Твердотопливные котлы своими руками

Как сделать твердотопливные котлы своими руками виды, пошаговое руководство по монтажу

Содержание:

Современные твердотопливные котлы – это технологичные установки, которые позволяют качественно отопить частный дом, сэкономив при этом на ресурсах. В этой статье мы расскажем о том, как собрать котел на твердом топливе своими руками, и какие разновидности таких агрегатов бывают.

Каков реальный КПД твердотопливных котлов

Производители отопительного оборудования, в частности твердотопливных котлов, предлагают большой ассортимент продукции с различными характеристиками.

Исходя из конструкции котла на твердом топливе, все изделия можно разделить на такие группы:

традиционные отопительные агрегаты;
дровяные котлы с пиролизным типом горения (газогенераторные);
длительного горения;
пеллетные.

Традиционный котел на твердом топливе, самодельный в том числе, по внешнему виду напоминает печь или буржуйку с самыми необходимыми элементами – топочной камерой, дверцей, зольником и дымоходом. С помощью зольника можно регулировать тягу, открывая и закрывая заслонку.

Такие конструкции считаются достаточно надежными, поскольку в них нет никаких технологичных элементов, например термодатчиков или градусников, автоматического блока управления или электроники. В данном случае основным элементом конструкции твердотопливного котла является теплообменник, передающий тепловую энергию теплоносителю.

Теплообменник бывает трубчатым или изготавливается в виде емкости из сплошных стальных листов.

Есть, однако, и более сложные устройства, которые тоже можно отнести к традиционным.

Они оснащены перегородками и дроссельными заслонками, чтобы тягу было удобнее регулировать, а горячий воздух проходил большее расстояние до момента выхода в дымовую трубу.

Такие перегородки существенно увеличивают КПД котла, поскольку больше тепловой энергии передается теплоносителю, а не просто «вылетает в трубу».

Для подобных котлов можно использовать практически любое топливо – дрова, уголь, пеллеты и даже мусор. Главное, чтобы оно было как можно суше. С точки зрения производительности котлы простых конструкций едва ли могут претендовать на 50 % КПД, а в большинстве случаев он составляет всего лишь 15-20 %.

Проблема заключается в том, что топливо слишком быстро сгорает, не успевая передать всю тепловую энергию воде в теплообменнике. В результате, большее количество тепла просто выводится в дымоход или его избыток заставляет теплоноситель закипать.

Например, дрова нужно добавлять в топку каждый час, а угля хватит на 2-4 часа, но все равно он сгорает с избытком энергии и большими теплопотерями.

Котлы с пиролизным типом горения

Для пиролизных котлов также используется твердое топливо, в частности дрова, однако, принцип их работы кардинально отличается от описанных выше установок. Они способны намного дольше и эффективнее отапливать дом, а топливо расходуют более экономно. В связи с этим стоимость таких агрегатов примерно в 1,5-2 раза больше, чем остальных.

Секрет газогенераторных (пиролизных) котлов в том, что под воздействием высокой температуры и при недостатке воздуха древесина преобразуется в древесный уголь, выделяя пиролизный газ.

Для такой реакции необходима температура от 200 ℃ до 800 ℃. При этом выделяется большое количество энергии, которая просушивает дрова и нагревает воздух. Пиролизный газ по трубам перемещается в камеру сгорания, где при смешении с воздухом возгорается – так генерируется большая часть тепла.

Активные углероды участвуют в окислительных процессах при горении пиролизного газа, поэтому выходящий из трубы дым состоит преимущественно из углекислого газа и пара – содержание вредных компонентов ничтожно мало. К тому же, пиролизные котлы в принципе выделяют намного меньше дыма, чем классические установки. Поскольку топливо сгорает практически без остатка, газогенераторные котлы нуждаются в чистке довольно редко.

Благодаря автоматике интенсивность горения в таком котле можно регулировать, чтобы экономить топливо и создать в помещении оптимальную температуру.

Топливные агрегаты длительного горения

Идея создать своими руками твердотопливные котлы длительного горения наверняка многим покажется привлекательной.

Прелесть таких конструкций в том, что закладывать дрова в них нужно лишь пару раз в сутки.

Котел длительного горения отличается от традиционного агрегата тем, что в нем горение начинается с верхней части закладки топлива. При этом воздух в топливную камеру также подается сверху.

Схема котла длительного горения на твердом топливе предполагает наличие водяного контура вокруг его корпуса, поэтому вода в нем качественно прогревается на любом этапе процесса.

Поскольку при работе котла горит не сразу вся закладка, а лишь верхний слой топлива, его хватает почти на 30 часов.

Ряд универсальных твердотопливных котлов при использовании угля могут работать до 7 дней на одной закладке.

Данная конструкция не отличается конструктивной сложностью и не имеет каких-либо точных приборов, нуждающихся в подключении к электричеству. Поэтому цена на них вполне приемлема для потребителя. К тому же, собрать по готовым чертежам котел на твердом топливе своими руками вполне под силу домашнему мастеру.

Приведем несколько недостатков у данных конструкций. В работающий котел нельзя добавить топливо. Дрова для котла должны быть хорошо просушены (не более 20 % влажности) и распилены на небольшие поленья. Уголь можно применять только высокого качества, с малым содержанием шлаков. Кроме того, агрегаты данного типа ограничены по мощности – как правило, не более 40 кВт.

Чугунные и стальные конструкции – в чем отличия

Из какого бы материала ни был изготовлен котел, очень важно, чтобы он соответствовал основным эксплуатационным характеристикам. Разберемся в них более подробно.

В первую очередь стоит обратить внимание на материал теплообменника – чугун или сталь.

Если вы хотите воспользоваться готовой схемой твердотопливного котла – своими руками чугунный теплообменник сделать вряд ли получится. Такая работа требует как специального оборудования, так и особых знаний и умений.

Поэтому можно приобрести готовые секционные конструкции, которые перед транспортировкой разбирают, а на месте снова собирают.

Чугунным теплообменникам свойственно покрываться сухой ржавчиной – особой пленкой, защищающей стенки агрегата от разрушения. Кроме того, влажная ржавчина также образуется намного медленнее, чем обусловлен длительный срок эксплуатации чугунных изделий – от 10 до 25 лет.

Среди прочих преимуществ чугунных теплообменников можно назвать отсутствие необходимости в частом и сложном обслуживании. Чистка таких устройств требуется нечасто, да и нагар практически не снижает КПД котла.

В случае необходимости ремонта или усиления мощности агрегата нужно лишь заменить дефектные секции или увеличить их число.

Недостатки чугунных изделий таковы:

большая масса котла предполагает наличие отдельного фундамента;
затруднения в процессе сборки и высокие затраты на транспортировку;
чувствительность к термическим ударам – чугун не любит перепадов температур, поэтому контакт горячей поверхности с холодными дровами или холодной водой может быть губительным для него;
большая тепловая инерционность – на разогрев котла требуется длительное время, но и его последующее остывание происходит медленно.

Что касается стальных изделий, то они менее чувствительны к перепадам температур и не боятся контакта с холодными объектами.

Это свойство позволяет при сборке котлов отопления на твердом топливе по чертежам оборудовать их чувствительными автоматическими элементами.

А благодаря небольшой инерционности такие агрегаты быстро прогреваются и остывают – это позволяет регулировать температуру воздуха в доме.

По внешнему виду котлы из стали – это сплошные сварные агрегаты, которые довольно сложно перевозить, хотя и чувствительность к механическим повреждениям у них намного ниже аналогов из чугуна.

Возможность ремонта стальных котлов с точки зрения некоторых специалистов весьма сомнительна.

Отремонтировать, равно, как и сварить котел своими руками по чертежу в домашних условиях довольно непросто, со временем на швах в нем могут образовываться течи.

Справедливости ради, отметим, что все зависит от навыков работника в работе со сварочным аппаратом. Но выполнить ремонт чугунного теплообменника все же проще – требуется только замена секций.

Как правило, котлы с чугунными теплообменниками являются энергонезависимыми, стоят недорого, поэтому они могут стать достойной альтернативой уже установленному отопительному оборудованию в случае отключения электричества.

Циркуляция теплоносителя в таких агрегатах происходит естественным путем, без применения насоса.

Однако монтаж батарей нужно выполнять так, чтобы вода по трубам при нагревании свободно перемещалась по трубам под воздействием давления в котле.

Сборка котла по готовому проекту

Проще всего будет построить своими руками твердотопливный котел из кирпича. Его конструкция популярна и не требует сложных расчетов. Использовать такой котел можно сразу в нескольких целях, поэтому устанавливают их преимущественно на кухнях. Примечательно, что самостоятельно собрать такой агрегат смогут даже новички.

В процессе работы понадобится болгарка, сварочный аппарат с электродами, листовая сталь, кирпич, материалы для печного раствора, трубы и металлические уголки.

Тем, кто никогда не держал в руках сварку, лучше всего выполнить резку деталей по чертежу котла на твердом топливе, а сварочные работы перепоручить профессионалу.

Это важно, так как качество швов напрямую влияет на долговечность котла.

Положительный момент самостоятельного сооружения отопительного оборудования состоит в том, что можно подобрать размер твердотопливного котла и топки, а также рассчитать его мощность под конкретные нужды. Кроме того, в нем можно предусмотреть варочную поверхность или кирпичный свод, чтобы тепло аккумулировалось в процессе горения дров, а затем перераспределялось в систему отопления.

Теплообменник чаще всего делают прямоугольным, используя для этого прямоугольный профиль и трубы сечением 40-50 мм. Благодаря профилям облегчается стыковка труб, а швы получаются более прочными.

Пошаговая инструкция сооружения котла на твердом топливе

Итак, весь процесс, как сделать котел своими руками по чертежам, можно разделить на несколько последовательных этапов:

Используя болгарку, из труб и профилей нужно вырезать заготовки. Профили будут стойками, в них газовым резаком нужно прорезать круглые отверстия для стыковки с трубами. Понадобится сделать по 4 отверстия по трубу Ø50 мм в передних стойках и по столько же в задних. Кроме того, нужны еще отверстия для врезки в систему отопления. Наплывы и нагар в результате резки или сварки нужно зачистить болгаркой, чтобы они не мешали движению воды по трубам.
Далее заготовки собирают в единую конструкцию. Работать придется вдвоем – сварщику понадобится помощник, чтобы придерживать трубки в неподвижном положении. Чтобы было удобнее, можно поставить стойки с трубами на ровную поверхность и сварить переднюю и заднюю часть котла.
Теперь нужно обеспечить подачу и отток воды из котла. К готовому каркасу приваривают входящую и обратную трубу, а торцы прямоугольных профилей заваривают кусками металла 60×40 мм.
Прежде чем монтировать теплообменник, его проверяют на герметичность. Для этого его устанавливают вертикально, закрывают нижнее отверстие и наполняют водой. Если протечек на швах нет, значит можно работать дальше.
Из кирпича выстраивают корпус котла и встраивают в него теплообменник, оставляя зазор между ними не менее 1 см. Установить регистр нужно так, чтобы создать подъем в сторону выходящей горячей воды. Перепад уровня между выходным отверстием и передним правым верхним углом теплообменника должен быть не менее 1 см. Это позволит улучшить циркуляцию теплоносителя и избавит от воздушных пробок.
Кирпичная кладка должна перекрыть теплообменник сверху на 3-4 см. Поверх кладки укладывают чугунную плиту. Дымоход устанавливают по усмотрению хозяев – кирпичный, металлический, или выводят в уже готовую трубу.

Как повысить производительность котла

Самостоятельно собранный твердотопливный котел, как правило, отличается существенными теплопотерями, связанными с уходом тепла в дымовую трубу. Причем чем прямее и выше дымоход, тем больше теряется тепла.

Выходом из положения в данном случае будет создание, так называемого, отопительного щита, то есть дымохода изогнутой формы, который позволяет передать больше тепловой энергии кирпичной кладке. Кирпич, в свою очередь, будет отдавать тепло воздуху в помещении, обогревая его. Нередко такие ходы устраивают в стенах между комнатами.

Однако подобный подход осуществим только, если котел расположен в подвале или на цокольном этаже, либо при условии постройки громоздкого многоступенчатого дымохода.

Как вариант, повысить эффективность котла можно, если вокруг дымовой трубы смонтировать водонагреватель. В данном случае тепло уходящих газов будет нагревать стенки дымохода, и передаваться воде. Для этих целей дымоход можно сделать из более тонкой трубы, которую встроить в трубу большего сечения.

Наиболее эффективным способом повысить КПД твердотопливного котла будет установка циркуляционного насоса, принудительно перекачивающего воду. Это позволит повысить производительность установки примерно на 20-30 %.

Безусловно, сконструировать котел нужно так, чтобы теплоноситель мог циркулировать самостоятельно, если в доме отключили электричество. А при его наличии насос позволит ускорить прогрев дома до комфортных температур.

Источник: https://teplospec.com/tverdotoplivnoe-otoplenie/kak-sdelat-tverdotoplivnye-kotly-svoimi-rukami-vidy-poshagovoe-rukovodstvo-po-montazhu.html

Котлы на твердом топливе – замена газу и дорогому электричеству?

Котлы

08.07.2017

1.3 тыс.

848

6 мин.

Отопительные агрегаты на дровах, угле и аналогичном топливе – достаточно популярные энергонезависимые источники, используемые для обогрева частных домов. Такое оборудование обеспечивает в жилище комфортную температуру, при этом для его работы не требуется подключения к электрическим и газовым магистралям.

Интересующее нас оборудование активно используется в местностях, где нет обычных благ цивилизации – газовых сетей, централизованного отопления.

Оно дает возможность создавать автономную систему обогрева дома, для функционирования которой требуются твердые горючие материалы – дрова, специальные брикеты и пеллеты, разные виды угля. Описываемые агрегаты имеют простое устройство.

Они состоят из топки и нескольких основных систем (температурного контроля, удаления продуктов сгорания, циркуляции теплоносителя). По сути, твердотопливные установки – это усовершенствованные печи.

Твердотопливные котлы в отоплении

Сгорание угля или иных материалов осуществляется в камере-топке. Тепло, выделяемое при этом, нагревает стенки котла и передается на воду, циркулирующую в системе теплоносителя. Нюанс.

Вместо воды можно использовать ее смесь с антифризом либо специальные незамерзающие жидкости. Стенки топочного отделения всегда делают двойными, так как между ними заливают теплоноситель. В итоге получается котел с так называемым водяным контуром.

Такое оборудование считается самым распространенным и простым в эксплуатации.

Подогретая вода направляется от котла в теплопровод, распространяется по трубам, установленным в жилище, отапливает его. А затем возвращается обратно в агрегат.

Скорость движения воды можно ускорить, повышая тем самым эффективность работы котла. Для этих целей применяются насосы. Дым от сгоревшего топлива выводится на улицу по теплоизолированным трубам.

Нередко дымоход дополнительно оснащается принудительной вентиляцией.

Твердотопливные агрегаты подбирают, принимая во внимание ряд факторов. Если мы хотим приобрести максимально эффективное в применении оборудование, нужно учесть такие его характеристики:

число рабочих контуров;
материал, из которого сделано устройство;
применяемое топливо;
удобство, простоту монтажа и геометрические размеры агрегата;
способ загрузки топлива (вручную либо автоматически).

Котлы бывают одно- и двухконтурными. Первые системы способны лишь отапливать дом. А вот двухконтурное оборудование, кроме того, обеспечивает человека горячей водой.

Также следует определиться, каким топливом мы будем заправлять агрегат. Есть универсальные котлы, в которых сжигают и уголь, и пеллеты, и другие материалы.

Но существуют и оборудование, предназначенное исключительно под топливные брикеты или дрова.

Работа твердотопливного котла

Изготавливаются котлы на твердом топливе, используемые для нецентрализованного отопления частного дома, из чугуна или стали. Чугунные устройства считаются устаревшими, несмотря на то, что они проще в обслуживании (их нужно очень редко чистить), имеют достаточно высокий показатель мощности и не подвергаются коррозии.

Их главный недостаток – большая масса. Как правило, для монтажа такого котла приходится закладывать отдельный фундамент. А это дополнительные (и немалые) финансовые расходы. Поэтому специалисты советуют останавливать свой выбор на стальном оборудовании.

Весит оно ощутимо меньше, устанавливается намного проще, да и стоимость таких котлов вполне приемлема.

Еще один важный момент. Твердотопливные агрегаты бывают классическими и пиролизными. Классические установки просты в применении. Но топливо сгорает в них по-настоящему быстро. Для поддержания процесса горения приходится регулярно (каждые 3–4 часа) добавлять очередную порцию используемых материалов. Это, конечно же, неудобно.

Кто-то постоянно должен следить за работой печки. А вот пиролизные котлы способны функционировать на одной загрузке топлива ощутимо дольше (до нескольких суток). К сожалению, стоимость агрегатов длительного горения высока. Это, пожалуй, единственный их недостаток. Но и его реально решить, если изготовить такой котел своими руками.

Об этом далее.

Простейшую отопительную установку длительного горения можно сделать из толстостенной (3 мм) металлической трубы сечением 30–40 см. Также понадобятся металлические трубы (10 и 6 см).

Первая будет выполнять функцию дымохода, вторая – системы для подачи воздуха. Приобретем, кроме того, листовой металл (берем материал толщиной не менее 4 мм).

Для сборки самодельного котла потребуются и иные детали, которые указаны не чертеже, приведенном ниже.

Принцип работы пиролизного котла

На эскизе видно, что нам нужно сделать агрегат с тремя зонами:

1. Загрузки топлива.
2. Горения и тления угля (дров, пеллет).
3. Догорания и удаления дымовых газов.

Приступаем к работе. Обрезаем металлическую трубу на необходимую нам длину (80–100 см). Тщательно выравниваем края получившейся заготовки. Из листового металла изготавливаем днище самодельного отопительного агрегата. В случае потребности делаем из швеллера ножки. Затем вырезаем из металлического листа круг.

Его сечение по отношению к диаметру используемой трубы должно быть на 2 см меньше. В центре круга просверливаем 2-сантиметровое отверстие. У нас получился распределитель воздуха. К нижней его части следует прикрепить крыльчатку. Она снабжается лопастями. Их ширина – около 5 см.

Лопасти делаем снова-таки из металла.

К верху распределителя крепим сваркой 6-сантиметровую трубу. Ранее вырезанное отверстие обязано приходиться строго на ее центр. Трубу снабжаем регулирующей заслонкой. Она позволит нам выбирать интенсивность подачи воздуха. Важно! Длина трубы берется аналогичной высоте котла (можно сделать ее и немного больше).

Следующий шаг – обустройство дверцы для уборки золы (ставится внизу самодельного агрегата). Ее изготавливаем своими руками из листового металла. У нас должен получить прямоугольник вогнутой формы.

На него мы приварим ручку и петли. После этого устанавливаем дымовую трубы вверху конструкции и привариваем ее. Дымоход на протяжении 0,4 м должен быть строго горизонтальным. Потом пропускаем эту трубу через теплообменник.

Его рекомендуется делать в форме бака.

Последний этап – изготовление крышки для трубы распределителя. Ее следует вырезать максимально тщательно, обеспечивая плотное прилегание детали к отсеку сгорания. Если этого добиться не удастся, из-под крышки при работе котла станет валить дым. Пользоваться таким агрегатом будет невозможно.

Розжиг дров (другого топлива) в самодельном устройстве длительного горения выполняем по такой схеме. Снимаем крышку, загружаем котел до уровня дымоотводящей трубы дровами, ставим крышку назад. Открываем заслонку для подачи воздуха до максимума. Бросаем в топку зажженную лучину.

Когда дрова начнут тлеть, прикрываем заслонку.

Установка твердотопливного агрегата выполняется без особых проблем. Нам не потребуются какие-либо особые инструменты и профессиональные знания. Монтаж оборудования идет в несколько этапов.

Сначала занимаемся обустройством котельной. Агрегат нельзя устанавливать в гостиных, ванных комнатах, на кухнях.

Связано это с тем, что при его функционировании в воздух в некотором количестве выделяются не самые полезные для здоровья человека продукты горения.

Площадь котельной может быть небольшой. Главное, чтобы дистанция от дверцы в топочное отделение до стеновых поверхностей помещения была более 1 м, от корпуса агрегата до стен – более 0,5 м.

А вентканалы располагаем от потолка не ниже 0,4 м, от пола – не выше 0,5 м. Площадку, на которую монтируется котел, желательно застелить асбестовым листом либо стальной пластиной.

Дополнительно следует положить кусок металла (размеры – 50х70 см) перед топочной дверцей.

Простая установка твердотопливного котла

Перед тем, как ставить котел на предназначенную для него площадку, выполните расчет всех параметров теплопровода частного дома. Определяемся с длиной труб, их сечением, количеством подключенных радиаторов, требуемыми уклонами магистрали.

Такой расчет позволит нам правильно установить агрегат и составить схему его подключения к трубопроводу. Обратите внимание! Вход обратки в отопительное устройство размещается строго ниже радиаторов отопления.

Без соблюдения этого условия мы не сможем добиться естественной и эффективной циркуляции воды в системе.

Далее устанавливаем агрегат на площадку и подсоединяем его к дымоходу и прочим элементам отопительного комплекса. Схема подключения оборудования к самотечной системе обогрева приведена ниже.

Мы видим, что обратный и подающий трубопроводы подсоединяются к патрубкам котла напрямую.

А на выходе из агрегата ставится специальная группа безопасности (клапан-предохранитель, прибор, отслеживающий показатель давления – манометр, доводчик воздуха).

Запорную арматуру между выходом из котла и коллектором описываемой группы не ставим. А бак-расширитель монтируем строго выше отопительной системы. Если у вас двухэтажный дом, оптимально будет установить указанную емкость на чердаке.

Подключение твердотопливного агрегата к системам, в которых есть насос (циркуляционный), выполняется по следующей схеме.

После монтажа котла визуально осматриваем все сделанные соединения и запускаем холодную воду в систему. Если протечек нет, смело выполняем первую растопку отопительного устройства и оцениваем качество его работы.

Источник: http://obustroen.ru/inghenernye-sistemy/otoplenie/kotly/tverdotoplivnye-kotly.html

Котел твердотопливный длительного горения сборка своими руками

Котел твердотопливный длительного горения реально собрать своими руками. Чертежи схемы и пошаговое руководство по сборке мы подготовили. Руководствуясь нашей информацией вы сможете его собрать самостоятельно и тем самым значительно сэкономить.

Мы предлагаем вам вариант котла длительного горения с увеличенным размером топливника. Если вы являетесь сторонником схемы котлов с верхним горением, то вам будет интересно наше руководство по этой ссылке. А пока приступим к сборке варианта котла с увеличенным объемом камеры сгорания.

Устройство и принцип действия

Существует 2 типа котлов продолжительного горения, различающихся по принципу работы:

Традиционные, где топливо сжигается на колосниках, а воздух подается дозировано вентилятором.
Сжигающие дрова и уголь по принципу «сверху вниз».

Вне зависимости от принципа действия агрегаты выделяются среди прочих большим объемом топливной камеры. Это позволяет увеличить интервал между загрузками до 8—12 часов при работе на дровах и до 1 суток на угле.

Традиционные котлы

Конструкция традиционных котлов длительного горения повторяет устройство обычных теплогенераторов:

Топливо сжигается на колосниках с принудительной подачей воздуха вентилятором через зольную камеру либо прямо в топку.
Проходя по каналам, встроенным в водяную рубашку, воздух предварительно подогревается.
Отбор тепла дымовых газов происходит посредством жаротрубного или водотрубного теплообменника.

Котлы верхнего горения

Второй тип котлов имеет цилиндрическую камеру сгорания, куда помещена вертикальная телескопическая труба для подачи воздуха.

К ее концу прикреплен груз в виде стального диска, снабженного снизу ребрами для лучшего рассеивания воздуха.
Топливо поджигается сверху и придавливается грузом, по мере прогорания груз опускается до самого дна.
Воздух в зону горения также подается вентилятором по команде контроллера.

КПД обоих типов котлов лежит в пределах 70—75%, поскольку большой топливник не оставляет места для развитой сети газоходов, эффективно отбирающих тепло дымовых газов. Котлы, чей КПД достигает 80%, отличаются большими габаритами и массой.

У котлов длительного горения сжигающих дрова и уголь сверху вниз, отмечены следующие недостатки:

В топку нельзя подбросить поленьев, пока не сгорит вся закладка.
Затруднительно сделать малую загрузку с целью немного протопить дом.
Мелкое топливо «зависает» на стенках и недостаточно тяжелый груз может застрять.
Цилиндрическая водяная рубашка и телескопическая труба довольно сложна в изготовлении.

По перечисленным причинам домашние мастера редко собирают агрегаты верхнего горения и предпочитают классику.

В заводских условиях теплогенераторы изготавливают из стали либо чугуна. Для самостоятельной сборки подойдет только низкоуглеродистая сталь определенных марок:

Примерно определить марку можно, изучив искру от металла на наждаке. Низкоуглеродистая сталь даст светло-желтые искры с малым количеством «звездочек» на концах.

Топку котла можно сделать также из жаропрочных легированных сталей, но это обойдется существенно дороже. Практика показывает, что отопительный агрегат, сваренный из Ст 3 толщиной 5 мм, спокойно служит 10—15 лет, чего вполне достаточно.

Жаропрочные марки сталей — это те, что имеют в своей маркировке буквы Х и М (легирована хромом и молибденом). Например, 12ХМ, 12Х1МФ. Цена лист 12ХМ – 95 000-120 000 руб за тонну, лист Ст20 — до 50 000 руб/тн. То есть, разница — 200% (цены оптовые, но по рознице разрыв будет не меньше).

Для изготовления котла длительного горения мощностью 10 кВт (100 м2 отапливаемой площади) понадобятся такие материалы:

Листовой металл толщиной не менее 4 мм — на топливник и детали теплообменника (толщина стенки топки 4-5 мм из низкоуглеродистых сталей принята на основании практического опыта. Более тонкие стенки не прослужат и 10 лет — прогорят)
Листовой металл толщиной 3 мм — на водяную рубашку и дверцы (на практике мастерами проверено, что стенка водяной рубашки из низкоуглеродистой стали толщиной 3 мм спокойно выдерживает давление от 3 до 4 Бар. При условии, что котел сварен толково. Для твердотопливного котла, который склонен закипать, это очень важный показатель. Заводские агрегаты большинства известных брендов имеют предел по давлению 3 Бар. А вот всем известная Стропува – только 2 Бар)
Труба 57 х 3 мм для жаротрубного теплообменника и патрубков подключения к системе отопления.
Отрезок трубы 114 х 3 мм на патрубок дымохода.
Полоса 40 х 4 мм.
Уголок №2,5 равнополочный для изготовления колосниковой решетки. Вместо него можно взять арматуру периодического профиля диаметром 16—20 мм.
Уголок №3,5 — опоры колосниковой решетки.
Труба профильная 60 х 40 мм на воздуховод и ножки.
Покупные ручки на дверцы.
Базальтовая вата в плитах плотностью не менее 80 кг/м3 толщиной 3 см — на утепление (базальтовая вата, чья плотность ниже 80 кг/м3, слишком мягкая и при утеплении вертикальных проемов имеет свойство со временем сползать вниз, оголяя часть поверхности. Причем этого не видно снаружи. Если же ее трамбовать в проем побольше, ты вы создадите необходимую плотность искусственно, получится та же плита 80 кг/м3)
Тонкий металл с полимерным покрытием — для наружной обшивки котла (тонкий металл – потому что толстый для облицовки не нужен. А прочное полимерное покрытие — это хороший внешний вид котла на долгие годы, да и цвет можно выбрать какой нравится или какой дешевле)
Электроды сварочные МР-3С или аналогичные.
Асбестовый шнур.

Помимо перечисленных материалов, понадобится комплект автоматики — контроллер с датчиками температуры и вентилятор производительностью до 150 м3/ч. Можно взять недорогой и надежный комплект польского производства KG Elektronik SP-05 с LED – дисплеем и вентилятором DP-02.

При покупке комплекта обратите внимание на происхождение оборудования. Китайский блок управления выглядит точно так же, но в эксплуатации он хуже польского оригинала.

Подготовка инструментария для сборки котла

Чтобы своими руками изготовить дровяной котел длительного горения, потребуются следующие инструменты и приспособления:

электросварочный аппарат;
угловая шлифмашина (болгарка) с кругами для резания металла;
дрель электрическая и сверла по металлу;
стандартный комплект слесарного инструмента (молоток, пассатижи, зубило и так далее);
мерительные приспособления — рулетка, угольник, штангенциркуль;
защитные очки и сварочный щиток;
перчатки матерчатые.

Резать толстый металл болгаркой — дело утомительное и неблагодарное. Так что, при возможности нарубите заготовки на гильотинных ножницах где-нибудь в мастерской или на металлобазе. Наилучший вариант — использовать аппарат плазменной резки, если таковой есть у вас дома.

Порядок ведения сборки

При выполнении работ за основу можно взять представленную нами схему котла длительного горения, где показаны все основные элементы и детали. Эту конструкцию можно упростить при желании, например, убрать дверку для очистки колосников и горизонтальные каналы, подающие воздух прямо в топку. Достаточно сделать один воздуховод, ведущий от вентилятора в зольную камеру.

Первый этап — заготовительные работы

Ориентируясь на чертежи, необходимо выполнить такие операции:

Сделать заготовки для сборки топливника и водяной рубашки. На лицевой панели вырезать проемы под установку дверец. Все торцы тщательно зачистить болгаркой.
Изготовить дверцы размерами 290 х 250 и 290 х 200 мм (2 шт.). Для этого по периметру заготовок под углом 90° приваривается полоса в 2 ряда, между ними вкладывается уплотнительный асбестовый шнур. Затем приварить покупные ручки и петли.
Сделать колосниковую решетку. К двум уголкам №2 и 5 привариваются остальные, они должны быть ориентированы в пространстве таким образом, чтобы торцы выглядели как латинское V. То есть, обеими полочками вверх.
Нарезать трубы на теплообменник, дымоход, ножки и воздушный канал. Изготовить ответную часть фланца вентилятора и приварить ее к торцу профильной трубы 60 х 40 мм.
Смастерить теплообменник, для чего трубы ДУ 50 торцами привариваются к 2 пластинам с отверстиями в 3 ряда.

Старайтесь постоянно отбивать шлак от сварных швов и проверять их качество, от этого зависит срок службы теплогенератора.

Второй этап — сборка камеры сгорания

Здесь важно четко выдержать угол 90° между стенками, поэтому порядок действий такой:

пользуясь угольником, собрать конструкцию из 2 боковых, лицевой и задней панели на прихватках;
проверив диагонали, проварить швы;
закрепить прихватками днище котла, чтобы зафиксировать конструкцию;
изнутри к боковым панелям приварить уголки №3,5, что послужат опорами для колосников;
уложить решетку на опоры и слегка прихватить, чтоб не выпадала;
обрамить проемы для дверец стальной полосой шириной 5 см;
установить и обварить свод топливника;
поставить на место теплообменник и закрепить посредством сварки;
сварить сзади теплообменника короб и приделать к нему патрубок дымохода.

Третий этап —монтаж водяной рубашки котла

Она окружает топливник со всех сторон, кроме нижней. Чтобы закрепить кожух рубашки, необходимо приварить снаружи к стенкам топки полосы, выступающие на 2 см, это и будет ее толщина. Затем к полосам крепятся листы обшивки и свариваются между собой, а также с обрамлением дверец.

В процессе монтажа котлового бака проверяйте сварные швы не только визуально, но и промазывайте проникающей жидкостью, например, керосином.

В местах, показанных на чертеже, просверлите отверстия и приварите подающий и обратный патрубки для теплоносителя. Когда водяная рубашка котла готова, можно поставить на место и закрепить дверцы.

Не помешает проверить герметичность конструкции водой или воздухом под давлением.

Тонкий металл, окрашенный полимером, крепится саморезами к заранее приваренным закладным деталям с просверленными отверстиями. Просвет между облицовкой и котловой рубашкой – 3 см, туда вкладывается плитная базальтовая вата.

По окончании обшивки установите на места вентилятор и контроллер с датчиками, после чего можно приступать к пробной топке.

Некоторые нюансы проектирования и сборки агрегата

На представленных чертежах изображен котел мощностью 10 кВт. Если нужна большая мощность, то следует пересчитать площадь поверхности теплообмена и увеличить ее.

К этой площади относятся все поверхности, соприкасающиеся с пламенем и продуктами сжигания, — стенки топливника и газоходов в теплообменнике. Площадь принимается из расчета, что 1 м2 теплообменной поверхности может отдать 10—11 кВт теплоты.

Соответственно увеличиваются размеры камеры сгорания и жаровых труб.

Следует учесть и другие нюансы:

внутрь водяной рубашки надо поставить стальные гильзы для монтажа датчика температуры и группы безопасности;
термометр ставить не нужно, температура отражается на дисплее блока управления;
настройте гравитационную заслонку вентилятора, чтобы она плотно закрывала проход при его отключении;
при наличии сильной тяги в дымоходе не помешает на выходе из патрубка поставить шибер.

Свой твердотопливный котел длительного горения вы можете модернизировать, если встроите в водяную рубашку электрический ТЭН, поддерживающий температуру теплоносителя после затухания топки.

Видео с аргументацией именно в пользу традиционного котла длительного горения

Источник: http://energylogia.com/home/otoplenie/kotel-tverdotoplivnyj-dlitelnogo-gorenija-chertezhi.html