Делаем котел длительного горения своими руками – инструкция

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

Внутреннее устройство печи длительного горения «бубафоня»

Рассмотрим устройство бубафони. Старый, бытовой баллон для газа — основание печки. Внутри бубафони сгорает древесина. Пиролиз как основа процесса, разлагает дерево при помощи большой температуры на газы, которые сгорая, рождают тепловую энергию. Древесина сгорает по этапам:

  • Этап No1 — огонь греет древесину, выжигая легкие горючие вещества. Преодолев планку в двести градусов, происходит разложение дров на простые вещества и начинает гореть газ.
  • Этап No2. Этот этап горения — самый эффективный, так как газы разогреваются до температуры в 700 градусов по Цельсию.
  • Этап No3. Мы получаем то, что может дать это устройство — требуемое тепло.

Устройство пиролизного котла. Внутренняя камера разделена на две части. Это дает возможность сжигать твердое топливо в одной камере, а во второй сжигать пиролизный газ. В камере снизу, которая заполнена древесиной, производится начальное сжигание древесины. В верхней части, происходит заполнение продуктами сжигания дерева, которые загораются. Тяжелый пресс, давит вниз топливо, и сжигание древесины проходит эффективно. Вверху топки располагается отверстие, к которому присоединен дымоход, и дым покидает печку через эту систему. Воздух в камеру сгорания поступает через воздуховод, расположенный на одной конструкции пресса. Подача воздуха регулируется заслонкой воздуховода.

Принцип работы твёрдотопливного котла

Этапы работы пиролизного котла

Этот агрегат в своей работе использует принцип разложения твёрдого органического топлива на кокс и пиролизный газ, с дальнейшим дожиганием последнего.

По сути, процесс образования тепла делится в таком котле на два этапа:

  1. Обычное горение твёрдого органического топлива в первой топке при недостаточной подаче кислорода (тление с выделением большого объёма пиролизного газа).
  2. Горение летучих веществ во второй топке.

Управление пиролизным котлом для отопления дома не сложнее, чем газовым или электрическим. Контроль процесса горения производит термостат и регулирует его интенсивность, открывая или прикрывая заслонку, через которую подаётся воздух в первую топку.

Своей экологичностью данный агрегат обязан тем, что большинство вредных веществ, золы и сажи остаётся в виде кокса в первой топке и не попадают в атмосферу.

Особенности конструкции и принцип действия

Виды топлива для пиролизных котлов и печей

Достоинства оборудования в высоком КПД, отсутствии сложной автоматики, энергетической независимости, безопасности по сравнению с котлами на газе, жидком топливе. Пиролизные агрегаты дают полезный показатель на уровне 90%. Печи длительного горения показывают результат 75 – 80% из-за взаимодействия корпуса с водяными трубами теплообменника.

Недостаток в большой стоимости готовых агрегатов.

В топку кладут древесное топливо, которое перегорает быстро. Период интенсивного горения (1 час) нужен для нагревания котла, дымохода. Затем печь до верха загружают топливом, плотно закрывают дверку, перекрывают задвижку шибера, чтобы минимизировать воздушную подачу и тягу. В этих условиях обеспечивается хорошее сгорание с выделением горючего газа.

Умная печка работает на каменном или буром угле, торфе, можно употреблять дрова различных пород и отходы при обработке древесины. Из опилок, стружек делают гранулы и брикеты. Используют современные виды в виде паллет и евродров. Есть котлы, переоборудованные под жидкое топливо.

Технология выполнения котла длительного горения своими руками

Необходимые материалы:

  • Труба металлическая диаметром от 300 мм, толщина металла не менее 3 мм;
  • Металл листовой 4 мм;
  • Труба металлическая диаметром 60 мм для подачи воздуха, диаметром 100 мм – для отвода дымовых газов;
  • Сварочный аппарат, болгарка.

Котел длительного горения необходимо установить на ровную горизонтальную поверхность, иногда необходимо бывает выполнить опалубку под котел из бетона.

  1. Трубу для выполнения котла обрезают на выбранную длину – от 800 до 1000 мм. При большей длине сложно будет производить загрузку дров. Края выравнивают. Приваривают дно из листового металла, а при необходимости и ножки из швеллера.
  2. Выполняют распределитель воздуха: из листа металла делают круг диаметром на 20 мм меньше внутреннего диаметра трубы, в его центре просверливают отверстие диаметром не более 20 мм. К нижней части распределителя горения приваривают крыльчатку с лопастями из листового металла, ширина лопастей – не более 50 мм. В верхней части к регулятору приваривают трубу 60 мм, так, чтобы отверстие оказалось в ее центре. Высота трубы должна быть не менее высоты самого котла. В верхней части трубу оснащают заслонкой, регулирующей подачу кислорода.

    Распределитель воздуха для котла длительного горения

  3. В нижней части котла делают дверцу для удаления золы: вырезают вогнутый прямоугольник с помощью болгарки, приваривают к нему петли и запорную ручку и используют его как дверцу.
  4. В верхней части котла приваривают дымовую трубу 100 мм. Труба должна быть практически горизонтальной на протяжении не менее 40 см, после чего ее пропускают через теплообменник, выполненный в виде бака система отопления.

    Приварка дымовой трубы к котлу отопления

Выполняют крышку с отверстием для трубы распределителя. Крышка должна плотно прилегать к камере сгорания, иначе из-под нее будет идти дым.

Привариваем крышку с отверстием для трубы распределителя.

Пиролизный котел своими руками

Высокая стоимость на энергоносители, а так же на сам котел (самая простая модель от отечественного производителя не менее 1000$), не мешает ему набирать все большую и большую популярность у населения.

В интернете полно чертежей по которым не сложно изготовить данную конструкцию самостоятельно.

Итак, что нужно для того чтобы изготовить пиролизный котел своими руками?

Перед тем, как приступить к работам важно правильно все рассчитать, от толщины стенок котла до вида колосниковых решеток. Собрать всю необходимую информацию о чертежах, важных узлах конструкции, приобрести хотя бы минимальный опыт в сварке металлических изделий.

Необходимый инструмент

  • Сварочный аппарат, предпочтительно с постоянным током.
  • Электрическая дрель;
  • Болгарка с насадками для резки и шлифовки металла.

Необходимые материалы

  • Для внутренних стенок котла листы металла толщиной 5 мм., для корпуса 3 мм.  Общая площадь листов м².;
  • Труба Ø 57 мм., толщина 3 мм. длина 5-7 м.;
  • Труба Ø 159 мм., толщина 4,5 мм., длина 50 см.;
  • Шамотный кирпич, 10-12 шт. Труба Ø 32 мм., толщина 3 мм., длина 1 м.;
  • Профильная труба 60х80 толщина 2 мм., длина 2 м.;
  • Стольные полосы, ширина 20 мм., толщина  6 мм., длина 7 м.;
  • Вентилятор для создания тяги;
  • Датчик измерения температуры

Чертежи пиролизного котла

При желании конструкцию предложенных чертеже можно незначительно изменить, но делать это можно при наличии необходимых инженерных навыков.

После того, как вы закончили сбор пиролизный котла по схеме, предстоит его установить и приступить к испытанию. Если все сделано верно, температура должна быстро выходить на заданный режим.

Алгоритм дальнейших действий

С помощью болгарки можно подкорректировать дефекты, образовавшиеся в ходе работы.  В вертикальных основаниях – как в задней, так и передней частях – требуется вырезать по 4 дыры, в задней диаметр отверстий составляет 40 сантиметров, а диаметр в передней – 50.

Далее сверлят отверстия для труб, через которые будет проходить вода на стояке прямоугольной формы и длиной в 50 см. После этого отверстия сверлят и в верхней части основания котла, предназначенные для поступления жидкости в отопительную систему. Следом можно переходить к сбору передней и задней частей теплообменника. После сбора задняя и передняя части теплообменника соединяются трубами. Из стальной пластины сделать 4 стенки, плиту и дно. Перед соединением стенок делают слой песка, а затем на внешней стороне привариваются ребра, которые отвечают за жесткость. Далее устанавливают двери – и все котел готов, и его можно подключить.

Конструкция котла состоит из колосниковой решетки, зольника, дверца, топливного канала, газоходного канала, буферная емкость и дымоход. Теплоаккумуляторы или буферная емкость предназначаются для накопления выработанного тепла для обеспечения дома горячей водой. Такие емкости могут быть установлены не только на котлах твердого топлива, но и на энергозависимых. Но использование энергозависимых котлов на дачах или в частных домах порой обходится дорого, потому не все могут это позволить. Заметим, бак для воды легко устанавливается на твердотопливный котел.

Рекомендуем прочитать по теме:

  1. Какая схема подключения двухконтурного газового котла
  2. Как сделать котел для бани своими руками?
  3. Как сделать пиролизный котел длительного горения своими руками?
  4. Как осуществляется ремонт двухконтурных котлов своими руками

Сборка и схема работы

Мы не говорили об этом, но еще одной чертой отопительных котлов является то, что в их конструкции очень много металла. Следовательно, такие котлы будут много весить. Именно по этой причине процедуру сборки следует проводить только там, где в будущем будет находиться котел.

Для начала делаем фундамент под будущий котел, используя для этого специальный жароустойчивый кирпич. Когда раствор высохнет, устанавливаем на фундамент днище бункера для золы. Далее по периметру днища поочередно ставим внутренние стенки отопительного котла и привариваем их.

У нас имеется готовый корпус. Внутри него привариваем специальные направляющие, к которым в дальнейшем будут крепиться обменники тепла и колосники. На внешнюю часть бункера привариваются ребра жесткости, изготовленные из металлического прямоугольного профиля. Ребра должны быть установлены вертикально.

Собственно, на этом практически все, наша процедура изготовления котла плавно приблизилась к своей завершающей стадии. Осталось только смонтировать и установить верхнюю плиту и оставшиеся наружные стенки.

Между этими стенками следует засыпать заранее приготовленный песок, который будет выполнять в конструкции сразу две функции:

  • Защищать стены камеры сгорания от того, чтобы они не перегревались и быстро не прогорали.
  • Выполнять функцию дополнительного теплового аккумулятора.

Важно! Несколько слов о песке, который будет засыпаться. Для этого необходимо использовать хорошо промытый песок, в котором нет грязи или органических элементов. Еще до начала работы его следует прокалить на пламени – именно так вы сможете выжечь из него всю наличествующую органику. Если вы не сделаете подобную процедуру заранее, то в процессе эксплуатации котла будет образовываться характерный неприятный запах.

Устанавливается верхняя плита. Все изготовленные емкости из нержавеющей стали устанавливаются сверху на плиту и подключаются к соответствующим контурам системы. Вот теперь точно все. Осталось лишь поставить на место дверцы обеих бункеров и попробовать запустить твердотопливный котел отопления своими руками.

Не много о КПД

В качестве небольшого заключения

Итак, мы с вами попытались разобраться с тем, как сделать и установить твердотопливный котел, не прибегая к услугам профессионалов. Мы предложили вам некоторые инструкции и рекомендации касательно технологии изготовления, а также материалов, необходимый при работе. Если вы будете в точности следовать всем нашим инструкциям по собственноручному изготовлению отопительного прибора, то в итоге вы получите максимально экономичный котел, который к тому же будет очень недорого стоить. Такой котел, работающий на твердом топливе, способен обеспечить комфортные условия проживания, при котором перепады ночных и дневных температур практически не будут заметными.

Пиролизный котел своими руками: принцип работы, видео-уроки

Главная » Отопление » Как сделать котел пиролизного горения — видео уроки

На значительной территории России дрова по-прежнему самый доступный вид топлива и многие отапливаются дровяными котлами. Все бы ничего, но в обычных твердотопливных котлах закладка прогорает за 2-3 часа, что совсем неудобно — дом надолго не оставишь. Есть котлы длительного горения. В них одна закладка дров может гореть до 8-10 часов, но стоят они солидных денег. Однако, как обычно, выход есть — сделать пиролизный котел своими руками. Не сказать, что это простая работа — навыки сварки должны быть на высоком уровне, да и материалы стоят немало. Тем не менее, самодельных пиролизников много. 

Принцип работы пиролизного котла

Применительно к отопительным котлам пиролизом называется горение топлива при недостаточном количестве кислорода. При этом топливо выделяет большое количество газов, практически все из них горючие. Эти газы направляются в специальную камеру сгорания и дожига, куда подается вторичный воздух. Газовоздушная смесь вспыхивает, выделяя большое количество тепла. Тепловой энергии выделяется намного больше, чем можно извлечь при обычном горении дров или угля. Дело в том, что многие из образовавшихся при горении топлива летучих веществ, имеют очень высокую температуру сгорания. В результате, из того же количества топлива, пиролизные котлы извлекают больше тепла.

Из-за особенностей процесса горения (выделения большого количества газов) такие установки называют еще газогенераторными котлами.

Конструктивная особенность пиролизных котлов — топка, состоящая из двух камер. В одну закладывается топливо (часто это верхняя часть топки), в ней же происходит выделение газов, и потому эта часть называется камерой газогенарации. Через неширокую горловину газы попадают во вторую камеру — дожига. Тут перемешиваются с вторичным воздухом, вспыхивают и сгорают практически без остатка.

Пиролизный котел с нижней камерой дожига

В среднем КПД пиролизников — выше 85%. Есть модели, способные выдавать 92% и даже немного больше. Но данные показатели возможны только и исключительно при использовании сухого топлива. Его влажность должна быть 5-8%. При 40% содержании влаги горение может полностью затухнуть, а при 20% просто буде неэффективным. И это — один из главных недостатков этой технологии: дрова и уголь приходится предварительно сушить, например, сделав площадку возле дымовой трубы. Просто дрова, просушенные в дровнике не пойдут, как и уголь, взятый из кучи на улице.

На что обратить внимание при изготовлении

Если вы собираетесь делать пиролизный котел своими руками, вам надо четко представлять не только механизм и принцип его работы, но и учитывать все неприятные моменты, которыми данные агрегаты обладают. В первую очередь необходимо сказать о том, что практически все пиролизные газы ядовиты. То есть, агрегат должен быть полностью герметичным, сварные швы должны быть высшего качества.

Примерная компоновка пиролизного котла

Второй момент. В некоторых моделях пиролизников температура в активной фазе достигает 1000°C и выше. Обычная конструкционная сталь при таких условиях быстро прогорит. Чтобы котел существовал долго, необходима жаростойкая сталь и внутренняя футеровка самых термонагруженных частей. Если пиролизный котел делают своими руками, футеровку чаще всего делают из шамотного кирпича. В рабочей фазе шамот разогревается до малинового свечения и становится очень хрупким. Если, вдруг, вам придется в это время орудовать в печи, будьте аккуратны — повредить футеровку в данный момент легко, а ремонтировать — долго и сложно.

Сколько будут стоить материалы и запчасти

Сколько точно будет стоить пиролизный котел, сделанный своими руками, зависит от требуемой мощности и выбранной конструкции. Однако, если покупать жаростойкую сталь, колосники, делать футеровку, ставить автоматику (пусть и недорогую), сумма набегает 850-1200$. Это затраты на материалы и компоненты, но с самостоятельной сваркой. Они озвучены теми, кто уже пиролизник сварил и использует. Если за сварку придется платить, то расходы надо удвоить.

Как видим, в случае владения сваркой, экономия есть, но далеко не самая большая. Можно найти готовые варианты твердотопливный пиролизных котлов за 1500$. Хотя, как известно, дешевый товар имеет низкую цену не просто так. На чем-то там сэкономили. И даже можно предположить на чем: на футеровке. Именно секреты предохранения стенок топки от перегорания берегут производители больше всего, и тратят на исследования в этой области большие деньги. Потому качественное оборудование и стоит больших денег.

Видео-проект пиролизного кола, процесс сборки

Делаем котел сами

Чтобы сделать твердотопливный котел длительного горения, вам понадобится:

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

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

Пошаговая инструкция сооружения котла:

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

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

Подключение и монтаж

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

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

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

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

Читайте также:  Выбор и установка колосников для печи своими руками