Как сделать твердотопливный котел длительного горения своими руками: чертежи, схемы и инструкции

Схема котла

В последние годы вопросы обеспечения энергоэффективности домов ушли из сферы теоретических выкладок и стали практической задачей каждого домовладельца. Самым простым способом снизить затраты на отопление стало оборудование автономных систем. В газифицированных областях задача решается просто — установкой газового котла.

В негазифицированных районах проблема должна решаться другими способами с учетом доступного вида топлива, как правило, угля, дров или пеллет. В результате домовладельцы обратили внимание на котлы, работающие именно на этих видах топлива. Немаловажное их преимущество — простота конструкции. При этом схему изготовления твердотопливного котла длительного горения своими руками и чертежи к ней можно легко сделать домашнему мастеру.

Виды котлов

Существует несколько разновидностей котлов, работающих на твердом топливе. Сразу оговоримся, что не все эти виды пригодны для изготовления своими руками, поскольку некоторые из них имеют весьма сложную конструкцию.

Все существующие разновидности можно разделить на две большие группы:

Классифицируются они и по другим параметрам — направлению сгорания топлива, количеству контуров и т. д. Важными отличительными чертами можно считать мощность, размер и способ монтажа агрегата.

Пиролизные

В основе их работы лежит принцип пиролиза. Топливо в таком котле сгорает медленно. Низкая подача воздуха и высокие температуры горения приводят к образованию горючих газов, благодаря которым и увеличивается КПД агрегата.

Пиролизные котлы длительного горения отличаются сложной конструкцией, так что не всегда есть возможность сделать их своими руками. Однако сложно — не значит невозможно. При наличии материалов и опыта можно создать эффективный источник тепла, работающий по пиролизному принципу.

Классические

Классический котел довольно прост. По конструкции он напоминает обычную дровяную печь, отличаясь от нее более низкой скоростью сгорания топлива. Именно такие варианты чаще всего устанавливаются в самодельных котельных.

Классический дровяной котел без контура ГВС можно сделать из любой металлической бочки или отрезка стальной трубы. В нижней части выполняется топка, где сжигается твердое топливо — уголь, дрова, пеллеты, опилки и т. п. По сути, такой котел — это усовершенствованная печь-буржуйка. Однако он превосходит последнюю по эффективности обогрева и КПД. Простота конструкции позволяет устанавливать его не только в автономных отопительных сетях загородных домов, но и для обогрева гаражей, теплиц, подсобных помещений и т. п.

Длительное горение твердого топлива в таких котлах обеспечивается за счет водяного контура, выполняющего функцию теплообменника. По способу горения котел может быть:

• С нижним горением.
• С верхним горением.

Классические твердотопливные котлы

В котлах первого вида скорость горения регулируется силой подачи воздуха через поддувало. В простейших самодельных конструкциях регулировка осуществляется вручную, а в более сложных промышленных агрегатах — автоматикой. Для увеличения КПД необходимо сделать площадь теплообменника максимальной. Это позволяет увеличить емкость топки и количество топлива, единовременно загружаемого в котел. В результате он может работать без дозаправки в течение примерно полусуток.

Агрегат верхнего горения более продуктивен. Топливо в нем горит не просто медленно, но и равномерно. Промышленные агрегаты верхнего горения на одной закладке дров способны работать в среднем двое суток. Угольные конструкции на одной порции топлива могут функционировать около недели. Безусловно, стоимость такого котла очень высока, что делает его недоступным для значительной части потребителей. С другой стороны, несмотря на большую сложность конструкции по сравнению с классическим котлом нижнего горения он вполне пригоден для самостоятельного изготовления.

Шахтные

Интересная разновидность, которую без труда можно сконструировать и сделать своими руками. Основное преимущество шахтных котлов — возможность настройки на любой вид твердого топлива. Они одинаково хорошо и эффективно работают как на угле, так и на дровах или пеллетах.

КПД агрегата составляет не менее 75%, мощность — 15–20 кВт. Для обогрева небольшого загородного дома таких характеристик, как правило, бывает достаточно.

Строим классический котел

Печь длительного горения

Начинать изготовление котла необходимо с расчетов и выполнения чертежей, схем или, как минимум, эскизов. Расчеты позволяют определить необходимую мощность агрегата, а значит, выявить такие важные параметры, как объем топки, площадь теплообменника, объем разовой загрузки и т. п. Чертежи можно найти в сети или отчертить самостоятельно. Для создания простейшей конструкции может быть достаточно небольшого эскиза.

Оптимальный вариант — изготовление классического котла. Ведь разработать без наличия опыта и навыков эффективный и надежный пиролизный котел крайне сложно. Основой корпуса агрегата может быть труба или сварная конструкция из листовой стали. Все зависит от наличия возможностей и разработанного проекта.

Работа проводится в несколько этапов:

• Сваривание корпуса.
• Изготовление воздухораспределителя. С этой целью в верхней части приваривается небольшой кусок трубы с заслонкой для регулировки подачи воздуха в топку. В нижней части распределителя можно дополнительно установить крыльчатку.
• Формирование зольника и топки, установка дверок и другой фурнитуры.
• Установка крышки в верхней части корпуса.
• Монтаж готового котла на бетонный фундамент.
• Подключение к водяному контуру.
• Разгонная топка.

Если конструкция выполнена правильно, и не было ошибок при подключении агрегата к топливной сети, разгонная топка проходит без проблем. Это означает, что котел можно эксплуатировать без опаски.

Разгонная топка

Самодельный с листовой стали

Топить котел первый раз необходимо до наступления отопительного сезона — в случае обнаружения ошибок будет время на их исправление. Подобный агрегат способен работать на любом виде твердого топлива. Выбираем тот, который планируется использовать постоянно. Загрузка топлива выполняется через верхнюю крышку корпуса. Топка должна быть заполнена до уровня дымовой трубы. Для лучшего горения можно сбрызнуть загрузку специальной жидкостью для розжига.

По окончании загрузки крышка закрывается, и возвращается на место регулятор воздухоподачи. Один из недостатков подобной конструкции состоит в том, что снять верхнюю крышку, не убирая воздухорегулятор, невозможно.

Розжиг осуществляется через открытую воздушную заслонку с помощью горящей лучины. До тех пор пока топливо не начнет уверенно тлеть, заслонка должна оставаться открытой. Затем она немного прикрывается. При снижении скорости горения до недостаточного для эффективной работы уровня заслонку можно немного приоткрыть. При разгонной топке топливо в котле должно полностью прогореть.

Самодельные пиролизные агрегаты

Пиролизный котел своими руками

Основным отличием пиролизного котла от классического является наличие двух камер сгорания. В первой происходит процесс горения топлива, а во второй — выделяющихся пиролизных газов. Между камерами устанавливается колосниковая решетка. Для пиролизного котла важна подача кислорода. Принудительное нагнетание воздуха можно осуществить с помощью вентилятора и простейшей автоматики.

Схему и чертежи пиролизного котла лучше брать из надежных источников. Разрабатывать их самостоятельно можно только в том случае, если есть такие навыки. При необходимости в готовые чертежи можно внести изменения, благодаря которым котел будет идеально подходить к конкретным условиям эксплуатации. Простейший вариант самодельного пиролизного агрегата мощностью около 40 кВт можно собрать на основе котла Беляева.

Заключение

Сделанный своими руками твердотопливный котел отопления — это реальность. Имеющиеся в сети чертежи, наличие навыков, простейшие инструменты и материалы — вот минимум, позволяющий создать надежную и эффективную отопительную сеть в загородном доме, реализовав на практике энергоэффективное отопление. А все это вместе даст возможность существенно сократить расходы на обслуживание дома.