Автономное обогревание все больше набирает популярность. Особенно актуально это для частных домов, коттеджей и дач. Поскольку не всегда существует финансовая возможность покупки качественного оборудования, самодельный котел для водяного отопления и разные его виды весьма распространены в частном секторе, в частности для обогрева не только помещения, но и телиц или других хозяйственных сооружений.

Что нужно учитывать при сооружении отопительного котла?

Основой деятельности любого самодельного водяного котла является базовый принцип: любой вид топлива, который в нем сгорает, обогревает одновременно и теплообменник.

Схема работы подобного водяного отопительного оборудования зависит от следующего:

• Наличие доступных материалов, из которых можно обустроить систему отопления.
• Фактические умения и навыки, которые позволят создать отопительное оборудование с использованием печи или других вариантов. Готовые чертежи самодельных котлов отопления можно найти в интернете.
• Выбор вида топлива. На это влияют такие показатели, как его доступность в определенном регионе и стоимость.

Эффективность самодельных котлов отопления зависит от следующих показателей:

• Размеры конструкции. Чем больше площадь прямого контакта емкости с используемым теплоносителем, тем большее количество единиц тепла получает теплоноситель за определенный отрезок времени.
• Показатель полноты сгорания применяемого топлива. Если вместе с продуктами сгорания в водяном оборудовании в трубу попадает и пиролизный газ, его дожёг в несколько раз повышает КПД. Если же приток кислорода к данному элементу водяной отопительной конструкции недостаточный, то схему сооружения необходимо доработать.

Отсюда можно сделать вывод, что для повышения качества обогревания нужно добиться минимального показателя температуры продуктов сгорания. Чем температура ниже, тем выше КПД. Кроме того, применение низкой температуры будет залогом безопасности самодельного котла отопления.

Особенности отопления с наличием печи

В случае наличия проблем с подачей газа, существуют альтернативные способы применения отопительного оборудования. Неплохим вариантом является традиционная печка, однако такой способ подойдет только для небольших домов. Для двухэтажных вариантов альтернативой станут самодельные котлы отопления. Печи из кирпича с водяным отоплением станут оптимальным вариантом.

Несмотря на совмещение в данном варианте двух разных систем, самодельный котел в печку является одним из самых эффективных. Он позволяет осуществлять отопление большой площади, при этом расход топлива будет аналогичным традиционной печи.

Для работы печи может использоваться самодельный котел на угле или дровах. Также при желании можно чередовать эти варианты. Преимуществом подобной конструкции также является то, что самодельный печь-котел не требует наличия постоянной топки. Вполне достаточно будет поддерживать нужный уровень отопления при помощи печи, подкладывая необходимое количество угля или другого топлива. Печь позволяет поддерживать оптимальный микроклимат внутри помещения, независимо от климатических условий снаружи.

Особенности сооружения

Самодельный отопительный котел для кирпичной печи может быть выполнен в различных вариациях, в зависимости от применения. Подобная конструкция может быть установлена не только в жилом доме, но и в служебных или хозяйственных помещениях, например, в теплице.

Самым важным этапом является правильная установка котла. Он должен находиться непосредственно в печи. Самодельный водяной котел отопления в кирпичную печь на дровах или угле устанавливается в виде буквы «П». Чертежи для данного процесса можно легко найти во всемирной паутине. Оптимальным материалом для его сооружения станет труба или листовой металл.

Для сооружения отопительного агрегата также пойдут неиспользуемые чугунные радиаторы, которые использовались в старых системах отопления многоэтажных жилых помещений. Перед монтажом радиатор нужно хорошо очистить, промыть и обработать соляным раствором. Это позволит значительно продлить срок службы самодельного водяного котла.

Сварить водяной котел для печи можно самостоятельно. Это несложно сделать при наличии чертежей и небольших навыков в этой сфере. Если же опыт отсутствует, то сварку оборудования для печи нужно доверить специалисту.

Несмотря на явные преимущества, подобное водяное отопление для печи имеет и свои недостатки:

• Работа печи требует постоянной диагностики и контроля.
• Зольная камера печи должна регулярно чиститься.
• Подобная конструкция с печью используется преимущественно в холодное время года.
• Износ конструкции котла в связи с высокой температурой внутри печи.
• Отсутствие системы аварийного контроля, что обусловлено особенностями конструкции кирпичной печи.

Однако, при отсутствии других вариантов и при качественно выполненной работе, отопление с использованием печи будет неплохим вариантом.

Сооружение варианта для отопления теплицы

Для повышения урожая в холодное время года для теплицы необходимо предвидеть дополненное отопление. В отличие от обогрева при помощи электричества, использование самодельных котлов отопления будет более выгодным с финансовой стороны.

Оптимальным вариантом станет сооружение в теплице печи с выходящим дымоходом, что вполне можно сделать своими руками. Чертежи для этого также можно легко найти во всемирной паутине.

Процесс сооружения оборудования в теплице состоит из следующих этапов:

• В тамбуре теплицы необходимо выложить кирпичную печь.
• По всей длине теплицы вверху конструкции или под грядками устанавливается дымоход.
• Выход для трубы необходимо сделать с другой стороны теплицы. Таким образом, угарный дым будет уходить, но тепло оставаться внутри теплицы.

Возможен также другой вариант самодельного котла для теплицы:

• Подбор бочки большого объема и ее окрашивание изнутри, что позволит избежать коррозии.
• Проделывание в бочке отверстий для дымохода, печи, дополнительного бочка и сливочного крана.
• Установка топки внутри бочки.
• Вывод из бочки дымохода.
• Установка дополнительного расширительного бачка на бочку.
• Сварка отопления для теплицы из профильной трубы.
• Раскладка труб внутри конструкции теплицы.
• Приобретение насоса для циркуляции воды в системе теплицы.

Подобный вариант для теплицы может работать как на дровах, так и на другом виде топлива. Для контроля температуры внутри теплицы самодельные котлы отопления можно оснастить электронным датчиком температуры, а само цифровое табло разместить непосредственно в доме.

Автономное обогревание в виде самодельных котлов отопления пользуется спросом, как у владельцев частных домов, так и среди жильцов многоэтажных зданий. Это позволяет значительно сэкономить на покупке дорогостоящего оборудования, а также контролировать сам процесс обогрева. Самодельные котлы отопления могут работать на дровах, угле или другом виде топлива, что позволяет использовать подобные агрегаты в разных сферах.

Самодельный немецкий твердотопливный котел

В зимний период в условиях нашей климатической зоны человек может чувствовать себя комфортно только при условии, что его жилище отапливается. И нередко это делается самодельными котлами длительного горения на дровах. Производители предлагают огромный ассортимент котлов, работающих на разных видах топлива, но наиболее предпочтительными являются газовые котлы. Однако выбрать подобный агрегат не всегда возможно, поскольку пока еще не во всех регионах страны используется газ. Причина - отсутствие его подвода по магистральным трубопроводам.

Основным преимуществом самодельного котла, работающего на дровах, по сравнению с обычными печами является продолжительный период между загрузками топлива без уменьшения эффективности обогрева помещения.

Принцип работы котла

Длительность горения котла, работающего на дровах, обеспечивается его конструкцией и происходящими внутри процессами. Принцип работы подобного устройства состоит в сжигании топлива сверху вниз, а не наоборот, как в традиционных печах. В топках обычных котлов или печей сгорает сначала нижний слой, и горячие потоки поднимаются вверх, втягивая в процесс горения слой за слоем. Дрова в этом случае прогорают быстро, и их приходится подкладывать каждые 3–4 часа. При отсутствии новой порции топлива печь или котел быстро остывает.

Многим людям, живущим в загородном доме, знакомо чувство неприятной прохлады и ожидания, когда же затопят остывшую за ночь печку, чтобы помещение прогрелось, и можно было встать из-под одеяла.

Обратите внимание! В котлах длительного горения, работающих на дровах, вначале сгорает верхний слой топлива. Затем огонь перемещается ниже, захватывая следующий ряд поленьев или пеллет.

Режим регулирования позволяет одной закладке дров активно тлеть в течение долгого времени - до 30 часов, а после полного сжигания топлива при подобной схеме работы котла остается минимальное количество сажи и золы.

Самодельные котлы не рекомендуется использовать в жилых помещениях, так как они не обладают достаточным уровнем безопасности. Их устанавливают в технических и производственных зданиях, в теплицах и недостроенных домах в качестве временных обогревателей. Они нужны до момента, пока не будет обустроена основная отопительная система, отвечающая всем требованиям пожарной безопасности и принятая в эксплуатацию соответствующими организациями.

Преимущества самодельных отопительных котлов на дровах

Прежде всего потребителей в рассматриваемых твердотопливных котлах привлекает простота эксплуатации и высокая отдача при отоплении помещений.

К их достоинствам также можно отнести:

• несложную регулировку процесса активного тления;
• продолжительное время горения без необходимости дополнительной подачи топлива;
• доступность самостоятельного изготовления благодаря бесхитростной схеме конструкции;
• долговечность;
• высокий КПД;
• конкурентоспособность;
• максимально полное сжигание топлива.

Самодельные конструкции дровяных котлов длительного горения

В районах, где отсутствует природный газ, отопительное оборудование, работающее на твердом топливе, ценится очень высоко и пользуется спросом у потребителей. Практически во всех населенных пунктах имеются свои лесопилки или деревообрабатывающие предприятия, поэтому вопроса о том, где взять топливо, не возникает. Тем более в регионах, добывающих уголь.

Способны работать не только на дровах, но и на опилках, пеллетах, торфе, а при необходимости - на угле.

Котел для дома

Корпус для самодельных котлов изготавливают из металлических труб большого диаметра, бочек, круглых баков, газовых баллонов и других цилиндрических емкостей. Наиболее распространенными материалами для них являются чугун и толстостенная сталь. Каждый из материалов имеет как положительные, так и отрицательные особенности:

1. Чугун славится стойкостью к коррозионным процессам, выдерживает более высокие температурные режимы, чем сталь, и медленнее остывает. Но он достаточно хрупкий, а изделия из него обладают значительным весом и имеют высокую себестоимость. Хотя насчет долговечности чугунных конструкций вряд ли кто-то будет спорить.
2. Сталь легче, прочнее и дешевле. Кроме того, она намного быстрее прогревается. Материал легко поддается сварке, поэтому котлы герметичны и проще ремонтируются. Но образующийся при сжигании топлива конденсат способен постепенно разрушить стенки топки. Поэтому в промышленном исполнении внутренняя поверхность твердотопливных котлов защищается керамической футеровкой, но это недоступно при самостоятельном изготовлении оборудования.

Несмотря на основной недостаток стальных котлов, состоящий в склонности к коррозии, они пользуются большей популярностью у потребителей.

При самостоятельном изготовлении котла длительного горения главной задачей является обеспечение правильной подачи воздуха с возможностью регулирования процессов сжигания дров в топке. Для этого необходимо:

• грамотный расчет мощности котла;
• доступные и качественные материалы;
• чертеж конструкции, проверенной временем и опытом других мастеров;
• умение качественно выполнять сварные швы;
• соблюдение технологии монтажа.

Существуют достаточно простые и разнообразные конструкции котлов длительного горения, которые домашние мастера изготавливают своими руками. Приведем некоторые из них.

Вариант первый - железная труба

Печь длительного горения с трубы

Диаметр трубы должен быть в пределах 30 сантиметров, а высота - 85 см. Для отвода угарного газа в конструкции предусмотрена установка в верхней части котла трубы с наклоном не менее 0,1 % к горизонтальной плоскости. Диаметр дымоходной трубы принимается равным 10 см, а соединение осуществляется при помощи сварочного оборудования.

Внизу котла предусмотрена дверца небольших размеров для добавления дров, а для поддува и очистки емкости от золы устанавливаются колосниковые решетки.

Внутри металлической конструкции, играющей роль котла, располагают трубу меньшего диаметра, соединенную с трубопроводом, идущим по всему помещению под соответствующим уклоном для естественного движения теплоносителя. Вся система наполняется водой, которая нагревается и служит для хозяйственных нужд, а также для отопления помещения. Снаружи ставятся заслонки, регулирующие поступление воды из бака.

Вариант второй - бочка

Верхний обод бочки обрезается и тщательно выравнивается. На герметично закрывающейся крышке вырезается отверстие примерно 150 мм диаметром для выведения угарных газов. Дымоход в этом случае располагается под небольшим углом к вертикальной поверхности.

Крышка должна быть надежной и достаточно прочной, а материал для ее изготовления огнеупорным. В крышке делают еще одно отверстие - около 100 мм, которое обеспечит доступ кислорода к оборудованию. Труба устанавливается таким образом, чтобы угарные газы могли выходить наружу практически вертикально.

Наиболее ответственным моментом считается устройство грамотной регуляции выхода отработанных газов за счет правильной установки заслонки. Ее не рекомендуется располагать слишком низко, иначе топливо будет сгорать гораздо быстрее.

Наши «мастера на все руки» нашли еще один способ долгого горения поленьев в печи. Он состоит в постепенном оседании топлива за счет использования специального груза. При совместной работе с подвижным распределителем воздуха такой вариант обеспечивает горение топлива до 60 часов.

Вариант третий - буржуйка

Как зделать буржуйку

Отопление буржуйкой известно со времен гражданской войны, когда в городах отсутствовало тепло от котельных. Вторую жизнь эти печи получили во времена Великой Отечественной войны. В тот период альтернативы просто не существовало. Возле буржуек отапливались и готовили на них еду. Так что эти универсальные печки в то время были незаменимы.

В наши дни они используются в парниках и на дачных участках, в недостроенных домах и на строительных площадках в подсобных помещениях для обогрева рабочих. Современные , который сможет обеспечить теплом пару радиаторов в помещении площадью в 20–30 квадратных метров.

Заключение

Самодельные котлы, обеспечивающие длительное горение, используются в различных бытовых сферах. Для дачи, теплицы и небольшого загородного дома, эксплуатируемого не круглый год, этот вариант является самым лучшим. Загрузка дров здесь происходит намного реже, чем в традиционных печах, а горят дрова намного дольше.

Твердотопливные котлы уже не одно десятилетие пользуются немалой популярностью, хотя и имеют один существенный минус – они нуждаются в постоянной загрузке топлива (угля, дров и т. д.). Из-за этого недостатка от них нередко отказываются при обустройстве отопительной системы, но от него легко избавиться – сделать котел длительного горения своими руками, функционирующий почти на всех типах топлива (исключительно твердого, разумеется).

Принцип работы

Схема работы таких котлов основывается на особенности твердого топлива тлеть несколько часов, производя при этом большое количество тепловой энергии. Характерно, что топливо в таком случае сжигается более полно, а количество отходов, как следствие, заметно снижается.

Обратите внимание! Замена активного сжигания тлением возможна ввиду особого устройства отопительного котла.

Основным элементом котла является топка, где горение ограничено, а интенсивность подачи воздуха контролируется при помощи специальных приспособлений. Топливо загружается два раза в сутки большими порциями, после чего медленно тлеет (ограниченное количество кислорода не позволяет ему полноценно гореть).

Труба, посредством которой выводится дым, пропускается через теплообменники и нагревает жидкость в отопительной системе. Выходит, достаточно лишь каждые 12 часов загружать топливо для бесперебойного обогрева дома.

Основные преимущества

Котлы длительного горения выделяются на фоне отопительных систем других типов. Конечно, основное преимущество – это именно длительность работы, но есть и другие важные моменты:

• низкая стоимость топлива;
• автономность;
• возможность обогрева больших площадей при минимальных расходах;
• легкость монтажа и эксплуатации;
• безопасность;
• возможность изготовления в домашних условиях.

Устройство прибора

Для изготовления котла удобнее использовать металлическую трубу ø30 см и больше с толщиной стенок не менее 5 мм (иначе последние в скором времени прогорят из-за высокой температуры внутри прибора). Высота конструкции может колебаться между 80 см и 100 см, все зависит от площади помещения.

Вне зависимости от модификации котел состоит из трех основных зон:

• загрузочной зоны;
• зоны тления и теплообразования;
• зоны окончательного сжигания, где горит зола и выводятся дымные газы.

Обратите внимание! Прибор, который ограничивает загрузочную зону и, соответственно, время тления, называют распределителем воздуха.

Данный элемент выполняется в виде металлического круга толщиной 5-6 мм с отверстием посередине, через которое с помощью телескопической трубы кислород подается в топку. Диаметр изделия должен быть несколько меньше диаметра корпуса. Высота регулируется посредством специальной крыльчатки.

Обычно зона сжигания не превышает 5 см в высоту – если она будет большей, то топливо будет сгорать слишком быстро. К слову, кислородная труба может быть не только телескопической, но и цельной. Ее диаметр обычно составляет 6 см, в то время как размер отверстия в воздушном распределителе не превышает 2 см, дабы не пресыщать зону кислородом.

Воздух может подаваться одним из двух способов:

• прямо из атмосферы;
• из специальной камеры нагрева (она располагается в верхней части конструкции), что обеспечивает более эффективную работу котла.

Для регулировки используется специальная воздушная заслонка.

Сверху приваривается дымоотводная труба. Она должна вестись перпендикулярно корпусу минимум 0,5 м, иначе образуется чрезмерная тяга.

Снизу оборудуется дверка для удаления продуктов горения. Чистку нужно проводить нечасто, ведь топливо будет сгорать полнее.

Существует два способа нагрева теплоносителя, у каждого есть свои сильные и слабые стороны.

Способ №1. К трубе теплообменника, проходящей через зону сгорания, подключается змеевик, посредством которого и происходит нагрев воды в баке.

Способ №2 . Формируется отдельный металлический бак, сквозь который пропускается труба дымохода. Разгоряченный дым подогревает жидкость.

Первый способ более эффективен, но вместе с тем более сложен в выполнении. Второй сделать проще, но он целесообразен только в небольших домах.

Изготовление котла длительного горения

Сделать такую конструкцию в домашних условиях несложно, но для этого потребуются навыки работы со сварочным аппаратом и четкая инструкция.

Этап 1. Подготовка всего необходимого

Для изготовления котла потребуются:

После подготовки оборудования и расходных материалов можно приступать к работе.

Этап 2. Сборка конструкции

Обратите внимание! Котел обязательно должен быть установлен на ровную поверхность. Если требуется, оборудуется бетонное основание (здесь все зависит от общего веса конструкции).

Последовательнос ть действий при сборке следующая.

Шаг 1. Труба, которая послужит корпусом конструкции, обрезается в соответствии с выбранной длиной (от 0,8 до 1 м). Если длина будет большей, это затруднит загрузку топлива при эксплуатации. Приваривается дно из листовой стали и (если требуется) ножки, выполненные из швеллера.

Шаг 2. Формируется воздушный распределитель. Для этого из листа стали вырезается круг, диаметр которого меньше диаметра конструкции на 2 см. В центре круга проделывается отверстие ø2 см.

К распределителю приваривается крыльчатка с закрепленными на ней 5-сантиметровыми лопастями, изготовленными из той же стали. Сверху приваривается труба ø6 см таким образом, чтобы посередине встало проделанное ранее отверстие.

Обратите внимание! Эта труба должна равняться по высоте корпусу котла (можно и больше).

Сверху труба оборудуется заслонкой для регулировки подачи кислорода.

Шаг 3. Возле дна котла оборудуется дверка для удаления продуктов горения. Болгаркой из стального листа вырезается прямоугольник, фиксируются петли с запорной ручкой. Прямоугольник и послужит дверкой.

Шаг 4. Сверху на котел крепится дымоходная труба ø10 см. Первые 40-45 см труба должна идти строго горизонтально, после чего пропускается через обменник тепла (последний выполняется в виде металлической емкости с водой).

Шаг 5. Вырезается крышка для котла, в ней проделывается отверстие для воздушного распределителя. Важно, чтобы крышка прилегала к корпусу максимально плотно, иначе через щели будет выходить дым.

Сборка системы отопления

От простого котла, где полноценное воздухоснабжение необходимо по всему объему сжигания топлива, конструкция длительного горения, как отмечалось ранее, отличается ограниченностью этой подачи. Более того, объем загрузки непосредственно влияет на время горения, поэтому в нашем случае топочная загружается предельно плотно, чтобы не оставалось промежутков.

Пробная топка котла

Шаг 1. Снимается верхняя крышка конструкции.

Шаг 2. Извлекается воздушный регулятор.

Шаг 3. Котел загружается топливом по уровень дымоходной трубы.

Шаг 4. Сверху топливо поливается небольшим количеством жидкости для розжига (соляркой, отработанным маслом и проч.).

Шаг 5. Воздушный регулятор устанавливается обратно, сверху надевается крышка.

Шаг 6. Воздушная заслонка открывается до предела.

Шаг 7. Поджигается кусок бумаги, бросается внутрь конструкции. Когда топливо начинает тлеть, воздушная заслонка закрывается.

Система отопления. Обвязка

О том, что началось перманентное горение, можно судить по появившемуся из дымоходной трубы дыму. По мере сжигания топлива труба меньшего диаметра будет опускаться вместе с воздушным регулятором – по этому своеобразному индикатору и можно определить количество оставшегося топлива.

В качестве заключения

Описанные котлы используются не только для обогрева домов, но и при зимнем отоплении хлевов, сараев, теплиц и т. д. Если сборка и монтажные работы были проведены правильно, то прибор будет функционировать экономично и абсолютно безопасно, причем может использоваться твердое топливо любого типа, в том числе бытовой мусор.

Помимо того, котлы не нуждаются в постоянном контроле, необходимо лишь на практике определить промежуток времени между загрузками. При этом стоит помнить, что время горения зависит не только от объема конструкции, но и от типа топлива.

Видео – Котел длительного горения своими руками

От семидесяти до ста тысяч рублей — вот средняя цена твердотопливных котлов с суточной продолжительностью горения. Но, обладая навыками дуговой сварки, вы можете сделать котёл длительного горения своими руками. Это обойдётся значительно дешевле, а схем и конструкций есть достаточное количество. Давайте о них и поговорим.

Принцип работы: почему дрова сгорают не все сразу

Над этой задачей долгое время бились множество конструкторов: как сделать твердотопливные котлы более удобными, повысить их автономность и сократить время, затрачиваемое на обслуживание. Одним из первых решений была разработка устройств порционной и автоматической подачи топлива. Однако этот подход оправдал себя лишь в агрегатах, сжигающих форматированное по размерам горючее в виде гранул и брикетов.

После были отмечены и другие особенности процесса горения древесины. Мы знаем, что очаг пламени поддерживается потоком свежего воздуха. Поступающий воздух, сгорая, образует высокотемпературный газ, который быстро раскаляет поленья, лежащие выше пламени. И чем выше стопка, тем быстрее она разгорается.

Очевидно, что препятствуя этим двум явлениям можно добиться более продолжительной работы. Например, если сжигать уложенные в шахту котла дрова не снизу вверх, а только сверху. Другое новшество было реализовано в котлах генераторного типа. Дерево в них сгорает, но сильно нагревается, образуя пиролизный газ. Ему, при его высокой температуре, достаточно лишь небольшого количества кислорода, чтобы вспыхнуть и разгореться ещё сильнее.

Генерация пиролизного газа возможна только при ограниченной подаче кислорода, достаточной, чтобы поддерживать тление в топке, и не слишком большой, чтобы газ не сгорел раньше времени. Оба описанных принципа могут быть относительно легко воплощены и в самодельных устройствах.

Недостатки самостоятельного изготовления

Учтите однако, что рассчитать итоговую мощность и параметры горения не так просто. В частности, эффективность генерации зависит и от силы тяги, и от используемых дров (влажность, порода). Кроме этого, есть целый ряд чисто технологических нюансов, трудно реализуемых в домашней мастерской.

В первую очередь — это материал изготовления. Температура горения генераторного газа несколько выше дров и может достигать 800 °С. В этих условиях конструкционная сталь может работать только при значительной собственной теплоёмкости, то есть толщина стенок камер сгорания должна быть около 12 мм или даже больше. Могут быть использованы также сорта жаропрочной стали, но только если в распоряжении есть подходящие средства обработки и скрепления. Других путей, к сожалению, нет: вся остальная продукция имеет малый срок службы до прогорания (не более 10 лет), и подвергается изменению формы из-за внутренних напряжений.

Другая проблема в том, что для стабильной работы требуется специальная форма камер и их разделителей. В условиях фабричной штамповки и автоматической сварки можно создать сколь угодно сложные формы, в домашнем же производстве причудливую систему каналов никак не выполнить. Это приводит к повышенному аэродинамическому сопротивлению котла и не позволяет обеспечить нормальной тяги. Инверсный поток верхнего дутья может быть компенсирован либо очень высокой (около 10-12 м) трубой вытяжного канала, либо принудительной тягой за счет электрического дымососа.

Установка последнего строго рекомендуема для всех без исключения котлов длительного горения. В течение суток сила естественной тяги может меняться, что приводит к неполному сгоранию генераторного газа и его накоплению во взрывоопасной концентрации даже внутри котельной.

Шахтный котёл — разбираем схему

Котёл с шахтной вертикальной загрузкой имеет корпус в виде высокой (до 2 метров) колонны квадратного или круглого профиля с внутренним сечением около 0,3 м 2 . Эта колонна имеет глухое дно и, возможно, наружный кожух, ограничивающий тепловое излучение от раскалённых стенок.

Внутрь топки опускается конструкция, сильно похожая на поршень одноразового шприца. Широкая плита в основании в точности повторяет внутренний профиль шахты, образуя зазоры у стенок по 4-6 мм. Зазор выполняет роль форсунки и ограничивает проток воздуха через камеру сгорания, поэтому здесь важна точная подгонка. Шток поршня — 100 мм стальная труба длиной не меньше общей высоты шахты, вваренная сквозь центр плиты.

Дымоходный канал расположен сбоку шахты с отступом в 200 мм от верхнего края. Это обычная стальная гильза, вваренная сквозь одну из стенок шахты. Ещё на 250 мм ниже внутри шахты по её стенкам наварен обруч из проволоки толщиной 4-5 мм. Просвет шахты при этом ограничивается, но его всё ещё достаточно для прохождения поршня.

На полученный бортик опирается стальная плита, в точности как на поршне. В её центре проделано 250-300 мм отверстие, по краю которого приварена согнутая в кольцо стальная полоса, образующая бортик высотой 70-80 мм. Такой же бортик имеется и по наружному краю.

Теперь имеем дно камеры смешивания и горения пиролизных газов. Её функция — локализовать вторичное горение, ведь иначе объём очага будет расти с проседанием поршня по мере прогорания топлива с вытекающим падением КПД котла. Ещё одна деталь — крышка котла. Это третья плита, но размерами по внешним контурам шахты. По краям она имеет небольшой (30-40 мм) бортик для плотного притвора, а в центре проделано 120 мм отверстие и вставлена гильза, выступающая вверх и вниз по 250-300 мм.

Включение в конструкцию водяного теплообменника

Полученная камера имеет объём около 0,15-0,2 м 3 , в ней относительно свободно можно разместить любой теплообменник, но преимущественно используются жаростойкие холоднотянутые трубчатые змеевики. Концы его проходят сквозь стенки котла и снабжаются 5-6 витками трубной резьбы — всё как обычно.

Гораздо важнее решить другую проблему: после установки теплообменника поршень уже не вытянуть, а как тогда проводить закладку дров? Для этих целей в передней стенке котла вырезаются два отверстия и привариваются два прямоугольных стальных рукава для монтажа навесных дверец.

Одна из них небольшая, высотой примерно 200 мм, и устанавливается она в верхней части котла, аккурат напротив камеры пиролизного сгорания выше опорного кольца. С её помощью можно контролировать процесс горения и регулировать тягу, поэтому лучше выбирать варианты с закалённым стеклом.

Вторая дверца должна иметь ширину почти как у шахты котла. Предназначена она для загрузки и розжига топлива, а также удаления золы после его прогорания. Проём нужно размещать ниже опорного кольца.

Есть и альтернативные варианты. Котёл, к примеру, может иметь опоясывающий бак по корпусу, либо обматываться обычной бесшовной стальной трубой на 3-4 витка. Размещать теплообменник нужно в верхней части котла, хотя и остальная наружная поверхность (включая дымоход) пригодна для забора теплоты всякого рода экономайзерами.

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.

В отдаленных населенных пунктах, где не проведен газопровод, отопление домов до сих пор является серьезным вопросом. Традиционные печи на угольном и дровяном топливе до сих пор используются повсеместно, хотя с приходом новых технологий они стали не единственным решением. Тем более что такие печи доставляют немало хлопот - чистка от сажи и вынос золы, перепады температуры в отапливаемом помещении и нерациональный расход топлива. Прекрасным, современным вариантом замены старых печей станут самодельные котлы длительного горения на дровах. Это относительно новая конструкция котлов работающих на твердом топливе. Мощности агрегата достаточно для обогрева не только жилых, но и производственных помещений. Еще один положительный момент - его без особого труда можно собрать своими руками.

Принцип работы

Длительное горение в котле будет зависеть от происходящих внутри него процессов, которые в свою очередь зависят от его особой конструкции. Технология работы котла отличается от обычной печки тем, что дрова сгорают сначала вверху, постепенно захватывая нижние. Обычные печи устроены так, что сгоревшие снизу дрова горячим потоком поджигают остальные, верхние слои, что приводит к быстрому прогоранию топлива. А для того чтобы печь не остывала длительно время, необходимо постоянно добавлять топливо.

Самодельные котлы длительного горения устроены совсем по-другому. В первую очередь сгорает верхний слой, а затем каждый последующий. Одновременно со сгоранием нижних слоев дров, прогорают и продукты распада (зола, сажа). Один раз заложенное топливо будет тлеть около 30 часов.

Преимущества котлов длительного горения

Котлы длительного горения, изготовленные своими руками, имеют особые преимуществ, перед заводскими моделями:

1. Время, которое потребуется для полного сгорания топлива зависит от размеров топки, при этом КПД остается 80-85%. Самостоятельное изготовление позволит сделать топку любого размера.
2. Для возможности загружать несколько поленьев в камеру (например, для протапливания в прохладную или сырую погоду), можно вырезать в корпусе котла дополнительную дверцу, между проемами для обычной загрузки топлива и для золы. Заводские агрегаты такой дверцей не оборудованы.
3. Самодельный агрегат длительного горения, обойдется в 2-3 раза дешевле заводского изделия.
4. Для изготовления самодельного котла длительного горения с водяным контуром можно использовать более толстый металл, чтобы самодельный вариант котла стал более прочным и мог работать при более высоком давлении.
5. Самодельный котел длительного горения можно оборудовать по вашим требованиям и предпочтениям, например автоматикой и предохранительным клапаном. Это сделает его более безопасным и комфортным.
6. Отремонтировать котел длительного горения, сделанный своими руками намного проще, ведь вы будете знать технологию его сборки.

Популярные конструкции самодельных котлов

Сложности найти топливо для котла обычно не возникает, так как во многих населенных пунктах есть предприятия деревообработки и лесопилки, где по низким ценам (а иногда и бесплатно) можно найти отходы от обработки бревен. Тем более просто вопрос решается в угледобывающих регионах.

Котлы для твердого топлива способны «переваривать» не только дрова или уголь, но и опилки, пеллеты, торф.

Для самостоятельного изготовления котла, в качестве корпуса используются бочки, баллоны, трубы большого диаметра, баки и прочие подходящие цилиндрические емкости. Преимущественно используется толстая сталь или чугун. Рассмотрим основные преимущества и недостатки каждого материала:

1. Сталь. Положительными качествами котла из стали является ее прочность, более низкая стоимость, легкая сварка и быстрый прогрев. Металл легко поддается ремонту, и изделия из него более герметичны. Минусом данного решения является то, что образование конденсата способно разрушить корпус стальной топки. В заводских вариантах для защиты металла от конденсата, внутреннюю поверхность котла защищает керамическая футеровка. При самодельном изготовлении соорудить такую вставку не получится.
2. Чугун. Всем известны свойства чугуна - стойкость к коррозии, выдерживание высоких температур, длительная теплоотдача и долговечность. Недостаток чугуна в его хрупкости и большом весе. К тому же, себестоимость изделия из чугуна будет довольно высокой.

Потребители все же предпочитают пользоваться самодельными вариантами котлов длительного горения, изготовленными из стали.

Самодельные котлы длительного горения должны обеспечивать правильную подачу воздуха, а также регулировку процессов горения. Чтобы выполнять эти условия, необходимо:

• выбрать качественные и доступные материалы;
• грамотно рассчитать мощность будущего агрегата;
• иметь чертеж самодельного котла для отопления частного дома;
• иметь навыки работы со сварочным аппаратом и делать качественные швы;
• соблюдать технологию монтажа.

Если вы хотите получить самодельный котел отопления для частного дома, который будет еще и обеспечивать вас горячей водой, то можно поставить теплообменник внутрь водяной рубашки. Осуществлять это необходимо на этапе сборки, пока не поставлена верхняя крышка. После этих манипуляций все необходимые патрубки, дымоход, и рубашка привариваются к корпусу котла.

Основными элементами, дополняющими самодельные котлы длительного горения на дровах, являются манометр, воздухоотводчик, термометр, клапан предохранителя. По желанию и для своего удобства можно добавить нагнетатель воздуха, дымосос и управляющую ими автоматику. Для некоторых элементов нужно будет установить отдельно блоки управления.

Существует множество вариантов самодельных котлов отопления, от совсем простых, до сложных конструкций. Рассмотрим самые распространенные.

Железная труба

Для самодельного агрегата длительного горения необходим кусок трубы длиной 85 см. и около 30 см. в диаметре. Отводить угарный газ должна труба, установленная в верхней части конструкции. Дымоход должен быть не менее 10 см. в диаметре. Соединяют его с корпусом котла посредством сварки.

Для загрузки дров в нижнюю часть корпуса котла необходимо врезать небольшую дверцу. А для обеспечения притока воздуха и чистки котла от золы необходимо установить колосниковые решетки.

Затем внутри корпуса самодельного котла, необходимо установить небольшую по диаметру трубу и соединить ее с системой отопления, по которой будет двигаться теплоноситель. Трубопровод устанавливают под небольшим углом, необходимым для естественной циркуляции теплоносителя. Горячую жидкость можно использовать не только в качестве отопления, но и для других домашних нужд. Заслонки для регулировки поступления воды из бака ставятся в удобном месте снаружи.

Бочка

При создании самодельного котла для водяного отопления может использоваться обыкновенная бочка, верхний обод которой снимается и хорошо выравнивается. Крышка для самодельного котла должна прилегать герметично к его корпусу, быть прочной и огнестойкой. Отверстие для выхода угарного газа вырезается около 15 см., и для доступа кислорода еще одно отверстие около 10 см. Сам дымоход располагают строго вертикально, но под небольшим наклоном.

Одним из самых ответственных моментов изготовления самодельной модели длительного горения, является установка заслонки. Если ее расположить низко, топливо будет прогорать очень быстро.

Для того чтобы увеличить время сгорания топлива придуман еще один «народный» способ - использовать груз, прижимающий дрова. Если использовать его одновременно с подвижным распределителем воздуха, то можно добиться 60-тичасового горения.

Буржуйка

Эти печи известны уже очень много лет, особенно повсеместно они использовались во времена войн, когда альтернативы обогрева помещений просто не было. Буржуйка не только согревала людей, также на ней можно было приготовить еду.

В настоящее время такие конструкции до сих пор находят применение на дачных участках или в строящихся объектах. Но современные модели таких печей позволяют кроме обогрева помещения еще и снабжать горячей водой 1-2 радиатора, что помогает распределить тепло по помещению площадью около 30 м. кв.

Заключение

Для качественной, правильной и долгой работы самодельного котла, необходимо технически правильно его обслуживать. Для профилактики поломок необходимо осматривать котел на момент протечки и периодически проводить очистку от золы и сажи.

Как сделать котел длительного горения на дровах своими руками узнаем в следующем видео