Каждому домовладельцу хочется обогревать зимой свое жилище как можно дешевле и при этом часто не бегать в топочную. На фоне возрастающих цен на энергоносители для домовладельцев с небольшим достатком можно попробовать самостоятельно сделать твердотопливный котел длительного горения.
Поперечный разрез котла длительного горения
Достоинства самодельного котла
Задача непроста, но вполне выполнима. Если нет никакой возможности сделать отопительную установку самостоятельно, то в крайнем случае ее можно заказать мастеру, который профессионально этим занимается. Такой подход имеет свои преимущества:
- Удастся ощутимо сэкономить денежные средства.
- Есть возможность сделать котел под собственные требования.
- Изделие будет обладать высокой ремонтопригодностью.
- Остается широкий простор для модернизации установки.
Чтобы обеспечить комфортные условия эксплуатации агрегата и не бегать в топочную каждые 4 часа, для закладки дров, обычно устанавливают котел верхнего горения. Он отличается простотой конструкцией, а продолжительность работы от одной загрузки в среднем составляет 12—18 часов в зависимости от вместительности топки. Если собирать такую установку самостоятельно, то объем камеры можно подобрать по высоте.
Конструкция котла длительного горения
Сначала следует изучить устройство котла длительного горения и его принцип действия, который отличается от обычных агрегатов. Корпус аппарата имеет круглую форму и устроен по принципу «труба в трубе», в промежутке между которыми заключена вода. Такая форма позволяет наиболее эффективно передавать тепло от стенок топки водяной рубашке. Патрубок для дымовых газов расположен в верхней части корпуса. Для подачи в дом горячего водоснабжения существуют двухконтурные котлы , в водяную рубашку которых встроен теплообменник для нагрева воды.
Самодельные твердотопливные котлы длительного горения
Спереди агрегат снабжен дверцей для загрузки дров, а в самом низу — зольника. Последний отделен от камеры сгорания колосниковой решеткой. Сквозь крышку проходит вертикальная труба, на ее конце внутри топки закреплен груз, к которому снизу приварены дугообразные завихрители воздуха. Камера заполняется топливом, оно поджигается сверху и придавливается грузом с трубой, поэтому принцип работы твердотопливного котла заключается в горении топлива сверху вниз. Воздух в рабочую зону поступает по вертикальной трубе, которая опускается вместе с грузом по мере сгорания топлива.
Подбор материалов
Принцип работы твердотопливного котла
В качестве материала для топки можно взять трубу диаметром от 300 до 500 мм и толщиной не менее 4—5 мм. В некоторых случаях умельцы применяют баллон из-под пропана, его диаметр составляет 300 мм. По этой причине из баллонов можно изготавливать котлы малой мощности, кроме того, он имеет высоту 1015 мм, что ограничивает вместительность будущей топки. Агрегат из баллона не будет служить долго, так как толщина его стенок составляет 3 мм, а марка стали – обычная Ст3.
Для агрегатов малой мощности толщина водяной рубашки должна составлять 30 мм, вторую трубу подбирают на 60 мм больше с учетом толщины стенки, для баллона подойдет Ø377 мм. Если вы приняли диаметр топки 300 мм с высотой 1,5 м, то можно увеличить толщину водяной рубашки до 50 мм, применив для нее трубу Ø426 мм из стали марки 20.
Вертикальную трубу берут из стали обыкновенного качества Ø76 или Ø57 мм, груз делается из металла толщиной 8—12 мм. Еще потребуются отрезки трубы Ø120—150 мм для патрубка дымохода и Ø32—57 мм на выходы теплоносителя, лист металла 40х4 мм для изготовления жесткостей рубашки и дверец топки и зольника. Колосниковую решетку надо будет вырезать из железного листа толщиной 10 мм.
Инструкция по изготовлению
Прежде чем начать изготовление твердотопливного котла , нужно определиться с размерами деталей, разметить, заготовить и порезать металл:
- Изготовить дно и крышку для котла. В случае с баллоном, отрезать его верх и днище по сварным швам, которые потом зачистить.
- В обеих трубах сделать проемы для дымохода, загрузочной и зольной дверец. Стараться не делать их большими, вырезать ровно настолько, чтобы хватило места для загрузки топлива и чистки. Порезать заготовки дверец для этих проемов.
- Отмерить и отрезать вертикальную трубу для воздуха, штуцеры для теплоносителя.
- Сделать заготовку груза круглой формы, диаметр должен быть на 5 мм меньше внутреннего размера топки. По его центру выполнить отверстие по наружному размеру воздушной трубы.
- Отрезать полосы для завихрителей воздуха, жесткостей водяной рубашки, приготовить патрубок дымохода.
- Изготовить колосниковую решетку, вырезав по внутреннему диаметру топки, сделать в ней пазы для золы.
Изготовление твердотопливного котла своими руками
Соборка котла должна выполняться с помощью электросварки. Первым делом нужно герметично установить днище и обрамления проемов для дверец, предварительно приварив к наружной стенке трубы топки ребра жесткости. Нет смысла их делать на всю высоту рубашки, поскольку внутри их невозможно будет приварить. Поэтому ребра можно поставить сверху и снизу на длину сварочного электрода, да еще вокруг вырезанных проемов. Потом внутрь топки приварить колосниковую решетку.
Некоторые производители выпускают двухконтурные твердотопливные котлы для обеспечения в доме горячего водоснабжения. Вы тоже можете сделать такой, поставив внутрь водяной рубашки теплообменник. Это нужно выполнять на данном этапе сборки, пока не приварена верхняя крышка. Следующий этап – крепление патрубков теплоносителя и дымохода, который обваривается с двух сторон. Затем обшивка рубашки окончательно приваривается к ребрам жесткости.
Далее, воздушная труба вставляется в отверстие груза и обваривается, после чего к нижней его части крепятся сваркой завихрители воздуха. Готовый узел вставляется в топку, после чего сверху надевается и герметично приваривается крышка. Последний этап – изготовление дверец на регулируемых петлях и установка их на корпус агрегата. Теперь можно проводить испытания, на практике КПД котла выходит не хуже, чем у заводского — 80–85%.
Полезные дополнения
Чтобы модернизировать самодельный агрегат, придется купить некоторые комплектующие для твердотопливных котлов. Сюда входят приборы контроля и безопасности: термометр, манометр, автоматический воздухоотводчик и предохранительный сбросной клапан. Можно еще добавить нагнетатель воздуха, дымосос и автоматику к ним. Нагнетатель ставится на крышке корпуса, для него надо будет сделать отдельный проем. Пульт и дисплей блока управления выносится на стену.
Группа безопасности
Для защиты от вскипания применяется группа безопасности твердотопливного котла. Она включает в себя манометр, воздухоотводчик и сбросной клапан, закрепленные на одном коллекторе. Группа устанавливается на выходном патрубке теплоносителя без применения запорной арматуры.
Чтобы регулировать интенсивность горения, нужно поставить терморегулятор, который также можно изготовить самостоятельно. В простейшем случае это заслонка, закрепленная сверху воздушной трубы. С ее помощью можно вручную перекрывать часть проходного сечения трубы и уменьшать количество воздуха для горения. При автоматизации ставится датчик температуры в рубашку агрегата и подключается к блоку управления.
В некоторых случаях практикуется принудительное создание тяги с помощью вентилятора на выходе дымовых газов. Такой дымосос монтируется в дымоходную трубу на горизонтальном участке. Однако это ведет к удорожанию конструкции, поскольку в качестве дымососа должен применяться вентилятор, выдерживающий температуру перемещаемой среды до 200 ⁰С.
Заключение
Задача по изготовлению установки длительного горения имеет некоторые сложности, но обладает многими преимуществами, например, низкой стоимостью. Главное – правильно все рассчитать и качественно выполнить сборку. Также надо учесть, что котельная для твердотопливного котла должна иметь достаточную высоту для подъема трубы с грузом.
Если процесс изготовления показался для вас сложным, возможно лучшим решением будет самостоятельно выбрать твердотопливный котел за адекватную цену.
