Котел водогрейный на дровах своими руками. Чертежи котлов на твердом топливе своими руками

Приборы длительного горения отличаются от обычных тем, что топливо в них не горит, а тлеет. Большинство таких устройств имеет два режима работы — интенсивного и длительного горения.

Разжигаются конструкции в режиме интенсивного горения, а обогревают помещение в режиме длительного.

Особенности отопительных котлов на дровах

Котлы, работающие на дровах, не сильно отличаются друг от друга : размерами камеры сгорания и материалами изготовления.

Отопительные приборы изготавливаются из стали или чугуна. Каждый котёл имеет свои преимущества и недостатки.

Чугунный отопительный прибор работает стабильно, долго нагревается, но и остывает в течение продолжительного времени. Такие устройства работают не менее 20 лет . К недостаткам относится то, что при нерегулярной эксплуатации и резких сменах температур чугун разрушается.

Стальной котёл прослужит не более 15 лет. В то же время сталь — более термоустойчивый материал, а потому при частой смене температур разрушаться не будет. Стальные котлы подвержены коррозии, поэтому устанавливаться должны в сухом помещении.

Достоинства

экологичность , так как угарный газ, выделяющийся при сгорании топлива, перерабатывается и служит для производства горючих газов;
регулировка горения дров при помощи подачи воздуха;
высокий КПД;
возможность использования различных видов твёрдого топлива;
отапливание помещений любого назначения;
автономная работа .

Недостатки

необходимость контролировать влажность топлива;
выделение большого количества сажи и золы;
наличие дополнительного пространства для хранения топлива;
неравномерный нагрев теплоносителя;
наличие дымохода.

Конструкция прибора

Конструкция котла длительного горения не слишком сложна. Отопительное устройство состоит из:

Закрытого цилиндрического бака , где имеется люк для закладки дров, поддувало и отверстие для дымоходной трубы.
Распределителя воздуха , расположенного внутри бака. Распределитель создаёт завихрения воздушных потоков и горючих газов.
Теплообменника , встроенного в верхнюю камеру. В нём достигается максимальная температура.

Для регулировки подачи воздуха и, следовательно, интенсивности горения, котёл оснащается регулятором, который перекрывается, как только дрова начинают интенсивно гореть. Котёл переводится в режим длительного горения.

Дрова тлеют в нижней камере . При этом горючие газы поднимаются наверх и сгорают уже в верхней камере, нагревая теплообменник.

Фото 1. Схема устройства отопительного котла длительного горения на дровах. Стрелками указаны части конструкции.

Принцип работы

Принцип работы дровяного котла длительного горения основан на регулировке подачи воздуха в камеру сгорания. Из-за ограниченного количества кислорода, горение и тление топлива замедляется, что позволяет реже закладывать дрова.

Из-за того, что тление происходит в большом объёме, образуется угарный газ, который имеет большую теплотворную способность. Газ поступает в камеру сгорания посредством огнеупорной форсунки и воспламеняется.

Такие котлы не только экономят топливо, но и сжигают большое количество вредных соединений и в дымоход попадает только негорючий дым, который не загрязняет окружающую среду.

Топливо в отопительном устройстве начинает гореть с верхнего слоя, затем тление постепенно опускается к нижним слоям дров. Такой способ замедляет горение топлива, увеличивая при этом подачу тепла.

Дровяной котёл длительного горения с водяным контуром своими руками

Для создания котла длительного горения потребуются:

Стальные трубы или бочка диаметром не менее 0,3 м и толщиной стенок 3—5 мм. Тонкостенные ёмкости быстро прогорят и отопительное устройство придёт в негодность.
Трубы диаметром 5 и 10 см.
Листовая сталь толщиной 4 мм.
Сварочный аппарат .
Болгарка.
Ручные инструменты.

Из трубы или бочки формируется корпус котла. Высота прибора определяется в зависимости от величины камеры горения и желаемого количества дров в одной закладке. Оптимальной высотой считается 1 м.

Важно! Не следует делать слишком высокий котёл. При тлении большого количества топлива выделяется много пиролизных газов, что может привести к нарушению работы устройства.

Условно всю установку можно поделить на три зоны:

сгорания;
горения;
загрузки.

Последняя зона по мере тления топлива уменьшается. Одним из главных элементов котла является распределитель. Его изготавливают из стального листа, в середине которого располагается труба для подведения воздуха в топливную камеру. По мере тления дров распределитель постепенно опускается.

Для подведения воздуха используется труба диаметром 5—6 см. При этом отверстие в воздушном распределителе не должно превышать 2 см , чтобы не произошло перенасыщения кислородом. Для регулировки тяги в верхней части трубы устанавливается подвижная заслонка.

Фото 2. Самодельный отопительный котел длительного горения, изготовленный из металлической бочки.

Внутри камеры сгорания проводится труба водяного теплообменника диаметром 10 см . В самом баке вода нагревается змеевиком, который соединён с трубой.

Подключение к системе отопления

Котёл длительного горения подключается к системе отопления двумя способами:

Вода нагревается внутри камеры горения змеевиком, к которому присоединена труба теплообменника.
Вода нагревается в выносном баке, через который проходит труба дымохода.

Второй способ сложнее в конструктивном исполнении, но намного эффективнее.

Дымоход и отражатель

Стенки котла длительного горения будут постоянно нагреваться и излучать тепло. Если помещение для установки котла имеет небольшие размеры, то вокруг неё располагаются отражатели , распределяющие поток тепловой энергии и направляющие его внутрь.

Дымоходная труба делается с минимальным количеством колен — 2 колена под углом 45°.

Справка. Дымоход делают разборным , чтобы облегчить его прочистку.

Установка

Котёл будет постоянно разогреваться, что может привести к возникновению возгорания. Чтобы этого не произошло, прибор устанавливают на кирпичный или бетонный фундамент.

При отсутствии возможности возвести фундамент, к котлу снизу привариваются ножки.

В этом случае отопительное устройство допускается установить на толстый стальной лист. Лист должен выступать за пределы котла не менее чем на 20 см с каждой стороны.

Полезное видео

Посмотрите видео, в котором рассказывается об особенностях дровяных котлов длительного горения, их принципах работы.

Подводим итоги

Создание котла длительного горения своими руками позволит сэкономить не только на покупке дорогостоящего оборудования, но и во время эксплуатации. Использовать такой отопительный прибор можно в жилых помещениях, гараже, мастерской и т. п. Отопительное устройство обеспечит высокоэффективный нагрев при минимальных затратах.

Внимание! После изготовления дровяного котла длительного горения своими руками его необходимо правильно подключить . В противном случае все ваши усилия, направленные на уменьшение затрат, буду напрасными.

Правильно работающий отопительный прибор сэкономит ваши средства и время во время эксплуатации. Закладывать дрова необходимо будет 2—3 раза в сутки в зависимости от размера топливной камеры. Дым, выходящий из дымохода, не должен содержать вредных соединений. Если прибор неправильно сконструирован или подключён, то вы можете стать обладателем весьма капризного устройства. К признакам неправильной работы дровяного котла длительного горения относятся:

Отопительный прибор начинает «кушать» дрова большими партиями, а одной загрузки хватает на 2—3 часа.
Средняя оценка: 0 из 5 .
Оценили: 0 читателей .

Отопительные системы и оборудование стоят достаточно дорого. Не каждая семья может себе позволить приобрести новый котел для установки на даче. Придется потратить значительную сумму на его покупку и последующий монтаж. Однако при желании всегда можно изготовить котел на дровах своими руками, способный обогреть жилую площадь.

По своему конструктивному исполнению самодельные дровяные котлы могут быть различными. От их устройства зависит эффективность обогрева и простота эксплуатации. Решив сделать все своими руками, стоит сначала обратить внимание на самую простую конструкцию. Пиролизные дровяные котлы требуют наличия определенных знаний и навыков. Хотя их КПД значительно выше.

Обыкновенный котел

Сначала разберем, как изготовить простой дровяной котел своими руками. Модель представляет собой два цилиндра, помещаемых друг в друга. Первый используется в качестве топки. При горизонтальном расположении он может изнутри обкладываться огнеупорным кирпичом.

Второй выступает в качестве конвекционного носителя или используется для подогрева теплоносителя. Закладка дров производится непосредственно в топку.

Подручные материалы

Для уменьшения объема сварочных работ можно использовать толстостенную трубу или бочку. Возможно также использование других подручных материалов.

Сваренную из толстого листа прямоугольную топку можно без труда разместить внутри цилиндрической емкости.

Особенности конструкции

В дровяном котле предусматривается поддувало для притока свежего воздуха и дымоход для отвода отработавших газов. Поддувало располагается в нижней части трубы и позволяет нижнему ряду дров тлеть, вырабатывая дополнительное тепло. Закладка дров в самодельные котлы производится через верх. Для этого подготавливается специальный люк.

Чтобы каждая заложенная стопка дров горела как можно дольше, часто предусматривается специальный груз, выполняемый в форме диска с лопастями и отверстием, имеющим диаметр 20 мм. При надавливании груза происходит сжимание горящего топлива. При этом объем поступающего воздуха значительно сокращается, так как он может проходить только через имеющееся отверстие.

Способ подключения

К системе отопления такой котел можно подключить двумя способами:

врезав трубы с водой прямо в бочку. Циркулируя между трубами, она будет нагреваться, чтобы затем, поступив в систему отопления, нагревать радиаторы;
врезав дымоход в бак с теплоносителем. Отработавшие горячие газы будут поступать в емкость, постепенно нагревая теплоноситель.

Пиролизный котел

Принцип действия твердотопливных пиролизных котлов, работающих на дровах, основан на разрушении древесины под действием высокой температуры при низком содержании кислорода. Они используются для длительного обогрева помещений различного назначения.

Такой котел состоит из двух камер. Первая используется для загрузки топлива. Во вторую попадают отработавшие газы и вторичный воздух для длительного горения. Сделать такой агрегат своими руками сложнее, чем обычный, но можно.

Основные элементы прибора

Дровяной котел изготавливается из металлической бочки. Желательно емкостью 200 литров. Крышка у бочки срезается и к ней приваривается бортик. Из массивной заготовки или любого другого утяжелителя изготавливается круглый поршень. Его диаметр должен быть немного меньше внутреннего диаметра бочки.

В крышке вырезается отверстие для установки воздуховодной трубы диаметром 100 мм. По высоте труба минимум на 20 см должна быть выше бочки. Сбоку в бочку вваривается дымоходная труба. Для нее также используется прокат диаметром 100 мм.

Воздуховодная труба приваривается к поршню. На верхнем торце трубы предусматривается заслонка, регулирующая количество поступающего воздуха. К нижней части поршня привариваются ребра, используемые для утрамбовки топливной массы.

В процессе эксплуатации котла дрова загружаются непосредственно в топку и поджигаются. Сверху устанавливается крышка с поршнем. По мере сгорания топлива поршень станет опускаться вниз, нагнетая давление в нижней камере. За счет этого и минимального количества кислорода дрова начнут медленно тлеть.

Выделяющийся при пиролизе газ поступит в верхнюю камеру, температура в которой может достичь 900C. Через дымоход остатки продуктов горения удаляются в атмосферу.

Такие самодельные котлы, изготовленные по всем правилам, способны на одной закладке проработать больше суток из-за длительного горения.

Готовим материал и инструменты

Приступая к изготовлению котла на дровах своими руками и стремясь выполнить все в кротчайшие сроки, стоит позаботиться о наличии:

схемы будущего котла;
стальных труб различной длины, диаметра (400, 500, 100 и 150 мм);
стального листа толщиной минимум 4 мм;
проката для изготовления ножек;
двухсотлитровой бочки;
термостойкой смеси, используемой при кладке печей и каминов;
сварочного аппарата;
электродов подходящей марки и размера. Как правило, для выполнения сварочных работ используются электроды диаметром 3 – 4 мм;
болгарки.

Процесс сборки

Процесс создания котла включает несколько этапов. При изготовлении каждого элемента стоит учитывать особые условия эксплуатации изготавливаемого изделия.

Отрезаем от толстостенной трубы диаметром 100 мм отрезок, длина которого будет равна высоте топки. К нижней части привариваем болт. Из стального листа вырезаем круг такого же диаметра, как труба или большего. Просверливаем в круге отверстие, достаточное для прохождения болта, приваренного к трубе. Соединяем круг и воздуховодную трубу, закрутив гайку на болт.

В итоге мы получим трубу для подачи воздуха, нижняя часть которой может закрываться свободно двигающимся металлическим кругом. В процессе эксплуатации это позволит регулировать интенсивность горения дров и, следовательно, температуру в помещении.

С помощью болгарки и диска по металлу делаем в трубе вертикальные прорези толщиной приблизительно 10 мм. Через них воздух будет поступать в топочную камеру.

Корпус (топка)

Для корпуса потребуется цилиндр с герметичным дном диаметром 400 мм и длиной 1000 мм. Размеры могут быть иными, в зависимости от имеющегося свободного пространства, но достаточными для закладки дров. Можно использовать готовую бочку или приварить к стальному толстостенному цилиндру днище.

Иногда котлы для отопления изготавливают из баллонов из-под газа для более длительного срока службы.

Дымоход

В верхней части корпуса формируем отверстие для отвода газов. Его диаметр должен быть не менее 100 мм. К отверстию привариваем трубу, через которую будет осуществляться отвод отработавших газов.

Длина трубы выбирается в зависимости от конструктивных соображений.

Соединяем корпус и устройство подачи воздуха

В днище корпуса вырезаем отверстие диаметром равным диаметру воздухоподающей трубы. Вставляем трубу внутрь корпуса таким образом, чтобы поддувало выходило за пределы днища.

Воздухоподающая труба должна заканчиваться на несколько сантиметров раньше начала дымохода.

Из металлического листа толщиной 10 мм вырезаем круг, размер которого немного меньше диаметра корпуса. Привариваем к нему ручку, изготовленную из арматуры или стальной проволоки.

Это значительно упростит последующую эксплуатацию котла.

Конвекционный кожух

Из листовой стали изготавливаем цилиндр или отрезаем кусок трубы, диаметр которой на несколько сантиметров больше наружного диаметра топки (корпуса). Можно использовать трубу диаметром 500 мм. Соединяем вместе конвекционный кожух и топку.

Сделать это можно с помощью металлических перемычек, привариваемых к внутренней поверхности кожуха и наружной поверхности топки, если зазор получился достаточно большой. При меньшем зазоре можно приварить кожух к топке по всему периметру.

Из стального листа вырезаем круг такого же диаметра как топка или чуть больше. Привариваем к ней ручки, используя электроды, проволоку или другие подручные средства.

Учитывая, что в процессе эксплуатации котла ручки могут сильно нагреваться, стоит предусмотреть специальную защиту из материала с низкой теплопроводностью.

Ножки

Для обеспечения длительного горения к дну привариваем ножки. Их высота должна быть достаточной, чтобы поднять дровяной котел минимум на 25 см над уровнем пола. Для этого можно использовать различный прокат (швеллер, уголок).

Поздравляем, вы изготовили дровяной котел своими руками. Можно приступать к обогреву дома. Для этого достаточно загрузить дрова и поджечь их, открыв крышку и теплорассеивающий диск.

После покупки загородного дома люди все чаще задаются вопросом, как установить дровяной котел. При этом речь зачастую идет не об отоплении, а о нагреве воды для бытовых нужд. Согласитесь, покупать для этого дорогостоящее оборудование едва ли целесообразно, дешевле будет соорудить дровяной котел своими руками.

Как все работает

Дровяной котел – это современный, несколько усовершенствованный аналог древней и хорошо известной каждому печки на дровах. Следовательно, принцип работы этого котла предельно прост.

Дрова помещаются в топочную камеру, горят там и передают образующееся тепло вмонтированному в прибор теплообменнику. К последнему подсоединяются трубы, транспортирующие горячую воду в общую отопительную сеть. При горении топлива нагревается не только теплоноситель. И дымоходная труба, и сам котел тоже участвуют в теплообмене, но лишь в той комнате, где установлены.

Для отвода дыма, появляющегося при сжигании топлива, устанавливается дымоход. В дымоходе также оседает сажа – еще один продукт горения дерева. Если ее будет слишком много, то тяга существенно ухудшится.

Важно! Для своевременной очистки дымохода в нем оставляют специальные отверстия, закрывающиеся заслонками. Чистка производится длинными щетками.

Стоит отметить, что сегодня вместе с топливом нередко загружают специальные вещества, способствующие очистке дымохода при горении.

О современных древесных котлах

Сегодняшние теплогенераторы подобного типа практически идеальны. Ведь технологии развиваются и отопительное оборудование, соответственно, претерпело существенные изменения. Вот основные типы дровяных котлов:

пеллетные:
пиролизные;
открытые камины.

Отдельно стоит поговорить о пиролизных устройствах, которые при работе сжигают не только дерево, но и газ, образующийся в процессе сгорания.

В пеллетных котлах используются отходы деревообрабатывающей промышленности, спрессованные в специальные гранулы. Если говорить о каминах, то они несут скорее эстетическую нагрузку.

Где используются

Дровяные котлы используются преимущественно в населенных пунктах, расположенных вдалеке от газовых магистралей. Может показаться, что в таких случаях можно отапливать дом электричеством, но в действительности этот энергоресурс дорогостоящий и нестабильный.

Также котлы на дровах пользуются популярностью у дачников, которые проживают на участках только по выходным. Домашние сауны и бани тоже не обходятся без таких котлов.

Важно! Ввиду незначительной мощности подобные теплогенераторы нецелесообразно применять для обогрева промышленных объектов, но для создания комфортных условий в небольшом частном доме ее вполне достаточно.

Плюсы и минусы

У дровяных котлов, как и у любых других, есть свои сильные и слабые стороны. К преимуществам можно отнести:

автономность от электричества – владелец может не опасаться отключения электроэнергии или перепадов напряжения;
простоту монтажа и эксплуатации;
долговечность;
экологичность, ведь древесина – это чистый продукт, который при горении не выделяет никаких вредных и тем более токсичных веществ; хотя углекислым газом при несоблюдении правил пожаробезопасности отравиться можно;
низкую стоимость, которую можно еще снизить, если самостоятельно изготовить оборудование;
доступность сырья – для людей, живущих неподалеку от лесных массивов, дерево является бесплатным топливом.

Также стоит отметить, что наряду с дровами в котлах подобного типа можно сжигать органические бытовые отходы (лишь твердые, разумеется).

Но есть у подобного оборудования и недостатки, среди которых:

Очевидно, что все описанные недостатки весьма существенны, но среди них нет ничего о заготовке дров. Дрова нужно найти, привезти на участок, порубить, подыскать место для хранения и постоянно подносить к котлу, ведь одной порции обычно хватает на два-три часа. Конечно, при желании дрова можно купить, но это опять же дополнительные расходы.

Инструкция по изготовлению дровяного котла

Обычный дровяной водонагреватель сделать достаточно легко даже без применения сложного оборудования. Основной задачей при этом является преобразование горения топлива в тление, что позволяет увеличить периодичность заправки и, как следствие, снизить расход топлива.

Для заготовки желательно использовать металлическую 200-литровую бочку с толстыми стенками или же небольшой (1 м в длину) отрезок трубы диаметром 70 см. Элементы из «нержавейки» использовать не рекомендуется, поскольку теплопроводность этого материала достаточно низкая: для отопления потребуется большее количество древесины.

В качестве дна применяется металлический круг соответствующего диаметра толщиной минимум 5 см. Для опор берутся 3-сантиметровые куски арматуры диаметром 12-14 см. Также потребуется заготовка для колосника – ею может стать толстый стальной круг с продольными прорезями, необходимыми для подачи воздуха в топочную камеру и выпадения золы. Потребуется и третий круг толщиной 1 см, который послужит крышкой котла.

Итак, для сооружения дровяного котла необходимо подготовить следующие материалы:

Теперь можно приступить непосредственно к процессу изготовления.

Порядок действий

Технология изготовления дровяного котла, как уже говорилось ранее, предельно проста.

Этап первый. Фундамент

Под дровяной котел необходимо выложить прочный фундамент. Для этого используется исключительно шамотный кирпич.

Этап второй. Опора

Затем внутри резервуара привариваются прутья арматуры. Прутья нужно расположить в горизонтальном положении параллельно друг другу так, чтобы образовалось три уровня.

Уровень №1 – это днище отопительного прибора.
Уровень №2 находится над дверкой поддувала.
Уровень №3 должен размещаться не ближе чем в 20 см от крышки конструкции.

Этап третий. Короб

Одним из важнейших элементов любого твердотопливного котла считается короб. Этот короб делится на две части (по горизонтали) – первая послужит сажесборником, а во вторую будут загружаться дрова. Для монтажа короба в корпусе прибора (а именно сбоку) проделывается отверстие.

Важно! Суть установки этого короба в следующем: с его помощью можно растапливать котел из соседнего помещения, что особенно удобно для бани. При этом ширину короба нужно сделать минимум такой же, как толщина стены, сквозь которую он будет проходить.

Этап четвертый. Поддувало

Далее нужно оборудовать поддувало. Его желательно выполнить в виде выдвигающегося ящика – тогда не потребуется установка дверки. Более того, с таким ящиком будет проще чистить котел от скопившейся золы и сажи.

Этап пятый. Внутреннее обустройство

К нижней части корпуса прибора приваривается днище конструкции с колосником. Колосник нужно установить на том же уровне, на котором находится верхняя стенка короба. Затем в крышке печи проделывается дымоходное отверстие соответствующего диаметра. Сама крышка также приваривается к корпусу.

Этап шестой. Резервуар для нагрева воды

Водонагревательная емкость крепится к стене на высоте примерно 35 см от крышки дровяного котла. Нагрев воды в емкости будет происходить от дымоходной трубы, проходящей сквозь нее.

Если отопительный прибор устанавливается в доме, но при этом требуется горячее водоснабжение других объектов на участке (как жилых, так и хозяйственных), то можно протянуть к ним трубопровод.

Важно! Этот трубопровод следует покрыть термоизоляционным материалом во избежание теплопотерь.

Этап седьмой. Защитный экран

Для предотвращения разного рода трагических последствий самодельный котел необходимо оградить специальным защитным экраном. Для сооружения такого экрана берутся несколько тщательно оструганных деревянных досок, которые прибиваются к брускам в горизонтальном положении. Есть и другой вариант – выстроить ограждение высотой в один метр из кирпича, уложенного «на ребро».

Такой экран необходим для ограждения горячего корпуса прибора от возможных прикосновений. Более того, это хорошее дизайнерское решение, которое можно использовать с чисто эстетической целью.

Количество скапливающейся сажи зависит от топлива и особенностей эксплуатации. Так, хвойные деревья дают больше сажи. Использование сырых дров, равно как и некачественная термоизоляция, приводит к образованию конденсата. В идеале топить нужно исключительно сухими осиновыми поленьями.

Видео – Изготовление дровяного котла

В отличие от природного газа, дизельного топлива или электроэнергии — дрова являются общедоступным ресурсом. В регионах, обладающих значительными лесными ресурсами стоимость, по которой можно купить дрова, обуславливается порой лишь сложностью их доставки до потребителя, а цена киловатта тепловой энергии, получаемого в процессе сжигания дров, значительно меньше стоимости такого же киловатта, полученного от сжигания газа, мазута, дизельного топлива, или с помощью электрического нагрева. И такое положение дел характерно практически для всей территории нашей страны.

В этих условиях применение дровяных котлов для отопления становится не только возможным, но и выгодным с точки зрения снижения затрат. Одним из видов дровяных котлов, являются котлы длительного горения с водяным контуром. Использование таких котлов позволяет максимально эффективно распределять тепло по дому с помощью системы водяного отопления.

Литые чугунные дровяные печурки, камины и котлы на дровах для нагрева воды используются человеком уже несколько сотен лет. Но особенности чугуна, как материала, не позволяли формировать на базе таких котлов эффективные системы водяного нагрева. Чугунным изделиям довольно трудно придать сложную форму, а сам материал настолько чуток к быстрому перепаду температур, что может внезапно трескаться, делая эксплуатацию отопительных котлов из чугуна сложной и опасной.

Какие ещё виды отопительных систем используются для обогрева дома?
можно узнать о преимуществах конструкции кирпичной печи с водяным контуром.
Тут рассказывается о принципе действия тепловых насосов.
А здесь как своими руками создать самую эффективную буржуйку:

Современное состояние

С развитием технологий сварки стали, стало возможным производство дровяных котлов и каминов из тугоплавких сортов стали со сложной внутренней структурой. Эта возможность позволяет нам сегодня купить и своими руками установить у себя дома котлы сложных форм, с эффективными внутренними водяными контурами, или системой труб — теплообменников. КПД у таких котловых систем значительно вырос, срок службы увеличился, а неприхотливость и надежность в эксплуатации стали на порядок лучше.

При этом и современные дровяные отопительные камины, котлы и печи из стали, которые можно купить на рынке, не имеют сложных электронных систем контроля горения и обеспечения работы оборудования. Если, в каких-то моделях электронные системы контроля и присутствуют, то в минимально необходимом, для обеспечения безопасной эксплуатации, количестве. Конечно, это момент положительно сказывается на цене таких котлов отопления.

На базе снабженного водяным контуром котла на дровах, своими руками можно сделать весьма качественную систему отопления загородного дома.

Конструкция котла

топочной камеры
колосника
камеры для сбора продуктов сгорания (зольной камеры)
теплообменника (водяного контура)

Топочная камера — это сердце дровяного котла, или камина. В ней происходит сгорание древесины и выделение тепла. Летучие продукты сгорания попадают из топочной камеры в дымоход, выводящий их наружу. Поступление необходимого для горения воздуха в топочную камеру осуществляется через нижнее поддувало (зольник), или через регулируемые жалюзи в топочной дверке. Также топочная камера снабжена дверкой для загрузки топлива. Она может быть выполнена как из материалов корпуса котла, так и из стекла, как, например, у камина.

В нижней части топочной камеры расположен колосник . Через него оставшиеся от сгорания древесины угли и зола попадают в камеру для сбора твердых продуктов сгорания.

В зольной камере предусмотрена дверка, которая используется для очистки её от несгоревших остатков и для регулировки интенсивности горения путем усиления или уменьшения притока свежего воздуха в нижнюю часть топочной камеры. Вы можете делать это и своими руками и с помощью специального механического термостата, регулирующего приток свежего воздуха в камеру сгорания в зависимости от достижения заданной температуры жидкости в водяном контуре.

Теплообменником может служить водяной контур, являющийся как бы вторым корпусом топочной камеры. В таком варианте нагреваемая котлом жидкость циркулирует вокруг топки, изолируя её от наружного корпуса отопительного котла на дровах. Такой теплообменник весьма эффективен с точки зрения быстроты прогревания жидкости и уменьшения нецелевых потерь тепла, но при его повреждении по любой причине, ремонт этого контура может быть весьма затруднителен.

Также в качестве теплообменника может быть использована система труб, проходящих во внутреннем пространстве котла в местах наиболее эффективной отдачи тепла топочной камерой. Такая система является более удобной в ремонте, чем система сплошной водяной рубашки, т.к. каждую трубу, или всю систему труб, можно легко вытащить и заменить на исправную.

Внутреннее пространство котла

Топочная камера, система теплообменников, изолируется от наружного корпуса негорючими материалами с низким коэффициентом теплопроводности. Это может быть асбест, минеральная вата, шамотная глина, керамический наполнитель и т.п. материалы.

Такая теплоизоляция преследует две цели:
— во-первых, за счет уменьшения теплоотдачи корпуса котла в окружающее пространство, значительно увеличивается КПД самого котла, в плане эффективности нагрева рабочей жидкости;
— во вторых, повышается безопасность эксплуатации самого котла, при установке его в помещении с подверженными возгоранию материалами конструкций строения дома.

Отопление современного дома котлом

И своими руками и с помощью подрядчика сегодня каждый домовладелец имеет возможность купить и организовать систему отопления загородного дома на базе дровяного котла. При этом котел, или камин, с водяным контуром, расположенный в одном из помещений дома, или даже в отдельно расположенном строении бойлерной, будет эффективно отапливать изолированные друг от друга стенами и перекрытиями помещения дома. Котел, сконструированный именно для нагрева воды, способен на протяжении многих отопительных сезонов надежно справляться с задачами отопления.

При этом система может быть организована как с принудительным перекачиванием теплоносителя, так и с его естественной, не зависящей от внешнего источника питания, циркуляцией.

Системы, не зависящие от внешнего источника питания , на первый взгляд, кажутся более привлекательными, в первую очередь, за счет полной автономности использования. Но при таком варианте компоновки системы, очень трудно добиться равномерного нагрева всех помещений. Почти всегда, в таких системах, в одних помещениях будет излишне жарко, а в других тепла будет не хватать.

Для системы с принудительной циркуляцией теплоносителя , конечно, нужен внешний источник энергии, расходуемой для работы насоса, перекачивающего теплоноситель, но потребность в энергии такого насоса очень незначительна, и, в случае нарушения внешнего электропитания, может быть легко компенсирована использованием резервных источников питания. Аварийные генераторы и резервные источники питания в любом случае необходимы в каждом доме на случай его отключения от общей электросети и аварийно запитать от них еще и циркуляционный насос не составит большого труда. Зато, равномерная циркуляция теплоносителя позволит поддерживать удобную температуру во всех помещениях дома, что, конечно, значительно сказывается на удобстве и комфортности проживания в нем.

Одним из вариантов водяных котлов для отопления дома, являются котлы т.н. длительного горения.

Это могут быть пеллетные котлы, использующие в качестве топлива не обычные дрова, а специально приготовленные дровяные пеллеты, являющиеся продукцией сублимации отходов производств, использующих в своем цикле древесину.

Кроме этого, котлы длительного горения создаются и для обычных дров. В этом случае сложная система внутренних дымоходов затрудняет и подавляет стремительный процесс горения, увеличивая интервалы между загрузками очередной партии дров в топку и позволяя увеличить КПД котла за счет более рационального использования энергии выделяющейся при сгорании дров.

Перед тем как купить котел для Вашего дома, требуется определенная подготовка помещения. Тяжелый вес котла позволяет осуществить установку только на специально подготовленное основание. В качестве такого основания может служить специальная бетонная площадка. Под сам котел и перед ним целесообразно укладывать лист толстого металла, чтобы исключить возможность вываливания тлеющего, или горящего топлива на способные воспламенится предметы, расположенные снизу от котла. Расположенные вблизи котла, стены и потолок бойлерной комнаты необходимо надежно изолировать от теплового воздействия со стороны котла. В помещении должна быть предусмотрена надежная система вытяжки и пожарная сигнальная система, на случай задымления помещения.

Система дымохода для вашего будущего котла должна быть правильно сконструирована и исполнена. Очень важна правильная изоляция дымоходных труб от деревянных конструкций помещения. Температура продуктов сгорания, которые попадают в дымоход при интенсивном горении, достигает многих сотен градусов, и ненадлежащая тепловая изоляция труб дымохода может привести к пожару.

Правильно организованный дымоход очень важен и для эффективности работы самого котла. Если окончание трубы дымохода будет расположено слишком низко, в топке котла может формироваться недостаточная тяга, и процесс горения будет отличаться от того, который конструктивно закладывался производителем котла. Окончание трубы дымохода должно располагаться выше 50 сантиметров надо уровнем конька крыши. В этом случае при любых погодных условиях будет обеспечена правильная тяга в дымоходе.

В нижней части дымохода обязательно нужно предусмотреть и сделать сборник для конденсата, который образуется внутри труб дымохода при их остывании. Если этого не сделать избыточная влага будет попадать внутрь котла и вызывать его коррозию, что, конечно, снизит срок его службы.

В общем, ничего сложного, или особенного в системе отопления дома на базе водяного котла нет. Её можно легко спроектировать и собрать своими руками. В этом случае котел возможно без существенных затрат (так цена установки небольшая), врезать в уже существующую отопительную систему, используя его как запасной, или, даже, как главный источник получения тепла в доме.

Контроль и безопасность

Конечно, каждая отопительная система нуждается в средствах контроля и автоматики. Особенно это важно, если вы делаете эту систему своими руками и она располагается внутри дома, где любая неисправность может служить причиной пожара, способного привести к потерям имущества и даже человеческим жертвам.
Сложные многоуровневые системы контроля процесса горения, способные обеспечить максимальную безопасность котла, или камина существуют, но оборудование, на котором они применяются, как правило, стоит дорого и не все его себе могут позволить купить. Но и у простых и недорогих дровяных котлов существуют системы защиты и контроля.

Самая простейшая система, о которой уже говорилось выше, состоит из несложного термостата, измеряющего температуру теплоносителя в рабочем контуре котла и регулирующего за счет механической передачи, заслонку, отвечающую за процесс доступа свежего воздуха в топку. Когда температура рабочей жидкости достигает заданного параметра, тяга свежего воздуха сокращается, и процесс горения замедляется. При падении температуры ниже заданного предела, заслонка приоткрывается, и горение дров в топке становится интенсивнее. Такая система делает эксплуатацию котла не только безопаснее, за счет регулировки температуры теплоносителя и ликвидации возможности его закипания в контуре нагрева, но и позволяет эффективнее использовать топливо, сокращая его ненужный расход на избыточный нагрев рабочей жидкости.

В некоторых котлах, с более сложной системой контроля, процесс горения регулируется с помощью приточного вентилятора, нагнетающего воздух в топку и плавно регулирующего процесс горения в соответствии с заданными параметрами. Такая система автоматики не только делает процесс горения более плавным и безопасным, а отопление дома более равномерным, но и позволяет реже осуществлять очередную загрузку дров в топку котла.

Особенности эксплуатации подобных котлов

невысокая цена (может себе позволить каждый домовладелец)
длительный срок эксплуатации
надежность (при правильной эксплуатации там просто нечему ломаться)
доступность и низкая стоимость топлива
настройка и обслуживание своими руками (не требует высокой квалификации)
относительно невысокое КПД (по сравнению с котлами на газу, или дизельном топливе)

Как видим, такие котлы имеют как свои плюсы, так и свои минусы. Однако, то что они повсеместно распространены в нашей стране, говорит о том, что использование такого оборудования для нагрева дома в зимний период весьма эффективно.

Твердотопливные котлы – это не только способ обеспечить автономное отопление дома, но и сэкономить на энергоресурсах. Действительно ли так выгодно делать твердотопливный котел своими руками? Или же лучше купить готовый агрегат от надежного производителя? Разберемся вместе!

Готовые решения – какой котел купить?

Откровенно говоря, самодельный котел длительного горения вряд ли обойдется дешевле, чем приобретение уже готового варианта. Учитывать нужно не только стоимость материалов, но и время, потраченное на создание агрегата своими руками. Плюс ко всему мало у кого с первой попытки получается сделать все правильно – обязательно в процессе эксплуатации всплывут ошибки, которые потребуется исправлять, что чревато новыми затратами.

Нужно также понимать, что многие технологии, которые используют производители котлов, недоступны простым обывателям и заменить их нечем. Например, в быту без дорогостоящего оборудования не повторить порошковую окраску котлов, которая существенно продлевает сроки их эксплуатации. Точность деталей, качество сварки – все это существенно отличается в самодельных и покупных вариантах. По этим причинам большинство предпочитает приобретать уже готовые варианты, к тому же предложений сегодня хоть отбавляй.

Сегодня отлично зарекомендовали себя котлы длительного горения литовского производства Stropuva (Стропува) или Candles (Кандлес) – эти агрегаты способны проработать на одной загрузке дров до 40 часов, а при загрузке углем – все 5 суток. Модели, работающие на дровах, маркируются буквой S, тогда как работающие в том числе и на угле – буквой U. КПД таких котлов – до 90 %. В конструкции этих агрегатов прогорание идет сверху вниз – топливо горит по принципу свечи. Из-за того, что пламя сверху, дрова и уголь прогорают гораздо лучше, поэтому чистить котел придется гораздо реже.

Альтернативные варианты – газогенерация и пеллеты

К котлам длительного горения можно отнести и , а также котлы, работающие на пеллетах. Пиролизные (газогенераторные) котлы загружают дровами раз в 8–12 часов. Поначалу происходит стартовый розжиг топлива, чтобы внутри котла температура достигла отметки 800 °С. При такой температуре становится возможной газогенерация – с помощью задвижек устанавливается нужный режим, а именно ограничивается доступ кислорода к горящим дровам. В результате выделяется древесный газ, который и сгорает в специальной камере, а уже затем происходит сгорание древесного угля. Золы и сажи образуется минимальное количество. КПД газогенераторных котлов – около 85 %.

Главное достоинство пиролизных агрегатов – экономичное потребление топлива. Благодаря этому отопительный сезон обойдется вам в два-три раза дешевле, чем обычно – так и окупается высокая стоимость подобных устройств. Однако с другой проблемой придется бороться постоянно – дровяной котел подобного типа эффективно работает только на очень сухом топливе или чистом угле.

Пеллетные котлы с автоматической подачей топлива могут работать бесконечно долго, главное, чтобы рядом был нужный объем топлива. Строение таких агрегатов практически не отличается от обычных твердотопливных котлов, за исключением автоматической подачи топлива. Бытовые котлы имеют контейнер, куда и засыпают пеллеты – одной загрузки бывает достаточно на несколько суток. В целом на обслуживание агрегата в неделю уйдет около 20 минут – этого достаточно, чтобы выносить изредка золу и подсыпать топливо в бункер.

Общий обзор котлов доступной конструкции

Особенность конструкции котлов с верхним горением – подвод воздуха к месту горения с помощью телескопической трубы. Сделать подобный дровяной агрегат своими руками – задача не из простых даже для опытных мастеров. По этой причине в большинстве случаев самодельные твердотопливные котлы длительного горения имеют традиционное нижнее горение, а длительность работы агрегата достигается за счет увеличенного объема топлива и подключения автоматических регуляторов, которые можно приобрести отдельно и установить на любой котел. Топливо в такой агрегат загружается через верхний люк, а для поджога предназначен нижний люк, через который также вычищают продукты горения.

В топливную камеру воздух подается через поддувало и колосники, с помощью дверки поддувальной камеры регулируют подачу воздуха и силу горения. В зависимости от конструкции агрегаты изготавливают из листовой стали толщиной 3–5 мм или же из труб диаметром как минимум 300 мм. Сталь подойдет обычная, но лучше приобретать жаростойкую или же использовать двойной слой материала. Роль теплообменника могут выполнять как сами стенки, так и регистры, либо комбинация того, и другого.

Главная задача при создании такого агрегата своими руками – обеспечить наибольшую площадь контакта топлива с поверхностью теплообменника, за счет чего и повышается КПД.

Простота конструкции обеспечивается тем, что водяной контур контактирует непосредственно с пламенем. Однако следует учитывать, что в дымоход все же будет улетать большое количество тепла, поэтому дополнительно можно создать водонагревательный аппарат. Для его обустройства нужны две трубы разного диаметра и немного листовой стали. Труба побольше будет служить контейнером для воды, а труба диаметром поменьше будет выполнять роль дымохода и нагревательного элемента.

Шахтного типа – более сложный для исполнения своими руками, однако отличается высоким КПД. Такие агрегаты состоят из двух камер – первая служит отсеком для загрузки топлива, а вторая, расположенная сбоку, содержит теплообменник. Когда топливо поджигается в соседней камере, пламя и горячие газы за счет тяги поступают в камеру с регистром и нагревают теплоноситель внутри труб. Поскольку дым проходит долгий путь от места горения до выхода в атмосферу, он практически полностью отдает тепло регистру.

Сложно, но выполнимо – горение топлива сверху вниз

Даже на примере обычной спички вы сами можете убедиться в эффективности горения сверху вниз. Спичка в вертикальном положении с пламенем внизу выделяет тепло, которого хватит, чтобы нагреть градусник до 60 °С. Если же спичку перевернуть, за счет долгого горения градусник можно нагреть до 120 °С. В масштабах отопительного котла этот принцип обеспечивает равномерное и длительное горение топлива, однако в этом случае обязательно нужна водяная рубашка, которая охватит всю поверхность топочной камеры. Регистры в подобной конструкции не обязательны, однако их наличие добавит 5–10 % к общему КПД котла.

Чтобы изготовить такой дровяной котел своими руками, вам понадобится мощная болгарка для резки металла и еще одна для выполнения шлифовальных работ. Впрочем, металл лучше порезать при покупке на металлобазе, поскольку при резке болгаркой высока вероятность перегреть материал в месте реза, из-за чего он станет слишком хрупким. Также нужен хороший сварочный аппарат. Листовой металл выбирайте толщиной минимум 4 мм, желательно жаростойкий. Понадобится и несколько труб, одна диаметром 300 мм и длиной метра полтора-два с толщиной стенок 3–4 мм и трубы с диаметром 60 мм и 100 мм – первая для распределителя воздуха, вторая для дымохода.

Главная > Металлургия