Самодельные котлы длительного горения на дровах: рекомендации по изготовлению простых конструкций

Самодельны котел

«Долгоиграющие» твердотопливные печи и котлы весьма востребованы сегодня.

Вот только цена у этих замечательных приборов, мягко говоря, кусается.

Поэтому вполне логичным кажется вопрос: а нельзя ли сделать подобный теплогенератор самостоятельно, взяв в качестве прототипа одну из фирменных моделей?

Ведь по большому счету, это всего лишь железный короб с дверцами и трубами, который легко можно сварить в домашних условиях при помощи обычного ручного сварочного аппарата. Из этой статьи вы узнаете, какими бывают самодельные котлы длительного горения на дровах и из чего они изготавливаются.

Принцип работы котла

Прежде всего, давайте уясним, как именно дрова и другие виды твердого топлива можно заставить гореть дольше? Первое, что приходит на ум – увеличить объем закладки, то есть сделать топку более вместительной.

Действительно, если обычный котел при мощности в 20 – 22 кВт оснащается топкой объемом чуть больше 50-ти л, то у приборов с длительным горением при той же мощности этот показатель достигает 100 – 150 л, а у некоторых «мастодонтов» — более 250 л.

Котел долгого горения

Котёл длительного горения Буржуй — принцип работы

Но простой эксперимент покажет, что данная мера сама по себе положительного результата не даст, нужно придумать еще что-то. Есть несколько вариантов.

Обеспечить котел принудительной подачей воздуха (вентилятором)

Идея состоит в следующем: котел горит, как обычно, но при достижении температурой теплоносителя максимальных значений воздушная заслонка наглухо перекрывается. При этом жар в топливе еле теплится – котел переходит в режим ожидания и почти не производит тепла.

Когда температура теплоносителя падает до определенного значения, заслонка открывается.

Котел на твердом топливеНо чтобы дрова при этом снова разгорелись, воздух нужно подать принудительно, ведь тяга-то почти отсутствует. Для этого нам и нужен вентилятор. Недостатков у такого решения два:

  • для работы котла необходимо электроснабжение;
  • в конструкции имеются покупные компоненты: вентилятор, приводящий его в действие контроллер и термодатчик (такие наборы выпускаются многими производителями).

Поджигать топливо не снизу, а сверху

Такая технология получила название «верхнее горение». Идея проста: благодаря конвективным потокам огонь стремится двигаться вверх и гораздо менее охотно распространяется вниз, так что топлива при верхнем горении хватит на более долгий срок. Чтобы еще больше замедлить горение, воздух подается тоже сверху – строго в зону горения.

Превратить твердое топливо в газообразное

ДроваОчень эффективное, но при этом крайне простое решение.

Какие-либо химические препараты или сложное оборудование не потребуются.

Оказывается, если дрова или другую органику нагреть до высокой температуры при ограниченном доступе кислорода (чтобы не загорелись), они начнут разлагаться на различные газообразные вещества (такая смесь называется древесным газом), многие из которых способны гореть.

Таким образом, топку котла нужно будет разделить на две части: в одной будет происходить газогенерация (пиролиз), в другой – сжигание древесного газа.

Такая схема не только позволит котлу дольше работать на одной закладке, но и обеспечит более полное сгорание древесины (более высокий КПД и сравнительно чистый выхлоп). Да и золы в газогенераторных котлах остается очень мало.

Преимущества самодельных отопительных котлов на дровах

Главное достоинство изготовленного своими руками котла состоит в его низкой стоимости. Он обходится как минимум в два раза дешевле, чем покупной агрегат. Кроме того, домашний мастер получает возможность максимально подогнать возможности и параметры теплогенератора под свои нужды.

В то же время надо учитывать, что самодельный котел может быть более пожароопасным, чем покупной. Поэтому при его установке следует с особенным вниманием отнестись к правилам пожарной безопасности.

Котел на дровах своими руками

Наиболее доступным материалом для изготовления самодельного котла длительного горения для дома является стальной прокат – уголки, трубы, листы и т.д.

Сталь следует выбирать низкоуглеродистую, подходят марки от Ст 3 до Ст 20. Последняя является наиболее предпочтительной: изготовленные из нее котлы являются самыми долговечными (срок службы – до 15 лет).

Котел металлический длительного горения

Твердотопливный котел из газового баллона

У высокоуглеродистых марок типа сталь 35 и выше высокая температура может спровоцировать закалку, вследствие чего материал станет более хрупким. Идеальным материалом для топки является жаропрочная легированная сталь марок 12ХМ и 12Х1МФ, но она стоит дорого и обычной сваркой не варится (нужно варить в среде аргона).

Использовать лучше электроды марок МР-3С или АНО-21.

Самодельные конструкции дровяных котлов длительного горения

При самостоятельном изготовлении котла за основу можно брать такие изделия:

Железная труба

Котел из трубыОтличная заготовка для топки котла с принудительной подачей воздуха.

Автоматику (термодатчик + контроллер + вентилятор) можно установить польскую, например, от KG Elektronik (модель вентилятора – DP-02, контроллера – SP-05).

Заслонку применим гравитационную – она будет автоматически опускаться под собственным весом при отключении вентилятора.

Бочка

Из бочки удобнее всего делать котел с верхним горением. Наиболее популярный вариант – так называемая печь Бубафоня (авторство Афанасия Бубякина), прототипом для которой стал известный «долгоиграющий» котел марки Stropuva.

Буржуйка

«Легким движением руки» буржуйку превратим в котел с частичной газогенерацией. За образец возьмем популярную печь «Профессор Бутаков» и ее импортный аналог – печь Breneran (до 2005-го года — Bullerjan).

Отопительный котел комбинированныйЕсли в качестве основного топлива используются дрова, то для дополнительной страховки не помешает приобрести комбинированный котел. Котлы для отопления на дровах и электричестве — оптимальный вариант страховки от холода в случае, если не всегда есть возможность вовремя докинуть дрова.

О том, как подобрать идеальную пропорцию глины, песка и воды для кладки печи, расскажем тут.

А в этой статье http://microklimat.pro/otopitelnoe-oborudovanie/pechi/buleryan-s-vodyanym-konturom.html представлена инструкция по установке печи Булерьян с водяным контуром, а также отзывы об использовании данного оборудования.

Инструкция по изготовлению

Рассмотрим кратко особенности процесса изготовления каждого котла.

Котел с принудительной подачей воздуха

Чтобы прибор работал на одной порции дров около 12 ч, объем его топки должен составлять 112 л. За неимением трубы ее можно изготовить из стальных листов толщиной 4 мм.

Вокруг топки необходимо соорудить теплообменник объемом 50 л. Внутри него следует расположить дымогарные трубы (ду 50).

Колосниковую решетку, на которую будет складываться топливо, предлагается сделать из равнополочного уголка 50х5 мм.

Котел с наддувом

Котел с вентилятором самодельный

Его следует расположить так, чтобы наружный угол смотрел строго вниз – тогда поступающий снизу воздух будет рассеиваться наилучшим образом.

Топку и теплообменник нужно обмотать базальтовой теплоизоляцией, после чего вся конструкция помещается в корпус с дверцами.

Воздуховод с вентилятором и гравитационной заслонкой монтируется на задней стенке, на уровне зольной камеры.

Котел с верхним горением

Процесс изготовления печиВ фирменных котлах этого типа имеется два элемента, которые обывателю изготовить очень сложно:

  • камера предварительного нагрева воздуха;
  • телескопический воздуховод, через который подогретый воздух подается в зону горения.

Создатель печи Бубафоня предложил заменить эти узлы остроумным приспособлением.

Оно представляет собой тяжелый блин с отверстием внутри, к которому приварена труба.

Эта конструкция может двигаться в бочке-корпусе так же, как поршень в шприце. Блин укладывается на топливо, по мере прогорания которого (напомним, что розжиг осуществляется сверху) он будет постепенно опускаться вниз. При этом воздух будет засасываться через трубу прямо под блин, то есть в зону горения.

Проблема подогрева воздуха решается следующим образом: к нижней стороне блина радиально привариваются уголки, так чтобы их наружные углы смотрели строго вниз. Таким образом, мы получим каналы, по которым воздух, поступающий в центральное отверстие, будет направляться на периферию, то есть к стенкам корпуса. За время пути он нагреется до нужной температуры.

Если диаметр корпуса, а соответственно и поршня-блина, не очень велик, каналы из уголка следует сделать изогнутыми. В противном случае воздух нагреться не успеет.

Благодаря тому, что поступающий воздух имеет высокую температуру, в Бубафоне наблюдается частичный пиролиз, повышающий эффективность печи. В связи с этим целесообразнее делать агрегат не из бочки, а из газового баллона: его куполобразная верхняя часть послужит отличной камерой сгорания для древесного газа.

Бубафоня своими руками

Печь Бубафоня самодельная

На присоединенную к блину трубу устанавливают заслонку с ручным управлением. Также необходимо избежать подсоса воздуха через отверстие в крышке, сквозь которое проходит воздухозаборная труба. Герметизировать его нельзя, так как труба должна иметь возможность свободно двигаться. Проблема решается установкой гильзы, охватывающей трубу.

Чем длиннее она будет, тем больше станет гидравлическое сопротивление зазора между гильзой и трубой, при этом несанкционированный приток воздуха, соответственно, будет уменьшаться.

Буржуйка с частичным пиролизом

Внутренняя часть теплогенератора представляет собой стальную коробку, разделенную на три отсека:

  1. Нижний (примерно 25% высоты) является зольной камерой, над которой установлена чугунная колосниковая решетка или решетчатый под из стали толщиной в 4 мм.
  2. Верхний отсек также занимает 25% высоты коробки и отделяется от среднего отсека стальной перегородкой, не доходящей до задней стенки на 20% — 25% длины коробки. В перегородке имеются отверстия, общей площадью примерно 7% от горизонтального поперечного сечения коробки. Средний и верхний отсеки являются топкой: первый играет роль камеры газогенерации, второй служит для дожигания древесного газа.

В герметично закрывающуюся дверцу топки врезан воздухозаборный патрубок с заслонкой – поддувало. От положения этой заслонки зависит мощность теплоотдачи печи. Еще одна заслонка – шибер – устанавливается в дымоходе. В ней выполняется вырез, площадь которого составляет 25% от общей площади детали.

Шибером регулируют режим работы печи: при растопе его полностью открывают, благодаря чему топливо имеет возможность загореться. Затем шибер перекрывают — и печь переходит в режим тления с образованием пиролизного газа. Заслонка поддувала при растопе также переводится в полностью открытое положение, а после выхода на пиролизный режим перекрывается на необходимую величину.

Между печью и вертикальным дымоходом обязательно должен быть горизонтальный участок длиной от 0,8 до 1 м, функция которого состоит в замедлении сгорания дымовых газов.

Обычно печи этого типа эксплуатируют как конвекторы: внутри устанавливают несколько вертикальных труб, которые на 2/3 своего диаметра находятся прямо внутри топки. Благодаря такому расположению, проходящему через трубы воздуху удается отобрать 70% вырабатываемого печью тепла. Диаметр труб может составлять от 60 до 100 мм. Этот диапазон учитывает теплопроводность воздуха и его вязкость, так что выходить за его границы не рекомендуется.

Твердотопливный котелХотели бы вы узнать, как достигается принцип долгого горения в печах? Тогда следующая статья будет интересной для вас. Котлы длительного горения на дровах для дома — устройство, принцип работы и стоимость.

Пошаговая инструкция по облицовке камина своими руками представлена на этой странице.

Видео на тему


Поделиться:
Нет комментариев
×
Рекомендуем посмотреть