Котел тривалого горіння своїми руками - креслення, виготовлення

1. Як збільшується тривалість горіння твердого палива
2. Класичний котел тривалого горіння
3. Інструменти і матеріали для виготовлення
4. Збірка опалювального агрегату
5. Котел з верхнім горінням палива
6. підготовка матеріалів
7. виготовлення теплогенератора
8. Висновок

Власників приватних будинків, які вирішили встановити твердопаливний котел опалення, в першу чергу турбують 3 параметра - теплова потужність агрегату, його ціна і тривалість горіння з 1 завантаження. Ці параметри пов'язані між собою, чим більше потужність і тривалість роботи, тим вище вартість теплогенератора. Єдиний спосіб скоротити витрати - зробити котел тривалого горіння своїми руками або доручити роботу майстрам. Представляємо 2 конструкції ТТ-котлів, докладні креслення і порядок виготовлення опалювачів.

Як збільшується тривалість горіння твердого палива

Мрія багатьох домовласників - поставити котел на твердому паливі , До якого не доведеться бігати з дровами кожні 4-6 годин. Користуючись цим, виробники і продавці опалювальної техніки застосовують приставку «тривалість горіння» до всіх підряд теплогенератора, в тому числі і пелетних, який працює самостійно до 7 діб.

Різновиди класичних котлів зі збільшеною паливної камерою

Тривалість процесу горіння прийнято обґрунтовувати використанням режиму тління при обмеженій подачі повітря. Але спалювати дрова і вугілля подібним способом неефективно, і ось чому:

1. Дров'яні і вугільні котли досягають свого ККД 70-75% під час максимального горіння. При тлінні ефективність агрегату знижується до 40-50% (як у звичайній буржуйки).
2. Тліючі дрова виділяють мало теплової енергії. Кому потрібен «довгограючий» теплогенератор, що не обігріває будинок в повній мірі?
3. Свіжозрубане дерево певних порід (наприклад, тополя, верба) і низькокалорійне паливо неможливо нормально спалити в режимі тління.

Заводський котел зі збільшеним паливником, де дрова горять зверху вниз

Насправді, твердопаливні котли тривалого горіння - це ті, що мають збільшену паливну камеру, тільки її розмір впливає на тривалість процесу при інших рівних умовах. Принцип простий: чим більше в топці дров, тим довше вони горять і виділяють тепло.

Побутові котли, здатні працювати з однієї закладки 8-12 годин на дровах і до 24 годин на вугіллі , Бувають таких видів:

• класичні, з примусовою подачею повітря;
• що діють за принципом верхнього горіння (типу прибалтійської «Стропува»).

Ці конструкції ТТ-котлів цілком реально виготовити в домашніх умовах за наявності необхідного інструментарію і практики в зварювальному справі. Ще на просторах інтернету можна зустріти креслення шахтних котлів на твердому паливі і тирсі, але такі опалювачі досить громіздкі і непрості у виготовленні, а тому заслуговують окремої теми.

Класичний котел тривалого горіння

В даному розділі вашій увазі пропонується саморобний опалювальний агрегат на дровах і вугіллі, розроблений і зроблений нашим експертом Віталієм Дашко . Майстер зібрав на замовлення кілька десятків подібних теплогенераторів різної потужності, постійно вдосконалюючи конструкцію. Короткий огляд ТТ-котла дивіться на відео:

Надійність і ефективність котлів вже перевірена часом на різних об'єктах. Технічні характеристики представленої моделі агрегату наступні:

• потужність - 22-24 кВт;
• тривалість горіння (в середньому) на дровах 10-12 годин, мінімум - 8 год;
• то ж, на вугіллі - до 1 доби;
• ККД - 75-77%;
• максимальний робочий тиск в системі опалення - 3 Бар, номінальне - 1.5 Бар;
• кількість води в котловому баку - 50 л;
• маса вироби - 150 кг;
• розмір завантажувального отвору (ширина х висота) 360 х 250 мм;
• загальний обсяг топки - 112 л, корисний (під завантаження палива) - 83 л;
• глибина топки - 46 см, оптимальна довжина поліна - 40 см.

Для довідки. Майстер виготовляє котли тривалого горіння різної потужності, в лінійку входять агрегати на 16, 24, 36 і 130 кВт. Ціна готового виробу на 24 кВт при замовленні у майстри становить близько 450 у. е. Всі питання і уточнення, пов'язані з пристроєм твердопаливного котла і його виготовленням, можна обговорити особисто з Віталієм, чиї контакти вказані на сторінці «Наші експерти» .

Пристрій і габаритні розміри дров'яного котла тривалого горіння для виготовлення своїми руками показані на кресленні:

Теплогенератор успішно функціонує як на дровах, так і на вугільному паливі. Корисна місткість топливника порахована до нижньої кромки завантажувального отвору, оскільки камеру небажано заповнювати доверху. Робота котла відбувається в такому порядку:

1. Після закладки та розпалювання твердого палива дверцята герметично закриваються.
2. На електронному блоці управління виставляється бажана температура теплоносія, рекомендується не нижче 50 ° С. Потім блок включається в роботу натисканням відповідної кнопки, запускається вентилятор.
3. При розігріві до встановленої температури вентилятор вимикається, доступ повітря в топливник припиняється. ТТ-котел знаходиться в режимі очікування, дрова тліють дуже слабо і практично не дають тепла.
4. Після падіння температури в котловому баку контролер дає команду на запуск вентилятора і процес горіння в топці поновлюється.

Контролер змінює продуктивність вентилятора на свій розсуд з метою досягти максимальної ефективності горіння. Спалювання тлінням в даному саморобному котлі відсутня, він або знаходиться в стані очікування, або спалює дерево і вугілля в інтенсивному режимі.

Внутрішній устрій агрегату показано на кресленнях котла в розрізі:

В опалювальній установці реалізований класичний спосіб спалювання твердих видів палива з прямою передачею тепла стінок водяної сорочки і склепіння, що є днищем котлового бака. В цей бак занурений жаротрубний теплообмінник, що відбирає теплоту димових газів. Підігрітий в каналі повітря подається в топку знизу, через колосникові грати. Тривалість горіння забезпечується за рахунок:

1. Великого обсягу топливника.
2. Повного перекриття доступу повітря в топку в режимі очікування. Після відключення вентилятора спрацьовує гравітаційна заслінка, закриває повітропровід і таким способом не дає тязі димоходу роздувати вугілля.

Пристрій задньої частини і жаротрубного теплообмінника зображено на наступному кресленні:

Інструменти і матеріали для виготовлення

На заготовки для складання твердопаливного котла довгого горіння зазвичай йде низьковуглецевий сталь марок Ст 3, 10, 20. Кращий варіант - Ст 20, зроблені з неї теплогенератори служать до 15 років. Сталь, що містить більше вуглецю (Ст 35, 45) має властивість прікаліваться від високої температури, а тому для зварювання теплогенератора непридатна.

Якщо у вас є достатній досвід зварювальних робіт і можливість купити метал дорожче, то камеру згоряння можна виготовити з жароміцної сталі, легованої хромом і молібденом (наприклад, 12ХМ, 12Х1МФ). Як самостійно визначити марку сталі з достатнім наближенням, розказано в цій статті .

Перелік заготовок, з яких ви станете збирати твердопаливний котел своїми руками, наведено у вигляді таблиці:

Порада. Заготовки найкраще рубати на гільйотинних ножицях де-небудь в майстерні. Так ви заощадите масу часу на ручну різання і зачищення від задирок.

Додатково будуть потрібні такі матеріали:

• куточок равнополочний 50 х 4 мм для виготовлення колосників;
• труба DN50 - на теплообмінник і патрубки підключення системи опалення;
• труба DN150 - на димохідний патрубок;
• труба профільна 60 х 40 мм для повітряного каналу;
• смуга сталева 20 х 3 мм;
• базальтовий утеплювач щільністю 100 кг / м³ і товщиною 2 см;
• гладкий листовий метал 0.3-0.5 мм з полімерної забарвленням;
• готові ручки на дверці;
• шнур, картон азбестовий.

З інструментів варто відзначити апарат зварювальний, болгарку та дриль, для зварювання використовуються електроди АНО-21 або МР-3С. Решта - стандартний набір вимірювальних пристроїв та інструментів, наявний в кожному будинку.

Вентилятор і блок управління польського виробництва підходить до будь-якого саморобному ТТ-котла

Застосовуваний в ТТ-котлі комплект автоматики, що складається з блоку управління, вентилятора і датчика температури - польського виробництва (не переплутайте з китайським, він виглядає так само). Маркування блоку управління - KG Elektronik SP-05, вентилятора - DP-02.

Збірка опалювального агрегату

Перший етап виготовлення котла довгого горіння полягає в складанні корпусу топливника з металу товщиною 4 мм зварюванням на прихватках. Все починається з днища агрегату, до якого прихоплюють бічні стінки, кришка зводу і прорізи для дверцят, як зображено на фото:

Лист днища випускається в кожну сторону відповідно до креслення, в той же час він служить нижнім обрамленням дверцята зольника. Всередині камери на зварюванні закріплюються полички з куточків, куди буде спиратися решітка. Зібраний топливник ретельно проваривается по всім стиках і перевіряється на герметичність.

Другий етап - монтаж водяної сорочки з металу 3 мм. Її товщина у бічних стінок становить 2 см, тому до корпусу топливника слід приварити відрізки сталевої штаби, випустивши їх на 20 мм. До них прихоплюють сталеві листи обшивки.

Увага! Водяна сорочка починається на рівні колосникових грат і не омиває зольную камеру.

Посередині в шаховому порядку ставляться так звані кліпси. Це сталевий круг, пропущений через отвори в стінці котлового бака і приварений до топки встик. Другий кінець кліпси обварюється навколо отвору, як показано на фото:

На фото праворуч видно, де знаходиться низ водної сорочки, зліва - котельної бак

Кілька слів про те, як зробити додаткові кліпси по краях водяної сорочки саморобного твердопаливного котла. Потрібно взяти смугу 20 мм і вставити її з торця між стінок на глибину 50-100 мм, а потім приварити по обидва боки.

Третій етап - монтаж жарових труб в верхню частину котлового бака. Для цього в задній і передній стінці згідно з кресленням прорізаються отвори, куди вставляються труби. Їх торці герметично проварюються, як і всі стики водяної сорочки.

Жарові труби теплообмінника розходяться віялом від димоходного патрубка

Четвертий етап - виготовлення дверцят і колосникових грат. До дверцята зсередини приварюють смугу в 2 ряди, а між ними вкладають азбестовий шнур, це буде ущільнення притвору. Колосники роблять з куточків №5, приварених зовнішнім кутом вниз. Так вони служать розсіювачами повітря, що подається вентилятором в зольник.

На п'ятому етапі в стінки котлового бака врізаються штуцери для приєднання виходу та повернення трубопроводу, встановлюється патрубок димоходу і повітряний канал з труби 60 х 40 мм з фланцем кріплення вентилятора. Повітропровід входить в зольную камеру на середині задньої стінки, відразу під водяним контуром.

Етап шостий - приварювання дверних петель і заставних деталей шириною 2 см для кріплення декоративної обшивки котла тривалого горіння.

Етап сьомий, останній. Котлової бак обкладається з бічних сторін і зверху базальтовим утеплювачем, останній фіксується за допомогою шнура. Після залишається прикрутити листи фарбованого металу саморізами до закладних деталей і встановити дверцята.

Щільне базальтове волокно добре утеплює корпус і спокійно витримує високу температуру. Скловату застосовувати не варто

В кінці до відповідного фланця воздуховода кріпиться вентилятор, а блок управління встановлюється на котлі зверху. Датчик температури необхідно вкласти під базальтовий утеплювач з боку задньої стінки агрегату. Крім того, в конструкцію саморобного котла тривалого горіння можна внести ряд корисних доповнень, якщо Ви захочете

• вбудувати в котельній бак водяний контур підігріву води на ГВС;
• передбачити занурювальну гільзу для установки термометра - на випадок відключення електрики, коли дисплей контролера згасне;
• то ж - для монтажу групи безпеки;
• встановити електричний ТЕН, який підігріває теплоносій після прогорання дров.

Кілька слів про те, як зробити циркуляцію гарячої води в твердопаливних котлі з метою її нагрівання на господарські потреби. Потрібно взяти 10 м мідного трубки діаметром 8-12 мм і вигнути з неї змійовик у вигляді спіралі. Остання намотується всередині котлового бака навколо жарових труб, а кінці виводяться назовні з заднього боку агрегату. Отримуємо двоконтурний котел тривалого горіння.

Примітка. Практика експлуатації даних теплогенераторів показала, що монтаж електричного нагрівача необхідний тим домовласникам, хто бажає опалювати будинок за нічним тарифом. В інших випадках тривалості горіння вистачає, щоб не бігати в котельню серед ночі з метою підкинути дров.

Плівку з фарбованого металу краще зняти відразу, а дверки покрити термостійкої емаллю

Ніжки агрегату можна приробити на будь-якому етапі, вибравши відповідні відрізки металопрокату. Подробиці і секрети збирання ТТ-котла дивіться в авторському відео майстра - творця опалювального агрегату:

Котел з верхнім горінням палива

На пострадянському просторі дані теплогенератори відомі в двох різновидах:

1. Прибалтійські агрегати фірми «Стропува» (Stropuva) і їх похідні від інших виробників.
2. Дров'яні печі типу «Бубафоня».

Невідомо, який з опалювачів з'явився раніше, але піч Бубафоня завоювала широку популярність як обігрівач для дач, гаражів та інших будівель з низькими вимогами до естетики вироби. Чого не можна сказати про котлах верхнього горіння, хоча багато їх чомусь вважають єдино можливою версією твердопаливних теплогенераторів тривалого спалювання. Насправді, їх єдиний козир все той же - топливник великих розмірів.

Принцип дії подібних котлів полягає в горінні палива, пригніченого вантажем, у напрямку зверху вниз. Причому повітря подається в зону спалювання теж зверху, по телескопічною трубі, з'єднаної з вантажем. Робоча схема агрегату показана на малюнку:

Оригінальна схема котла, взята з сайту stropuva.ru

В процесі експлуатації котлів Stropuva проявилося безліч недоліків, про що свідчать і відгуки власників на форумах:

1. Не можна підкинути в топку полін, поки не згорить попередня закладка. Фізично це можливо, але тоді принцип верхнього спалювання порушиться, полум'я охопить усі верстви палива.
2. При роботі на свіжих тирсі та інше малому смітті залишки палива «зависають» на стінках.
3. Ефективність ТТ-котла не надто висока, оскільки в ньому відсутня теплообмінник. Через камери нагріву повітря і великого топливника для теплообмінника не залишилося місця.

Більше критичних недоліків у теплогенератора немає, а де-не-що в саморобній версії можна виправити за своїм розумінням. Наприклад, поставити днище і колосники, організувавши зольную камеру. Позбутися від нестачі з довантаженням теж можна, якщо поставити між завантажувальним і зольним прорізом додаткову дверцята. Дана ідея модернізації котла верхнього спалювання належить іншому нашому експерту - Володимиру Сухорукову, про що він розповідає в своєму відео:

підготовка матеріалів

Круглий корпус створює деякі незручності в виготовленні, але і квадратним його не зробиш, - паливо стане «зависати» по кутах. Є проблема і з складанням телескопічною труби з вантажем, так що цю частину краще взяти від печі Бубафоня. Креслення котла тривалого горіння, порівнянного за розмірами з класичною версією, виглядає так:

Перед тим як зробити котел, підбираємо матеріали за кресленням:

• труба DN 400 зі стінкою 5 мм - на топливник;
• то ж, DN 50 - на подачу повітря і водяні патрубки;
• то ж, DN 100 - для димоходу;
• заготовка з листа товщиною 10 мм круглої форми з діаметром 38 см;
• смуга 40 х 4 мм - для розподільників повітря;
• арматура діаметром 16-20 мм періодичного профілю - на колосники;
• базальтова вата товщиною 3 см і щільністю 100 кг / м³;
• тонколистовий метал з полімерним покриттям.

Вибір матеріалу водяної сорочки залежить від способу її монтажу, адже у домашнього майстра навряд чи знайдуться в запасі вальці, здатні надати металу товщиною 3 мм форму циліндра. Варіанти такі (показані нижче на схемі):

1. Схема №1. Взяти тонкостенную трубу більшого діаметра, хоча знайти таку непросто, а звичайна сильно обтяжить котел.
2. Схема №2. Два листа металу зігнути в 2 місцях під кутом 60 °, а потім зварити дві половинки разом. Знадобиться прес - листогиб.
3. Схема №2 в іншому виконанні. Варити сорочку з 6 листів - сегментів на кліпсах.
4. Схема №3. Зварити прямокутний короб, чому збільшиться обсяг котлового бака.

Схему №2 можна реалізувати двома способами - зварити з 2 зігнутих половинок або 6 плоских листів

Також знадобиться листовий метал 3 мм на обрамлення дверцят, дно з кришкою і повітряну заслінку.

виготовлення теплогенератора

Виробництво робіт починається з вирізання заготовок і отворів в стінці труби за розмірами на кресленні. З вирізаних частин робляться дверцята, до них приладжуються навіси і покупні ручки. З арматури вариться решітка, показана на фото:

В цілому алгоритм збірки котла верхнього горіння виглядає так:

1. У круглій заготівлі для вантажу прорізаті отвір, Вставити в него трубу и ошпарити.
2. До ніжньої части вантажу пріваріті 6 вигнутий смуг, что послужать розподільнікамі Повітря.
3. Прікріпіті до топки днище, Встановити всередину колосники.
4. Вирізавши отвір по центру кришки для повітряної труби, приладнати її до топливнике. Перед цим потрібно поставити трубу з вантажем на місце.
5. Приварити патрубок димоходу.
6. Змонтувати водяну сорочку за обраною схемою, герметично ошпарити все стики.
7. Провести врізки патрубків для теплоносія.
8. Виконати утеплення і обшивку котла, встановити дверцята.
9. Поставити на верх повітряної труби заслінку.

Для розподілу повітря досить шести смуг-розподільників

Встановити автоматику і наддув на котел тривалого верхнього горіння важко, оскільки до рухається трубі вентилятор не приставиш. Треба змайструвати гнучкий рукав, а для датчика температури передбачити занурювальну гільзу. Вкласти його під утеплювач не можна, тому що зона горіння в даному виді опалювачів постійно зміщується вниз.

Проводити випробування котла краще, звичайно, на вулиці

Висновок

Обидві конструкції твердопаливних котлів тривалого горіння, зроблені своїми руками, мають право на життя. Але виготовити надійний опалювальний агрегат непросто - стики металу потрібно проварювати якісно і герметично. Без досвіду і кваліфікації зварника не обійтися. Звідси висновок: якщо бачите, що ні здолаєте самостійну збірку або у вас немає на це часу, звертайтеся до майстрів. Так ви заощадите до 50% коштів у порівнянні з покупкою заводського ТТ-котла.