Простой котел своими руками. Обыкновенный котел
Сначала разберем, как изготовить простой дровяной котел своими руками. Модель представляет собой два цилиндра, помещаемых друг в друга. Первый используется в качестве топки. При горизонтальном расположении он может изнутри обкладываться огнеупорным кирпичом.
Второй выступает в качестве конвекционного носителя или используется для подогрева теплоносителя. Закладка дров производится непосредственно в топку.
Подручные материалы
Для уменьшения объема сварочных работ можно использовать толстостенную трубу или бочку. Возможно также использование других подручных материалов.
Сваренную из толстого листа прямоугольную топку можно без труда разместить внутри цилиндрической емкости.
Особенности конструкции
В дровяном котле предусматривается поддувало для притока свежего воздуха и дымоход для отвода отработавших газов. Поддувало располагается в нижней части трубы и позволяет нижнему ряду дров тлеть, вырабатывая дополнительное тепло. Закладка дров в самодельные котлы производится через верх. Для этого подготавливается специальный люк.
Чтобы каждая заложенная стопка дров горела как можно дольше, часто предусматривается специальный груз, выполняемый в форме диска с лопастями и отверстием, имеющим диаметр 20 мм. При надавливании груза происходит сжимание горящего топлива. При этом объем поступающего воздуха значительно сокращается, так как он может проходить только через имеющееся отверстие.
Способ подключения
К системе отопления такой котел можно подключить двумя способами:
- врезав трубы с водой прямо в бочку. Циркулируя между трубами, она будет нагреваться, чтобы затем, поступив в систему отопления, нагревать радиаторы;
- врезав дымоход в бак с теплоносителем. Отработавшие горячие газы будут поступать в емкость, постепенно нагревая теплоноситель.
Установка и введение в эксплуатацию
Условия монтажа для долговременной, безопасной работы котла следующие:
- Прочное основание. Надежный вариант – бетонный пол.
- Эффективная вентиляция.
- Безопасный дымоход – изоляция прохода в перекрытии или стене.
- Защита прилегающих поверхностей от возгорания – крепление на них прочных, негорючих, теплоизолирующих материалов.
Корпус устанавливают строго вертикально, патрубок дымохода – соосно приемной трубе основного канала, исключая обратный уклон, иначе возможна потеря тяги.
Теплообменник подключают к системе отопления, заполняют водой. Проверяют герметичность резьбовых соединений и сварочных швов. Остается растопить котел и контролировать исправность отопления, пока не прогорит топливо.
Для безопасной работы котла нужно прочное основание.
Требования к помещению
Работа котла провоцирует появление пыли. Возможны кратковременные выбросы дыма.
Поэтому требуется отдельное помещение:
- оборудованная котельная;
- техническое, подсобное пространство в доме.
Лишь при малой мощности и остром дефиците площади допускается установка агрегата в хорошо проветриваемый коридор. Важен свободный доступ для загрузки, обслуживания котла, чистки дымохода.
Котел водяного отопления на дровах своими руками. Сварка дровяного котла – самостоятельный монтаж
Простота процесса заключается ещё и в доступности материалов и инструментов для работы. Потребуются навыки сварного дела. Итак, что нужно:
- Старая бочка из-под ГСМ или самостоятельно сваренный короб. Тару предварительно выжигают от остатков масел – заполняют дровами и растапливают будущий котёл.
Будущий корпус должен быть обязательно герметичным – это проверяется ещё на стадии выжигания. Если имеются незначительные дефекты в виде дыр, то их заваривают и заполняют бочку водой – течи быть не должно.
Листовой, толстостенный металл. Из него будет изготавливаться теплообменник. Кстати, альтернативная замена этому – старые, отжившие своё чугунные радиаторы. Пять-шесть секций будет вполне достаточно для корпуса.
Трубы профильные. Они потребуются для изготовления дымохода и сборки станины, на которую будет монтироваться котёл. Диаметр и толщина стенок должна быть внушительной, чтобы выдержать вес котла, заполненного топливом и водой. Приобретаются колосники, заслонки, дверцы. Если помещение внушительное или объект в два этажа, то потребуется циркуляционный насос – без него носитель не поднимется на высоту, и есть риск размораживания системы в морозы. Недурно установить на готовый котёл манометр и термометр, чтобы контролировать давление и температуру носителя. Для трубной разводки потребуются металлопластиковые патрубки и радиаторы – котлы отопления на дровах с водяным контуром без этого неприемлемы.
Принцип работы котла
Прежде всего, давайте уясним, как именно дрова и другие виды твердого топлива можно заставить гореть дольше? Первое, что приходит на ум – увеличить объем закладки, то есть сделать топку более вместительной.
Действительно, если обычный котел при мощности в 20 – 22 кВт оснащается топкой объемом чуть больше 50-ти л, то у приборов с длительным горением при той же мощности этот показатель достигает 100 – 150 л, а у некоторых «мастодонтов» – более 250 л.
Котёл длительного горения Буржуй – принцип работы
Но простой эксперимент покажет, что данная мера сама по себе положительного результата не даст, нужно придумать еще что-то. Есть несколько вариантов.
Обеспечить котел принудительной подачей воздуха (вентилятором)
Идея состоит в следующем: котел горит, как обычно, но при достижении температурой теплоносителя максимальных значений воздушная заслонка наглухо перекрывается. При этом жар в топливе еле теплится – котел переходит в режим ожидания и почти не производит тепла.
Когда температура теплоносителя падает до определенного значения, заслонка открывается.
Но чтобы дрова при этом снова разгорелись, воздух нужно подать принудительно, ведь тяга-то почти отсутствует. Для этого нам и нужен вентилятор. Недостатков у такого решения два:
- для работы котла необходимо электроснабжение;
- в конструкции имеются покупные компоненты: вентилятор, приводящий его в действие контроллер и термодатчик (такие наборы выпускаются многими производителями).
Поджигать топливо не снизу, а сверху
Такая технология получила название «верхнее горение». Идея проста: благодаря конвективным потокам огонь стремится двигаться вверх и гораздо менее охотно распространяется вниз, так что топлива при верхнем горении хватит на более долгий срок. Чтобы еще больше замедлить горение, воздух подается тоже сверху – строго в зону горения.
Превратить твердое топливо в газообразное
Очень эффективное, но при этом крайне простое решение.
Какие-либо химические препараты или сложное оборудование не потребуются.
Оказывается, если дрова или другую органику нагреть до высокой температуры при ограниченном доступе кислорода (чтобы не загорелись), они начнут разлагаться на различные газообразные вещества (такая смесь называется древесным газом), многие из которых способны гореть.
Таким образом, топку котла нужно будет разделить на две части: в одной будет происходить газогенерация (пиролиз), в другой – сжигание древесного газа.
Такая схема не только позволит котлу дольше работать на одной закладке, но и обеспечит более полное сгорание древесины (более высокий КПД и сравнительно чистый выхлоп). Да и золы в газогенераторных котлах остается очень мало.
Решение 5. Интерьер кухни: как спрятать коммуникации
Решить вопрос с маскировкой корпуса — это полдела. Коммуникации, отходящие от прибора, портят интерьер кухни не меньше, чем сам котёл. Газовые трубы, шланги для воды, громоздкий дымоход являются неотъемлемой частью агрегата и остаются на виду.
Задекорировать коммуникации можно коробом. Для этого приобретается нужного размера пластиковый или делается самостоятельно из гипсокартона. Второй способ имеет более основательную конструкцию, которую в дальнейшем можно поклеить декоративной плёнкой или обложить кафелем.
Короб из ДСП для труб и шлангов
Газовая труба обычно скрыта мебелью и видна лишь небольшая часть между полкой и рабочим столом. Это место покрывается хромированной краской или декорируется любым, выше описанным, способом.
Угловые элементы коммуникаций удачно маскируются разными способами:
- искусственными цветами;
- муляжами фруктов;
- навесными панелями;
- закрашиваются в тон интерьера.
Кирпичный дымоход: за и против
Традиционный вариант остается востребованным, несмотря на появление более современных моделей. Бесспорными достоинствами такой конструкции можно считать:
- Длительный срок эксплуатации. Он прослужит не меньше 30 лет.
- Относительно невысокая стоимость, особенно по сравнению со стальными или керамическими аналогами.
Кроме того, дымоотвод из кирпича — традиционный архитектурный элемент дома, который не только функционален, но и красив. Некоторые типы кровли, например черепица, хорошо сочетаются именно с ним.
Instagram bannie_chertogi
Кирпичный дымоход может стать украшением постройки
- Дачный участок
Уличная печь своими руками: особенности разных видов и советы по строительству
Есть у системы и недостатки, причем значительные. Ее масса очень велика, по этой причине приходится строить надежное основание. Оно должно выдерживать значительную нагрузку. Строительство достаточно сложно и продолжительно по времени, тогда как стальные детали устанавливать намного легче и быстрее. Но и это еще не все минусы. Внутреннее сечение трубы имеет форму четырехугольника.
Это не хорошо, поскольку оптимальным вариантом в этом случае будет круг. В углах четырехугольного дымоотвода образуются завихрения, которые препятствуют нормальной тяге и затрудняют движение газов. Кроме того, внутренняя часть кирпичного дымохода для газового котла, как и любого другого, всегда шероховата, даже если ее оштукатурили. На такой поверхности легко откладывается и накапливается сажа, что приводит к уменьшению сечения прохода и ухудшению тяги.
И еще один значимый минус. Керамика чувствительна к кислотному конденсату, и под его воздействием быстро разрушается. Агрессивное вещество образуется в дымовых газах, температура которых ниже 90 С. Для традиционных печей и котлов это неактуально, потому что поток не успевает настолько остыть. А вот для современных экономичных моделей с низкотемпературным дымом это значимо. В таких случаях необходимо гильзование дымоотвода, иначе он быстро придет в негодность. Иногда для упрощения работ стальную трубу обкладывают кирпичом.
Instagram dachazhuk_
Кирпичный дымовой канал хорош только для печей с высокой температурой дыма. Для низкотемпературных моделей выполняется гильзовка дымохода
- Бани, сауны, бассейны
Как сделать котел в баню своими руками
Твердотопливный котел своими руками
Рассмотрим на примере наиболее популярного котла с верхним горением (рис.3). В случае необходимости размеры можно менять пропорционально указанным в чертеже. Отличительной особенностью конструкции является труба, которая служит регулятором подачи воздуха и теплообменником одновременно. Газы, выделяемые в процессе тления топлива, поднимаются вверх и воспламеняются в верхней топке.
Для изготовления необходимы материалы, описанные в разделе 2: трубы, листовая сталь, уголок, утеплитель, асбокартон, электроды.
Первый этап самодельного котла включает следующие шаги:
- Сваривают цилиндрический корпус из трубы диаметром 45 см длиной 150см.
- Днище закрывают вырезанным из листовой стали кругом с помощью сварки.
- В трубе нижнего диаметра (нижняя часть) вырезают прямоугольное отверстие под дверку зольника. Ее можно изготовить также из стального листа или приобрести готовую под размер.
- Топка располагается в верхней части, под ее дверку также вырезают прямоугольник. Дверку обязательно изолируют асбокартоном и асбошнуром по периметру. Все дверки должны закрываться задвижками.
- Из профильной трубы сваривают патрубок для выхода дыма, который будет вставляться в дымоход.
Важно! На поверхности патрубка из-за перепада температур будет образовываться влага (конденсат), ведущая к коррозии, поэтому сварочные швы должны быть высокого качества
- К корпусу котла приваривают ножки из равнополочного уголка.
- Вырезают верхнюю крышку диаметром 46 см, которая будет одеваться сверху на цилиндрический корпус.
Теплообменник для твердотопливного котла своими руками
Второй этап – производство теплообменника:
- Из металлического листа сваривают трубу теплообменника диаметром 40 см длиной 130 см.
- Вставляют ее в цилиндрический корпус, фиксируют зазор в 5 см между трубами, благодаря чему будет образовываться «водяная рубашка».
- Разница в длине труб теплообменника и наружной должна быть не менее 20см. Трубу в трубе фиксируют сваркой, используя заготовленные металлические кольца.
- В верхней и нижней зоне водяной рубашки устанавливают патрубки: один – для подачи, другой – для выхода теплоносителя. Для их изготовления используют трубу диаметром 5 см, на внешней стороне накручивают резьбу, через которую они будут подсоединены к трубам отопительной системы.
- Распределительную трубу, через которую будет подаваться воздух, сваривают из металла большей толщины, чем для корпуса и теплообменника (не менее 5 мм диаметром 6 см). Длину трубы делают на 10 см меньше длины трубы теплообменника (120 см).
Важно! Распределительная труба находится в зоне высоких температур и со временем деформируется и прогорает, поэтому для ее изготовления используется металл толщиной 5 мм и более
- Труба вставляется в подготовленный диск с готовым отверстием. Металлический стальной диск диаметром 38 см приваривается к трубе.
- К основанию диска приваривают минимум 4 уголка, выполняющие роль крыльчатки.
- К верхней части трубы устанавливают задвижку для порционной подачи воздуха и приваривают петлю, на которой фиксируют цепь для поднятия трубы.
Внимание! Чтобы улучшить теплообмен в верхней части трубы устанавливают вентилятор для принудительного наддува
Как правильно собрать котел
После выполнения двух основных этапов приступают к завершающему.
Третий этап – сборка котла:
- Выбирают место установки котла, проверяют уровнем, чтобы не было никаких перепадов, которые могут ухудшить работу теплогенератора.
- Крышку с распределительной трубой натягивают на корпус, предварительно проложив асбошнур. Крышку можно также приварить к корпусу.
- Дымовой патрубок вставляют в дымоход.
- Через выходящие патрубки с резьбой котел подсоединяют к системе отопления дома.
- Систему заполняют водой и выполняют проверку работы котла при неполной его загрузке.
- Если тест прошел нормально, котел загружают на полную мощность.
«Дымовая труба» в разрезе или «Где схема, брат?»
В этом пункте приводится схема дымохода для твердотопливного котла – она довольно универсальна и может быть использована во многих случая монтажа. Годится такой вариант при установке в любых типах домов, с любым типом материалов стен – от кирпича и монолитного бетона до деревянного каркаса.
Типовая схема дымохода для твердотопливного котла подразумевает возможность вывода дымовой трубы через стену вбок и затем наверх, либо через перекрытия вертикально вверх и потом через кровлю.
Если говорить об эффективном удалении дымовых газов из топки, то основными факторами, влияющими на эффективность этого процесса, будут:
- Высота дымохода
- Диаметр дымохода
- Длина разгонного участка
- Утепление дымовой трубы
Эти 4 пункта важны, остальные – по желанию.
Инструкция по изготовлению
Приступая к производственному процессу, необходим начать с подготовки всего самого необходимого:
- Трубы со следующими диаметрами – 30 см, 5-6 см, 10 см (толщина стенок каждой – не менее 3 мм)
- Стальной лист по толщине более 4 мм
- Болгарка
- Аппарат для сварки
- Ручные инструменты
Располагать котел рекомендуют на выровненной твердой поверхности. Если такая установка будет монтироваться дома в котельной, следует подумать об обустройстве фундамента, несколько слов о котором будет сказано позже.
Приступаем к изготовлению котла:
- Берется подходящая по характеристикам труба и отрезается кусок от 70 до 100 см. Малая длина не позволит загрузить достаточное количество дров, большая – сделает закладку крайне неудобной
- Теперь необходимо соорудить распределитель. Чтобы он свободно двигался, его диаметр делается на 15-25 мм меньше основной трубы
В центре круга требуется просверлить отверстие диаметром 15 мм – через него будет поступать воздух в камеру горения. Чтобы диск плотно не прилегал к паленьям и оставалось пространство для циркуляции воздуха, необходимо приварить ко внутренней его стороне крыльчатку – несколько пластин высотой до 5 см
Труба диаметром 5-6 см приваривается по центру регулятора, при этом ее высота делается на 10-15 см больше котла Как упоминалось ранее, вверху рекомендуется сделать заслонку, которая позволит регулировать тягу в любой момент, тем самым контролируя процесс тления Внизу болгаркой вырезается дверца, посредством которой будет удаляться зола
Также в нижней части котла надежно приваривается дно Вверху необходимо пустить горизонтальную дымоходную трубу диаметром 8-10 см и длиной не более 40 см (именно она пропускается внутри теплообменника)
Завершающий штрих конструкции – крышка для котла, в которой вырезано отверстие под воздухозаборную трубу. Она должна как можно плотнее запирать камеру
Хорошей альтернативой дровам является брикеты отопления — смотрите наш обзор
Дымоход и отражатель
Стенки котла будут постоянно раскаляться и излучать тепловую энергию. Если установка монтируется для отопления небольшого помещения, следует расположить вокруг нее отражатели – они будут распределять поток, увеличивая поступления тепла во внутрь.
Если печь будет располагаться в помещении с постоянным пребыванием людей, следует подумать об их безопасности. Один из вариантов решения вопроса – обложить конструкцию кирпичной кладкой.
Дымоход можно сделать из трубы 20 мм. Горизонтальный прямой участок должен на 5-10 см быть больше диаметра топочной. Выводить его на улицу необходимо с минимальным количеством перегибов – 2 по 45 градусов.
Несколько других особенностей:
- Дымоход рекомендуется делать разборным, чтобы 2-3 раза в сезон его можно было без труда почистить от копоти
- Соединяться участки дымохода должны в направлении, противоположном движению газа
- Все конструкции и предметы, которые подвержены легкому воспламенению, должны быть отнесены на безопасное расстояние
Возводим фундамент
Можно предположить, что печь длительного горения на дровах будет постоянно разогреваться до высоких температур. Простой выровненный пол для не нее является не самым лучшим решением – следует возвести фундамент.
Основание можно выложить из жженого кирпича или бута. Они не раскаливаются под действием повышенных температур. Все те, кто желает сделать более основательный фундамент, могут залить цельную монолитную плиту.
Котел можно также установить на ножки, которые легко варятся из швеллера. Они прячутся от глаз за кирпичной кладкой.
Использование котла
Поступать в котел длительного горения на дровах воздух должен, в отличие от классической печи, в определенном количестве. Чтобы этого достичь, закладку необходимо делать в полном объеме, стараясь не оставлять свободных полостей. Рекомендуется к поленьям добавлять опилки, пеллеты, торф или сгораемый мусор.
Закладывать топливо необходимо по следующей инструкции:
- Снять крышку и удалить регулятор с бака
- Заложить плотно топливо
- Разбрызгать поверху горючую жидкость
- Установить регулятор, накрыть крышкой и открыть заслонку
- Брось в воздушную трубу лучину и когда начнется тления заслонку прикрыть
Подводим итоги
Простой котел длительного горения на дровах готов. У становить такую конструкцию можно в любом неотапливаемом помещении: от небольшого гаража до мастерской. Если все было сделано правильно – сомневаться в эффективности и высоком КПД не придется.
Схемы установки сэндвича
Сделать дымоход из модульных сэндвич-труб можно 3 способами:
- Вертикальная часть располагается на улице, крепится к наружной стене здания. Горизонтальный дымоотвод пересекает внешнее ограждение, заходит в дом и подсоединяется к патрубку котла (печи).
- Вертикальный дымовой канал проходит через крышу, опускается в котельную и заканчивается сборником конденсата. Теплогенератор подключается к нему горизонтальной трубой.
- Ствол опять пересекает все кровельные конструкции, но присоединяется к отопителю напрямую, без кармана и горизонтальных участков.
Схема установки пристенного дымохода (слева) и внутреннего канала, проходящего через крышу (справа)
Первый вариант подходит для готовых домов любого типа – каркасных, кирпичных, бревенчатых. Ваша задача – поставить котел у внешней стены, вывести сэндвич на улицу, потом закрепить основную трубу. По финансовым и трудозатратам это самый выгодный способ монтажа дымохода.
Установить модульную систему по второй схеме значительно сложнее. В одноэтажном доме придется пройти потолок и кровельный скат, устраивая противопожарные разделки. В двухэтажном доме трубопровод попадет внутрь комнаты и заставит вас подумать о декоративной облицовке. Зато не понадобится обходить свес крыши и фиксировать конец дымохода растяжками.
Последний вариант годится для банных буржуек и каминных топок. Первые сильно греются и практически не конденсируют, вторые прячутся за отделкой из огнестойкого гипсокартона. Чтобы организовать охлаждение сэндвич-канала, в пространстве между облицовкой и трубой предусматривается вентиляция. Выше на фото показаны конвекционные решетки, удаляющие нагретый воздух из-под обшивки каминной топки.
Правильная установка котла: пошаговая инструкция
Многие потребители, приобретая твердотопливный котел и ожидая от него эффекта длительного и экономичного прогорания сырья до заявленных до 7 дней, через какое-то время обращают внимание на то, что прибор не обеспечивает заявленной экономичности. И дело здесь вовсе не плохом качестве или браке котла, а в допущенных ошибках при подключении
Установка ТТ котла своими руками
Конечно, учитывая сложность конструкции и ответственность данного мероприятия, многие доверяют установку ТТ котла длительного горения мастерам. Однако, следуя нашей подробной пошаговой инструкции, можно и самостоятельно, без посторонней помощи, установить котел. Хотя без помощника вам в этом деле не обойтись, ведь вес прибора составляет не менее 50 кг.
На этапе подготовительных работ, следует сразу продумать, где будет установлен котел. В идеале, конечно, оборудовать отдельную котельную.
котельная в частном доме
Учитывая, что твердое топливо все-таки создает определенную грязь, такая отопительная система должна быть произведена в отдельном нежилом помещении. Но если мощность котла небольшая (не превышает 30-35 кВт), то можно просто отделить (зонировать) основное помещение от «котельной».
Схема вентиляции в котельной
Чтобы у людей, производящих обслуживание котлов и его розжиг не возникло проблем с дыханием, в котельной должна обязательно быть оборудована система вентиляции. С улицы должен поступать чистый воздух.
Подготовьте следующие инструменты:
- Слесарный набор (разводные, рожковые, накидные ключи).
- Строительный уровень.
- Дисковая пила.
- Отвертка и набор насадок.
- Маркер.
- Пистолет для герметика.
Слесарный набор инструментов
Кроме самого отопительного твердотопливного котла, необходимо будет еще приобрести материалы для подключения котла к отопительной системе.
- Муфта стальная (3 штуки).
- Шаровой кран со сгоном (2 шт) с диаметром 50 мм.
- Металлическая труба для подключения котла.
- Герметик (огнеупорный).
- Сантехническая подмотка.
Этап 1. Подготовка и защита помещения.
К вопросу пожаробезопасности следует подойти со всей ответственностью.
- Определяемся с местом, где будет расположен котел. Если в доме производится замена устаревшей модели на более современную и производительную, то место вместе с дымоходом уже подготовлено. Если же система отопления конструируется с нуля, то следует сразу продумать систему отвода газов и расположение котла в помещении. Место под установку котла должно обеспечивать удобную эксплуатацию и прямой доступ. Комната, где устанавливается твердотопливный котел, должна быть нежилой.
- Основание, на котором будет размещаться котел, необходимо перекрыть металлическим щитом. При этом размеры щита должны на 25% быть больше самого прибора. Если мощность прибора превышает 50 кВт, то устанавливать такой агрегат следует на фундамент из бетонной стяжки. Как правило, высота такого фундамента должна составлять от 100-150 мм выше уровня пола. При этом фундамент должен иметь отдельную от пола стяжку.
Установка котла на металлический лист
При монтаже маломощного агрегата, допускается установка котла на черновую стяжку из бетона.
Обязательно проверьте уровень наклона фундамента. Он должен быть идеально ровным. При необходимости (если пол не ровный) следует выложить фундамент из кирпича.
- Нарисуйте маркером или мелом на полу место, где будете устанавливать котел и внимательно перепроверьте все расстояния. Соблюдайте расстояние от стен (регламентировано СНиПом). От топочной двери до стены расстояние должно быть не менее 125 см. Расстояние между боковыми частями и задней стороной котла и стеной должно быть не менее 700 мм.
- Стену, которая примыкает к передней части котла (где расположена топка и дверца) наносим слой штукатурки толщиной в 25 мм. Дополнительно устанавливаем металлический лист на уровне выше котла на 25-30 см.
- Освободите новый котел от заводской упаковки.
- Установите котел на подготовленный фундамент и снова проверьте уровнем, насколько ровно стоит прибор. Патрубок выхода газов должен находиться на одном уровне с трубой дымохода. Если линия не будет ровной, то может быть нарушена тяга в процессе эксплуатации.
- Вставьте все необходимые элементы котла, поставляемые отдельно (зольник, дверцы).
Нормы пожаробезопасности
Подключение дымохода
Подключение дымохода к котлу осуществляется через разгонный участок. Его рекомендуется устанавливать под углом примерно 60⁰ к горизонту, чтобы исключить резкие переходы, тормозящие дым.
Соединение при монтаже направляется вверх, от зоны горения в вытяжку. Сечение разгонного участка должно соответствовать отводу в котле. Верхний конец соединительного узла заводится в дымоход. Все стыки герметизируются термостойкими материалами.
Каков реальный КПД твердотопливных котлов
Производители отопительного оборудования, в частности твердотопливных котлов, предлагают большой ассортимент продукции с различными характеристиками.
Исходя из конструкции котла на твердом топливе, все изделия можно разделить на такие группы:
- традиционные отопительные агрегаты;
- дровяные котлы с пиролизным типом горения (газогенераторные);
- длительного горения;
- пеллетные.
Традиционный котел на твердом топливе, самодельный в том числе, по внешнему виду напоминает печь или буржуйку с самыми необходимыми элементами – топочной камерой, дверцей, зольником и дымоходом. С помощью зольника можно регулировать тягу, открывая и закрывая заслонку. Такие конструкции считаются достаточно надежными, поскольку в них нет никаких технологичных элементов, например термодатчиков или градусников, автоматического блока управления или электроники. В данном случае основным элементом конструкции твердотопливного котла является теплообменник, передающий тепловую энергию теплоносителю. Теплообменник бывает трубчатым или изготавливается в виде емкости из сплошных стальных листов.
Есть, однако, и более сложные устройства, которые тоже можно отнести к традиционным. Они оснащены перегородками и дроссельными заслонками, чтобы тягу было удобнее регулировать, а горячий воздух проходил большее расстояние до момента выхода в дымовую трубу. Такие перегородки существенно увеличивают КПД котла, поскольку больше тепловой энергии передается теплоносителю, а не просто «вылетает в трубу». Нужно понимать, что КПД котла это очень важный показатель.
Для подобных котлов можно использовать практически любое топливо – дрова, уголь, пеллеты и даже мусор. Главное, чтобы оно было как можно суше. С точки зрения производительности котлы простых конструкций едва ли могут претендовать на 50 % КПД, а в большинстве случаев он составляет всего лишь 15-20 %. Проблема заключается в том, что топливо слишком быстро сгорает, не успевая передать всю тепловую энергию воде в теплообменнике. В результате, большее количество тепла просто выводится в дымоход или его избыток заставляет теплоноситель закипать. Например, дрова нужно добавлять в топку каждый час, а угля хватит на 2-4 часа, но все равно он сгорает с избытком энергии и большими теплопотерями.
Полезные советы и общие рекомендации опытных мастеров
Для продолжительной стабильной работы системы отопления с самодельным котлом важно помнить, что:
- Уплотнения и запоры, герметизирующие открываемые крышки и дверки, повышают эффективность установки.
- Если дровяной котел использовать в паре с электрическим – заслонка на дымоходе снизит потери тепла.
- Автоматическое управление повышает комфорт эксплуатации агрегата.
- Установка на бетонный пол исключает перекосы – обеспечивает долговечность патрубков теплообменника.
Аккуратное и качественное собственное исполнение важно для получения равноценной альтернативы заводской сборке.
Инерционность системы
Другой недостаток твердотопливного котла скрыт в цикличности его работы и невозможности самостоятельно восполнять запасы топлива. Из-за этого требуется либо высокая теплоёмкость самой конструкции дома, либо глухое утепление, близкое к пассивному дому , либо способ хранить запас тепла на период остывания системы.
Поскольку объём самого теплообменника в котле небольшой, водоизмещение системы получается поднять в основном за счёт увеличения диаметра труб. Другой альтернативой такого рода можно назвать установку теплового аккумулятора. При грамотном подходе можно реализовать накопление тепла только после нагрева основной системы, что поможет ускорить прогрев дома и решить проблему с конденсатом.
Системы тёплого пола обладают собственной высокой инерционностью, которая растёт вместе с толщиной аккумулирующей стяжки. При наличии тепловой отсечки под полом это может быть действительно долговременный источник тепла. При достаточно толстом слое даже использование воды более высокой температуры не вызовет дискомфорта и тепловой зебры, но вместе с инерционностью системы растёт время её выхода на режим. С другой стороны, подключение тёплого пола к дровяному котлу требует достаточно сложной обвязки, исключающей перегрев как котла, так и трубок в полу.
Преимущества дымохода из кирпичей
Дымоход, собранный из кирпичей, монтируют на печи чаще всего, принимая во внимание такие его преимущества, как:
- способность материала противостоять огню;
- длительность эксплуатации;
- простота кладки кирпичей;
- отсутствие необходимости в специализированном обслуживании;
- лёгкий ремонт.
Кирпичный канал выдерживает высокие температуры, но относительно часто засоряется
Кирпичный дымоход можно охарактеризовать и с отрицательной стороны: он шероховатый внутри и поэтому быстро загрязняется сажей, скопления которой негативно сказываются на силе тяги. К недостаткам дымовой трубы из кирпичей также относят большой вес, зачастую требующий ставить печь на отдельное основание.
Как сделать своими руками?
Понадобятся железные листы и трубы с толщиной металла не менее 4 мм. А лучше если он будет в 6-8 мм и жаростойких марок.
Простейшая конструкция – вертикальная труба высотой в 0,8-1 метр. Снизу обустраивается зольник с колосниками, а сверху устанавливается самоопускающийся распределитель воздуха с трубой подпитки камеры горения кислородом. В идеале стоит сделать двойные стенки, котел с ними прослужит дольше.
Теплообменник можно выполнить:
- в виде змеевика в верхней наиболее горячей части котла;
- сделав водяную рубашку вокруг всей топки (вставив внутрь еще одну трубу диаметром на 5-10 см меньше основной, а пространство между ними заполнить водой);
- или сформировав его вокруг дымоходной трубы сразу за топкой.
Особенность конструкции
Любой котел длительного горения оснащен камерой внушительного размера, куда закладывается топливо. Чем большей камерой оснащен котле, тем большее количество времени будут прогорать дрова.
Сегодня можно встретить две технологии, реализуемые в ТТ котлах длительного горения, которые успешно конкурируют между собой. Это принцип Булерьян и метод Стропува.
Из-за высокой цены Стропува и сложности конструкции, этот метод не так популярен в России. А вот по методу Булерьян народные умельцы с большой самоотдачей конструируют агрегаты для отопления дач и загородных домов.
Схема ТТ котла
Котел по методу Булерьян выглядит следующим образом: металлический корпус, внутри которого находятся две камеры. В нижней камере происходит сжигание топлива, а во второй – сжигание газа, поступающего по трубку из первой камеры.
Дверца для загрузки топлива находится в верхней части корпуса котла, так как вся нижняя часть отведена под большую закладку ресурсов.
В верхней части котла располагается дымовой патрубок, который соединяется с дымоходом. В нижнюю часть встраивается зольная камера, через которую происходит очистка котла.
Следует упомянуть еще про один нюанс. В стандартных печах зольник выполняет роль поддувала, через которое задувается воздух, необходимый для горения. Здесь же зольная камера абсолютно герметична, так как воздух поступает через верхнюю воздушную камеру, играющую роль рекуператора.
Поставку кислорода в котел регулирует заслонка, расположенная вверху воздушной камеры. По мере сгорания дров, топливо постепенно оседает и распределитель опускается. Это обеспечивает беспрерывную подачу кислорода.
При новой загрузке топлива, достаточно просто потянуть вверх, возвратив распределитесь в его исходное положение. По положению этого рычага можно легко определить, сколько еще топлива осталось в котле и когда осуществлять следующую загрузку.
Отдельно следует сказать об экологичность этого варианта отопления. Из-за полного сжигания топлива и газов, в атмосферу практически не выбрасывается углекислый газ.
Основные элементы ТТ котла длительного горения
Основные элементы ТТ котла:
- Топочная камера. Это является главным элементом любого котла и печи, где происходит непосредственное сжигание топлива.
- Камера сгорания газов. Сюда поступают горячие газы от тлеющих дров.
- Зольник – здесь собирается пепел. Этот узел необходимо систематически чистить, чтобы поддерживать котле в технически исправном состоянии.
- Дымоотвод – узел, через который выводятся продукты сгорания наружу.
устройство котла
Все эти узлы заключены в стальной корпус, который изготавливается из листового металла толщиной в 5-6 мм.
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:
- Малый показатель КПД. Чугунный элемент котла практически не будет способен нагреть даже воду до нужной температуры.
- Низкий показатель теплоотдачи. Чугунное изделие не способно максимально правильно отдать тепло в помещение. Вместо этого оно улетучивается в любое другое место.
- Современная конструкция котла подразумевает минимальный вес готовой конструкции. Использование чугуна не позволит достичь требуемых характеристик.
Ярким примером станет чугунная секция батареи для отопления в доме, которая использовалась во времена СССР. Её площадь довольно мала и составляет примерно 0,25 м2. 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.
Нагрузка на пол 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.
70 градусов по Цельсию
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.
Стабилизатор ограничитель тяги в дымоходе
Клапан — ограничитель, стабилизатор тяги в дымоходе. Усилие открытия клапана регулируется перемещением грузика внизу
В дымоход рекомендуется установить автоматический ограничитель, стабилизатор тяги. Ограничитель тяги — это клапан, который устанавливают в дымоход. При скачках тяги, клапан под действием перепада давления открывается, и пропускает в трубу холодный воздух снаружи. Подсос холодного воздуха снижает тягу в трубе. Автоматическое ограничение тяги стабилизирует режим работы котла.
Три варианта мест установки в дымоход клапана — стабилизатора тяги
Клапан необходимо обязательно размещать в одном помещении с котлом. В продаже можно найти клапаны для разных конструкций дымоходов. Домашние умельцы придумывают конструкции и делают их самостоятельно.
Как сделать котел длительного горения
К этой группе относятся теплогенераторы с топкой, размеры которой увеличены по сравнению с обыкновенными моделями. Большее количество твердого топлива обеспечивает более продолжительное время его горения и больший объем выделяемого тепла. Производители предлагают готовые котлы со следующими показателями длительности горения топлива до следующей его закладки:
- дрова и отходы древесной промышленности – до 12 часов;
- уголь – до 24 часов.
Для отопления используются другие альтернативные виды топлива:
- брикетированный торф;
- пакетируемые прессованные отходы деревообработки – опилки, стружка, кора;
- березовый уголь;
- пакетированные продукты переработки мусорных свалок.
Справка! Самым дешевым топливом считаются обычные древесные опилки при условии, что их влажность не превышает 20%.
Котел с такими же параметрами работы можно сделать самостоятельно. Приступая к работе необходимо определиться с характеристиками будущего агрегата. Значимыми параметрами для котлов считаются:
- мощность;
- продолжительность горения;
- коэффициент полезного действия (КПД);
- максимальное допускаемое рабочее давление;
- номинальное давление в системе;
- общий и полезный объем топки;
- глубина топки;
- максимальная длина полена;
- объем бака;
- вес котла.
Эти параметры будут индивидуальны для каждого вида котлов.
Справка! От мощности котла зависит площадь обогрева. Котел с недостаточной мощностью не сможет обогреть все строение полностью.
Работа теплогенератора этого типа основана на физическом свойстве образующегося при сжигании топлива тепла передаваться на теплообменник. Способ передачи тепла зависит от конструкции теплообменника.
На продолжительность горения влияют:
- объем топливного бака;
- степень изоляции тяги дымохода от попадания в нее воздуха (твердое топливо в топке должно медленно тлеть, а не разгораться).
Изготовление котла начинают с выбора его конструкции и задачи, которую он должен решить:
- для помещений небольшой площади (гаража, дома на даче, хозяйственной пристройки) подойдет простой котел без водяной рубашки, работающий по принципу обыкновенной печи, когда тепло передается через стенки конструкции путем конвекции теплового воздуха.
- для отопления дома необходима более сложная и надежная в работе конструкция. В этом случае надо учитывать, что теплогенератор будет работать постоянно на протяжении длительного периода времени.
По месту расположения топки, котлы бывают:
- с верхним горением;
- с нижним горением (менее продуктивные по объему загрузки и времени горения до следующей закладки).
По форме корпуса:
- цилиндр;
- прямоугольник.
Необходимые материалы и инструменты
Первым этапом работы является заготовка материалов и комплектующих. Для работы потребуются:
сталь с низким содержанием углерода толщиной 3-4 мм;
Важно! Сталь марок Ст 35 и выше для обычной сварки непригодна из-за повышенного содержания углерода
- труба DN50, 150 – для моделей с трубчатым теплообменником;
- труба прямоугольного сечения 60х40 мм – для изготовления воздушного канала;
- уголок равнополочный – для колосников;
- полоса стальная 20х3 мм;
- утеплитель базальтовый толщиной 2 см (плотность не менее 100 кг/м³);
- лист металлический (можно с покрытием из полимеров) толщиной 4-5 мм – для изготовления дверок;
Внимание! Можно купить готовые чугунные дверки, подобранные по размеру топки
- асбестокартон – для теплоизоляции дверок;
- шнур асбестовый;
- электроды;
- панель управления;
- вентилятор;
- температурный датчик;
- ручки на дверцы.
Справка! Панель управления, датчик и вентилятор будут использованы для автоматического управления работой котла.
Основные инструменты, которые понадобятся для работы:
- болгарка;
- шлифовальные круги;
- сварочный аппарат;
Внимание! Металлический лист лучше нарезать на заготовки с помощью гильотинной резки в производственном цеху. Ручная резка занимает много времени и требует дополнительной шлифовки обрезанных краев
- дрель;
- рулетка;
- маркер;
- штангенциркуль;
- компрессор (для испытания котла).
Вывод
Твердотопливный котел нуждается в правильно установленном дымоходе. В этом случае он сможет работать максимально эффективно – сжигая все топливо и передавая теплоносителю требуемую тепловую энергию.
Нередко домовладельцы останавливаются именно на кирпичной дымовой трубе, хотя ее кладка и требует много сил и времени, но она полностью справляется со своей задачей в течение долгого срока. Видео в статье поможет найти вам дополнительную информацию по этой тематике.
Понравилась статья? Подписывайтесь на наш канал Яндекс.Дзен
Пиролизные котлы – получаем газ из дров
Пиролизные котлы для дома работают на том же твердом топливе, однако используют совершенно иной принцип работы, выдавая на порядок больше тепловой энергии и отапливая дом на одной закладке в разы дольше. Неудивительно, что такие агрегаты и стоят в полтора-два раза дороже классических твердотопливных устройств. В чем же фишка? Суть работы пиролизного (газогенераторного) котла заключается в так называемой сухой перегонке топлива – под воздействием высоких температур и при недостаче кислорода древесина выделяет пиролизный газ, а в топочной остается древесный уголь.
Реакция пиролиза осуществляется при температуре от 200 до 800°С, причем процесс этот происходит с выделением тепловой энергии, которая идет на подсушивание дров и прогрев воздуха. Затем пиролизный газ поступает в камеру сгорания, где он смешивается с воздухом и возгорается – так и получают основную массу тепловой энергии. Следует отметить, что в процессе сгорания пиролизного газа активные углероды также участвуют в процессах окисления, в результате чего дым на выходе из трубы практически не содержит вредных соединений, состоит в основном из водяного пара и углекислого газа. Впрочем, и выброс СО2 в окружающую среду в три раза меньше, чем в случае с использованием обычного дровяного или угольного котлов. Чистить пиролизный агрегат придется гораздо реже – в процессе такого поэтапного сгорания топлива образуется минимум золы и сажи, практически все выгорает.
Помимо преимуществ, связанных с высоким КПД, следует отметить возможность получения высоких температур даже из влажных дров. Во-вторых, процессы горения пиролизного газа легко управляются автоматикой, что позволяет своевременно регулировать интенсивность сгорания и экономить топливо.
Максимальная мощность пиролизных агрегатов достигается при использовании сухой древесины (10–20 % содержания влаги). В целом использование сырого топлива снижает мощность котла практически на 50 %, при этом расход топлива увеличивается вдвое. Можно ли сделать пиролизный котел для дома своими руками? Это не только сложно, но и опасно – ошибки в конструкции могут привести даже к взрыву такого самодельного агрегата.
Запеканка из манки с тыквой и сухофруктами
Если дети не желают кушать полезную тыкву, её можно спрятать во вкусной манной запеканке. Сухофрукты в рецепте являются не только «изюминкой», но и дополнительными витаминами. При желании их можно заменить кусочками свежих фруктов. Например, подойдёт груша и яблоко, слива и персик. Любое сочетание фруктов в манном тесте будет кстати.
Ингредиенты:
- 200 г манной крупы;
- половина стакана молока;
- 50 мл фильтрованной воды;
- 25 г сливочного масла;
- 60 г тыквы;
- 1 ст. л. сахара;
- щепотка соли;
- 100 г любых сухофруктов без косточек (курага, чернослив, изюм, кизил);
- два сырых куриных яйца;
- 50 г муки пшеничной высшего сорта;
- 11 г разрыхлителя для теста.
Способ приготовления:
1. Промыть в тёплой воде и замочить сухофрукты. Нарезать их на небольшие кусочки (кроме изюма, его не нарезать).
2. В кастрюле сварить манную кашу. Для этого смешать воду с молоком (взять холодное), добавить манку и сливочное масло. Засыпать сахар и соль. Перемешать и пока оставить.
3. Тыкву почистить и натереть на мелкой терке или, используя блендер, перемолоть её в пюре. Добавить к каше.
4. Поставить кастрюлю на огонь и, постоянно мешая венчиком или столовой ложкой, довести кашу до кипения. Снять с огня и остудить несколько минут, помешивая венчиком.
5. Добавить в кашу яйца, муку и разрыхлитель. Перемешать до однородности и ввести сухофрукты. Снова перемешать.
7. Выложить тесто для запеканки из манной каши в застеленный бумагой или фольгой противень. При желании его дополнительно смазать маслом.
8. Поставить блюдо запекаться до готовности.
Подать запеканку из манки с тыквой и сухофруктами можно со стаканом молока или чашкой чая. Запеканки, приготовленные по указанным рецептам, станут вашим любимым завтраком. Радовать новым рецептом запеканки близких и родных каждый день легко и просто. Только запишите рецепты и создавайте удивительные десерты из обычной манной крупы!