Водогрійний котел на дровах своїми руками. Креслення котлів на твердому паливі своїми руками

Прилади тривалого горіння відрізняються від звичайних тим, що паливо в них не горить, а тліє.Більшість таких пристроїв має два режими роботи. інтенсивного та тривалого горіння.

Розпалюються конструкції в режимі інтенсивного горіння, а обігрівають приміщення в тривалому режимі.

Особливості опалювальних котлів на дровах

Котли, що працюють на дровах, не сильно відрізняються один від одного: розмірами камери згоряння та матеріалами виготовлення.

Опалювальні прилади виготовляються із сталі або чавуну. Кожен котел має свої переваги та недоліки.

Чавунний опалювальний приладпрацює стабільно, довго нагрівається, але й остигає протягом тривалого часу. Такі пристрої працюють не менше 20 років. До недоліків відноситься те, що при нерегулярній експлуатації та різких змінах температур чавун руйнується.

Сталевий котелпрослужить трохи більше 15 років.У той же час сталь — термостійкіший матеріал, а тому при частій зміні температур руйнуватися не буде. Сталеві котли схильні до корозії, тому встановлюватися повинні в сухому приміщенні.

Переваги

екологічність, так як чадний газ, що виділяється при згорянні палива, переробляється та служить для виробництва горючих газів;
регулювання горіннядров за допомогою подачі повітря;
високий ККД;
можливість використання різних видів твердого палива;
опалення приміщень будь-якого призначення;
автономна робота.

Недоліки

необхідність контролювати вологість палива;
виділення великої кількості сажі та золи;
наявність додаткового простору для зберігання палива;
нерівномірне нагріваннятеплоносія;
наявність димаря.

Конструкція приладу

Конструкція котла тривалого горіння не надто складна. Опалювальний пристрій складається з:

Закритого циліндричного бака, де є люк для закладки дров, піддувало та отвір для димохідної труби.
розподільника повітря, розташований усередині бака. Розподільник створює завихрення повітряних потоків та горючих газів.
Теплообмінник, вбудований у верхню камеру. У ньому досягається максимальна температура.

Для регулювання подачі повітря і, отже, інтенсивності горіння, котел оснащується регулятором,який перекривається, як тільки дрова починають інтенсивно горіти. Котел переводиться у режим тривалого горіння.

Дрова тліють у нижній камері. При цьому горючі гази піднімаються нагору і згоряють у верхній камері, нагріваючи теплообмінник.

Фото 1. Схема влаштування опалювального котла тривалого горіння на дровах. Стрілки вказані частини конструкції.

Принцип роботи

Принцип роботи дров'яного казана тривалого горіння заснований на регулюванні подачі повітря на камеру згоряння.Через обмежену кількість кисню, горіння та тління палива уповільнюється, що дозволяє рідше закладати дрова.

Через те, що тління відбувається у великому обсязі, утворюється чадний газ, який має велику теплотворну здатність. Газ надходить у камеру згоряння за допомогою вогнетривкої форсунки і запалюється.

Такі котли не лише заощаджують паливо, а й спалюють велику кількість шкідливих сполукі в димар потрапляє тільки негорючий дим, який не забруднює навколишнє середовище.

Паливо в опалювальному пристрої починає горіти з верхнього шару, потім тління поступово опускається до нижніх шарів дров. Такий спосіб уповільнює горіння палива, збільшуючи при цьому подачу тепла.

Дров'яний котел тривалого горіння з водяним контуром своїми руками

Для створення котла тривалого горіння потрібні:

Сталеві труби або бочка діаметромне менше 0,3 мта товщиною стінок 3-5 мм.Тонкостінні ємності швидко прогорять і опалювальний пристрій непридатний.
Труби діаметром 5 та 10 см.
Листова стальзавтовшки 4мм.
Зварювальний апарат.
Чернівці.
Ручні інструменти.

З труби чи бочки формується корпус казана. Висота приладу визначається залежно від величини камери горіння та бажаної кількості дров в одній закладці. Оптимальною заввишкивважається 1м.

Важливо!Не слід робити надто високий котел. При тлінні великої кількості палива виділяється багато піролізних газів, що може призвести до порушення роботи пристрою.

Умовно всю установку можна поділити на три зони:

згоряння;
горіння;
завантаження.

Остання зона з тління палива зменшується. Одним із головних елементів котла є розподільник.Його виготовляють із сталевого листа, в середині якого розташовується труба для підведення повітря у паливну камеру. У міру гниття дров розподільник поступово опускається.

Для підведення повітря використовується труба діаметром 5-6 див.При цьому отвіру повітряному розподільнику не повинно перевищувати 2 смщоб не відбулося перенасичення киснем. Для регулювання тяги у верхній частині труби встановлюється рухома заслінка.

Фото 2. Саморобний опалювальний котел тривалого горіння, виготовлений із металевої бочки.

Всередині камери згоряння проводиться труба водяного теплообмінника діаметром 10 см. У самому баку вода нагрівається змійовиком, який з'єднаний із трубою.

Підключення до системи опалення

Котел тривалого горіння підключається до системи опалення двома способами:

Вода нагрівається всередині камери горіння змійовиком, до якого приєднана труба теплообмінника.
Вода нагрівається у виносному баку, через який проходить труба димоходу.

Другий спосіб складнішеу конструктивному виконанні, але набагато ефективніше.

Димар і відбивач

Стінки котла тривалого горіння постійно нагріватимуться і випромінюватимуть тепло. Якщо приміщення для установки котла має невеликі розміри, то довкола неї розташовуються відбивачі, що розподіляють потік теплової енергії та спрямовують його всередину.

Димохідна труба робиться з мінімальною кількістю колін. 2 коліна під кутом 45 °.

Довідка.Димохід роблять розбірним, щоб полегшити його прочищення.

Встановлення

Котел постійно розігріватиметься, що може призвести до виникнення загоряння. Щоб цього не сталося, прилад встановлюють на цегляний чи бетонний фундамент.

За відсутності можливості звести фундамент, до казана знизу приварюються ніжки.

У цьому випадку опалювальний пристрій можна встановити на товстий сталевий лист. Лист повинен виступати за межі казана не менше ніж на 20 см з кожного боку.

Корисне відео

Подивіться відео, в якому розповідається про особливості дров'яних котлів тривалого горіння, їх принципи роботи.

Підбиваємо підсумки

Створення котла тривалого горіння своїми руками дозволить заощадити не лише на покупці дорогого обладнання, а й під час експлуатації. Використовувати такий опалювальний прилад можна у житлових приміщеннях, гаражі, майстерні тощо.Опалювальний пристрій забезпечить високоефективне нагрівання за мінімальних витрат.

Увага!Після виготовлення дров'яного казана тривалого горіння своїми руками його необхідно правильно підключити. А якщо ні, то всі ваші зусилля, спрямовані на зменшення витрат, буду марними.

Правильно працюючий опалювальний прилад заощадить ваші засоби та час під час експлуатації. Закладати дрова потрібно буде 2-3 рази на добузалежно від розміру паливної камери. Дим, що виходить із димаря, не повинен містити шкідливих з'єднань. Якщо прилад неправильно сконструйований або підключений, ви можете стати власником дуже примхливого пристрою. До ознак неправильної роботидров'яного казана тривалого горіння відносяться:

Опалювальний прилад починає «їсти» дрова великими партіями, а одного завантаження вистачає на 2-3 години.
Середня оцінка: 0 із 5 .
Оцінили: 0 читачів.

Опалювальні системи та обладнання коштують досить дорого. Не кожна сім'я може дозволити собі придбати новий котел для установки на дачі. Прийде витратити значну суму на його покупку та подальший монтаж. Однак за бажання завжди можна виготовити котел на дровах своїми руками, здатний обігріти житлову площу.

За своїм конструктивним виконанням саморобні дров'яні котли можуть бути різними. Від їх пристрою залежить ефективність обігріву та простота експлуатації. Вирішивши зробити все своїми руками, варто спочатку звернути увагу на найпростішу конструкцію. Піролізні дров'яні казани вимагають наявності певних знань та навичок. Хоча їх ККД значно вищий.

Звичайний котел

Спочатку розберемо, як виготовити простий дров'яний казан своїми руками. Модель являє собою два циліндри, що поміщаються один в одного. Перший використовується як топка. При горизонтальному розташуванні він може зсередини обкладатися вогнетривкою цеглою.

Другий виступає як конвекційний носій або використовується для підігріву теплоносія. Закладання дров проводиться безпосередньо в топку.

Підручні матеріали

Для зменшення обсягу зварювальних робіт можна використовувати товстостінну трубу або бочку. Можливе також використання інших підручних матеріалів.

Зварену з товстого листа прямокутну топку можна легко розмістити всередині циліндричної ємності.

Особливості конструкції

У дров'яному котлі передбачається піддувало для припливу свіжого повітря та димохід для відведення відпрацьованих газів. Піддувало знаходиться в нижній частині труби і дозволяє нижньому ряду дров тліти, виробляючи додаткове тепло. Закладання дров у саморобні котли провадиться через верх. Для цього готується спеціальний люк.

Щоб кожен закладений стос дров горів якомога довше, часто передбачається спеціальний вантаж, що виконується у формі диска з лопатями та отвором, що має діаметр 20 мм. При натисканні вантажу відбувається стискання палива, що горить. При цьому обсяг повітря, що надходить, значно скорочується, так як він може проходити тільки через наявний отвір.

Спосіб підключення

До системи опалення такий котел можна підключити двома способами:

врізавши труби з водою у бочку. Циркулюючи між трубами, вона нагріватиметься, щоб потім, надійшовши в систему опалення, нагрівати радіатори;
врізавши димохід у бак із теплоносієм. Відпрацьовані гарячі гази надходитимуть у ємність, поступово нагріваючи теплоносій.

Піролізний котел

Принцип дії твердопаливних піролізних котлів, що працюють на дровах, заснований на руйнуванні деревини під дією високої температури за низького вмісту кисню. Вони застосовуються для тривалого обігріву приміщень різного призначення.

Такий котел складається із двох камер. Перший використовується для завантаження палива. У другу потрапляють гази, що відпрацювали, і вторинне повітря для тривалого горіння. Зробити такий агрегат власноруч складніше, ніж звичайний, але можна.

Основні елементи приладу

Дров'яний казан виготовляється з металевої бочки. Бажано ємністю 200 літрів. Кришка біля бочки зрізається і до неї приварюється борт. З масивної заготовки або будь-якого іншого обтяжувача виготовляється круглий поршень. Його діаметр повинен бути трохи меншим від внутрішнього діаметра бочки.

У кришці вирізається отвір для установки повітроводної труби діаметром 100 мм. По висоті труба мінімум на 20 см повинна бути вищою за бочку. Збоку в діжку вварюється димохідна труба. Для неї також використовують прокат діаметром 100 мм.

Повітряна труба приварюється до поршня. На верхньому торці труби передбачається заслінка, що регулює кількість повітря, що надходить. До нижньої частини поршня приварюються ребра, які використовуються для утрамбування паливної маси.

У процесі експлуатації котла дрова завантажуються безпосередньо в топку та підпалюються. Зверху встановлюється кришка із поршнем. У міру згоряння палива поршень опускатиметься вниз, нагнітаючи тиск у нижній камері. За рахунок цієї та мінімальної кількості кисню дрова почнуть повільно тліти.

Газ, що виділяється при піролізі, надійде у верхню камеру, температура в якій може досягти 900C. Через димар залишки продуктів горіння віддаляються в атмосферу.

Такі саморобні котли, виготовлені за всіма правилами, здатні на одній закладці працювати більше доби через тривале горіння.

Готуємо матеріал та інструменти

Приступаючи до виготовлення котла на дровах своїми руками і прагнучи виконати все в найкоротші терміни, варто подбати про наявність:

схеми майбутнього казана;
сталевих труб різної довжини, діаметра (400, 500, 100 та 150 мм);
сталевого листа завтовшки мінімум 4 мм;
прокату для виготовлення ніжок;
двосотлітрової бочки;
термостійкої суміші, що використовується при кладці печей та камінів;
зварювального апарату;
електродів відповідної марки та розміру. Як правило, для виконання зварювальних робіт використовуються електроди діаметром 3-4 мм;
болгарки.

Процес складання

Процес створення казана включає кілька етапів. При виготовленні кожного елемента варто враховувати особливі умови експлуатації виробу, що виготовляється.

Відрізаємо від товстостінної труби діаметром 100 мм відрізок, довжина якого дорівнюватиме висоті топки. До нижньої частини приварюємо болт. Зі сталевого листа вирізаємо коло такого ж діаметра, як труба або більшого. Просвердлюємо в колі отвір, достатній для проходження болта, привареного до труби. З'єднуємо коло та повітроводну трубу, закрутивши гайку на болт.

У результаті ми отримаємо трубу для подачі повітря, нижня частина якої може закриватися вільно рухається металевим колом. У процесі експлуатації це дозволить регулювати інтенсивність горіння дров та, отже, температуру в приміщенні.

За допомогою болгарки та диска по металу робимо у трубі вертикальні прорізи завтовшки приблизно 10 мм. Через них повітря надходитиме в топкову камеру.

Корпус (топка)

Для корпусу потрібен циліндр із герметичним дном діаметром 400 мм та довжиною 1000 мм. Розміри можуть бути іншими залежно від наявного вільного простору, але достатніми для закладки дров. Можна використовувати готову бочку або приварити до сталевого товстостінного циліндра днище.

Іноді опалювальні котли виготовляють з балонів з-під газу для більш тривалого терміну служби.

Димохід

У верхній частині корпусу формуємо отвір для відведення газів. Його діаметр має бути не менше 100 мм. До отвору приварюємо трубу, через яку буде здійснюватися відведення газів, що відпрацювали.

Довжина труби вибирається залежно від конструктивних міркувань.

З'єднуємо корпус та пристрій подачі повітря

У днищі корпусу вирізаємо отвір діаметром рівним діаметру повітроподаючої труби. Вставляємо трубу всередину корпусу таким чином, щоб піддувало виходило за межі днища.

Повітряна труба повинна закінчуватися на кілька сантиметрів раніше за початок димоходу.

З металевого листа товщиною 10 мм вирізаємо коло, розмір якого трохи менший за діаметр корпусу. Приварюємо до нього ручку, виготовлену з арматури або сталевого дроту.

Це спростить подальшу експлуатацію котла.

Конвекційний кожух

З листової сталі виготовляємо циліндр або відрізаємо шматок труби, діаметр якої на кілька сантиметрів більший за зовнішній діаметр топки (корпусу). Можна використати трубу діаметром 500 мм. З'єднуємо разом конвекційний кожух та топку.

Зробити це можна за допомогою металевих перемичок, що приварюються до внутрішньої поверхні кожуха та зовнішньої поверхні топки, якщо зазор вийшов досить великий. При меншому проміжку можна приварити кожух до топки по всьому периметру.

Зі сталевого листа вирізаємо коло такого ж діаметра як топка або трохи більше. Приварюємо до неї ручки, використовуючи електроди, дріт чи інші підручні засоби.

З огляду на те, що в процесі експлуатації котла ручки можуть сильно нагріватися, варто передбачити спеціальний захист із матеріалу з низькою теплопровідністю.

Ніжки

Для забезпечення тривалого горіння до дна приварюємо ніжки. Їхня висота повинна бути достатньою, щоб підняти дров'яний котел мінімум на 25 см над рівнем підлоги. Для цього можна використовувати різноманітний прокат (швеллер, куточок).

Вітаємо, ви виготовили дров'яний казан своїми руками. Можна приступати до обігріву будинку. Для цього достатньо завантажити дрова та підпалити їх, відкривши кришку та теплорозсіюючий диск.

Після покупки заміського будинку люди все частіше ставлять питання, як встановити дров'яний котел. При цьому часто йдеться не про опалення, а про нагрівання води для побутових потреб. Погодьтеся, купувати для цього дороге обладнання навряд чи доцільно, дешевше буде спорудити дров'яний казан своїми руками.

Як усе працює

Дров'яний котел – це сучасний, дещо вдосконалений аналог стародавньої та добре відомої кожному печі на дровах. Отже, принцип роботи цього котла дуже простий.

Дрова поміщаються в топкову камеру, горять там і передають тепло, що утворюється в прилад теплообміннику. До останнього приєднуються труби, що транспортують гарячу воду у загальну опалювальну мережу. При горінні палива нагрівається не лише теплоносій. І димохідна труба, і сам казан теж беруть участь у теплообміні, але лише в тій кімнаті, де встановлені.

Для відведення диму, що з'являється під час спалювання палива, встановлюється димохід. У димарі також осідає сажа – ще один продукт горіння дерева. Якщо її буде занадто багато, то потяг суттєво погіршиться.

Важливо! Для своєчасного очищення димоходу в ньому залишають спеціальні отвори, що закриваються заслінками. Чищення проводиться довгими щітками.

Варто зазначити, що сьогодні разом із паливом нерідко завантажують спеціальні речовини, що сприяють очищенню димоходу при горінні.

Про сучасні дерев'яні котли

Сьогоднішні теплогенератори такого типу практично ідеальні. Адже технології розвиваються і опалювальне обладнання, відповідно, зазнало суттєвих змін. Ось основні типи дров'яних казанів:

пелетні:
піролізні;
відкриті каміни.

Окремо варто поговорити про піролізні пристрої, які при роботі спалюють не тільки дерево, а й газ, що утворюється в процесі згоряння.

У пелетних казанах використовуються відходи деревообробної промисловості, спресовані в спеціальні гранули. Якщо говорити про каміни, то вони несуть швидше за естетичне навантаження.

Де використовуються

Дров'яні котли використовуються переважно у населених пунктах, розташованих далеко від газових магістралей. Може здатися, що в таких випадках можна опалювати будинок електрикою, але насправді цей енергоресурс є дорогим і нестабільним.

Також котли на дровах користуються популярністю у дачників, які проживають на ділянках лише у вихідні. Домашні сауни та лазні теж не обходяться без таких казанів.

Важливо! Зважаючи на незначну потужність, подібні теплогенератори недоцільно застосовувати для обігріву промислових об'єктів, але для створення комфортних умов у невеликому приватному будинку її цілком достатньо.

Плюси і мінуси

Дров'яні котли, як і будь-які інші, мають свої сильні і слабкі сторони. До переваг можна віднести:

автономність від електрики - власник може не побоюватися відключення електроенергії або перепадів напруги;
простоту монтажу та експлуатації;
довговічність;
екологічність, адже деревина - це чистий продукт, який при горінні не виділяє жодних шкідливих і тим більше токсичних речовин; хоча вуглекислим газом при недотриманні правил пожежної безпеки отруїтися можна;
низьку вартість, яку ще можна знизити, якщо самостійно виготовити устаткування;
доступність сировини – для людей, які живуть неподалік лісових масивів, дерево є безкоштовним паливом.

Також варто зазначити, що поряд із дровами в котлах подібного типу можна спалювати органічні побутові відходи (тільки тверді, ясна річ).

Але є у подібного обладнання та недоліки, серед яких:

Очевидно, що всі описані недоліки дуже суттєві, але серед них немає нічого про заготівлю дров. Дрова потрібно знайти, привезти на ділянку, порубати, підшукати місце для зберігання та постійно підносити до котла, адже однієї порції зазвичай вистачає на дві-три години. Звичайно, за бажання дрова можна купити, але це знову ж таки додаткові витрати.

Інструкція з виготовлення дров'яного казана

Звичайний дров'яний водонагрівач зробити досить легко навіть без застосування складного обладнання. Основним завданням при цьому є перетворення горіння палива на тління, що дозволяє збільшити періодичність заправки і, як наслідок, знизити витрати палива.

Для заготівлі бажано використовувати металеву 200-літрову бочку з товстими стінками або ж невеликий (1 м завдовжки) відрізок труби діаметром 70 см. Елементи з «нержавіючої сталі» використовувати не рекомендується, оскільки теплопровідність цього матеріалу досить низька: для опалення потрібно більше деревини.

Як дно застосовується металеве коло відповідного діаметра товщиною мінімум 5 см. Для опор беруться 3-сантиметрові шматки арматури діаметром 12-14 см. Також знадобиться заготівля для колосника - нею може стати товсте сталеве коло з поздовжніми прорізами, необхідними для подачі повітря в топку. та випадання золи. Потрібне і третє коло товщиною 1 см, яке послужить кришкою котла.

Отже, для спорудження дров'яного котла необхідно підготувати такі матеріали:

Тепер можна розпочати безпосередньо процес виготовлення.

Порядок дій

Технологія виготовлення дров'яного котла, як говорилося раніше, гранично проста.

Етап перший. Фундамент

Під дров'яний казан необхідно викласти міцний фундамент. Для цього використовується виключно шамотна цегла.

Етап другий. Опора

Потім усередині резервуару приварюються лозини арматури. Пруття потрібно розташувати у горизонтальному положенні паралельно один одному так, щоб утворилося три рівні.

Рівень №1 – це днище опалювального приладу.
Рівень №2 знаходиться над дверцятами піддувалу.
Рівень №3 повинен розміщуватися не ближче ніж за 20 см від кришки конструкції.

Етап третій. Короб

Одним з найважливіших елементів будь-якого твердопаливного котла вважається короб. Цей короб ділиться на дві частини (по горизонталі) – перша послужить сажозбірником, а в другу завантажуватимуться дрова. Для монтажу короба в корпусі приладу (а саме збоку) проходить отвір.

Важливо! Суть установки цього короба в наступному: за його допомогою можна розтоплювати котел із сусіднього приміщення, що особливо зручно для лазні. При цьому ширину короба потрібно зробити мінімум такою самою, як товщина стіни, крізь яку він проходитиме.

Етап четвертий. Піддувало

Далі потрібно обладнати піддувало. Його бажано виконати у вигляді ящика, що висувається – тоді не потрібно установка дверцят. Більш того, з таким ящиком буде простіше чистити котел від золи і сажі.

Етап п'ятий. Внутрішнє облаштування

До нижньої частини корпусу приладу приварюється днище конструкції з колосником. Колосник потрібно встановити на тому самому рівні, на якому знаходиться верхня стінка короба. Потім у кришці печі проходить димохідний отвір відповідного діаметра. Сама кришка також приварюється до корпусу.

Етап шостий. Резервуар для нагрівання води

Водонагрівач ємність кріпиться до стіни на висоті приблизно 35 см від кришки дров'яного котла. Нагрів води в ємності відбуватиметься від димаря, що проходить крізь неї.

Якщо опалювальний прилад встановлюється в будинку, але при цьому потрібне гаряче водопостачання інших об'єктів на ділянці (як житлових, так і господарських), можна протягнути до них трубопровід.

Важливо! Цей трубопровід слід покрити термоізоляційним матеріалом, щоб уникнути тепловтрат.

Етап сьомий. Захисний екран

Для запобігання різним родам трагічних наслідків саморобний котел необхідно захистити спеціальним захисним екраном. Для спорудження такого екрану беруться кілька старанно обструганих дерев'яних дощок, які прибиваються до брусків у горизонтальному положенні. Є й інший варіант – побудувати огорожу заввишки один метр із цегли, покладеної «на ребро».

Такий екран необхідний для захисту гарячого корпусу приладу від можливих дотиків. Більше того, це гарне дизайнерське рішення, яке можна використовувати із суто естетичною метою.

Кількість сажі, що накопичується, залежить від палива і особливостей експлуатації. Так, хвойні дерева дають більше сажі. Використання сирих дров, як і неякісна термоізоляція, призводить до утворення конденсату. В ідеалі топити потрібно виключно сухими осиновими полінами.

Відео – Виготовлення дров'яного казана

На відміну від газу, дизельного палива чи електроенергії — дрова є загальнодоступним ресурсом. У регіонах, що мають значні лісові ресурси вартість, за якою можна купити дрова, обумовлюється часом лише складністю їх доставки до споживача, а ціна кіловата теплової енергії, що отримується в процесі спалювання дров, значно менша за вартість такого ж кіловата, отриманого від спалювання газу, мазуту, дизельного палива, або за допомогою електричного нагрівання. І такий стан справ характерний практично для всієї території нашої країни.

У цих умовах застосування дров'яних котлів для опалення стає не тільки можливим, але й вигідним з точки зору зниження витрат. Одним з видів дров'яних котлів є котли тривалого горіння з водяним контуром. Використання таких казанів дозволяє максимально ефективно розподіляти тепло по будинку за допомогою системи водяного опалення.

Литі чавунні дров'яні печурки, каміни та котли на дровах для нагрівання води використовуються людиною вже кілька сотень років. Але особливості чавуну, як матеріалу, не дозволяли формувати з урахуванням таких котлів ефективні системи водяного нагрівання. Чавунним виробам досить складно надати складну форму, а сам матеріал настільки чутливий до швидкого перепаду температур, що може раптово тріскатися, роблячи експлуатацію опалювальних котлів з чавуну складною і небезпечною.

Які ще види опалювальних систем застосовуються для обігріву будинку?
можна дізнатись про переваги конструкції цегляної печі з водяним контуром.
Тут розповідається про принцип впливу теплових насосів.
А тут як своїми руками створити найефективнішу буржуйку:

Сучасний стан

З розвитком технологій зварювання сталі, стало можливим виробництво дров'яних котлів та камінів із тугоплавких сортів сталі зі складною внутрішньою структурою. Ця можливість дозволяє нам сьогодні купити і своїми руками встановити вдома котли складних форм, з ефективними внутрішніми водяними контурами, або системою труб — теплообмінників. ККД у таких котлових систем значно зріс, термін служби збільшився, а невибагливість і надійність в експлуатації стали краще.

При цьому сучасні дров'яні опалювальні каміни, котли та печі зі сталі, які можна купити на ринку, не мають складних електронних систем контролю горіння та забезпечення роботи обладнання. Якщо в якихось моделях електронні системи контролю і присутні, то в мінімально необхідній для забезпечення безпечної експлуатації кількості. Звичайно, цей момент позитивно позначається на ціні таких опалювальних котлів.

На основі з водяним контуром котла на дровах, своїми руками можна створити дуже якісну систему опалення заміського будинку.

Конструкція казана

топкової камери
колосника
камери для збирання продуктів згоряння (зольної камери)
теплообмінника (водяного контуру)

Топкова камера- Це серце дров'яного котла, або каміна. У ній відбувається згоряння деревини та виділення тепла. Летючі продукти згоряння потрапляють з камери топки в димохід, що виводить їх назовні. Надходження необхідного для горіння повітря в камеру топки здійснюється через нижнє піддувало (зольник), або через регульовані жалюзі в топковій дверці. Також топкова камера забезпечена дверцятами для завантаження палива. Вона може бути виконана як із матеріалів корпусу котла, так і зі скла, як, наприклад, біля каміна.

У нижній частині камери згоряння розташований колосник.. Через нього вугілля і зола, що залишилися від згоряння деревини, потрапляють в камеру для збору твердих продуктів згоряння.

У зольній камеріпередбачені дверцята, які використовуються для очищення її від незгорілих залишків та для регулювання інтенсивності горіння шляхом посилення або зменшення припливу свіжого повітря в нижню частину камери згоряння. Ви можете робити це своїми руками і за допомогою спеціального механічного термостата, що регулює приплив свіжого повітря в камеру згоряння в залежності від досягнення заданої температури рідини у водяному контурі.

Теплообмінникможе бути водяний контур, що є ніби другим корпусом топкової камери. У такому варіанті рідина, що нагрівається котлом, циркулює навколо топки, ізолюючи її від зовнішнього корпусу опалювального котла на дровах. Такий теплообмінник дуже ефективний з точки зору швидкості прогрівання рідини та зменшення нецільових втрат тепла, але при його пошкодженні з будь-якої причини ремонт цього контуру може бути дуже скрутним.

Також як теплообмінник може бути використана система труб, що проходять у внутрішньому просторі котла в місцях найбільш ефективної віддачі тепла топковою камерою. Така система є більш зручною у ремонті, ніж система суцільної водяної сорочки, т.к. кожну трубу, або всю систему труб, можна легко витягнути та замінити на справну.

Внутрішній простір котла

Топкова камера, система теплообмінників, ізолюється від зовнішнього корпусу негорючими матеріалами з низьким коефіцієнтом теплопровідності. Це може бути азбест, мінеральна вата, шамотні глина, керамічний наповнювач і т.п. матеріали.

Така теплоізоляція має дві мети:
- по-перше, за рахунок зменшення тепловіддачі корпусу котла в навколишній простір значно збільшується ККД самого котла, в плані ефективності нагрівання робочої рідини;
- по-друге, підвищується безпека експлуатації самого котла, при встановленні його в приміщенні зі схильними до займання матеріалами конструкцій будинку.

Опалення сучасного будинку казаном

І своїми руками та за допомогою підрядника сьогодні кожен домовласник має можливість купити та організувати систему опалення заміського будинку на базі дров'яного котла. При цьому котел, або камін, з водяним контуром, розташований в одному з приміщень будинку, або навіть в окремо розташованій будівлі бойлерної, ефективно опалюватиме ізольовані один від одного стінами і перекриттями приміщення будинку. Котел, сконструйований саме для нагрівання води, здатний протягом багатьох опалювальних сезонів надійно справлятися із завданнями опалення.

При цьому система може бути організована як з примусовим перекачуванням теплоносія, так і з природною, що не залежить від зовнішнього джерела живлення, циркуляцією.

Системи, що не залежать від зовнішнього джерела живлення, здавалося б, здаються привабливішими, насамперед, з допомогою повної автономності використання. Але при такому варіанті компонування системи, дуже важко досягти рівномірного нагрівання всіх приміщень. Майже завжди, в таких системах, в одних приміщеннях буде надто спекотно, а в інших тепла не вистачатиме.

Для системи з примусовою циркуляцією теплоносія, звичайно, потрібне зовнішнє джерело енергії, що витрачається для роботи насоса, що перекачує теплоносій, але потреба в енергії такого насоса дуже незначна, і, у разі порушення зовнішнього електроживлення, може легко компенсуватися використанням резервних джерел живлення. Аварійні генератори і резервні джерела живлення в будь-якому випадку необхідні в кожному будинку на випадок його відключення від загальної електромережі і аварійно запитати від них ще й циркуляційний насос не складе особливих труднощів. Зате рівномірна циркуляція теплоносія дозволить підтримувати зручну температуру у всіх приміщеннях будинку, що, звичайно, значно позначається на зручності та комфортності проживання в ньому.

Одним з варіантів водяних котлів для опалення будинку є котли т.зв. тривалого горіння.

Це можуть бути пелетні котли, що використовують як паливо не звичайні дрова, а спеціально приготовлені дров'яні пелети, що є продукцією сублімації відходів виробництв, що використовують у своєму циклі деревину.

Крім того, котли тривалого горіння створюються і для звичайних дров. В цьому випадку складна система внутрішніх димоходів ускладнює і пригнічує швидкий процес горіння, збільшуючи інтервали між завантаженнями чергової партії дров в топку і дозволяючи збільшити ККД котла за рахунок більш раціонального використання енергії дров, що виділяється при згорянні.

Перед тим як купити котел для Вашої оселі, потрібна певна підготовка приміщення. Важка вага котла дозволяє здійснити встановлення тільки на спеціально підготовлену основу. Як така основа може служити спеціальний бетонний майданчик. Під сам котел і перед ним доцільно укладати лист товстого металу, щоб виключити можливість вивалювання палива, що тліє, або запаленого на здатні спалахне предмети, розташовані знизу від котла. Розташовані поблизу котла, стіни та стеля бойлерної кімнати необхідно надійно ізолювати від теплової дії котла. У приміщенні має бути передбачена надійна система витяжки та пожежна сигнальна система на випадок задимлення приміщення.

Система димоходу для вашого майбутнього котла має бути правильно сконструйована та виконана. Дуже важливою є правильна ізоляція димохідних труб від дерев'яних конструкцій приміщення. Температура продуктів згоряння, які потрапляють у димар при інтенсивному горінні, досягає багатьох сотень градусів, і неналежна теплова ізоляція труб димоходу може призвести до пожежі.

Правильно організований димар дуже важливий і ефективності роботи самого котла. Якщо закінчення труби димоходу буде розташовано надто низько, у топці котла може формуватися недостатня тяга, і процес горіння відрізнятиметься від того, що конструктивно закладався виробником котла. Закінчення труби димоходу має бути вище 50 сантиметрів над рівнем коника даху. У цьому випадку за будь-яких погодних умов буде забезпечено правильну тягу в димарі.

У нижній частині димоходу обов'язково потрібно передбачити і зробити збірник для конденсату, який утворюється всередині труб димоходу при їх остиганні. Якщо цього не зробити надмірна волога потраплятиме всередину котла і викликатиме корозію, що, звичайно, знизить термін його служби.

Загалом нічого складного, або особливого в системі опалення будинку на базі водяного котла немає. Її можна легко спроектувати та зібрати своїми руками. В цьому випадку котел можна без істотних витрат (так ціна установки невелика), врізати в існуючу опалювальну систему, використовуючи його як запасний, або, навіть, як головне джерело отримання тепла в будинку.

Контроль та безпека

Звичайно, кожна опалювальна система потребує засобів контролю та автоматики. Особливо це важливо, якщо ви робите цю систему своїми руками і вона розташовується всередині будинку, де будь-яка несправність може бути причиною пожежі, яка може призвести до втрат майна і навіть людських жертв.
Складні багаторівневі системи контролю за процесом горіння, здатні забезпечити максимальну безпеку котла, або каміна існують, але обладнання, на якому вони застосовуються, як правило, коштує дорого і не всі його собі можуть дозволити купити. Але й у простих та недорогих дров'яних котлів існують системи захисту та контролю.

Найпростіша система, про яку вже говорилося вище, складається з простого термостата, що вимірює температуру теплоносія в робочому контурі котла і регулює за рахунок механічної передачі, заслінку, що відповідає за процес доступу свіжого повітря в топку. Коли температура робочої рідини досягає заданого параметра, тяга свіжого повітря скорочується і процес горіння сповільнюється. При падінні температури нижче заданої межі, заслінка відкривається, і горіння дров у топці стає інтенсивнішим. Така система робить експлуатацію котла не тільки безпечнішим, за рахунок регулювання температури теплоносія та ліквідації можливості його закипання в контурі нагріву, але й дозволяє ефективніше використовувати паливо, скорочуючи його непотрібну витрату на надмірне нагрівання робочої рідини.

У деяких котлах з більш складною системою контролю процес горіння регулюється за допомогою припливного вентилятора, що нагнітає повітря в топку і плавно регулює процес горіння відповідно до заданих параметрів. Така система автоматики не тільки робить процес горіння плавнішим і безпечнішим, а опалення будинку більш рівномірним, але й дозволяє рідше здійснювати чергове завантаження дров у топку котла.

Особливості експлуатації таких котлів

невисока ціна (може собі дозволити кожен домовласник)
тривалий термін експлуатації
надійність (при правильній експлуатації там просто нема чому ламатися)
доступність та низька вартість палива
налаштування та обслуговування своїми руками (не вимагає високої кваліфікації)
відносно невисоке ККД (порівняно з котлами на газі, або дизельному паливі)

Як бачимо, такі котли мають свої плюси, так і свої мінуси. Однак, те, що вони повсюдно поширені в нашій країні, говорить про те, що використання такого обладнання для нагрівання будинку в зимовий період дуже ефективно.

Твердопаливні котли – це не тільки спосіб забезпечити автономне опалення будинку, а й заощадити на енергоресурсах. Чи справді так вигідно робити твердопаливний казан своїми руками? Чи краще купити готовий агрегат від надійного виробника? Розберемося разом!

Готові рішення – який казан купити?

Відверто кажучи, саморобний котел тривалого горіння навряд чи обійдеться дешевшим, ніж придбання вже готового варіанту. Враховувати потрібно не лише вартість матеріалів, а й час, витрачений на створення агрегату власноруч. Плюс до всього мало у кого з першої спроби виходить зробити все правильно - обов'язково в процесі експлуатації спливуть помилки, які потрібно виправляти, що загрожує новими витратами.

Потрібно також розуміти, що багато технологій, які використовують виробники котлів, недоступні простим обивателям і замінити їх нічим. Наприклад, у побуті без дорогого обладнання не повторити порошкове фарбування котлів, яке суттєво продовжує терміни їх експлуатації. Точність деталей, якість зварювання – все це суттєво відрізняється у саморобних та покупних варіантах. З цих причин більшість вважає за краще купувати вже готові варіанти, до того ж пропозицій сьогодні хоч греблю гати.

Сьогодні добре зарекомендували себе котли тривалого горіння литовського виробництва Stropuva (Стропува) або Candles (Кандлес) – ці агрегати здатні опрацювати на одному завантаженні дров до 40 годин, а при завантаженні вугіллям – 5 діб. Моделі, що працюють на дровах, маркуються літерою S, тоді як ті, що працюють у тому числі і на вугіллі – літерою U. ККД таких котлів – до 90 %. У конструкції цих агрегатів прогорання йде зверху донизу – паливо горить за принципом свічки. Через те, що полум'я зверху, дрова та вугілля прогорають набагато краще, тому чистити котел доведеться набагато рідше.

Альтернативні варіанти – газогенерація та пелети

До котлів тривалого горіння можна віднести і , а також котли, що працюють на пелетах. Піролізні (газогенераторні) котли завантажують дровами раз на 8-12 годин. Спочатку відбувається стартове розпалювання палива, щоб усередині котла температура досягла позначки 800 °С. За такої температури стає можливою газогенерація – за допомогою засувок встановлюється потрібний режим, а саме обмежується доступ кисню до дров. В результаті виділяється деревний газ, який і згоряє у спеціальній камері, а вже потім відбувається згоряння деревного вугілля. Золи та сажі утворюється мінімальна кількість. ККД газогенераторних котлів – близько 85%.

Головна перевага піролізних агрегатів – економічне споживання палива. Завдяки цьому опалювальний сезон обійдеться вам вдвічі-втричі дешевше, ніж зазвичай - так і окупається висока вартість подібних пристроїв. Проте з іншою проблемою доведеться боротися постійно – дров'яний казан такого типу ефективно працює тільки на дуже сухому паливі або чистому вугіллі.

Пелетні котли з автоматичною подачею палива можуть працювати нескінченно довго, головне, щоб поряд був потрібний обсяг палива.Будова таких агрегатів практично не відрізняється від звичайних твердопаливних котлів, крім автоматичної подачі палива. Побутові котли мають контейнер, куди і засипають пелети - одного завантаження буває достатньо на кілька діб. Загалом на обслуговування агрегату на тиждень піде близько 20 хвилин – цього достатньо, щоб виносити зрідка золу та підсипати паливо у бункер.

Загальний огляд котлів доступної конструкції

Особливість конструкції котлів із верхнім горінням – підведення повітря до місця горіння за допомогою телескопічної труби. Зробити подібний дров'яний агрегат своїми руками – завдання не з простих навіть досвідчених майстрів. З цієї причини в більшості випадків саморобні твердопаливні котли тривалого горіння мають традиційне нижнє горіння, а тривалість роботи агрегату досягається за рахунок збільшеного обсягу палива та підключення автоматичних регуляторів, які можна придбати окремо та встановити на будь-який котел. Паливо в такий агрегат завантажується через верхній люк, а для підпалу призначений нижній люк, через який також чистять продукти горіння.

У паливну камеру повітря подається через піддувало та колосники, за допомогою дверей піддувальної камери регулюють подачу повітря та силу горіння. Залежно від конструкції агрегати виготовляють з листової сталі товщиною 3-5 мм або з труб діаметром як мінімум 300 мм. Сталь підійде звичайна, але краще купувати жаростійку або використовувати подвійний шар матеріалу. Роль теплообмінника можуть виконувати як самі стіни, так і регістри, або комбінація того й іншого.

Головне завдання при створенні такого агрегату своїми руками – забезпечити найбільшу площу контакту палива з поверхнею теплообмінника, за рахунок чого підвищується ККД.

Простота конструкції забезпечується тим, що водяний контур контактує безпосередньо з полум'ям. Однак слід враховувати, що в димар все ж таки буде відлітати велика кількість тепла, тому додатково можна створити водонагрівальний апарат. Для його облаштування потрібні дві труби різного діаметру та трохи листової сталі. Труба побільше служить контейнером для води, а труба меншим діаметром буде виконувати роль димоходу і нагрівального елемента.

Шахтного типу – складніший для виконання своїми руками, проте відрізняється високим ККД. Такі агрегати складаються з двох камер – перша є відсіком для завантаження палива, а друга, розташована збоку, містить теплообмінник. Коли паливо підпалюється у сусідній камері, полум'я та гарячі гази за рахунок тяги надходять у камеру з регістром та нагрівають теплоносій усередині труб. Оскільки дим проходить довгий шлях від місця горіння до виходу в атмосферу, він повністю віддає тепло регістру.

Складно, але здійснимо - горіння палива зверху вниз

Навіть на прикладі звичайного сірника ви можете переконатися в ефективності горіння зверху вниз. Сірник у вертикальному положенні з полум'ям унизу виділяє тепло, якого вистачить, щоб нагріти градусник до 60 °С. Якщо сірник перевернути, за рахунок довгого горіння градусник можна нагріти до 120 °С. У масштабах опалювального котла цей принцип забезпечує рівномірне та тривале горіння палива, однак у цьому випадку обов'язково потрібна водяна сорочка, яка охопить всю поверхню камери згоряння. Регістри в подібній конструкції не є обов'язковими, проте їх наявність додасть 5–10 % до загального ККД котла.

Щоб виготовити такий дров'яний котел своїми руками, вам знадобиться потужна болгарка для різання металу та ще одна для виконання шліфувальних робіт. Втім, метал краще порізати при покупці на металобазі, оскільки при різанні болгаркою висока ймовірність перегріти матеріал у місці різу, через що він стане дуже крихким. Також потрібний гарний зварювальний апарат. Листовий метал вибирайте завтовшки мінімум 4 мм, бажано жаростійкий. Знадобиться і кілька труб, одна діаметром 300 мм і довжиною півтора-два метра з товщиною стінок 3-4 мм і труби з діаметром 60 мм і 100 мм - перша для розподільника повітря, друга для димоходу.

Головна > Металургія