Твердопаливний котел тривалого горіння своїми руками на дровах і вугіллі: креслення і схеми

1. Вибір підходящої конструкції
2. Креслення класичного котла з наддувом
3. Варіант обігрівача верхнього горіння
4. Виготовлення класичної моделі
5. Крок перший - зварювання корпуса
6. Етап другий - монтаж навісних елементів
7. Остаточне складання обігрівача
8. Робимо котел з верхнім спалюванням палива
9. висновок

Цікавий факт: серед усього розмаїття твердопаливних котлів, які є у продажу, непросто вибрати агрегат, здатний працювати на дровах або вугіллі хоча б 6 годин і при цьому виділяти необхідну кількість тепла. Продавці опалювальної техніки декларують і більше, але їх слова рідко відповідають дійсності. Звідси висновок: якщо купити бажане виріб неможливо або занадто дорого, то нічого не залишається, окрім як зробити котел тривалого горіння своїми руками. Добре володієте зварюванням і бажаєте приступити до виготовлення? Тоді ця стаття для вас.

Вибір підходящої конструкції

Перш ніж розглядати різні варіанти дров'яних і вугільних опалювальних агрегатів, ми пропонуємо з'ясувати питання, звідки береться тривалість горіння як така. Завдяки зусиллям продавців і рекламників у більшості користувачів склалася думка, що цьому сприяє тліючий режим роботи котла, при якому деревина спалюється дуже повільно.

В реальному житті ви не зможете постійно експлуатувати теплогенератор в режимі тління і ось чому:

• при невисокій температурі в камері падає ефективність спалювання твердого палива (ККД установки знижується від 75 до 60%);
• добре тліє тільки сухе дерево, а вологе почне затухати, якщо ви не відкриєте подачу повітря;
• агрегат просто не забезпечить необхідне для обігріву будинку кількість теплової енергії.

Насправді торгові представники лукавлять або самі не розуміють, про що говорять. Справжні твердопаливні котли тривалого горіння мають топкою підвищеного обсягу. Чим більше в неї поміщається дров, тим довше вони горять і ефективно віддають тепло. Саме в цифрах це виражається так: обсяг топки звичайного агрегати потужністю 20-22 кВт не перевищує 65 літрів, а час роботи - 6 год. Наша мета - зробити теплогенератор довгого горіння з паливником на 80-100 літрів, який з 1 закладки деревини пропрацювати не менше 7-8 годин, а вугілля - до 1 доби.

Atmos C 20S (зліва) і Viessmann Vitoligno 100-S VL1A024 (праворуч)

Довідка. Наведемо кілька прикладів котлів заводського виготовлення, що відповідають даній вимозі (показані вище на фото). Це Viessmann Vitoligno 100-S VL1A024-25 кВт (обсяг 100 л), Atmos C 20S (20 кВт - 100 літрів) і, звичайно ж, Stropuva з гігантською камерою 260 л (це і є секрет тривалого горіння). Сюди ж можна віднести сучасні агрегати на пеллетах, чий запас палива в бункері дозволяє безперервно забезпечувати опалення до 7 діб.

Тепер перерахуємо популярні види саморобних котлів:

• традиційні з прямим спалюванням твердого палива;
• верхнього горіння, зроблені за кресленнями опалювачів Стропува і печей Бубафоня;
• газогенераторні моделі, більш звична назва - піролізні;
• агрегати шахтного типу.

Про те, як своїми руками виготовити піролізний теплогенератор, ми розповідали раніше у відповідному керівництві , Так що повторно його розглядати не будемо. Що стосується шахтного котла, зображеного на схемі, то його збірка і експлуатація пов'язана з деякими складнощами. Виріб досить громіздке і материалоемкое, до того ж занадто великий трубчастий теплообмінник швидко забивається сажею при використанні вологої деревини.

Конструкція шахтного обігрівача в розрізі

Креслення класичного котла з наддувом

Ви запитаєте - чому з примусовим наддувом? Це необхідно, щоб уникати горезвісного режиму тління і економічно спалювати тверде паливо. Принцип дії наступний:

1. У топливник об'ємом 112 дм³ доверху завантажуються дрова (або вугілля) і розпалюються. Після чого всі дверцята закриваються наглухо, і в роботу включається автоматика, яка запускає нагнітання повітря вентилятором.
2. Після досягнення заданої температури теплоносія контролер зупиняє вентилятор і котел переходить в режим очікування. Через канал, закритий гравітаційної заслінкою, надходить мізерна кількість повітря, щоб паливо не згасло.
3. Коли температурний датчик зафіксує охолодження теплоносія в котельній ємності, автоматика знову включить вентилятор і цикл повторюється.

Примітка. Задіяний в цьому котлі недорогий комплект автоматики, зображений на фото, дозволяє організувати нагнітання повітря в декількох режимах інтенсивності для деревини та вугілля різної якості і вологості.

Представлений нижче на кресленні твердопаливний котел тривалого горіння універсального типу вугілля / дрова має наступні технічні параметри, перевірені на практиці:

• номінальна потужність по теплу - 22 кВт;
• ефективність - 77% (реальна);
• максимальний робочий тиск - 3 Бар, випробування - 4 Бар;
• глибина топливника - 460 мм, розмір отвору для закладки дров - 36 х 25 см;
• обсяг камери - 112 літрів;
• тривалість горіння на дровах - не менше 8 годин, в середньому - 10 годин, на вугіллі - 1 добу.

Пристрій дров'яного теплогенератора досить просте: витягнута у висоту топка оснащена знизу колосниками, а зверху - теплообмінником з 4 труб, поміщених усередину бака.

Нагнітання повітря проводиться в зольную камеру по каналу з профілю 60 х 40 мм, що підігрівається задньою стінкою топливника. Вентилятор і блок автоматики встановлюються зверху, що оберігає їх від попадання пилу і бруду. Всі подробиці конструкції показані на кресленнях, які ви можете взяти за основу для самостійного виготовлення.

Варіант обігрівача верхнього горіння

Саморобні водогрійні котли довгого горіння, де організовано спалювання палива зверху вниз, робляться по типу широко відомої печі Бубафоня, чиє опис та виготовлення своїми руками ми давали раніше. Теплогенератор - це та ж піч, тільки оснащена водяним контуром, як продемонстровано на кресленні.

Схема роботи при верхньому спалюванні дерев'яних чурок

Важливий момент. Принцип роботи обігрівача вважається відносно новим і полягає в тому, що повітря до масиву палива подається зверху, по трубі з важким металевим диском на кінці. Зона горіння теж знаходиться вгорі, а дрова в міру спалювання просідають під вагою вантажу. Як правило, повітряний потік рухається природним шляхом за рахунок тяги димаря, хоча при бажанні можна організувати примусову подачу.

Судячи з відгуків реальних користувачів на тематичних форумах, подібні котли на твердому паливі тривалого горіння не дуже добре себе зарекомендували. Причин кілька:

• агрегат поступається за ефективністю класичним моделям, оскільки зона інтенсивного горіння розташована в одній площині;
• круглий корпус обігрівача ускладнює виготовлення в домашніх умовах, а квадратним його зробити не можна;
• поки не прогорить вся попередня порція, підкидати свіжі дрова технічно складно;
• як і Бубафоню, теплогенератор з верхнім спалюванням деревини непросто згасити в разі потреби.

Більше цікавих особливостей котлів циліндричної конструкції розкриє експерт по опаленню в своєму відео:

Виготовлення класичної моделі

Побудова надійного ТТ-котла, здатного прослужити понад 15 років, вимагає застосування таких матеріалів:

• сталь низьковуглецевий листова марки Ст10-20 товщиною 4 мм для виготовлення топливника;
• то ж, товщиною 3 мм - на водяну сорочку і дверцята;
• смуга металева перетином 20 х 3 або 20 х 4 мм;
• шматок труби діаметром 150 мм на димохід;
• труба Ø57 мм з товщиною стінки не менше 3,5 мм на теплообмінник;
• профільна труба 6 х 4 см для воздуховода;
• куточок з шириною полиць 5 см з товстого металу (4-5 мм) на колосникові грати;
• тонколистовая сталь з порошковим фарбуванням для зовнішньої обшивки.

Порада. Не варто використовувати на топливник високовуглецеву сталь вище Ст20. По-перше, вона дорожча за ціною, а по-друге, перегартовувати від зварювання і може тріснути на стиках. Ручки для дверцят з ебонітовими накладками краще купити готові, вони щільніше тримають і красивіше виглядають.

З додаткових матеріалів знадобиться базальтове волокно щільністю 80-100 кг / м³ для теплоізоляції корпусу і азбестоцементних графітний шнур на ущільнення притворів дверей. Комплект автоматики і вентилятор, про який згадувалося в попередньому розділі, - польського виробництва, модель KG Elektronik SP-05. На ринку є і китайські аналоги, вони коштують дешевше.

Крок перший - зварювання корпуса

Щоб зварити паливну камеру, необхідно порізати метал 4 мм на заготовки за розмірами, зазначеним на кресленні. Збирати починайте з дна зольника - прихопіть до нього бічні стінки і кришку, а потім сформуйте обрамлення для завантажувального і прочищувальний дверки, як це зроблено на фото.

Далі дійте за таким алгоритмом:

1. Приварите всередині топливника опори для колосників, а зовні - кліпси зі сталевої смуги для монтажу водяної сорочки.
2. Встановіть і ошпарити листи 3 мм зовнішньої обшивки водяної сорочки. Зауважте, що вона бере свій початок від верху зольной камери.
3. У верхній відсік, який згодом заповниться теплоносієм, врежьте 4 жарових труби Ø50 мм, такі ж патрубки поставте на підключення до системи опалення.
4. Прикріпіть до агрегату ніжки з відрізків будь-якого металопрокату і вмонтуйте димохідний патрубок на виході з вогнетрубні теплообмінника.

Зауважте, жарові труби сходяться пучком до димохідні патрубку

Порада. Якщо ви задумали виготовити двоконтурний котел довгого горіння, то водяний змійовик для ГВП ставиться саме на цьому етапі. Найкраще місце для теплообмінника з мідної або нержавіючої трубки - всередині верхнього котлового бака, поруч з жаровими трубами.

Етап другий - монтаж навісних елементів

Дверцята паливної та зольной камери робляться шляхом згинання країв заготовок і приварювання внутрішнього оздоблення, куди вкладається базальтовий утеплювач. Зверху ізоляція герметично закривається кришкою, а в отриманий паз по периметру стулки щільно вставляється асбесто-графітний шнур.

Що ще потрібно зробити:

1. Прикріпити ручки і петлі до корпусу, а дверцята покрити термостійкої емаллю.
2. Зварити з куточків колосникові грати і поставити її на місце.
3. Виготовити повітропровід з відповідним фланцем і приварити до задньої стінки, як продемонстровано на фотографії.

Щоб утеплити і облицювати саморобний ТТ-котел, на кутах водяної сорочки необхідно приварити закладні деталі з будь-якого металу, аби його ширина не перевищувала 20 мм (на задній стінці - 4 см). Також передбачте стійки для кріплення ЕБУ на верхній частині агрегату.

Остаточне складання обігрівача

Теплоізоляція котлового бака виконується просто - стінки обкладаються зовні плитами базальтової вати, які фіксуються шнуром. Простежте, щоб утеплювач щільно прилягав до обрамлення завантажувального і зольного отвору, а також до профільної трубі воздуховода.

Порада. Перед утепленням і облицюванням потрібно вмонтувати в корпус температурний датчик від блоку автоматики. Стандартне рішення - установка погружной гільзи, але можна зробити простіше - вкласти його між утеплювачем і стіною сорочки в найбільш гарячому місці - в районі склепіння топки.

Так монтується блок управління і вентилятор

Останній крок - обшивка теплогенератора металом з полімерної фарбуванням, прикручувати саморізами до раніше привареним закладних деталей. Після цього навішуються дверцята і встановлюється блок автоматики з вентилятором. Розібратися в процесі складання вам допоможе авторське відео від розробника даного ТТ-котла тривалого горіння Віталія Дашко:

Робимо котел з верхнім спалюванням палива

Насправді в інтернеті вже опубліковано величезну кількість інструкцій з виготовлення подібних опалювальних агрегатів, оскільки саме вони чомусь вважаються котлами тривалого горіння. Правда, ні в одній з них не сказано, як домашньому майстрові зробити круглий корпус і водяну сорочку без вальцювального верстата. Прямокутна форма топки не підійде - по кутах деревина буде згоряти гірше і «зависати» на стінках.

Примітка. Старий газовий балон з-під пропану, який використовується для виготовлення Бубафоні, для котла не годиться - занадто малий обсяг (всього 50 літрів). З такою камерою теплогенератор наддовго горіння ви не отримаєте. Потрібна сталева труба з товщиною стінки 4 мм і зовнішнім діаметром не менше 40 см.

Найпростіше рішення - зістикувати 2 газові балони і змайструвати примітивну сорочку

Ще з матеріалів знадобиться:

• листовий метал для водяної сорочки 3 мм в товщину;
• труба Ø57 мм на повітропровід і Ø100 мм для виходу димових газів;
• лист товщиною 1 см для круглого «млинця»;
• арматура або куточки для збірки колосникових грат;
• смуга 40 х 4 для розподільників повітряних потоків.

Як можна надіти сорочку на циліндричну топку

На утеплення корпусу візьміть ту ж базальтову вату великої щільності і фарбований метал - на облицювання. Залишилося вирішити головне питання - як в домашніх умовах зігнути метал під циліндричну топку, щоб зробити водяну сорочку. Варіанти виходу з ситуації відображені на схемі - якщо вальців поблизу немає, обшивка виконується з сегментів в вигляді багатогранника або ж просто квадратного перетину.

Порада. Можливо, вам вдасться відшукати трубу більшого діаметра і надіти її на топливник, але тоді вага обігрівача вийде досить значним, а прогріватися він буде довго.

Збірка ТТ-котла тривалого верхнього горіння проводиться так:

1. Приварите всередині основної труби полички для колосників і поставте днище. Зробіть вирізи під дверцята і димохідні отвір. Змайструєте грати і вставте її на місце.
2. Виготовте за кресленням «млинець» з отвором посередині, куди вставте і ошпарити повітряну трубу. Виріжте верхню кришку агрегату з прорізом для труби, після чого встановіть вантаж всередину топки. Поставте кришку і закріпіть її зварюванням.
3. Зробіть обшивку водяної сорочки і приварити її таким же чином, як описується в попередньому розділі. З тієї ж технології зберіть дверцята.
4. Встановіть всі патрубки, виконайте утеплення і облицювання котла.

На цьому складальний процес закінчено. Щоб агрегат виглядав привабливо, пофарбуйте всі незашітие елементи в чорний або інший темний колір і переходите до випробувань.

висновок

Якщо вам вдалося впоратися з самостійним виготовленням «довгограючого» котла, то наступний етап - його перевірка і експлуатація. Оскільки домашні умільці не завжди мають у своєму розпорядженні компресором для пневматичних випробувань, то кращий спосіб - поставити обігрівач у дворі, заповнити водою і розпалити, довівши до робочої температури 90 ° С. Нещільні стики дадуть про себе знати, тільки треба витримати в такому режимі не менше 1 години. Для відведення тепла придумайте який-небудь радіатор або регістр з труб.