Твердотопливный котел своими руками чертежи

Изготавливаем и запускаем самодельный котел

Для того чтобы начать изготавливать самодельный котел на твердом топливе своими руками нам не хватает только его схемы. Существует множество вариантов конструкций. Есть даже разновидность бытового водогрейного котла отопления Куппер с варочной панелью. На рисунке ниже представлен чертеж простейшего устройства отопления, работающего на твердом топливе:

Как видите все довольно просто и вам будет под силу сделать такой котел самостоятельно. В качестве основы используем газовый баллон, который идеально подходит для этой цели. Итак все подготовительные работы проведены и можно приступать непосредственно к разметке и нарезке деталей, а следом и к сборке самого котла.

Разметка

Маркером прямо на нижней части корпуса пропанового баллона размечаем прямоугольное отверстие для установки дверцы зольника. По периметру верхней части корпуса прочерчиваем линию среза верхушки.

Изготавливаем крышку котла

По ранее намеченной линии срезаем верхушку баллона. По линии среза привариваем полоски из листового металла толщиной 3-5 мм таким образом, чтобы образовался паз, в который плотно садится верхняя крышка. Срезаем вентиль баллона, и на его месте прорезаем отверстие диаметром 150 мм. Крышку необходимо оборудовать ручками для удобства установки и снятия, а также зажимами для крепления на основной части котла.

Делаем патрубок дымохода

С торца баллона, в верхней его части, вырезаем отверстие для крепления газоотводного патрубка. В последствии к нему будет крепиться дымовая труба.

Подготовка камеры зольника

В нижней части баллона вырезаем прямоугольный проем. Затем в этот проем мы смонтируем дверцу, плотно закрывающую зольник.

Делаем систему для подачи воздуха

Из стального листа, толщиной 5 мм вырезаем круглый диск с отверстием посередине. Диаметр диска должен быть чуть меньше диаметра внутренней части баллона. К поверхности диска привариваем несколько направляющих из уголков.

Конструируем теплообменник

Существует довольно много различных вариантов конструкции теплообменника. Объединяет их то, что все они представляют собой проточный контур. Мы изготовим теплообменник по принципу водяной рубашки. Конструктивно он будет представлять собой прямоугольный бак, внутрь которого мы поместим нашу топку из пропанового баллона. Сверху и снизу теплообменника сделаем патрубки для подключения подающей и обратной линии.

Сборка котла

Собираем вместе все части топки и помещаем ее внутрь бака. В корпусе теплообменника необходимо сделать проем для доступа к зольнику. Бак сверху заваривается и получается герметичный котел с топкой по его центру.

Более подробно о том как своими руками сделать твердотопливный котел смотрите в видео:

Принцип работы такого твердотопливного котла довольно прост. Бак-теплообменник заполняется водой и подключается к системе отопления. Через верхнюю крышку топка наполняется дровами. Закладка сверху поджигается и в котел вставляется устройство подачи воздуха, а следом закрывается крышка. Дрова горят сверху вниз, благодаря чему отопительное устройство функционирует на одной закладке длительное время. По мере прогорания дров приспособление для подачи воздуха опускается все ниже и ниже к зольнику. После прогорания дров котел очищается от золы через нижнюю дверцу.

kotlydlyadoma.ru

Принцип работы котла длительного горения

В обычных твердотопливных агрегатах, одной закладки хватает на 6-7 часов горения. Соответственно, если в топку не будет добавлена очередная порция ресурсов, температура в помещении сразу же начнет снижаться. Это происходит из-за того, что основное тепло по помещению циркулирует по принципу свободного движения газа. Нагреваясь от пламени, воздух поднимается вверх и выходит наружу.

Теплового ресурса котла длительного горения хватает примерно на 1-2 суток с одной закладки дров. Некоторые модели могут поддерживать тепло до 7 суток.

За счет чего достигается такая экономичность и эффективность?

От обычного котла, ТТ котел длительного горения отличается наличием сразу двух камер сгорания. В первой стандартно сгорает само топливо, а во второй — выделившиеся при этом газы.

Большую роль в этом процессе играет своевременная подача кислорода, которую обеспечивает вентилятор.

Такой принцип был реализован сравнительно недавно. В 2000 году литовская компания Stropuva впервые презентовала эту технологию, которая стразу снискала уважение и популярность.

Сегодня это является наиболее дешевым и практичным способом обогреть загородный дом, там, где не предусмотрена газификация и случаются перебои с электричеством.

Такие агрегаты работают по принципу горения верхнего топлива. Стандартно во всех печах топка располагается внизу, что позволяет забирать с пола холодный воздух, нагревать его и поднимать вверх.

Принцип работы этого котла в чем-то поход на пиролизный. Основное тепло здесь выделяется не от сгорания твердого топлива, а от выделившихся газов в результате этого процесса.

Сам процесс сгорания происходит в закрытом пространстве. Через телескопическую трубу выделившийся газ поступает во вторую камеру, где происходит его полное сгорание и смешивание с холодным воздухом, который подкачивает вентилятор.

Это беспрерывный процесс, который происходит до тех пор, пока полностью не прогорит топливо. Температура при таком горении достигается очень высокая – около 1200 градусов.

Как уже говорилось выше, в этом котле реализовано две камеры: основная большая и маленькая. В большую камеру закладывается само топливо. Ее объем может достигать 500 куб.дм.

Ресурсом для горения может выступать любое твердое топливо: опилки, угли, дрова, паллеты.

Постоянный приток воздуха осуществляет встроенный вентилятор. Преимуществом этого метода заключается в том, что твердое топливо расходуется крайне медленно.

Это значительно увеличивает экономичность такого отопительного прибора. Почему же так медленно прогорают дрова, по сравнению со стандартной печью?

Суть заключается в том, что прогорает лишь верхний слой, так как воздух нагнетается вентилятором сверху. Причем вентилятор добавляет воздух только после того, как полностью прогорит верхний слой.

На рынке представлено сегодня множество моделей, которые работают по одному и тому же принципу, но, в зависимости от габаритов, материала исполнения, дополнительных опций, имеют разную эффективность и экономичность.

Универсальные ТТ котлы работают абсолютно на любом топливе, что значительно упростит владельцам их эксплуатацию. Более бюджетным вариантом является дровяной ТТ котел длительного горения. Он работает исключительно на дровах и другой вариант топлива в него закладывать нельзя.

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.

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:

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

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

Преимущества и недостатки

Из-за крупных габаритов, сложности схемы конструкции, такой агрегат рационально использовать для обогрева большого коттеджа. А вот для небольшой дачи этот вариант не подойдет, так как не оправдает экономичности.

Плюсы

• высокий КПД (около 95%);
• автономность отопительной системы;
• экономичность;
• надежность и долговечность;
• высокая эффективность;
• доступность топлива;
• экологически чистый вариант отопления дома;
• универсальность топлива (угли, дрова, опилки, пиллеты).

Читайте наш материал о том, какие котлы длительного горения лучше.

Минусы

• громоздкость конструкции;
• под устройство необходимо оборудовать специальное помещение;
• сложность конструкции и монтажа;
• необходимость в постоянной чистке.

Котел длительного горения не обязательно покупать в готовом виде, ведь его цена в разы выше обычных печей. Такую конструкцию можно сделать самостоятельно, если иметь хоть небольшой опыт в строительстве и ремонте.

У самодельной конструкции, по сравнению с заводским аналогом, есть ряд преимуществ:

• низкая себестоимость;
• возможность сделать котел универсальным для любого вида топлива;
• возможность усовершенствования конструкции и добавления мощности.

Единственной сложностью является придание цилиндрической формы котлу. Без вальцовочного станка такую форму металлу придать очень сложно.

Но есть неплохое решение. Можно использовать пустые баллоны для пропана или любую трубу подходящего диаметра. Следует выбирать трубы, толщина стенок которых не менее 5 мм.

Для деревни и маленькой дачи можно сложить небольшую кирпичную печь и радоваться ее эффективности. А вот для большого коттеджа такой вариант  будет менее практичен, так как потребует большого запаса дров на зиму. Уход за обычной печью, по сравнению с котлом длительного горения гораздо сложнее, а большие перепады температуры в комнатах, отдаленных от печи и вовсе не позволяют организовать комфортный микроклимат в доме.

В случае, если у вас недостаточно денег на создание полноценной отопительной системы для дома, или само строительство такой системы является нецелесообразным — гораздо разумнее в этой ситуации будет сделать твердотопливный котел длительного горения своими руками и не переживать по поводу его сохранности и эстетичности внешнего вида.

Полезные советы по изготовлению ТТ котла

• Если вы хотите  сделать ТТ котел  универсальным  с позиции  использования сырья, то для топочной камеры используйте трубу из жаропрочной легированной стали.

  Можно значительно сократить расход  на строительство  агрегата, если  взять бесшовную стальную  трубу 20 марки.

• Прежде чем устанавливать котел на место, которое определено  под этот агрегат, проведите первую растопку на улице, оборудовав котел  временным  дымоходом. Так вы убедитесь в надежности конструкции  и  увидите, правильно ли собрали  корпус.
• Если в качестве  основной камеры  вы будет  использовать газовый баллон, то учитывайте, что  такой агрегат  вам  обеспечит  горение  на 10-12 часов из-за небольшого количества закладываемого топлива. Итак небольшой объем пропанового баллона уменьшится после  срезания крышки и зольника. Чтобы  увеличить  объем  и  обеспечить  большее время горения, необходимо использовать  два баллона. Тогда  объема топочной камеры точно  хватит  на обогрев большого помещения, и не нужно  будет  закладывать дрова каждые 4-5 часов.


• Чтобы дверца зольника плотно закрывалась, не давая доступа воздуху, нужно ее хорошо герметизировать. Для этого по периметру дверцы проложите асбестовый шнур.

  Если  вы будет  выполнять  в котле дополнительную  дверцу, которая позволяет «дозагружать» топливо  не снимая крышки, ее тоже нужно  плотно герметизировать с помощью асбестового шнура.

Для эксплуатации ТТ котла, схему которого мы прилагаем  ниже подходит  любое твердое топливо:

• каменный и бурый уголь;
• антрацит;
• дрова;
• древесные пеллеты;
• брикеты;
• опилки;
• сланцы с торфом.

По качеству топлива особых  указаний нет – подойдет любое. Но  учитывайте, что при большой влажности топлива, котел  не даст большой коэффициент полезного действия.

Меры безопасности!

Чтобы такой котел действительно был эффективным и экономичным вариантом отопления, прослужил долгую службу и не стал причиной ожогов или аварий в доме, учитывайте основные моменты противопожарной безопасности.

1. Необходимо следить за температурой в системе и не допускать его перегрева.
2. Нельзя устанавливать запорный вентиль на трубопроводе.
3. Рядом с котлом нельзя держать легко воспламеняющиеся предметы.
4. Необходимо следить за вентиляции в помещении.
5. Для котла нужно оборудовать отдельное помещение.

На этапе подготовительных работ, продумайте место, где будет установлен котел.

В идеале, конечно, оборудовать отдельную котельную, ведь  эксплуатация ТТ котла длительного горения несколько  отличается от привычной кирпичной  печи  на дровах. Да и внешне  этот агрегат не будет радовать глаз, и служить украшением  дома.

Учитывая, что твердое топливо все-таки создает определенную грязь, ТТ котел длительного горения лучше устанавливать  нежилом помещении.

Но если его мощность небольшая (не превышает 30-35 кВт), то можно просто отделить (зонировать) основное помещение от «котельной» с помощью кирпичной стенки.

Обязательно предусмотрите систему вентиляции в помещении, где будет происходить  эксплуатация  этим котлом. На постоянной  основе  с улицы должен поступать кислород.

Пошаговая инструкция по созданию твердотопливного котла длительного горения своими руками

Проект твердотопливного котла – задача непростая и новичку с ней справиться будет нелегко. Прежде чем приступить к строительству, подготовьте чертежи и эскизы.

Подготовьте также следующие инструменты:

1. Сварочный аппарат.
2. Инструменты для работы с металлом: плоскогубцы, шлифовальный круг.
3. Электродрель.
4. Строительный уровень и рулетка.
5. Маркер.
6. Болгарка.
7. Перчатки и защитный экран на глаза.

Внимание! При выполнении работ по изготовлению самодельного ТТ котла продолжительного горения, следует быть очень осторожным и иметь хотя бы базовую практику со сварочным аппаратом. Используйте обязательно защиты при работе со сваркой.

Из материалов понадобится:

1. Пустой газовый баллон.
2. Листовой металл.
3. Асбестовый шнур.
4. Стальная труба с сечением 60 мм.
5. Металлические петли и ручки.
6. Металлический уголок либо лопасти.
7. Металлическая вытяжка.
8. Базальтовое волокно для прохода дымоотводящей трубы.

Перед началом изготовления, предлагаем вам ознакомится с видео инструкцией, как правильно разрезать пустой газовый баллон, внимательно смотрите и не пренебрегайте мерами безопасности!

Шаг 1. Разметка корпуса и изготовление корпуса

С помощью маркера выполните разметку на пропановом баллоне согласно размерам чертежа.

Делаем небольшое прямоугольное отверстие под дверцу зольника, через которую будет осуществляться чистка котла.

На верхней части баллона (по всему периметру) проводим ровную линию для среза верхушки.

С помощью болгарки по линии срезаем верхушку.

Теперь по центру выполняем разметку под отверстие, через которую будет проходить труба. Отверстие, соответственно, должно быть больше диаметра трубы.

Вырезаем в крышке отверстие и навариваем кольцо металла, которое будет плотно обхватывать трубу, вставляемую в баллон.

Обвариваем небольшим кольцом из листового металла (4-5 мм) с внешней и внутренней стороны сам баллон, на который будет надеваться крышка.

Шаг 2. Изготовление трубы

Берем металлическую трубу длиной от 80 до 100 см. Если  вы используете не пропановый стандартный баллон, а самостоятельно  варите корпус  для котла, учитывайте, что  высота трубы должна быть  на 20-25 см выше. Ведь  суть работы заключается в том, что  по мере прогорания топлива, труба внутри  корпуса  будет опускаться вниз.

Привариваем  к трубе в нижней ее  части  металлический круг – распределитель  воздуха.

Вырезаем из листового металла крепления, которые надежно привариваем по линии среза баллона, предварительно проложив асбестовый шнур.

Крепим срезанную верхушку таким образом, чтобы она легко снималась и ставилась обратно. Выполните из металла ручки и для удобства снятия тоже приварите их к корпусу.

Шаг 3. Изготовление патрубка к дымоходу

Делаем разметку на баллоне в верхней его части под отверстие патрубка.

Вырезаем с помощью болгарки и привариваем трубу для вывода продуктов сгорания.

Потом к этому патрубку присоединяется стальная дымоотводящая труба.

Шаг 4. Изготовление зольника

По ранее выполненной разметке под зольную камеру вырезаем с помощью болгарки отверстие.

Отдельно из листового металла выполняем дверцу, которую потом нужно будет прикрутить на скобы к корпусу котла.

Для удобства можно  выполнить  небольшую  петлю из толстой проволоки  или армирующего стержня и прикрутить  в качестве  ручки.

Шаг 5. Готовим систему подачи воздуха

Измерьте внутренний диаметр корпуса баллона. Теперь на листовом металле начертите круг, диаметр которого будет на 5 мм меньше внутреннего диаметра баллона.

С помощью болгарки вырежьте этот круг.

Берем металлический уголок и нарезаем его на 6 равных частей. Размер каждой части равен ½ диаметра металлического круга. Для этих целей еще хорошо подойдет крыльчатка со старыми  лопастями.

Привариваем металлические круги в одинаковом направлении против часовой стрелки.

Шаг 6. Делаем теплообменник

Мы будем делать теплообменник, сконструированный по принципу водяного контура.

Размер этого теплообменника зависит от ваших личных предпочтений. Чем он будет больше, тем большее количество дров вы сможете в него заложить, а значит, большей длительностью горения будет отличаться ваш котел.

Из листового металла толщиной 5-6 мм вырезаем листы согласно схеме и свариваем их в надежный корпус, внутри которого будет располагаться наш газовый баллон.

В верхней и нижней части корпуса выполняем патрубки для подсоединения подающей и обратной линии.

В центральной части необходимо предусмотреть отверстие, через которую будет закладываться топливо. Выполняем с помощью маркера разметку и вырезаем болгаркой.

Шаг 7. Общая сборка и установка котла

Крепим дверцу зольника на топку.

Отмечаем на корпусе теплообменника место, где будет произведен доступ к зольнику и вырезаем с помощью болгарки. Тоже оснащаем этот проем дверцей, которая должна очень плотно закрываться, преграждая доступ кислорода в корпус.

Вставляем баллон внутрь теплообменника.

С помощью сварочного аппарата завариваем бак сверху, в результате чего получаем абсолютно герметичный корпус, внутри которого располагается круглая топка.

Суть ТТ котла длительного горения заключается в ограниченной подаче воздуха сверху, функцию которой выполняет система подачи кислорода.

Топливо (дрова, уголь, брикеты) следует загружать очень плотно, чтобы между слоями было как можно меньше пространства. Если дрова разные по размеры и плотно их укомплектовать не получается, то между слоями можно засыпать щепкой, бумагой. Чем плотнее будет эта твердотопливная смесь, тем дольше будет гореть дрова.

Как будет происходить загрузка такого котла?

• достаем ограничитель подачи воздуха из корпуса;
• загружаем топливо через специальную дверцу. Топливо предварительно лучше сбрызнуть специальной жидкостью для розжига;
• ставим обратно трубу ограничитель;
• внутрь котла бросаем зажженную спичку;
• после того, как убедитесь, что топливо постепенно начинает тлеть, плотно прикройте дверцу.

По мере прогорания дров, труба внутри баллона будет постепенно опускаться. По ее высоте вы всегда можете узнать, какое количество дров у вас сейчас находится внутри.

Шаг 8. Растопка котла

Такой простой котел вы можете выполнить прямо на улице в теплое время года и протестировать его на открытом воздухе, оснастив временным дымоходом.

Если площадь помещения превышает 30-40 квадратных метров, то можно сварить два баллона вертикально, увеличив, таким образом, закладку дров.

Шаг 9. Установка котла в помещении

Отнеситесь очень серьезно к вопросу пожаробезопасности котла.

Под него лучше выделить отдельное помещение или сделать небольшое ограждение от жильцов, чтобы исключить ожоги. Все-таки корпус котла металлический и в отличие от каменной печи, есть высокая вероятность получить ожог.

Установите в том месте, где есть возможность выводы дымохода. Вывести дымоход можно двумя способами: через кровлю или через стену.

 Учитывайте, что к котлу у вас должен быть прямой доступ, поэтому на расстоянии 50 см рядом с ним ничего не должно стоять.

• Выполните основание из кирпича под котел, уложив в 2 ряда сплошной кирпич. Проверьте строительным уровнем наклон основания.
• 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.
• Если стены в доме выполнены из дерева или любого другого горючего материала, необходимо защитить листовым металлом или базальтом место примыкания котла к перекрытиям. Можно в качестве тепловой изоляции использовать обычный кирпич, которым следует  обложить по периметру место примыкания котла к стене.

В месте вывода дымохода через стену или кровлю, необходимо также обеспечить  должную теплоизоляцию. Для этого подойдет базальтовое волокно, которое следует плотно проложить между дымоходной трубой и  перекрытием.

• Установите котел на подготовленный фундамент и снова проверьте уровнем, насколько ровно стоит прибор. Учитывайте, что патрубок выхода газов должен находиться на одном уровне с трубой дымохода. Если линия не будет горизонтальной, то может быть нарушена тяга в процессе эксплуатации.

Шаг 10. Подключаем котел к дымоходу.

Внимание! Нужно обязательно смазать герметиком стыки соединений всех частей дымохода между собой.

Подсоединяем трубу дымохода к патрубку ТТ котла. Диаметр дымоотвода должен быть не меньше патрубка ТТ котла. Если эти параметры не соблюсти, то снизится пропускная способность выхода газа.

Как видите, делая всё своими руками можно получить отличный, всё не так сложно как казалось на первый взгляд! Если вы четко следовали инструкции, то быстро оцените  высокую производительность и экономичность твердотопливного котла длительного горения, который в разы превосходит своих конкурентов с принципом открытого пламени. Это позволит поддерживать комфортный микроклимат в доме при минимальном уходе.

kamin-expert.ru

Выбираем тип твердотопливного котла

Как понять, какой котёл будет оптимальным для обслуживания конкретной системы отопления? Очевидно, следует определиться с видом топлива, требуемой мощностью агрегата и особенностями его конструкции, процесса монтажа и последующей эксплуатации, а также с особенностями подключаемой системы отопления.

Среди материалов, которые можно использовать в качестве твёрдого топлива, наиболее широкое распространение получили:

• уголь;
• торфяные брикеты;
• пеллеты;
• дрова;
• опилки и другие горючие отходы производства.

Виды твёрдого топлива для котлов отопления на фото

 

С целью повышения рентабельности и эффективности системы отопления можно изготовить универсальный агрегат, который сможет работать с различными видами топлива.

Выбор типа и конструктивного исполнения отопительного котла напрямую зависит от того, каким топливом вы собираетесь пользоваться, требуемой производительности системы отопления, а также места, где он будет установлен. Для самостоятельного изготовления подходят следующие модификации твердотопливных отопительных агрегатов:

1. Классические

Оснащаются стальным или чугунным теплообменником, могут использоваться и для отопления, и для целей горячего водоснабжения. КПД таких котлов составляет около 85%.

2. Пиролизные

Обеспечивают раздельное сгорание топлива и выделяемых при этом летучих газов, благодаря чему существенно повышается эффективность и, следовательно, экономичность отопительной системы.

3. Пеллетные

Эффективность этой разновидности котлов отопления достигает 90%. Главным их достоинством является высокая степень автоматизации рабочих процессов, а недостатком – сложность конструкции.

4. Длительного горения

Способны непрерывно работать на протяжении всего отопительного сезона, требуя загрузки топлива 1 раз в несколько суток, что выгодно отличает их от классических твердотопливных котлов.

Основы проектирования

Для того чтобы сделать правильный – безопасный, эффективный и удобный в эксплуатации – твердотопливный котёл, необходимо понимать физику процесса его работы и работы системы отопления в целом.

Принцип действия отопительного котла на твёрдом топливе:

• топливо загружается в камеру сгорания;
• нагретые в процессе сгорания топлива воздух и другие газы поднимаются вверх и отводятся через дымоход;
• по пути к дымоходу горячий воздух нагревает теплообменник, который в с вою очередь нагревает тепловой агент (в большинстве бытовых систем отопления – воду);
• нагретый тепловой агент вытесняет холодный, проходя всю систему отопления и возвращаясь после остывания назад в теплообменник.

Всё дело в свойстве любой нагреваемой среды подниматься выше холодной — это один из основополагающих законов термодинамики.

Для реализации этого принципа помимо корпуса, выполненного из толстой (не менее 4-5 мм) жаропрочной стали, в конструкцию твердотопливного котла включаются следующие элементы:

1. Камера сгорания

Её объем определяется сложной формулой, которую, впрочем, довольно легко отыскать в интернете, равно как и готовое решение – объем камеры сгорания по отношению к номинальной мощности котла или максимальной площади отопления.

На практике размеры топки зависят не только от параметров котла и свойств топлива, а также особенностей самой отопительной системы – схематической, функциональной сложности, сезонности работы, пиков потребностей в горячем водоснабжении и пр.

2. Камера отвода горячих газов

Этот узел является продолжением камеры сгорания и выполняет функцию выходного коллектора для вывода продуктов горения.

3. Внутренняя система подачи и отвода теплоносителя

Речь идёт о теплообменнике (теплообменном регистре), а также его основных патрубках – входном и выходном, который служит для приёма остывшего теплового агента, его нагрева и отвода в систему отопления.

Важные моменты

На эффективность работы отопительного котла на твёрдом топливе всегда влияют два фактора:

1. Конструктивные особенности теплообменника

Чем большей будет площадь теплового контакта, тем больше энергии за единицу времени будет передано от сгорающего топлива тепловому агенту – воде.

Варианты исполнения самодельного теплообменника на фото

2. Полнота и период сгорания топлива

Если топливо сгорает неэффективно – теряет пиролизный газ или не успевает нагреть теплоноситель до необходимой температуры, на лицо недоработки в конструкции. Поэтому к расчёту и процессу изготовления последней следует отнестись с максимальной ответственностью – после сборки изменить её будет невозможно.

Конструкция котла должна быть надёжной и безопасной и ответственность за это несёт не что иное, как корпус. Он выполняется из толстой (не менее 5 мм) стали, желательно жаростойкой. Впрочем, последняя стоит заметно дороже обычной, поэтому следует запомнить, что чем толще металл, тем медленнее он будет нагреваться. А значит, для того, чтобы котёл средней мощности не обжигал руки и не делал из помещения котельной сауну, корпус котла должен иметь около 8 мм в толщину.

Исключение составляют конструкции с верхней крышкой из чугуна, которая выполняет функцию печи. Толщина и размеры чугунного листа будет зависеть от конструктивных параметров  корпуса и рабочих характеристик котла (но не менее 8 мм).

Для организации внутренней трубопроводной системы котла необходимо использовать трубы толщиной стенок 3-4 мм и диаметром 50 мм. Для обеспечения тока теплоносителя следует предусмотреть сужение (от 50 до 25 мм) трубопроводов в направлении от горячего к холодному, к примеру от котла к радиаторам) и расширять их на обратном пути теплоносителя.

Пространственная схема и компоновка твердотопливного теплогенератора

Размеры твердотопливного котла зависят от габаритов и ориентации в пространстве камеры сгорания. Более широкое распространение получили вертикальные конструкции, поскольку такое расположение позволяет сэкономить место в котельной.

Традиционная схема вертикального твердотопливного котла:

• в нижней части размещается зольник с поддувалом;
• над зольником устанавливается чугунная колосниковая решётка;
• решётка встраивается в дно топки, которая должна быть оснащена надёжной дверкой;
• в над зоной топки в плоскости наибольшего теплового контакта располагается рабочая часть теплообменника.
  

  

Для настройки и контроля за работой агрегата в процессе эксплуатации вам понадобится специальное оборудование. К таковому можно отнести датчики температуры воды на входе и выходе из теплообменника и узлов системы отопления, датчики загрузки камеры сгорания, давления в ней и на отдельных участках котла и т.д.

Принцип естественной циркуляции теплоносителя реализовать его успешно удаётся далеко не всегда. Поэтому часто отопительный котёл оснащается дополнительным водяным насосом, который принудительно подаёт теплоноситель на теплообменник и/или в систему отопления.

Насос — энергозависимый агрегат, а значит, важно предусмотреть возможность подачи теплоносителя в обход на случай отключения электроэнергии. Во-первых, для того, чтобы отопление функционировало, а во-вторых, чтобы котёл или коммуникации не разорвало паром или не повредило температурой.

Если в конструкцию твердотопливного котла включается насос, необходимо предусмотреть возможность регулировки его рабочих параметров, а также аварийного отключения. Твердотопливный котёл в случае поломки узлов и коммуникаций отопительной системы остановить невозможно. Поэтому необходима система отвода излишнего тепла – амортизационный бак с компенсационным клапаном или другое, уместное в вашем случае решение.

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.

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.

prorab.guru