Делаем котел длительного горения своими руками – инструкция

Этот агрегат может быть использован в качестве основного источника отопления в отдаленных районах, где не предусмотрена газификация и электрификация. Надежный, эффективный и экономичный, он является отличным решением для отопления загородного дома, коттеджа в городе или дачи.

Преимущества таких котлов перед обычной печью

Конечно, в деревне можно соорудить традиционную печь из кирпича, и радоваться такому источнику тепла. Но конструкция печи весьма непрактична, да и топливо расходуется не рационально. А что говорить об уходе, регулярно чистить печь от сажи и золы – не самое приятное занятие. Перепады температуры в разных частях дома или даже комнаты также не позволяют обустроить оптимальный микроклимат. В такой ситуации котел длительного горения на твердом топливе будет лучшим решением проблемы.

Это специальная конструкция, для работы которой применяется уголь, дрова и другие виды твердого топлива. Популярными такие котлы стали совсем недавно, но их преимущества уже оценили миллионы пользователей. Мощности устройства хватает не только на обогрев жилого дома, твердотопливные используются даже в больших производственных помещениях.

Виды печей со встроенным котлом

Наиболее оптимальным вариантом для бани станет печь, в которую заведомо, еще на этапе возведения, вмонтирован специально подготовленный водяной котел. В таком случае печь приобретает свои специфические особенности в плане конструкции, что в значительной степени повышает эффективность всей системы и ее компактность.

Установка такой печи имеет самый высокий КПД теплоотдачи

Конструкция может быть выполнена из металла или кирпича с разным размещением каменки, с котлом для подогрева воды для мытья, если речь ведется о бане. Размеры не ограничены: выбор параметров определяется с учетом габаритов помещения, строительных материалов здания, а также местного климата.

Следует рассмотреть особенности конструкции двух видов печей с котлами отопления:

  1. Котел встраивается в дымоход. Такая модель отличается длительным сроком эксплуатации, стенки печки полностью получают тепло из топки, показатели теплоотдачи неизменны. Недостаток: нельзя обогреть большую площадь.
  2. Котел находится прямо в топке. Можно обогреть большую площадь помещения. Есть возможность использования разных видов теплообменника. Недостатки: металлические части напрямую контактируют с огнем, в результате чего разрушаются. Из-за низкой температуры теплообменника вырабатывается конденсат, из-за чего позже к поверхности прилипает много сажи, вследствие чего понижается КПД.

Отличительные особенности

Котел длительного горения с двойным контуром, работающий на твердом топливе — это модернизированная версия классического отопительного оборудования.

В него, помимо прочего, встроен еще и теплообменник, обеспечивающий жилище полноценным горячим водоснабжением.

Конструкция модели с двумя контурами включает в себя следующие элементы:

  1. Корпус — может быть произведен из листовой стали или чугуна. Толщина металла составляет от 4 до 6 мм.
  2. Камера топки. Обычно производится из того же материала, что и корпусная часть прибора.
  3. Решетка колосникового типа. Располагается внутри топочной камеры, материалом служит чугун. Обогащает топливо необходимым для поддержания горения кислородом.
  4. Зольник. Аккумулирует твердые отходы, образующиеся при горении.
  5. Дымоход — удаляет продукты горения за пределы помещения.
  6. «Водяная рубашка». Чаще всего встраивается в корпус котла и заполняется водой, которая получает тепло от стенок, после чего поступает в отопительную систему.
  7. Змеевик дополнительного теплообменника — отличает двухконтурные модели от одноконтурных. Встраивается в водяную рубашку отопительного оборудования для обеспечения горячего водоснабжения дома.
Читайте также:  Индивидуальные теплосчетчики на отопление в квартире: нюансы выбора

Основной недостаток подобной конструкции — в низкой степени производительности. Поэтому большей популярностью пользуются модели, выполненные из чугуна, поскольку они дольше остывают.

Котлы длительного горения – устройство и принцип функционирования

В обычных дровяных печах топливо сжигается снизу вверх. Это основной принцип работы таких устройств. Нижний слой дров загорается первым. Горячие потоки идут наверх, что приводит к вовлечению в процесс следующих пластов. При таких условиях материалы очень быстро прогорают. Каждые несколько часов их необходимо подкладывать в печку. Если этого не делать, горение прекратится, и температура в помещении начнет снижаться.

КДГ функционирует иначе. В нем дрова не горят, а тлеют. Причем это происходит сверху вниз, что обеспечивает длительную работу агрегата на одной закладке. Конструкция таких установок приведена ниже.

Рекомендуем

  • Шахтный котел длительного горения – делаем своими руками по инструкции и чертежам
  • Печь длительного горения – высокоэффективное и простое устройство
  • Как сделать пиролизный котел своими руками – пошаговая инструкция с чертежами

Воздух в топку попадает по трубе, установленной вертикально. К концу последней крепят круглый плоский груз. Он имеет размеры на 5 мм меньше сечения топочного отсека. Это дает ему возможность передвигаться внутри камеры сгорания вниз-вверх. Его изготавливают из металла толщиной 1,2–1,5 см. К нему привариваются стальные дугообразные полоски.

На втором конце трубы монтируется заслонка. Она позволяет в любое время вручную регулировать объем, подаваемого в агрегат кислорода. Важный момент! Воздуховод делают выше камеры сгорания на 15–20 см.

После розжига топлива груз придавливает дрова. Дымоход самостоятельно создает естественную тягу, обеспечивая тем самым поступление воздуха в агрегат. При горении выделяется тепло. Оно подогревает жидкость в водяном контуре, который располагается в верхней крышке установки и по бокам ее КС.

Твердотопливный котел продолжительного горения имеет колосники. Но они нужны исключительно для поддержки загружаемых дров. Воздух через них в КДГ не поступает.

Преимущества и особенности конструкций длительного горения

От обычных котлов аналоги с поддержкой длительного горения отличаются наличием сразу двух рабочих камер. В первой из них сжигается непосредственно заложенное топливо, а во второй – выделившиеся газы. Важную роль играет своевременная подача кислорода. В качестве устройства для нагнетания воздуха может использоваться обычный вентилятор с незамысловатой автоматикой.

Основные элементы котлов отопления продолжительного горения

Из достоинств агрегатов следует отметить:

  • минимальное количество закладок топлива;
  • высокую эффективность работы;
  • использование различных видов твердого топлива;
  • небольшое количество сажи в трубах при эксплуатации;
  • надежность конструкции.

Принцип действия современной модели

Примечание! Из недостатков необходимо упомянуть сложность самостоятельного изготовления. Хотя при использовании готовых чертежей твердотопливных котлов длительного горения своими руками сделать агрегат все же реально.

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.

Особенности подключения

Простые самодельные дровяные котлы отопления эффективно работают при хорошей естественной тяге, которую обеспечивает дымоход. Поэтому его патрубок в корпусе котла должен быть ориентировочно 150 мм в диаметре, высота же самой трубы — не менее 5—6 м для создания достаточной рабочей тяги. Процесс розжига упрощается, если организовать в камере сжигания канал прямой тяги в обход теплообменника, снабженный заслонкой и рукояткой, выходящей снаружи боковой стенки. Отверстие канала должно быть такого же диаметра, как дымоход и находиться точно напротив его патрубка.

Система отопления частного дома

Немаловажную роль при эксплуатации играет правильная обвязка твердотопливного агрегата. Если система отопления – гравитационная и может работать без электричества, то проблем возникать не будет. Но лучше при разгоне котла исключить попадание в рубашку холодной воды из системы, так как при этом на внутренних стенках топки появляется конденсат. Он смешивается с золой и оседает на поверхности в виде черного налета, который очень тяжело счищается. Поэтому на выходе теплоносителя из агрегата лучше сделать байпас с термостатическим трехходовым клапаном, настроенным на температуру 55 или 60 градусов. Тогда теплоноситель циркулирует по малому кругу, пока не нагреется до 60⁰, а потом термостат начнет подмешивать холодную воду из системы.

Если система отопления частного дома работает с насосом, то есть опасность закипания котла при отключении электричества. Надо выполнить мероприятия по защите агрегата от разрушения:

  • Врезка в водяную рубашку предохранительного клапана позволит сбросить из нее пар, если определенное давление превышено.
  • Источник бесперебойного электропитания в комплекте с дизельной электростанцией дадут возможность насосу работать дальше. Аккумулятор источника сможет поддерживать работу только некоторое время, поэтому и нужен генератор электричества.
  • Установка теплоаккумулирующей емкости обеспечит естественную циркуляцию воды из бака в котел и последний не закипит. Эта емкость сможет поддерживать отопление частного дома после того как дрова в топке сгорят.

Как сделать электрический котёл?

Главным элементом электрического отопительного агрегата является термоэлектрический нагреватель (ТЭН) – он необходим для преобразования электроэнергии в тепло. Корпус электрокотла может быть выполнен из любого материала, а узлы, необходимые для его работы – регуляторы, датчики и пр. – можно купить в любом специализированном магазине.

Устройство электрического котла отопления

Конструктивно электрический котёл состоит из:

  • ТЭНа;
  • расширительного бачка;
  • циркуляционного насоса;
  • предохранительного клапана;
  • фильтрационного узла.

Принцип работы электрического котла отопления

Теплоноситель в системе может циркулировать как естественным образом, для чего необходимо предусмотреть перепад высоты между радиаторами и баком котла, так и принудительным с помощью насоса. Наиболее простой вариант электрокотла – установка ТЭНа непосредственно в систему отопления. Если такая конструкция не подходит, можно сконструировать электрический котёл со съёмным патрубком – это даст возможность оперативно добраться до ТЭНа при необходимости ремонта или замены.

Оптимальным решением для обогрева, скажем, небольшого коттеджа является отдельно расположенный электрический котёл небольших размеров. Труба такого котла будет иметь диаметр около 220 мм, а длина корпуса – не более полуметра, что позволяет установить его практически в любом месте, разумеется, с учётом правил безопасности.

Корпус электрокотла должен быть герметичным. Он снабжается отверстием для поступления нагретого теплоносителя в отопительную систему, а также патрубком для обратной подачи остывшей воды.

Особенности эксплуатации древесных котлов с длительным горением

  1. Тип котла.
  2. Качество топлива.
  3. Правильная эксплуатация.

Научиться правильно топить котел, намного легче, чем может показаться на первый взгляд. Во время растопки и дальнейшей эксплуатации, придерживаются требований, указанных производителем в технической документации. После нескольких топок, процесс становится привычным.

Особенности эксплуатации древесных котлов с длительным горением

Как добиться длительного горения дров

Добиться длительного горения дров можно, тщательно соблюдая рекомендации производителя:

  • Дрова разжигают при полностью открытой заслонке.
  • В режим длительного горения, котел переводят только после достижения температуры 600°С.
  • Влажность дров не должна превышать 20%. Топить хвойными породами дерева не рекомендуется.
Особенности эксплуатации древесных котлов с длительным горением

Нарушения правил эксплуатации приводит к тому, что от дров в котле образуется смола. Чаще всего, не соблюдают следующие условия:

  • Минимальная температура теплоносителя на выходе не должна опускаться ниже 65°С.
  • Правильно топить котел дровами твердых пород: осиной, буком, акацией, дубом и т.д.
  • Высокая влажность дров приводит к обильному выделению смолы.

Правильная эксплуатация котлов длительного горения, продлевает срок службы техники и увеличивает теплоотдачу.

Особенности эксплуатации древесных котлов с длительным горением

Как правильно загружать дрова

Розжиг выполняют исключительно сухими лучинками. Использовать бензин или керосин, для растопки дров, запрещается. Время от времени, рекомендуется использовать специальные химические брикеты, удаляющие смолянистые отложения на стенках.

Сколько надо дров на зимний сезон

Особенности эксплуатации древесных котлов с длительным горением

Устройство котла длительного горения, позволяет экономить на топливе, приблизительно 15-30%, в зависимости от выбранной модели. Примерный расход дров высчитывается следующим образом:

  • Принято считать, что для обогрева каждых 100 м², потребуется 3 Гкал/мес.
  • При сжигании килограмма дров, выделяется 3200 ккал.
  • Чтобы получить 1 Гкал, котлы длительного горения сжигают 312 кг дров.
  • Для получения 3 Гкал, потребуется приблизительно тонна древесины.

В течение отопительного сезона, для обогрева дома на 100 м², нужно 7-8 тонн дров.

Особенности эксплуатации древесных котлов с длительным горением

Правила и нормы установки дровяного котла продолжительного горения

Установка котла длительного горения проводится с соблюдением норм, распространяющихся на все котлы, работающие на дровах. Во время проведения монтажных работ, учитывают существующие требования ППБ и СНиП:

  • Монтаж выполняют на прочном негорючем основании. Стены и пол облицовывают негорючими строительными материалами.
  • Дымоход проводят с соблюдением противопожарных разделок. В месте примыкания к стене из горючего материала, прокладывают огнестойкий утеплитель. Материал облицовывают стальным листом.

Особенности эксплуатации древесных котлов с длительным горением

Водяное отопление от котла на дровах длительного горения, подключают к специальным отводам, находящимся на корпусе котла. В инструкции подробно указывается, какой патрубок идет на подачу и обратку водяного контура.

  • Котел с производительностью более 40 кВт, устанавливается в отдельной комнате.
  • Энергозависимые котлы подключают к электроснабжению через стабилизатор и источник бесперебойного питания. Обязательно используют автоматы. Подключение выполняют напрямую от щитовой.
  • В помещении, используемой под котельную, обязательно наличие приточно-вытяжной вентиляции и естественного освещения. При необходимости, допускается размещение котла в подвале.

Увеличение продолжительности горения твердого топлива

Каждый домовладелец желал бы установить котел, который не потребует подбрасывания дров каждые 6 часов. Некоторые теплогенераторы держат тепло до недели. Но увеличение длительности не всегда рационально, ведь понижается КПД установки. Причины в следующем:

  1. КПД дровяных котлов составляет около 70%. Если заменить процесс тлением, увеличив тем самым продолжительность процесса, КПД уменьшится примерно до 40%, примерно как у простой печки.
  2. Дрова, которые тлеют, выделяют мало тепла. Потому дом нагреваться будет значительно дольше.
  3. Не получится сжечь сырые дрова, если котел использует только режим тления.

Котлы, работающие с одной подачей дров на протяжении 8 и выше часов, бывают следующих видов:

  • классические, где подача воздуха осуществляется принудительно;
  • с верхним горением. Подобные установки можно сделать самостоятельно, если имеется подходящий инструмент и опыт работы со сваркой.