Как сделать пиролизный котёл своими руками

Несмотря на то что в нашей стране реализуется программа массовой газификации, отопительные приборы, работающие на дровах, не потеряли своей актуальности. По сию пору, даже в элитных загородных домах можно встретить котлы, работающие на дровах.

Преимущества и виды котлов длительного горения

У твердотопливных котлов долгого горения есть несколько основных преимуществ:

Данные котлы представляют собой альтернативу отоплению при помощи газа. Отопительный котел длительного горения или ТТ котел считается практичным и отличается простотой в использовании.

Если воздух в комнате у ребенка слишком сухой, стоит задуматься о покупке увлажнителя.

Собираем осушитель воздуха своими руками: схема и принцип работы.

Зачем нужен дренаж на участке? Как обустроить дренажную систему вокруг дома своими руками.

Кроме того, для него характерен сравнительно длительный срок эксплуатации. К тому же это лучшие модели по таким показателям, как экологичность с экономичностью и количество потребляемого топлива.

На сегодняшний день на рынке производители представляют три разновидности:

  • классический;
  • пиролизный;
  • шахтный.

Пиролизный

Твердотопливные пиролизные котлы сверхдлительного горения работают по принципу сжигания древесного газа, что выделяется при тлении дров. Их отличительной характеристикой является пламя, напоминающее пламя либо паяльной лампы, либо газовой горелки. В процессе горения температура внутри нижней камеры составляет около 12000 С.

Благодаря тому, что сгорание происходит в направлении сверху вниз, а главный теплообменник устроен в нижней части, осуществляется наиболее эффективная теплопередача, а также нагрев самого теплоносителя.

Основное преимущество заключается в том, что на одной загрузке аппарат работает до полного выгорания топлива. Прибор функционирует по принципу пиролизного сжигания, при котором недостаточное количество кислорода и высокая температура приводит к разложению дерева на летучее вещество, вызывающее горение.

К преимуществам пиролизного типа относятся:

  1. Высокий КПД, составляющий около 85%
  2. Загрузочный люк больших размеров, что дает возможность легко чистить камеру сгорания
  3. Для изготовления теплообменника используется толстый лист высококачественной стали
  4. Мощный вентилятор
  5. Электронной системой управляют благодаря циркуляционному насосу
  6. Могут применяться для отопления промышленных помещений

Классический отопительный

Модели классических твердотопливных котлов имеют топку с увеличенным объемом, поэтому продолжительность сгорания так же увеличена. Они работают на:

  • длиннопламенном или буром угле;
  • брикетах из древесины;
  • дровах.

Такие котлы отличаются относительно малым КПД и достаточно коротким периодом работы на одной закладке топлива. Преимуществом аппаратов данного вида можно назвать достаточно низкую цену — от 30000 рублей.

Советуем приобретать котел классической компоновки в качестве резервного, при использовании газового котла отопления.

Шахтный

Котлы длительного горения шахтного типа предназначаются для сжигания разнообразных сыпучих материалов. Вентилятор, подающий поток воздуха в топку, управляется с помощью микропроцессора, который автоматизирует и оптимизирует процесс сжигания. Они отличаются огромными размерами и весьма сложной конструкцией.

Есть несколько преимуществ:

  • Имеет уникальную конструкцию;
  • Есть загрузочная дверца с достаточно большим сечением и огромный бункер;
  • В качестве основного топлива может использоваться любой материал;
  • Температура выбросов не превышает норму.

Чем опасно отсутствие вентиляции в частном доме? Как сделать вентиляцию в частном доме своими руками схема.

Как быстро собрать надежный водопровод из металлопластика, подробности в нашей статье.

Пиролизные газогенераторные твердотопливные котлы длительного горения на дровах

Работа пиролизных котлов основана на принципе газификации топлива.

Топка котла разделена на две части. В верхней камере котла (камере загрузки топлива) топливо тлеет. Под действием высокой температуры и недостатке воздуха для полного сгорания, из древесины выделяется горючий газ, который затем сжигается в нижней камере (камере сгорания).

Читайте также:  Законна ли проверка газового оборудования во время пандемии?

Этот процесс повышает КПД котла до 85-90% и увеличивает продолжительность горения до 12 часов.

Пиролизные котлы достаточно сложные и дорогие устройства. Как правило, котлы оснащаются дымососом, электронными устройствами управления и контроля.

Котлы требуют обязательного использования дров влажностью не более 20-25%. При естественной сушке в поленнице, колотые дрова приобретают указанную влажность только через два года хранения под навесом.

Для увеличения продолжительности горения пиролизных котлов необходимо топливо определенных размеров, например, толщина полена не должна быть меньше 10 см.

Диапазон регулирования мощности котла 50-100% Работа котла нарушается при малой нагрузке, с мощностью менее 30-50%. Для отопления дома в межсезонье необходим другой источник тепла.

Пиролизные котлы торговых марок VERNER и ATMOS  имеют хорошие отзывы домовладельцев.

Как сделать дровяной котёл для водяного отопления своими руками

Самостоятельное изготовление дровяного котла для отопления потребует от мастера проведения некоторых подготовительных мероприятий. В частности, потребуется нарисовать эскиз будущего изделия. Он может представить себе предстоящий объём работ и составить перечень необходимых материалов и инструмента.

ВАЖНО!

ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОРПУСА КОТЛА ЦЕЛЕСООБРАЗНО ИСПОЛЬЗОВАТЬ КОНСТРУКЦИОННУЮ СТАЛЬ ТОЛЩИНОЙ 3–5 ММ. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЛИСТОВ С МЕНЬШЕЙ ТОЛЩИНОЙ МОЖЕТ ПРИВЕСТИ К ДЕФОРМАЦИИ КОНСТРУКЦИИ, ВОЗНИКАЮЩЕЙ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ВЫСОКОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ.

Перед тем как приступить к сборке, кроме эскиза потребуется  рассчитать уклон, под которым будут устанавливаться трубы, подающие теплоноситель и горячую воду. Кроме этого, домовладелец должен определить место, в котором котёл будет установлен. Оно должно отвечать требованиям пожарной безопасности. В частности, между котлом и стенами деревянного здания необходимо установить теплоизолирующие прокладки, а перед топкой потребуется уложить на пол лист металла. В помещении котельной можно будет установить расширительный бак, между котлом и баков необходимо оставить определённое расстояние.

Для отвода отходов горения необходимо оборудовать дымоход.

Кроме мест под установку котла и расширительного бака, домовладелец должен определить место для хранения топлива.

Что понадобится для работы

Для самостоятельного изготовления котла для отопления потребуются следующие материалы:

  • стальной лист толщиной 3–5 мм;
  • трубы из стали;
  • заранее приобретённые дверцы, колосник, заслонка.

Для изготовления сложных котлов может потребоваться наличие определённой запорной арматуры – кранов, клапанов и пр. Для обеспечения контроля над рабочими параметрами котла потребуется установка датчиков давления и температуры. Для обеспечения движения теплоносителя должно быть предусмотрено использование циркуляционного насоса.

Из инструмента потребуются:

  • сварочный аппарат и электроды;
  • углошлифовальная машинка, она потребуется для раскроя листового металла, и зачистки сварных швов;
  • линейка, рулетка, слесарный уголок.

Работу по сборке печи необходимо выполнять на подготовленном месте. То есть ничто не должно создавать помех при выполнении работ.

Пошаговое руководство по изготовлению дровяного котла с водным контуром

В качестве примера рассмотрим изготовление котла, который изображён на рисунке.

Рисунок 1. Эскиз.

Изготовление котла подобного типа можно разделить на две фазы.

  1. Изготовление топки.
  2. Изготовление корпуса.

В первую очередь необходимо выполнить заготовки для изготовления котла. Для этого можно использовать угловую шлифмашинку, с установленным на неё отрезным кругом. Но, отрезка металла не может дать того качества кромок, которое может обеспечить отрезка металла на механических ножницах (гильотине). Поэтому имеет смысл договориться в организации, где будет приобретаться металл о раскрое листа в необходимый размер.

При изготовлении котла из листа толщиной более 4 мм, на кромках потребуется изготовление фасок. Их размеры определены в ГОСТ, эти данные можно найти в справочнике технолога машиностроителя. Наличие фаски обеспечит качество выполнения сварного шва.

Сварку имеет смысл проводиться электродом с диаметров 3–4 мм. Силу тока, устанавливают на пульте управления сварочным аппаратом. Она должна лежать в пределах 180–200 А.

НА ЗАМЕТКУ!

ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ РАБОТ ПОТРЕБУЕТСЯ ПРИГЛАСИТЬ ПОМОЩНИКА, В ЕГО ЗАДАЧУ БУДЕТ ВХОДИТЬ УДЕРЖАНИЕ ЗАГОТОВОК ПРИ СВАРКЕ.

Сварку листов выполняют в два этапа – сначала, выполняют «прихватку» и после проверки можно выполнять сваривание листов.

Читайте также:  Особенности фольги для бани: “жаркая” теплоизоляция

После выполнения сварки необходимо удалить шлак и смотреть их на предмет качества выполнения работ. На поверхности шва не должно быть пузырьков, явного непровара, подрезов по краям шовной зоны и других дефектов. Качество сварных швов определено в ГОСТ 3242-79.

От чего зависит длительность горения дров?

Собственники частных домов, которые приняли решение установить отопительный твердотопливный котел на дровах, в первую очередь интересуются тремя характеристиками – ценой, тепловой мощностью и длительностью горения с одной загрузки. Данные характеристики связаны между собой, чем дольше продолжительность работы и выше мощность, тем дороже стоит агрегат.

Многие владельцы частных домов хотели бы установить котел на твердом топливе, который нет необходимости каждые 4-6 часов загружать топливом. Исходя из этого, многие производители и продавцы используют приставку «продолжительность горения» абсолютно ко всем теплоагрегатам, даже к пеллетным, которые могут самостоятельно работать до 7 суток.

Продолжительность процесса горения, как правило, основывается на использовании режима тления с ограниченной подачей кислорода. Но сжигание угля и дров таким образом является неэффективным потому что:

  1. КПД угольных и дровяных котлов 70-75% достигается только в момент максимального горения. При тлении эффективность падает до 40-50% (это КПД обычной буржуйки).
  2. Дрова при тлении выделяют достаточно мало тепловой энергии. А кому нужен агрегат продолжительного горения, который не обогревает дом должным образом?!
  3. Свежесрубленные деревья определенных пород (ива, тополь), а также низкокалорийное топливо не может быть сожжено должным образом в режиме тления.

Как правило, твердотопливные дровяной котел для отопления частных домов – это те приборы, у которых увеличенная топливная камера, именно ее размер влияет на продолжительность процесса при прочих равных условиях.

Принцип действия достаточно простой: чем больше в топку загружено дров – тем дольше они горят и выделяют тепло.

В зависимости от выбора и уровня влажности сырья, напрямую зависит, сколько тепла оно может выделить. Наиболее популярным видом топлива зачастую являются отходы деревообрабатывающей промышленности. Но этот вид топлива достаточно низко калорийный, из-за этого его требуется достаточно большое количество. Наиболее производительным топливом являются сухие дрова, качество которых должно быть одинаково высоким во время каждой закупки.

Заключение

Итак, схема системы отопления с твердотопливным котлом должна обеспечить его правильную, а главное, — безопасную эксплуатацию. Вместе с тем нужно предусмотреть все индивидуальные условия монтажа и привязывать базовую схему по месту, лучше с рекомендациями специалистов.

Самой рациональной системой отопления является та, в которой теплоноситель становится горячим благодаря работе двух или трех котлов. При этом они могут быть одинаковыми по мощности и типу. Такая рациональность объясняется тем, что один теплогенератор работает на полную мощность лишь несколько недель в году. В другое время нужно уменьшать его производительность. А это приводит к падению его КПД и увеличению расходов на отопление.

Несколько объединенных в позволяют более гибко управлять работой обвязки без потери КПД, так как достаточно отключить одно или два устройства. Кроме этого, в случае поломки одного из них, система продолжает поднимать температуру в доме.

Правила установки котла

Еще до начала приготовления котла в бане подготавливают для него место. Из-за большого веса металлической конструкции предусматривают фундамент из бетона или кирпича. Отверстие в потолке и крыше бани прорезают строго над выходом дымохода из котла, чтобы избежать поворотов. Колена быстрее забиваются сажей, ухудшается тяга.

Совет! Проход дымохода через перекрытие бани лучше сделать из двухслойной «сэндвич» трубы.

Из-за теплоизоляции внутреннего канала наружный корпус не нагревается. Дымоход безопасен даже при прикосновении к горючим материалам кровли бани.

Требования безопасности и правила эксплуатации

Котлы длительного горения, как и любое другое отопительное оборудование является пожароопасным, поскольку процессы горения в таком устройстве могут достигать очень высоких температурных показателей. При его монтаже и использовании нужно соблюдать следующие рекомендации:

  • размещают котел на бетонном или кирпичном основании, перед топкой кладут металлический лист толщиной от 2 мм, для защиты пола от случайно выпавших угольков;
  • расстояние до стен не менее 20 см, и как можно дальше от мебели;
  • желательно наличие отдельной котельной, проем для вентиляции в ней должен быть размером не менее 100 кв. см;
  • рекомендуется также тщательно утеплить дымоход, по которому отводятся продукты горения. Отсутствие теплоизоляции не только приведет к теплопотерям, но и вызовет образование дегтя и конденсата, которые способствуют преждевременному износу оборудования и многочисленным поломкам;
  • автоматика с термодатчиками позволит наладить автономную работу котла и обеспечит пожарную безопасность. Именно автоматика регулирует правильное смешивание горючего газа с воздухом по специальной схеме;
  • обязательно устанавливают группу безопасности котла: манометр, автоматический воздухоотводчик и аварийный клапан, который стравит воздух при избыточном давлении;

Строительство или сборка котла длительного горения – дело не простое и не дешевое. Произведя один раз все затраты, расчеты и выполнив все работы строго по технологии, рачительный хозяин получает экономичный и высокопроизводительный котел, который в процессе работы сэкономит семейный бюджет и время, делает дом теплым и уютным в зимние холода. При соблюдении правил работы эта печь будет отапливать комнаты и греть воду, будет исправно работать долгие годы.

Похожие записи: Как сделать электрокамин своими руками Индукционный котел отопления: все про принцип работы + 2 варианта устройства своими руками Делаем котел на отработанном масле своими руками: обзор технологии конструирования

Материалы и инструменты для установки котла

Основным преимуществом решения изготовить котёл водяного отопления своими руками является то, что для этого не нужно специальное оборудование, инструмент и детали.

Подручное сырьё и материалы найти достаточно легко, а практически весь инструмент есть у любого хозяина собственного дома (дрель, гаечные ключи, отвёртки …).

Для работы потребуется:

  • металл листовой, либо труба большого диаметра (вариант – металлическая бочка, старая печь и т.п.);
  • трубы стальные;
  • радиаторы (если теплоноситель – вода), профильные трубы;
  • метизы (гайки, болты и т.п.);
  • заслонки (можно купить, найти б/у или сделать самому);
  • дверца.

Желательно установить на котёл необходимый минимум автоматики (датчики контроля и измерения температуры, например, или манометр).

Используемые материалы должны иметь надлежащее качество (отсутствие дыр, ржавчины и т.п.).

Неплохо поставить насос для принудительного перемещения теплоносителя.

Лучшие шахтные котлы

ШК пиролизного типа сегодня востребованы у населения, проживающего в одноэтажных и двухэтажных домах, поскольку они доказали свою эффективность и продемонстрировали простоту эксплуатации.

Рынок довольно быстро отреагировал на запросы покупателей и наполнился большим разнообразием агрегатов отечественных и зарубежных производителей.

Лучшие шахтные котлы

Основные характеристики шахтных котлов.

Таким образом, подведя черту, можно утверждать, что котлы шахтного типа – эффективные устройства с низким удельным расходом топлива. Такие агрегаты сегодня применяется для индивидуального отопления жилых и общественных, существенно снижая расходы владельцев на обогрев.

Обслуживание твердотопливного котла

Чистку внутренних поверхностей бункера камеры сгорания следует проводить еженедельно. Для этого используйте штатный скребок и другие инструменты.

Внимание! 1 миллиметр сажи на поверхности стенок снижает мощность на 3%.

Порядок регулярной профилактики:

Обслуживание твердотопливного котла
  1. Открыть шуровкой отверстие для чистки.
  2. Очистить скребком поверхности топки и загрузочной камеры.
  3. Открыть растопочную заслонку и очистить заднюю стенку.
  4. Очистить переднюю решётку зольной пластиной.

Для большей эффективности рекомендуется использовать твердотопливные котлы вместе с теплоаккумуляторами. Это позволяет стабилизировать подачу тепла в помещение и сократить до минимума расходы электроэнергии.