Саморобні ТТ котли тривалого горіння. Як зробити дров'яний казан тривалого горіння. Основні різновиди саморобних котлів
Виготовлення твердопаливного котла власними руками - складний та відповідальний захід, що вимагає ретельної підготовки. Необхідно знати технологію виробництва, володіти навичками зварювання та роботи з металами. Дотримуючись основних правил розробки котлів, ви створите опалювальний пристрій швидко та з мінімальними витратами.
Опис та принцип дії твердопаливного котла
Загальний вигляд котла
Твердопаливний котел тривалого горіння - це велика топка, що має обмежену зону спалювання твердого палива та контрольоване надходження кисню. Принцип роботи пристрою ґрунтується на здатності твердопаливних елементів тліти протягом тривалого часу з підвищеною тепловіддачею. У процесі відбувається повне прогоряння речовини з мінімальним утворенням відходів.
Завантаження великої кількості твердого палива в топку відбувається в середньому 1-2 рази на добу, проте є агрегати, здатні працювати протягом декількох днів. Шляхом регулювання припливу кисню до зони згоряння відбувається уповільнене тління за підвищеної температури. Дим виводиться через спеціальну трубу. Вона проходить крізь теплообмінник та прогріває воду для опалювальної системи. Своєчасне завантаження топки забезпечує практично безперервну роботу пристрою.
Згоряння палива в котлі тривалого горіння частіше відбувається зверху донизу. В цьому випадку в міру прогорання верхнього прошарку вогонь переміщається нижче на наступні шари. Такі теплові агрегати мають безліч переваг, що забезпечують їх популярність серед усіх груп населення:
- Збільшений обсяг топки для завантаження палива.
- Тривалий термін роботи на одноразовому завантаженні.
- Велика тепловіддача.
- Екологічність. Під час роботи опалювальний прилад викидає мінімальну кількість відпрацьованих газів.
Стандартні котли тривалого згоряння розрізняються за видом палива:
- Пристрої, що функціонують на одному різновиді палива. Зазвичай у цьому виступають дрова, іноді - палети, отримані з відходів деревообробної промисловості.
- Універсальні агрегати Тут є можливість комбінувати кілька видів твердотільних елементів – дрова, тирсу, палети.
За типом роботи всі види котлів тривалого згоряння можна розділити на дві великі групи:
- Піролізні. У роботі таких апаратів використовується принцип піролізу. Тверді частки палива прогоряють при великій температурі та слабкій подачі кисню. У процесі виробляється газ, що спрямовується в окремий відсік, де і згоряє. Подібний принцип збільшує ККД котла та час спалювання палива.
- Класичний. Мають спрощену конструкцію, розрізняються об'ємом топки, способом спалювання, наявністю водяної сорочки-контуру і т. д. Найпростіший класичний котел без сорочки - це металева ємність, виготовлена з труби або бочки, де відбувається згоряння твердих частинок за принципом зверху вниз.
Область використання твердопаливних котлів велика. Побутові моделі опалюють приватні домоволодіння, магазини та подібні житлові та нежитлові об'єкти. Великі промислові агрегати, розміщення яких потрібно окреме обладнане приміщення, можуть опалювати невеликий завод. Популярність котлів обумовлена невеликою вартістю та простотою експлуатації.
Пристрій агрегату
Основні вузли опалювального пристрою
Коротко суть роботи та влаштування твердопаливного піролізного котла тривалого горіння можна звести до наступного:
- Два металеві циліндричні корпуси різного розміру скріплюються між собою. Найменший - це топка, де відбувається згоряння твердих частинок. Найбільший – зовнішня оболонка котла.
- Простір, що залишився, між корпусами заповнюється водою. Вона виконує функції теплоносія.
- У малу трубу встановлюється розподільник повітря і ділить її на дві частини. В одному розділі відбувається спалювання паливних частинок, в іншому – спалювання піролізного газу. Розподільник виготовляється у вигляді телескопічної труби, до одного кінця якої прикріплений невеликий диск з лопатями. Це дозволяє рівномірно розподілити гази, що виділяються у процесі спалювання палива. Через розподільник повітря у відсік згоряння подається кисень, необхідний підтримки горіння.
- У міру прогорання шарів палива розподільник переходить нижче і додає повітря на нижченаведені рівні.
- У разі, якщо процес контролюється автоматичними керуючими системами, необхідно забезпечити підключення пристроїв до електромережі.
Нескладний котел можна зробити і своїми руками
Для виготовлення котла, який працює на твердому паливі, необхідно розробити креслення або схему. На ній відображається зразковий зовнішній вигляд агрегату з дотриманням усіх пропорцій, деталей та елементів.
Вказано всі вузли та деталі промислового котла з розмірами
Інструменти та матеріали
Розберемо докладніше створення піролізного казана тривалого горіння своїми руками. Він функціонує газі, одержуваному з висушених дров чи спресованих в палети відходів.
У процесі самостійного виготовлення твердопаливного котла буде потрібно набір електроінструментів і матеріалів, а також креслення або схема з відображенням усіх необхідних елементів і розмірів.
Необхідна техніка:
- Зварювальний апарат та кілька пачок робочих електродів.
- Кутошліфувальні машинки. Бажано мати дві – велику та малу. Якщо таких немає, роботу можна провести за допомогою звичайного електричного лобзика, проте збільшиться час роботи.
- Відрізні та шліфувальні круги діаметром 125 і 230 мм, за відсутності шліфувальних машин - пилки по металу для електролобзика.
Необхідні матеріали:
- Труба із великим діаметром (близько 50 см). Довжина – 130 см, товщина стінки – від 3 мм.
- Труба з меншим діаметром, близько 45 см. Довжина – півтора метри, товщина стінки – від 3 мм. За відсутності труб можна придбати кілька металевих листів 1250*2500*2,5 мм, прокатати їх у спеціалізованій фірмі та виготовити потрібні труби самостійно за допомогою зварювального апарату.
- Тонка довга труба. Діаметр – близько 6 см, довжина – 120 см.
- Металевий лист, з якого вирізатиметься завантажувальні дверцята і люк для видалення золи.
- Металеві кільця діаметром півметра і шириною близько 2,5 см.
- Дверна фурнітура - петлі, засувки і т.д.
- Асбестове полотно. Воно закладається у двері котла. Це виключає їх перегрів та знижує тепловтрати.
- Шнур із азбесту. Їм ущільнюються дверцята паливного відсіку та люк зольника.
Покрокова інструкція з виготовлення
Процес створення опалювального пристрою досить простий та проходить у кілька послідовних етапів.
Спочатку виготовляється корпус конструкції:
- Дві труби великого діаметра (50 і 45 см) вкладаються одна в одну та з'єднуються за допомогою металевого кільця.
- Із заздалегідь підготовленого листа вирізається коло металу діаметром 45 см, яким заварюється дно меншої труби, що знаходиться всередині конструкції. У результаті отримуємо бочку діаметром 45 см, з навареною водогрійною сорочкою-контуром 2,5 см завширшки.
- Внизу "бочки" прорізається прямокутний отвір. Висота - до 10 см, ширина - близько 15. Воно буде використовуватися як дверцята зольника. Вварюється люк, встановлюються двері з приробленими петлями та засувкою.
Дверцята зольника прорізається внизу
- У верхній частині контуру ріжеться прямокутний отвір для подачі твердого палива. Розмір підбирається індивідуально, головна умова – зручність завантаження дров. Уварюється люк. Встановлюються дверцята, обладнані петлями та засувкою. Вона робиться подвійною: між окремими металевими листами укладається азбестовий шар, місця прилягання ущільнюються азбестовим шнуром. Завдяки таким маніпуляціям знижуються тепловтрати котла.
Розмір має бути достатнім для закладки дров
- На верхньому рівні облаштовується випускний патрубок, що виводить відпрацьовані гази в димар.
До патрубка приварюється труба для виведення диму
- У двох місцях (вгорі та внизу) водяного контуру приварюються патрубки діаметром 4-5 см, необхідні для підключення котла до подальшої опалювальної системи. Нарізається різьблення, навіщо використовується лерка.
- Перевіряє зварювальні шви, у разі потреби - усунення огріхів.
Після створення металевого корпусу твердопаливного котла можна приступати до виготовлення та встановлення розподільника повітря:
Розподільник повітря може бути виконаний у вигляді млинця з привареними швелерами
Це один із найпростіших способів виготовлення твердопаливного котла. Існують ускладнені схеми, що використовуються у промислових та побутових моделях.
Відео: Складання твердопаливного котла
Конструктивні особливості піролізних агрегатів
Виготовлення піролізного твердопаливного котла тривалого горіння відбувається за аналогічним шаблоном: зварювання корпусу, розподільника повітря, установка фурнітури і т. д. Основна відмінність від класичного пристрою - наявність двох камер. У першій згоряє паливо, у другій догоряють піролізні гази. Для такого котла дуже важливо забезпечити постійний приплив кисню.Це можна зробити за допомогою вентилятора.
Твердопаливні піролізні котли з нижньою камерою спалювання розрізняються за особливостями конструкції та згоряння палива.
- У моделях із наддувом створюється нагнітання повітря вентилятором. У нижній камері виникає підвищений тиск. У такому котлі можна використовувати будь-який побутовий вентилятор, аж до комп'ютерного кулера, головне виключити дуже сильний наддув.
- У котлах з димососом встановлюється витяжний вентилятор, що створює недостатній тиск. Забезпечується максимально повне згоряння газів та оптимальна робота пристрою.
Піролізні агрегати з верхньою камерою вважаються більш продуктивними. Вони забезпечують повільне та рівномірне прогорання палива. Деякі промислові дров'яні казани можуть працювати близько двох діб. При закладці такої самої порції вугілля термін роботи збільшується до тижня.
Відео: Особливості роботи
Установка саморобного котла та розгінна топка
Для встановлення опалювальної системи може знадобитися спеціально обладнане місце. У житлових приміщеннях ставити таку конструкцію не рекомендується: зростає небезпека пожеж, витоків. Відповідні служби можуть накласти штраф. Дуже часто саморобні агрегати встановлюються у теплицях, технічних та робочих приміщеннях.
При встановленні твердопаливного котла слід керуватися деякими вимогами:
- Відстань від котла до стін має бути понад 25 сантиметрів. Це мінімізує ризик займання та покращує повітрообмін у приміщенні.
- Бажано обладнати під казаном власний негорючий фундамент. Можна укласти азбестову або бетонну плиту.
- У приміщенні з встановленим твердопаливним піролізним котлом повинна бути якісна вентиляційна система. Постійне надходження свіжого повітря необхідне для роботи опалювальної системи цього типу.
- Щоб уникнути витоків і спалахів димохід, через який йде відпрацьований газ, має бути ізольований. Як ізолюючий матеріал можна використовувати звичайну фольгу або мінеральну вату.
Після складання та встановлення твердопаливного котла необхідно здійснити пробне завантаження, яке називається розгінною топкою. Завантажувати паливо вперше до початку опалювального сезону. У разі виявлення несправностей залишиться деякий час до приведення системи до належного стану.
Твердопаливний котел може працювати практично на будь-якому паливі. Для розгінної топки слід використовувати той вид палива, який планується постійно завантажувати. Топка заповнюється повністю до вихідної труби. Щоб паливо краще прогорало, можна бризнути трохи стандартної рідини для розпалювання.
Котел запалюється за допомогою довгої тріски або скіпки, через відкриту заслінку. Поки не почалося тління завантаженого палива, заслінку не можна закривати. Потім її можна прикрити. Якщо швидкості згоряння недостатньо для оптимальної роботи опалювального пристрою, заслінка відкривається для покращення тяги. При першій топці завантажене тверде паливо має повністю прогоріти. Про те, що почалося стабільне тління, можна дізнатися з диму, що з'явився з димаря. У процесі згоряння окремих шарів палива труба розподільника повітря буде опускатися, по ній також можна визначити швидкість тління.
Самостійне виготовлення котла тривалого горіння - це реальність, яка доступна кожному незалежно від того, новачок ви у його виготовленні чи ні. Головне, не забувати про пожежну безпеку: адже кожен опалювальний прилад – потенційно небезпечний пристрій.
Сьогоднішній ринок заповнений пропозиціями про економічний виріб із водяним контуром для опалення приміщень. За заявами виробників воно здатне за мінімальних витрат на паливо максимально довго зберігати тепло в житлі. Таке обладнання дуже зручне у використанні у тих місцях, де немає можливості застосувати альтернативний вид опалення (наприклад, зігрівання природним газом).
Однак вартість цього виробу далеко не завжди тішить дешевизною, тому вигідним варіантом буде взяти креслення твердопаливного котла і зібрати його самостійно.
Розбираємось у конструкції
Величезний асортимент матеріалів та доступність інформації дозволять не відчувати труднощів із виготовленням котла.
Але будь-який саморобний агрегат, у тому числі твердопаливний котел, вимагає для складання знань тонкощів конструкції та виробничого процесу.
Що необхідно мати
Для виконання робіт знадобиться:
- ескіз;
- навичка виконання зварювальних робіт;
- вміння користуватися газовим різаком;
- навички конструктора для того, щоб правильно виконати розмітку та розкрий матеріалу;
- навички муляра;
- , що працює на твердому паливі, вимагатиме вміння користуватися електричними інструментами: наприклад, різьблення болгаркою або електроножицями по металу.
Збір матеріалу
Для того, щоб приступити до роботи, необхідно запастися матеріалом. Обов'язково знадобляться:
- вогнетривка цегла, будівельний пісок (глина);
- труби прямокутного та круглого профілю, листовий метал;
- колосники;
- дверцята для топкового та зольного отвору;
- чавунна плита для приготування їжі;
- водонагрівач та насос для циркуляції води;
- гравій або щебінь, вода.
Інструменти
Виробничий процес не обійдеться без болгарки (електричних ножиць з металу), зварювального апарату. Також знадобиться газовий різак, для роботи якого необхідний кисневий балон та балон із пропаном.
Також варто запастися маркером по металу, рівнем, метровою лінійкою, шпателем, щипцями, пасатижами, електричним дрилем з набором свердл. З метою безпеки обов'язково потрібно підготувати засоби індивідуального захисту – маски та окуляри. Можна розпочинати роботу.
Особливості конструкції
Звичайне обладнання подібного типу складається з теплообмінника, бункера завантаження, димоходу, блоку управління, форсунки, камери відведення гарячих газів і камери згоряння.
Саморобний котел, що працює на твердому паливі, в залежності від положення теплообмінника може бути горизонтального та вертикального типу.
В обладнанні горизонтального типу він монтується у цегляний корпус. У той час як в обладнанні вертикального типу теплообмінник встановлюється на міцний бетонний фундамент.
На фундаменті шикується піддувальна камера з цегли. Над камерою монтуються колосникові грати.
Принцип роботи
Принцип дії цього обладнання ґрунтується на нагріванні води в системі за допомогою тепла від спалювання палива. Докладно процес роботи представлений такими етапами:
- у камеру згоряння завантажується паливо. До речі, у вигляді нього можуть використовуватися торф'яні брикети, вугілля, дрова, пелети, тирсу та інше;
- нагріте повітря піднімається вгору і виводиться через димар;
- у процесі руху це повітря нагріває теплообмінник, а він здійснює нагрівання води;
- нагріта вода витісняє із системи холодну - відбувається циркуляція і вода, що охолола, повертається в область теплообмінника.
Об'єм камери згоряння повинен відповідати номінальній потужності обладнання або максимальної опалювальної площі. Це пряма залежність.
На практиці доведеться враховувати сезонність, піки споживання гарячої води, функціональну складність системи опалення або гарячого водопостачання. Камера відведення гарячих газів виконує функції вихідного колектора, що виводить продукти горіння димоходом.
Підвищення ККД
Щоб підвищити ККД агрегату, необхідно враховувати особливості теплообмінника, а також повноту та період згоряння палива. Чим більший розмір матиме площу теплового контакту, тим більше тепла буде передано воді від палива, що згоряє. Від ефективності згоряння палива залежить процес нагрівання води до потрібної температури. Тому до розрахунку конструкції необхідно поставитися з усією відповідальністю - вона має бути безпечною та надійною.
Ці властивості обладнання залежать від якості корпусу: він повинен бути виготовлений з жароміцної сталі товщиною не менше 5 мм. Якщо для корпусу використовується лист з чавуну, його товщина може бути більше 8 мм. Для внутрішньої системи рекомендується використовувати труби діаметром до 50 мм із товщиною стінки від 3 до 4 мм.
При конструюванні треба продумати звуження водопроводу від напрямку руху гарячої води у бік холодної та розширення його у зворотному напрямку. Для цього доведеться використовувати труби меншого діаметра, наприклад, 25 мм.
Від теорії до практики
Найчастіше бажаючі зробити обладнання своїми руками зупиняють вибір на вертикальному твердопаливному котлі. Процес виготовлення буде розглянутий на прикладі твердопаливного казана для опалення будинку площею 100 м2. Ця система складається з семи радіаторів та розведення системи водопроводу.
Етапи
Отже, робимо теплообмінник:
- виготовляємо вертикальні основи теплообмінника. Для цього беремо чотири профільні труби завдовжки по 30 см кожна, які розташовуватимуться з боку камери згоряння;
- у них газовим різаком робимо по чотири отвори діаметром 5 см. Нерівності прибираємо кутовою шліфувальною машинкою (болгаркою). Повинно вийти вісім отворів;
- у трубах, які будуть знаходитися в задній частині обладнання, проробляємо чотири отвори діаметром 40 мм та чотири діаметром 50 мм. Всі вони повинні розташовуватись з боку з'єднання з передніми стійками. В результаті має вийти по вісім отворів;
- у профільній трубі довжиною 500 мм вирізаємо отвір для кріплення патрубка, через який відбуватиметься виведення відпрацьованої води;
- у верхній частині задньої стійки робимо отвір для подачі води до системи.
Складання
Після чого приступаємо до збирання теплообмінника. Вертикальні основи з'єднуються профільною трубою. Для цього її кладемо на встановлені перпендикулярно поверхні основи. Місця з'єднання проварюємо зварюванням. Всю цю конструкцію зі зворотного боку з'єднуємо профільною трубою з отворами для відведення води. В результаті одержуємо передню стінку теплообмінника.
Далі вертикальні основи встановлюємо перпендикулярно і зварюємо чотирма трубами круглого перерізу. Виходить задня стінка теплообмінника. Передню та задню стінки з'єднуємо між собою. Для цього треба підвести поздовжні труби до отворів і проварити їх, а потім до конструкції приварюємо патрубки для подачі та виведення води. Стики заварюємо з використанням шматочків металу та перевіряємо міцність теплогенератора.
Після перевірки міцності зварювання закриваємо пробкою патрубок для відведення води, а в отвір для підведення заливаємо воду. Перевіряємо герметичність зварювальних сполук на видимі протікання.
Корпус
Виготовлення корпусу також вимагатиме зусиль. Для цього з листів жароміцної сталі вирізаємо вісім стінок – 2 передні, 2 задні та 4 бічні. Площа кожної з них має бути 850 х 300 мм. Всі виміри робимо метровою лінійкою, відрізаємо матеріал болгаркою. Після чого вирізаємо дві пластини розміром 450х450 мм: одну для днища, іншу для верхньої плити котла.
Робимо два отвори під дверцята в передній стінці: перший - на рівні колосника для підпалювання палива та очищення камери згоряння, а другий - трохи вище за рівнем для завантаження палива. У роботі використовуємо дриль та болгарку. З листа нарізаємо ребра твердості довжиною 80 см.
Монтаж казана
Після того, як буде виготовлений теплообмінник і підготовлені деталі для корпусу, можна приступити безпосередньо до монтажу обладнання. Найкраще це робити на тому місці, де стоятиме саморобний котел на твердому паливі. Конструкція вийде дуже важкою та непідйомною.
Що треба буде зробити:
- викладаємо цегляний фундамент, на який потім встановлюємо нижню пластину із сталевого листа;
- вертикально по периметру нижньої пластини встановлюємо внутрішні стінки теплогенератора;
- всередину цього корпусу поміщаємо колосники та сам теплообмінник. Тут треба врахувати, що труба для відведення води повинна бути нижчою за трубу для її підведення;
- встановлюємо зовнішні стіни;
- між внутрішніми та зовнішніми стінками розташовуємо шар промитого та прожареного піску для підвищення ККД;
- приварюємо ребра жорсткості із зовнішнього боку котла, а на верхню частину корпусу прикріплюємо лист, що залишився;
- встановлюємо дверцята в отвори та монтуємо димовідвід.
На поверхню конструкції можна встановити чавунну плиту та отримати можливість приготування їжі. Або замість неї пристосувати зроблений своїми руками нагрівач для води. В результаті всіх заходів вийде економічний та надійний саморобний котел на твердому паливі.
Після будівництва заміського котеджу на місці, де немає магістрального газопроводу, постає питання опалення. Ідеальним варіантом буде зібрати твердопаливний котел надтривалого горіння своїми руками. Обладнання має ряд переваг: просте обслуговування, значно нижча вартість при самостійному складанні.
Єдиний мінус опалювальних пристроїв, що функціонують на твердому паливі – це постійний контроль за паливом, оскільки через певний проміжок часу потрібно додавати брикети, пелети, дрова чи вугілля. Установка твердопаливних котлів опалення в приватному будинку вирішує цю проблему, тому що як паливо може використовуватися навіть сміття і додавати пальне досить кілька разів на день.
Принцип дії та види твердопаливного котла
Функціонування агрегату засноване на тлінні твердого палива протягом кількох годин, з мінімальним відпрацюванням, тобто дрова або пелети згоряють практично повністю. Безліч матеріалів може використовуватися як паливо: старий одяг та взуття, торф, сміття, дрова тощо.
Пристрій опалювального котла на твердому паливі має велику топку, куди надходить дозоване повітря в маленьке місце, де розташовується пальне. Гази, що утворюються надходять на вулицю через трубу, обладнання зручне в експлуатації, так як паливо потрібно додавати 2-3 рази на добу.
Існує кілька видів агрегатів, що розрізняються між собою місцем розташування топки для згоряння: верхні і нижні.
Перш ніж розглянути схему, як зробити твердопаливний котел тривалого згоряння, розберемо пристрій агрегатів за розташуванням зони згоряння.
В обладнанні з верхньою зоною згоряння паливо розташовується нижче за вантаж. Під час процесу згоряння вантаж одночасно із зоною просуваються вниз камери. Щоб зробити твердопаливні котли тривалого горіння своїми руками з верхньою зоною будуть потрібні металеві листи від 3 мм завтовшки, тому що дія високих температур відбувається вздовж стін протягом всієї висоти.
Агрегати із зоною згоряння внизу має наступний пристрій. Між паливом та стінками є вільний простір для газоутворень, що виникають у процесі горіння. Дим та газ виходять за рахунок отвору в стінці. Вплив високих температур при роботі обладнання відбувається на певні місця, рекомендується вибирати для виготовлення котла більш товстий метал.
Перед початком складання потрібно детально вивчити пристрій та принцип дії агрегату, тільки в цьому випадку при самостійному облаштуванні можна отримати ефективне обладнання з високим терміном експлуатації для опалення приміщень.
Порада: Для облаштування опалювального обладнання фахівці радять використовувати перевірених постачальників сталевих труб та листів, оскільки від якості матеріалу залежить довговічність обладнання загалом та безпека експлуатації.
Головні елементи котла
Щоб виготовити твердопаливні котли тривалого горіння своїми руками потрібно труба d - 30 см, h - 3 мм і l - 80-100 см. При використанні тоншого металу стінки з часом прогорять.
Котел цього виду можна поділити на три зони:
- Зона для тління палива;
- Для навалки пального;
- Місце для відведення газоутворень, диму та остаточного прогорання.
Розподільник повітря твердопаливного котла має отвір посередині та металеве коло. За рахунок чого на місце згоряння надходять повітряні маси через телескопічну трубу. Тут потрібно використовувати при складанні метал завтовшки 6 мм. Елемент повинен вільно переміщатися – конструкція має бути меншим діаметром, ніж сам казан. Залежно від лопатей та габаритів конструкції повітряні маси регулюватимуться крильчаткою. Для збільшення часу горіння палива висоту розподільника варто зробити до 5 см.
Отвір розподільника вибирається до 20 мм (при таких розмірах не буде накопичуватися зайвий кисень у конструкції), а діаметр труби 60 мм. Продуктивне та тривале горіння палива відбувається завдяки повітряним потокам (регулювання проводиться заслінкою).
На верхній частині твердопаливного котла розміщується димова труба для відведення газоутворень. Встановлення труби відбувається у горизонтальному положенні. Всі моделі котельного обладнання, що працюють на твердому паливі, передбачають наявність дверцят для вигрібу золи, що залишилася після згоряння палива.
Технологія збирання котла
Щоб зібрати твердопаливний котел надтривалого горіння своїми руками потрібно дотримуватись певної послідовності. Процес вимагатиме наявності наступних будматеріалів та інструменту:
- Апарат для зварювання елементів;
- Болгарка;
- Металева труба h - 3 мм і d - 300 мм, 100 мм, 60 мм;
- Металеві листи h щонайменше 4 мм;
Поетапний алгоритм збирання котла
Для економії коштів більшість власників задаються питанням, як самому зробити твердопаливний котел тривалого горіння? Для отримання правильного функціонуючого обладнання потрібно виконувати дії в наступному порядку:
- Після придбання труби для котла необхідно відрізати частину довжиною від 80 до 100 см. Вирізається з металевого листа дно, всі елементи конструкції з'єднуються зварювальним апаратом. Ніжки робляться зі швелера;
- Крильчатка з лопатями шириною менше 50 мм фіксується зварюванням до розподільника, такі розміри необхідні максимально ефективної роботи;
- Для максимально ефективного горіння палива та подачі повітря в систему в необхідних обсягах потрібно провести монтаж заслінки на трубу 60 мм, встановлену зверху на регулятор;
- Для виробництва розподільника повітря потрібно коло на 20 мм менше діаметра труби, елемент виготовляється з металевого листа;
- За допомогою болгарки вирізається прямокутник для дверцят, через яку буде здійснюватися чищення котла від золи, після, прикріплюється ручка та петлі;
- Через бак казана (теплообмінник) проводять димову трубу в горизонтальному положенні;
- Роблять кришку і перевіряють конструкцію на предмет герметичності, щоб усі елементи щільно закривалися, інакше продукти горіння та дим проникатимуть у приміщення.
Процес горіння твердопаливного котла можна відстежувати по диму із труби. Використання опалювального обладнання цього виду є незамінним у багатьох випадках: для теплиць, будинків, приміщення для утримання тварин та багатьох інших. При дотриманні технологічного процесу складання та правильному обслуговуванні агрегат нешкідливий для людей і не викликає побічних ефектів.
Поетапний алгоритм установки твердопаливного котла
Схем підключення існує кілька, але алгоритм монтажу у всіх казанів однаковий:
- Спочатку вибирається приміщення під опалювальне обладнання, облаштовується вентиляція та димохід, готується підлога. Більш детально про те, які на ринку є сендвіч-труби та сендвіч-відводи для будівництва димаря дивіться, компанія «Термофест» у Казані допоможе вам визначитися з комплектуючими для димаря;
- Після установки агрегату всі примикання з підлогою (шви) закладаються силіконовим герметиком;
- За схемою підключення відбувається фіксація до котла зворотної та труби, що подає;
- За допомогою перехідного патрубка робиться необхідного перерізу димовідвідна труба;
- Як всі елементи системи підключені, проводяться пусконалагоджувальні роботи, тобто перевіряють обладнання на правильну працездатність. Термін служби котла та безпека значною мірою залежить від правильного монтажу.
Якщо взагалі немає навичок у роботі та підключенні котельного обладнання, фахівці рекомендують звернутися за кваліфікованою допомогою.
Іноді доцільно зробити своїми руками твердопаливний котел тривалого горіння: креслення та схеми є у вільному доступі. Вміння поводитися з інструментом та вмілі руки надають хорошу послугу при будівництві власного будинку чи дачі. Там завжди є необхідність спорудження будь-якої конструкції самостійно. Адже це значно здешевлює будь-яку витівку. Не виняток та опалювальні агрегати. За старих часів люди наймали пічника для кладки цегляних печей. Сьогодні найбільш популярними стали котли на твердому паливі тривалого горіння.
Принцип роботи твердопаливних котлів та їх пристрій
Тверде органічне паливо є найдавнішим джерелом енергії для людства. Відмовитись від нього повністю, навіть у сучасному світі, неможливо. Тим більше, що крім дров та кам'яного вугілля сьогодні з'явилося безліч інших видів горючих твердих речовин:
- брикети з торфу – висушений та спресований торф виділяє багато тепла при згорянні;
- брикети з відходів деревообробного виробництва – стисла тирса, стружка та кора дерев;
- березове вугілля – такий самий, як для мангалу;
- перероблене сміття зі звалищ;
- паливні опалювальні гранули – дрібне паливо, отримане пресуванням тирси. Можуть подаватись автоматично;
- звичайна суха тирса.
Зрозуміло, що все це паливо отримано шляхом переробки різних відходів, що вирішує проблему утилізації на підприємствах та йде у руслі «зеленої» економіки.
В результаті діяльності людини утворюється колосальна кількість відходів, які можуть бути перетворені на високоенергетичне паливо, що й зумовило появу на ринку опалювальних котлів на твердому паливі тривалого горіння. На відміну від звичайних печей, ці агрегати працюють не на згорянні палива, а на його розщепленні в результаті нагрівання. У робочій камері таких казанів згоряють газоподібні продукти розпаду твердого палива. Така схема роботи є у кілька разів ефективнішою, ніж звичайне спалювання органічного палива. Піролізний газ віддає велику кількість енергії.
Пристрій такої установки не дуже складний. Можна навіть спорудити своїми руками твердопаливний котел тривалого горіння. Креслення найпростішого варіанта виглядає так:
- закритий циліндричний бак, який має люк для закладки палива, піддувало та отвір для установки димоходу;
- всередині бака розташований розподільник повітря, що створює завихрення піролізного газу. Він кріпиться до рухомої телескопічної труби. Вся ця конструкція, схожа на поршень, давить на паливо зверху. Згоряння газу відбувається над поршнем, а паливо тліє під ним;
- теплообмінник убудований у верхній камері, де досягається максимальна температура.
Повільне тління твердого палива відбувається у нижній камері. Воно досягається регулюванням подачі повітря в піддувало. Газ, що виділяється, інтенсивно горить у верхній камері і нагріває теплоносій.
Котли на твердому паливі тривалого горіння можуть бути незамінними у приватних будинках, у господарських спорудах, гаражах та теплицях. Особливо вони будуть вигідні там, де є велике деревопереробне виробництво, оскільки відходи на таких підприємствах віддають майже безкоштовно. Потрібні ці агрегати і в місцевостях, де бувають регулярні перебої з газопостачанням. Такі установки мають багато переваг, але існує й один важливий недолік – дуже висока вартість. Саме тому сьогодні актуальне виготовлення своїми руками твердопаливних котлів тривалого горіння. Креслення для цього можна використовувати різного ступеня складності. Це від рівня майстерності.
Як зробити своїми руками твердопаливний котел тривалого горіння: креслення та схеми
Перед початком виготовлення котла необхідно визначитися з його конструкцією. Її вибір залежить від призначення агрегату. Якщо він призначений для опалення невеликого господарського приміщення, гаража або дачного будиночка, робити водяний контур не обов'язково. Обігрів такого приміщення відбуватиметься безпосередньо від поверхні котла шляхом конвекції повітряних мас у приміщенні, як від печі. Для більшої ефективності можна зробити примусове обдування агрегату повітрям за допомогою вентилятора. За наявності системи рідинного опалення в приміщенні необхідно передбачити пристрій у котлі контуру у вигляді змійовика з труби або іншої аналогічної конструкції.
Вибір варіанта залежить від типу твердого палива, яке потрібно буде використовувати. Для опалення звичайними дровами потрібно збільшений об'єм топки, а для застосування дрібних паливних гранул можна влаштувати спеціальну ємність, з якої гранульоване паливо подається автоматично в котел. Для виготовлення твердопаливного котла тривалого горіння своїми руками, креслення можна взяти і універсальний. Він підійде для будь-якого виду твердого палива, що використовується.
Розкажемо покроково, яким чином і з яких деталей можна зробити опалювальний котел на твердому паливі тривалого горіння за запропонованою схемою:
- підготуємо місце, де буде встановлено майбутній агрегат. Основа, на якій він стоятиме, повинна бути рівною, міцною, жорсткою і вогнетривкою. Найкраще для цього підійде бетонний фундамент або товста чавунна або залізна плита. Стіни потрібно оббити також вогнетривким матеріалом, якщо вони дерев'яні;
- збираємо весь необхідний матеріал та інструменти: з яких нам знадобиться апарат для електродугового зварювання, болгарка та рулетка. З матеріалів: листова 4 мм сталь; 300 – мм сталева труба зі стінками 3 мм, а також інші труби 60 та 100 мм діаметром;
- для того, щоб виготовити котел на твердому паливі тривалого горіння, потрібно з великої 300 мм труби вирізати шматок довжиною 1 м. Можна і трохи менше, якщо в цьому є необхідність;
- зі сталевого листа вирізаємо дно по діаметру труби і приварюємо його, забезпечивши ніжками зі швелера довжиною до 10 см;
- розподільник повітря виконуємо у вигляді кола з листа сталі з діаметром на 20 мм меншим, ніж труба. У нижню частину кола приварюється крильчатка з куточка розміром полиці 50 мм. Для цього можна використати і швелер аналогічного розміру;
- зверху в середину розподільника приварюємо 60-мм трубу, яка повинна бути вищою за казан. Всередині диска розподільника прорізаємо отвір по трубі, так, щоб був наскрізний тунель. Він потрібний для подачі повітря. У верхній частині труби врізається заслінка, яка дозволить здійснювати регулювання подачі повітря;
- в самій нижній частині котла виготовляємо невеликі дверцята, з засувкою і петлями, що веде в зольник для зручності видалення золи. Зверху в котлі прорізаємо отвір для димоходу і приварюємо в це місце 100 мм трубу. Спочатку вона йде під невеликим кутом убік і вгору на 40 см, а потім вертикально вгору. Прохід димоходу через перекриття приміщення має бути захищений за правилами протипожежної безпеки;
- закінчуємо спорудження опалювального котла на твердому паливі тривалого горіння виготовленням верхньої кришки. У її центрі має бути отвір для труби розподільника потоку повітря. Прилягання до стінок котла має бути дуже щільним, що унеможливлює попадання повітря.
Як я зробив твердопаливний котел тривалого горіння: відгуки та рекомендації
«Працюю на тартаку. Раніше возив додому сучки та зрізання возами. Дізнався про твердопаливний котел тривалого горіння, відгуки почитав і вирішив зробити. Вийшло. Тепер дров іде втричі менше, а тепла стільки ж».
Олександр Миколаїв, м. Сиктивкар
«Побачив у друга в гаражі чудо-котел. Машину ми з ним зранку ремонтували. Він, як дров у нього поклав, так більше до вечора і не торкався. Я нічого зрозуміти не міг, поки він не пояснив мені всю схему. Ось теж загорівся ідеєю собі в гараж поставити. Друг сказав, дасть креслення».
Микола Платонов, м.Сургут
«Якщо ви вирішили зробити, наприклад, у себе на дачі твердопаливний котел тривалого горіння, відгуки про яке знайшли в мережі, то робіть все чітко за схемою з дотриманням усіх правил безпеки. А то ось, сусід у мене спалив дачу, коли казан весь у дірах встановив».
Андрій Ширшов, м.Тюмень
Описаний вище опалювальний пристрій буде вірою та правдою, дозволяючи економити на енергоносіях. Однак, не забувайте робити все якісно, не відступаючи від схеми.
Котел на твердому паливі стане зручним виходом там, де потрібно створити дійсно ефективну систему обігріву за умови присутності інших видів енергоносіїв. Однак, перед охочими організувати свій побут часто постають кілька труднощів, що обмежують можливість придбання готового інженерного рішення.
В цьому випадку можна піти більш клопітким шляхом з якісним результатом – зробити твердопаливний котел своїми руками та виконати монтаж батарей опалення. Хоча на це піде час і деяка кількість коштів, отримане рішення буде ідеальним не тільки в плані опалення будинку, а й щодо оптимального розташування.
Найбільш прийнятні випадки роботи
Створювати твердопаливний опалювальний котел я своїми руками - ідеальний спосіб організації тепла в приміщенні для тих, хто не має можливості вносити зміни в архітектуру будівлі, влаштовувати окрему котельню і так далі. Також це стане зручним виходом для тих, хто бажає забрати стару дров'яну піч. Місце можна використовувати з користю.
До пошуку креслень твердопаливного котла для роботи власноруч вдаються ті, хто фізично не може забезпечити необхідні умови для тих готових рішень, які пропонуються до продажу. Наприклад, агрегати промислового виконання досить вимогливі:
- є критерії тиску в системі циркуляції;
- необхідно забезпечити тягу, для чого споруджується димохід із чіткими умовами до конструкції;
- часто потужність надмірна, тому за казаном необхідний постійний нагляд;
- іноді ефективність агрегату серійного виконання залежить від того, що входить до його обв'язування.
Створений своїми руками твердопаливний опалювальний котел має низку переваг, які для деяких можуть виявитися вирішальними.
- можливе розміщення дома старої печі, з використанням готового димаря;
- складання та підключення нічим не обмежуються, можна використовувати існуючі структури;
- оптимально підбирається потужність під розмір опалювального приміщення;
- структура опалення може бути сформована на будь-якому принципі циркуляції – гравітаційної чи примусової;
- форма пристрою нічим не обмежена, казан може бути ідеально розміщений у вільному просторі;
- конструкційне рішення може бути створене з урахуванням палива, що використовується – дрова, вугілля;
- пристрій створюється з огляду на бажаний режим роботи – варіюється розмір топки, об'єм і площа теплообмінника.
Як така схема твердопаливних котлів для виконання своїми руками не існує. Є низка принципів побудови та рекомендації щодо конструкційних рішень окремих вузлів. Решта – нічим не обмежена свобода творчості, а також розрахунок, що базується на характеристиках системи опалення та площі приміщень.
Деякі зауваження щодо вибору матеріалів
Щоб коефіцієнт корисної дії котла на твердому паливі, особливо саморобного, був вищим, слід дотримуватися кількох рекомендацій, що належать до матеріалів конструкції. Дотримання простих правил збільшить загальний термін служби виробу.
- Щоб забезпечити якісне згоряння палива, стінки топки повинні бути виготовлені з матеріалу з якомога меншою теплопровідністю. Ідеальна цегла, а в разі створення стін зі сталі, найкраще використовувати схему з прокладкою утеплювача (бетон, пісок) між двома стінами корпусу.
- Сталь, яка використовується при конструюванні вузлів котла, повинна мати товщину щонайменше 4 мм.
- Димар з металу, залежно від побічного застосування, має вимоги до товщини стінок. Якщо він використовується тільки для відведення продуктів згоряння, сталь повинна бути якомога товщою. Це сповільнить прогорання. Якщо ж застосовується «титан» як накопичувач води для гарячого водопостачання, димар виготовляється з листового металу 4 мм. У цьому випадку для забезпечення належної тяги потрібно нарощувати довжину вертикальної ділянки.
- Конструкція котла повинна передбачати два регулятори режиму роботи. Засувка димоходу забезпечує баланс тяги і впливає на швидкість згоряння палива. Нижні дверцята котла як джерело подачі свіжого повітря відповідає за якість «паливної суміші» в камері згоряння, яка складається з кисню та топкового газу.
Робимо пристрій самостійно
Щоб визначити план робіт, потрібно враховувати, що оптимальна схема твердопаливного котла, який працюватиме в тому числі, як джерело гарячої води повинна включати три основні елементи:
- нагрівальний блок, що складається з топки, зони накопичення золи та димоходу;
- тепловий акумулятор, який служить для підтримки режиму циркуляції, стабілізує температуру рідини в системі, що дозволяє досить нерівномірний режим роботи котла;
- накопичувач гарячої води – «титан», звідки братиметься рідина для побутових та гігієнічних потреб.
Особливих вимог до всіх систем немає. Приблизні цифри можна визначити так.
- Підсумкову потужність котла можна розрахувати за нормативними документами. Цифра дуже приблизна, заснована на обсязі топки, але не враховує характеру тяги та відхилення в тепловіддачі палива.
- Місткість теплоакумулятора можна вибрати, виходячи з рекомендацій щодо формування обв'язки твердопаливних котлів промислового виконання.
- Титан розраховується за приблизною потребою у гарячій воді. Для нього обов'язково умова присутності системи безпеки у вигляді клапанів для наповнення тиску.
Ідеальний матеріал для створення корпусу – цегла. Але багато хто воліє робити конструкцію з металу. Спосіб простіше вимагає меншого набору навичок, тому розглядатимемо саме його, оскільки основна частина, що стосується теплообмінника, не зміниться. 
Для роботи знадобляться:
- сталь листова, завтовшки 5 мм і більше;
- металевий куточок;
- грати колосників, можна купити готову, потрібного розміру або зварити її самостійно;
- дверцята топки та накопичувача золи;
- заслінка димоходу;
- нержавіюча сталь листова – потрібна для створення теплоакумулятора та накопичувача гарячої води;
- пісок річковий чи просіяний будівельний;
- зварювальний апарат, бажано з низькою потужністю;
- болгарка;
- дриль, свердла по металу;
- рулетка, шило, косинець, спиртовий будівельний рівень.
Метал можна придбати на спеціалізованих базах, які торгують металопрокатом. Багато хто з них надає послуги різання, тому корисно заздалегідь розрахувати конструкцію, щоб набувати майже готових деталей.
Так як конструкція з металу досить важка, збирання краще здійснювати безпосередньо там, де буде розташований агрегат. У результаті, після проведення всіх робіт по зварюванню, вийде блок, представлений на фото твердопаливного котла, він, до речі, також зроблений своїми руками.
Деталі створення теплообмінника
Існує дві базові конструкції, що представлені на схемах нижче: 
Принцип роботи абсолютно однаковий. Різниця у матеріалах, з яких виготовлені вузли. Блок із труб вимагає більшої кваліфікації, точності відрізки, а також проведення складних зварювальних робіт. Схема з плоскими накопичувачами легша у виготовленні, але підвищує вимоги до самого нагрівального блоку. Для досягнення оптимальних умов в камері згоряння буде потрібна дуже хороша тяга, достатня кількість палива до досягнення робочого режиму.
Монтаж теплообмінника в камері згоряння проводиться при дотриманні простої умови - відстань до стін корпусу повинна становити не менше 10 мм. Знаючи параметри корпусу, який вже виготовлено, можна максимально точно прорахувати параметри обмінника.
Підведення труб звороту та подачі системи опалення нічим не лімітовано. Іноді введення обратки проводиться попереду котла, там же робиться і зливне відведення для ліквідації води у разі проведення ремонтних робіт або тоді, коли приміщення залишається на зиму без опалення. На відео про опалювальний котел, який робиться своїми руками, показано, як створити теплообмінник і здійснити його монтаж усередині корпусу.
Залежно від тяги та конфігурації, можна варіювати конструкцію теплообмінника. Він може бути наступних типів:
- з горизонтальним чи вертикальним розташуванням труб;
- площинний, витягнутий по вертикалі або горизонталі;
- так званий "шахтний", коли вісь конструкції розташована під кутом. Такий теплообмінник застосовується рідко, для нього потрібна специфічна конструкція топки, яка переходить у похилий димар.
Виконуємо підключення розумно
Зібраний своїми руками твердопаливний опалювальний котел приєднується до системи опалення цілком звичайними способами, із застосуванням стандартних правил обв'язування. Найчастіше використовується гравітаційна циркуляція, тому можна дотримуватися простих правил організації системи:
- котел розташовується якомога нижче щодо радіаторів опалення;
- для регістрів використовуються труби великого діаметра;
- трубопроводи повинні розташовуватись під легким ухилом;
- розширювальний бачок обов'язковий, розташовується у верхній точці системи;
- обов'язкова можливість скидання тиску, зливу та додавання теплоносія в систему;
- кількість куточків, поворотних зон трубопроводів має бути мінімальною.
Також можна використовувати будь-які обв'язки, що використовують насоси примусової циркуляції. Однак такі схеми вимагатимуть наявності постійного енергоживлення, що може бути недосяжним. Тому для твердопаливного котла, зробленого самостійно, ідеальним буде обв'язування, засноване на моделі гравітаційної циркуляції. У неї в контур обратки включений насос примусової циркуляції з можливістю автоматичного перемикання на прямий трубопровід за відсутності напруги. Така система впевнено працюватиме у всіх випадках.
Звичайно, така робота вимагатиме досить багато часу, рекомендується залучати фахівців для зварювання теплоакумулятора та теплообмінника. Однак можна отримати оптимальний результат. Котел ідеально підійде до місця, будуть дотримані всі вимоги до потужності, що може бути дуже зручно в окремих випадках.
