником.

Мощный вентилятор и блок управления освободят Вас от необходимости постоянно регулировать процесс горения, да к тому же позволят котлу работать с куда большим КПД.

Главным достоинством пиролиза является возможность реализации длительного горения за счет регулировки интенсивности пиролизной реакции. Для этого в системе устанавливается дутьевой вентилятор. Когда он включается, в камере дожигания образуется факел высокотемпературного пламени, начинается прогрев теплоносителя. Как только автоматика зарегистрирует достижение заданной температуры, дутьевой вентилятор остановится – котел медленного горения приостановит свою работу, минимизируя затраты на топливо.

Автоматизация подачи топлива

Подобный принцип реализации длительного горения реализован в котлах, работающих не на дровах, а на пеллетах. Горючее в них подается с помощью шнека и сжигается в горелке особой конструкции. Подключив бункер гигантских размеров, можно не подходить к оборудованию на протяжении нескольких дней. Если хочется котел с длительным горением до 7 суток, следует обратить свое внимание на пеллетники.

В домашних условиях мы можем реализовать следующую схему – приобрести горелку с автоматической подачей пеллет, подключив к ней объемный бункер. Но у нас стоит задача создать котел длительного горения на дровах. Поэтому мы рассмотрим две схемы частичной автоматизации подачи дров – нижнего и верхнего горения.

Котел нижнего горения обеспечивает длительное сгорание горючего. Пламя образуется в самом низу дровяной кладки, вырываясь в отдельную камеру. По мере сгорания дрова проваливаются вниз, автоматически подаваясь в зону горения. Именно так работают агрегаты шахтного типа. А вот в котлах верхнего горения пламя горит на поверхности дровяной кладки – такая схема реализуется в польских котельных установка Стропува и в самосборных печах-котлах Бубафоня.

Основные разновидности самодельных котлов

Если вы собираетесь сделать котел долгого горения своими руками, то вам обязательно пригодится информация из нашего обзора. В последующих разделах мы расскажем, как самому сделать отопительный агрегат той или иной конструкции, дадим несколько наиболее легких схем, опубликуем информацию о наиболее распространенных котлах длительного горения. Давайте пока уделим внимание последнему вопросу.

Пришла пора рассмотреть самые актуальные варианты котлов длительного горения, которые мы сможем собрать своими руками в домашних условиях. Все они будут питаться дровами. Что касается угля, то достать его сложнее, а еще он приводит к возникновению больших температурных нагрузок на отопительные агрегаты. В следующих разделах мы дадим чертежи твердотопливных котлов длительного горения и дадим объяснительную информацию.

Шахтный котел длительного горения

Мы можем изготовить самый простой шахтный котел своими руками. Он реализован по схеме с нижним горением. Основой агрегата является вместительная загрузочная камера, которую часто называют шахтой. Обладая вертикальной конструкцией, она позволяет вместить большое количество дров. По мере горения они проваливаются вниз, а продукты сгорания отправляются через колосниковую решетку в зольник.

Если мы взглянем на схему шахтной печи (котла), то мы обнаружим, что пламя у нас бушует вовсе не в шахте, а в соседней камере, откуда получаемое тепло поступает в жаротрубный теплообменник. А остатки тепловой энергии направляются в дымоход. Горение здесь длительное и определяется объемом шахты – загрузив сюда большое количество дров, можно смело отправляться спать.

Пиролизный котел

Давайте посмотрим, как устроен пиролизный котел и как сделать этот агрегат своими руками. Проще всего объяснить принцип работы этого агрегата на примере буржуйки. Здесь мы видим объемную камеру сгорания, которая реализует длительное горение. Получившиеся продукты сгорания отправляются в камеру дожигания, в которую подается вторичный воздух. В результате этого образуется большое количество тепла. Нам остается только дооснастить буржуйку жаротрубным теплообменником.

Существуют десятки чертежей котлов длительного горения на дровах, построенных на пиролизном принципе работы. Они отличаются расположением камер сгорания и дожигания, наличием и отсутствием дутьевых вентиляторов и автоматики, а также способами регулировки интенсивности процесса сжигания дровяного топлива. Но в целом их принцип работы одинаков.

Печи-котлы Бубафоня

Бубафоня представляет собой печь, а ее модификация – это водогрейный дровяной котел с подачей воздуха сверху, через прижимной поршень. Мы уже не раз писали о таких печах в наших обзорах, теперь настало время поговорить об агрегатах с отопительным контуром. Для реализации контура мы можем задействовать три схемы:

• Установить теплообменник на дымовую трубу – самый простой вариант;
• Соорудить вокруг корпуса котла сплошную водяную рубашку;
• Обварить корпус агрегата трубами, по которым будет циркулировать теплоноситель.

Какую схему выбрать – решать вам. Кстати, котлы Бубафоня, за счет вместительных камер, помогут реализовать длительное горение продолжительностью до 24 часов и даже больше.

Котлы-печи Булерьян

Изначально Булерьяны были (и есть) печами конвекционного типа. Они оснащаются мощными конвекторами, позволяющими буквально за 20-25 минут прогреть помещение большого размера. Появившись изначально в Канаде, эти печи добрались и до России, которая тоже может похвастаться суровым климатом (действительно для некоторых регионов). Умельцы превратили печи в котлы, немного поработав над конструкцией конвекторов – теперь по ним циркулирует не воздух, а теплоноситель.

Правда, котлы Булерьяны не могут похвастаться длительным горением, так как отличаются не самыми большими камерами сгорания. Некоторые из них обладают свойством гореть до 10-12 часов, некоторые – чуть дольше. Но рассчитывать на 24 часа все-таки не приходится. Зато они отличаются высокой эффективностью и способностью максимально быстро отдавать тепло в отопительные системы.

Краткие инструкции по изготовлению котлов

Если вы хотите изготовить котел твердотопливный длительного горения своими руками, то чертежи станут для вас точкой отправки – подберите вариант, который окажется вам под силу и приступайте к действию. В этом разделе мы рассмотрим несколько чертежей и дадим краткие инструкции по сборке.

Самостоятельная сборка шахтного котла

Итак, перед вами самый простой чертеж котла длительного горения на дровах шахтного типа. Если у вас есть опыт разбора чертежных схем, вы без труда сможете собрать данный отопительный агрегат. Кстати, он собирается не только из металла, но и из кирпича – для того чтобы обеспечить стойкость агрегата к большим температурам, вам потребуется шамотный кирпич. Конструкционно шахтный котел длительного горения состоит из следующих частей:

• Камер закладки горючего – сюда загружаются дрова. В верхней части располагается загрузочная дверца;
• Колосниковая решетка – отделяет загрузочную камеру от зольника. Именно на решетке располагается очаг пламени;
• Камера с жаротрубным теплообменником – сюда вырывается пламя, передающее тепло в систему отопления;
• Дымоход – через него удаляются продукты сгорания.

Существуют десятки чертежей шахтных котлов длительного горения, мы же остановили свой выбор именно на этом.

Собираем пиролизный котел

Сборка пиролизного котла длительного горения начинается с выбора подходящего чертежа. Все дело в том, что здесь разнообразие схем еще больше. Некоторые чертежи повторяют успешные заводские модели, а некоторые являются кустарными. За основу лучше всего взять схему с водяной рубашкой. В этом случае камеры сгорания и дожигания располагаются внутри самого агрегата, омываясь водой почти со всех сторон. Такая схема обеспечивает максимальный отбор тепла и безопасность пользователей.

Пиролизный котел длительного горения оснащается большой камерой сгорания, в которой тлеют дрова. Выделяющиеся продукты пиролиза отправляются вверх – в камеру дожигания (на рисунке выше). Образовавшийся дым и твердые частицы отправляются в дымоход. Традиционного жаротрубного теплообменник здесь нет, но встречаются схемы, где присутствуют как теплообменники, так и рубашки.

Одна из самый эффективных схем пиролизного котла, из тех что доступны в изготовлении самостоятельно.

Собираем котел Бубафоня

Котел длительного горения Бубафоня представляет собой самый простой отопительный агрегат. Он проще своих пиролизных собратьев, благодаря чему пользуется определенным спросом. Бубафоня может быть собрана из любой подходящей емкости – например, из старого газового баллона или бочки подходящего объема. Также для этого приспосабливают стальные листы, собирая более надежные и долговечные агрегаты.

В качестве основы можно взять схему с теплообменником, надетым на дымоходную трубу. Но лучше всего сделать водяную рубашку или обварить корпус трубами (в этом случае корпус должен быть достаточно толстым, до 4-5 мм) – такая схема улучшит отбор тепловой энергии. Для небольшого дома или дачи Бубафоня станет оптимальным вариантом, но нужно помнить, что сам котел должен быть установлен в нежилом помещении. Все дело в том, что его растопка осуществляется открытым способом, и дым пойдет в помещении.

Конструкционно котел длительного горения на основе печи Бубафоня состоит из следующих узлов:

• Корпус – он же является камерой сгорания, он же образует загрузочную камеру;
• Прижимной поршень – он обеспечивает подачу воздуха и немного придавливает дрова;
• Дымоход – отводит продукты сгорания.

Дровами забивается почти весь внутренний объем. Например, если создать камеру сгорания объемом 200 литров, то поленьев хватит на 2-3 дня работы, а не только на 24 часа.

Котел Булерьян

Основой котла длительного горения является внушительная камера сгорания, образуемая хитрым переплетением сваренных между собой изогнутых металлических труб. Эти трубы изначально являлись конвекторами одноименных печей, но в нашем случае они будут играть роль мощного водяного теплообменника. Передача тепла здесь действительно очень хорошая, так как трубы непосредственно контактируют с пламенем и горящими дровами.

Для сборки Булерьяна необходимо подготовить листовое железо и трубы диаметром не менее 60 мм. Они сгибаются трубогибом, после чего свариваются между собой, образуя основу будущего котла длительного горения. Следующая стадия – герметизация камеры сгорания, установка дверок и установка дымохода. Особое внимание уделяется конвекционным трубам – они свариваются снизу и сверху воедино, образуя большой водяной теплообменник.

Готовая конструкция устанавливается на негорючем основании и подключается к выведенному на крышу дымоходу. Обратите внимание, что для корректной работы данных котлов длительного горения необходимы дымоходы высотой не менее 5 метров. Также желательно организовать сборник конденсата – его здесь образуется много.

Собранный по такой схеме котел порадует легкостью розжига и максимально быстрым прогревом всей отопительной системы.

Источник