Инструкции и чертежи твердотопливных котлов длительного горения своими руками

Инструкции и чертежи твердотопливных котлов длительного горения своими руками

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

Устройство котла фабричного производства

  1. Определение с параметрами проекта
  2. Разные конструкции
  3. Чертежи твердотопливных котлов длительного горения своими руками
  4. Изготовление котла твердотопливного длительного горения: отзывы и алгоритм действий
  5. Твердотопливный котел длительного горения своими руками: видео инструкция и выводы
  6. Изготовление котла длительного горения своими руками (видео)

Классификация котлов длительного горения

На современном рынке существует много производителей, выпускающих разные виды котлов длительного горения. Их разделяют по таким критериям, как метод сжигания и вид твердого топлива.

Котлы длительно горения классифицируют по разновидности подходящего им топлива:

  1. Есть устройства, которые работают на дровах. Некоторые из них отапливаются пеллетами (гранулы из отходов деревообрабатывающих производств).
  2. Изготавливаются также универсальные твердотопливные котлы, для которых можно применять различные виды топлива — уголь, брикет, дрова и их сочетание.

Большая часть устройств в качестве метода сжигания используют простое сгорание. В процессе совершенствования были изготовлены газогенераторные котлы с повышенным КПД. Для их топки применяется древесный газ и дрова. Такие устройства удобны, в них не образуется сажа и остается совсем немного золы.

Кроме вышеописанных способов, котлы разделяют по зависимости от носителя электроэнергии. Они бывают зависимыми и независимыми.

Принцип работы

Котлы такого типа работают по принципу верхнего горения, смысл которого заключается в том, что очаг горит сверху вниз. Впервые котел с такой системой был изготовлен в 2000 году литовской компанией «Stropuva», сейчас ее применяют многие производители.

В большую камеру сгорания загружается топливо (дрова, брикет, уголь или пеллеты). Ее объем — 500 куб. дм., благодаря чему устройство может работать несколько суток беспрерывно. Воздух нагнетается по воздуховоду с помощью вентилятора, который легко регулируется. Тепло, которое выделяется при сгорании, передается в теплообменник.

Данный принцип работы обеспечивает достаточно длительное горение и большое количество тепловых калорий.

Основные достоинства

Котлы длительного горения обладают множеством преимуществ, благодаря которым они пользуются большим спросом среди населения.

  • большой объем топки, в которую закладывается твердое топливо;
  • возможность использования разных видов топлива — пеллеты, опилки, дрова, торф, брикеты;
  • длительный период горения без добавления топливного продукта;
  • высокая теплоотдача при экономичном расходе топлива;
  • простота в эксплуатации;
  • экологичность — выброс углекислого газа минимален.

Модели твердотопливных котлов постоянно совершенствуются. Современные устройства в большинстве оснащены электронными системами автоматики и вентиляторами для нагнетания воздуха. Они способны поддерживать установленную температуру воздуха в достаточно больших помещениях при небольшом потреблении топлива.

Разновидности котлов

Отопительная конструкция, работающая на дровах, является отличной альтернативой газовому агрегату. Можно отметить несколько достоинств таких установок:

  1. Высокая эффективность. Процесс длительного горения обеспечивает высокий КПД, который может достигать 90%.
  2. Экологичность. В процессе сгорания выделяется минимальное количество углекислого газа.
  3. Длительная работа. Большая топка и мощный нагнетающий вентилятор позволяет котлу беспрерывно функционировать на протяжении 7 суток.
  4. Экономичность. Устройство может работать на любом виде твердого топлива при минимальном его расходе.

Современный рынок предлагает большой выбор отопительных котлов. Но все конструкции замедленного горения можно разделить на три вида:

Классические модели могут работать от дров, брикетов и угля. Они оборудованы небольшой топкой, что значительно сокращает время сгорания одной дровяной закладки. Чтобы устройство функционировало сутки, придется вносить топливо около пяти раз. К достоинствам можно отнести низкую стоимость.

Шахтные агрегаты имеют объёмный бункер и довольно широкий загрузочный проём. Для разогрева используют сыпучий материал. Прибор оборудован автоматическим управлением. Длительность работы зависит от того, сколько загружено топлива, но не дольше суток. КПД составляет примерно 70-75%.

Пиролизные установки функционируют до полного выгорания топлива. Обогрев осуществляется за счет сжигания древесных газов, которые выделяются во время медленного тления. Плюсы конструкций — высокая эффективность и быстрый нагрев. Показатель КПД достигает 85%.

Чертежи твердотопливных котлов длительного горения

Продолжительную работу устройства с теплообменником на одной партии дров обеспечивает специальная конструкция:

  • увеличенная емкость топливной камеры – вмещает в 2 раза больший объем закладки;
  • нестандартное направление разжигания – дрова прогорают вертикально вниз.

Огонь охватывает верхний слой топлива. За счет дозированной подачи воздушного потока образуется ровное, несильное пламя. Нижний объем закладки постепенно нагреваются по мере прогорания дров.

Классический

В стандартных чертежах устанавливают тепловой генератор в форме цилиндра. Прямоугольный корпус для классических котлов длительного горения не подходит.

Оборудование работает следующим образом:

  • топочную камеру наполняют дровами и разжигают сверху;
  • в процессе прогорания топлива посредством телескопической трубы на него опускается груз с отверстием для циркуляции воздуха;
  • кислород через дымоход поступает в топку под воздействием естественной тяги или вентилятора;
  • теплообменника в классической схеме нет, вода для отопления нагревается напрямую.

Помимо дров для растопки используют торф или кокс.

Фото 1. Классический твердотопливный котел длительного горения с дровами в топочной камере и отсутствием теплообменника.

Пиролизный

В газогенераторных приборах дрова тлеют медленнее. Происходит выделение горючего дыма, который поступает в отдельную зону и вырабатывает дополнительную тепловую энергию. Конструкция включает:

  • Загрузочную камеру. В ней происходит процесс пиролизного сжигания топлива.
  • Отсек дожига. Здесь сгорает газ.
  • Теплообменник. Выполняют в виде «рубашки». Внутри теплообменника нагревается вода для последующего выхода в сеть.
  • Устройство подачи воздуха. Обеспечивает поступление первичного (в топку) и вторичного (в камеру дожига) потока.
  • Дроссельная заслонка. Для регулировки скорости и объема кислорода на этапе первого розжига топлива.
  • Приспособления для управления температурой и мощностью оборудования.

Две камеры разделяет огнестойкое перекрытие с форсункой и отверстиями. От вторичного воздушного потока зависит скорость нагрева воды внутри теплообменника.

Фото 2. Пиролизный котел, оснащенный загрузочной камерой, теплообменником, камеры разделены огнестойким перекрытием.

Шахтный

Устройства, работающие по принципу обычного сжигания топлива, проще пиролизных. Конструкция включает:

  • Топку. Эта зона занимает от 50% объема оборудования и чаще имеет прямоугольную форму. Ее высота незначительно меньше длины целой конструкции.
  • Люк для загрузки топлива. Его устанавливают сверху или сбоку относительно топки.
  • Зольник. Камера, куда естественным путем попадает зола с остатками углей. Ее оборудуют под топкой.
  • Колосник. Выполняет функцию разделительной решетки между внутренними секциями котла.
  • Дверца. Размеры подбирают с учетом возможности одновременного доступа и к зольной, и к нижней части топочной камеры. Чтобы регулировать объем воздуха, на дверцу устанавливают шибер.
  • Секция с теплообменником. В проектах шахтных котлов используют конструкции водяного или жаротрубного типов. В камере теплообменника выполняют отверстие для поступления угарных газов.
  • Дымоходная труба из металла или кирпича с заслонкой.

После загрузки и розжига топливо выделяет горючие газы. Через отверстие они поступают в камеру с теплообменником, нагревая последний. Дым отдает энергию и выходит наружу через трубу, а горячая вода поступает в отопительную сеть.

Читайте также  Камины на биотопливе

Фото 3. Котел длительного горения шахтного типа с теплообменником, в котором топливо выделяет горючие газы после розжига.

Принцип работы котла длительного горения

Длительность горения дровяного котла зависит от его конструкции и процессов, происходящих изнутри. Принцип работы котлов такой: топливо сжигается сверху вниз, а не наоборот, как в обычной печке на дровах. В топке обычного котла или печи сначала сгорает нижний слой, после чего горячие потоки поднимаются и втягивают в горение все слои, дрова при этом очень быстро сгорают и их нужно добавлять каждые несколько часов, иначе печь остынет.

В котлах же длительного горения сначала сгорает верхний слой, а потом огонь идет ниже и захватывает каждый последующий слой дров. Одна закладка топлива позволяет ему тлеть примерно в течение 30 часов, а после полного его сжигания золы и сажи остается минимум.

Режим регулировки позволяет дровам тлеть очень продолжительное время — более суток, а после их полного сжигания сажи и золы остается минимум.

Но стоит помнить, что котлы длительного горения, сделанные своими руками, в жилых помещениях лучше не ставить, поскольку они не могут гарантировать вашу безопасность при применении. Лучше всего ими оснащать такие помещения, как:

  • технические;
  • производственные;
  • теплицы;
  • строящиеся дома.
  • жилые дома до момента обустройства основной отопительной системы.

Принцип работы твердотопливных котлов и их устройство

Твердое органическое топливо является самым древним источником энергии для человечества. Отказаться от него полностью, даже в современном мире, невозможно. Тем более, что кроме дров и каменного угля сегодня появилось множество других видов горючих твердых веществ:

  • брикеты из торфа – высушенный и спрессованный торф выделяет много тепла при сгорании;
  • брикеты из отходов деревообрабатывающего производства – сжатые опилки, стружка и кора деревьев;
  • березовый уголь – такой же, как для мангала;
  • переработанный мусор со свалок;
  • топливные отопительные гранулы – мелкое топливо, полученное прессованием опилок. Могут подаваться автоматически;
  • обычные сухие опилки.

Различные варианты сырья для использования в твердотопливных котлах

Ясно, что все это топливо получено путем переработки различных отходов, что решает проблему утилизации на предприятиях и идет в русле «зеленой» экономики.

В результате деятельности человека образуется колоссальное количество отходов, которые могут быть преобразованы в высокоэнергетическое топливо, что и обусловило появление на рынке котлов отопления на твердом топливе длительного горения. В отличии от обычных печей, эти агрегаты работают не на сгорании самого топлива, а на его расщеплении в результате нагревания. В рабочей камере таких котлов сгорают газообразные продукты распада твердого топлива. Такая схема работы является в несколько раз более эффективной, чем обычное сжигание органического топлива. Пиролизный газ, отдает большое количество энергии.

Принцип работы твердотопливного котла длительного горения

Устройство такой газогенераторной установки не очень сложное. Можно даже соорудить своими руками котел твердотопливный длительного горения. Чертеж простейшего варианта выглядит следующим образом:

  • закрытый цилиндрический бак, который имеет люк для закладки топлива, поддувало и отверстие для установки дымохода;
  • внутри бака расположен распределитель воздуха, который создает завихрение пиролизного газа. Он крепится к подвижной телескопической трубе. Вся эта конструкция, похожая на поршень, давит на топливо сверху. Сгорание газа происходит над поршнем, а топливо тлеет под ним;
  • теплообменник встроен в верхней камере, где достигается максимальная температура.

Медленное тление твердого топлива происходит в нижней камере. Оно достигается регулировкой подачи воздуха в поддувало. Выделяемый газ интенсивно горит в верхней камере и нагревает теплоноситель.

Схема системы отопления частного дома с использованием твердотопливного котла

Котлы на твердом топливе длительного горения могут быть незаменимы в частных домах, в хозяйственных сооружениях, гаражах и теплицах. Особенно они будут выгодны там, где имеется крупное деревоперерабатывающее производство, так как отходы на таких предприятиях отдают практически бесплатно. Необходимы эти агрегаты и в местностях, где бывают регулярные перебои с газоснабжением. У таких установок есть много преимуществ, но существует и один важный недостаток – очень высокая стоимость. Именно поэтому сегодня актуально изготовление своими руками котлов твердотопливных длительного горения. Чертежи для этого можно использовать разной степени сложности. Это зависит от уровня мастерства.

Экономьте время: отборные статьи каждую неделю по почте

Основным неудобством использования твердотопливных котлов является постоянная необходимость в загрузке топливом. Чтобы увеличить время работы между закладками топлива, разработаны технологии механической подачи, применение пеллетных гранул, управления воздушными потоками внутри камеры сгорания с помощью вентиляторов.

Использование послойного процесса длительного сгорания значительно увеличивает время сгорания одной закладки по сравнению с обычным процессом. В отличие от других методов, он отличается простотой и возможностью изготовления оборудования собственными руками.

Отсутствие потребности в дополнительных приспособлениях подачи топлива или установки вентиляторов делает возможным применение самодельной конструкции с грубыми расчетами и использованием принципа постепенного сжигания твердого топлива.

Классические конструкции котлов длительного горения работают на дровах и угле. При самостоятельном изготовлении оборудования можно приспособить камеру сгорания под любой вид твердого топлива. Для использования сыпучих видов топлива колосники выполняют с учетом фракции гранул, которыми будет загружаться камера. Важно, чтобы пеллеты не просачивались через колосники, а оставались в камере.

Дополнительное оборудование

Осталось лишь внести некоторые доработки. Для начала сделаем более эффективным распределение первичного воздуха по очагу генератора. Для этого на плиту поршня наварим перпендикулярно 6–8 лепестков параболической формы, чтобы образовалась своего рода крыльчатка.

Вторым полезным дополнением такого котла служит его правильная обвязка. Между подачей и обраткой внутреннего теплообменника должен быть установлен узел рециркуляции, который не позволит температуре воды в котле опуститься ниже 50–60 °С. Иначе неизбежно образование конденсата из остаточной влажности и быстрое корродирование стенок.

К навершию трубы поршня приварите небольшую шпильку и накиньте на нее заслонку с отверстием, чтобы регулировать количество подаваемого в генератор воздуха. Также не следует заменять дымосос дутьевым вентилятором, наладить режим работы которого гораздо сложнее. Вытяжной насос должен быть установлен в точке дымохода, на 2 метра удалённой от котла. Оптимально, если на этом участке трубы будут установлены радиаторные ребра.