Як зробити котел тривалого горіння своїми руками – покрокове керівництво

Зміст:

Як працює агрегат
Конструкційні особливості та влаштування
Сильні та слабкі сторони
Рекомендації з виготовлення саморобного котла
Правила безпеки
Як зробити твердопаливний котел тривалого горіння своїми руками
Робота над кресленням корпуса
Димохідний патрубок
Зольник
Система подачі повітря
Теплообмінник
Остаточна збірка та монтаж
Тестування приладу
Монтаж в будинку

Оптимальним джерелом опалення для віддалених районів без газифікації та електрифікації є твердопаливний котел тривалого горіння. Завдяки надійності, економічності та ефективності він нерідко використовується для оснащення заміських будинків і котеджів.

Як працює агрегат

Звичайні твердопаливні котли здатні пропрацювати на одній закладці близько 6-7 годин. Якщо після закінчення цього часу в топку не підкинути чергову порцію палива, це приведе до зниження температури в будинку. Причина криється в циркуляції основного тепла в приміщенні за принципом вільного руху повітря: після нагрівання воно підіймається вгору і виходить на вулицю. Тепловий ресурс однієї закладки дров приладу тривалого горіння розрахований на 24-48 годин. В окремих моделях горіння підтримується майже тиждень.

Секрет тут ось у чому: на відміну від традиційних котлів, схема котла тривалого горіння містить не одну, а дві камери згорання. Перша з них призначена для спалювання палива, друга – для газів, що надійшли з першої камери. Якість процесу багато в чому залежить від своєчасної подачі повітря, для чого в конструкції є вентилятор. Подібний підхід є інноваційним: його вперше представила литовська компанія Stropuva у 2000 році, після чого креслення твердопаливних котлів тривалого горіння були взяті на озброєння провідними виробниками котельного обладнання.

На сьогодні агрегати, що працюють за цим принципом, є найбільш недорогим і практичним варіантом обігріву будинків в місцевостях, позбавлених газифікації. Суттю роботи приладів даного типу виступає верхнє горіння палива. Зазвичай місцем розташування топки є нижня частина: як наслідок, холодне повітря після нагрівання має можливість підійматися вгору. Котли тривалого горіння дуже схожі на піролізні: виділення основної порції тепла відбувається не від згоряння твердих брикетів, а від газу, який виділився при цьому.

Для згоряння усередині конструкції є спеціальний закритий простір. Камери з'єднані між собою телескопічною трубою, по якій газ з першого відділення надходить в друге. Процес його допалювання супроводжується змішуванням з холодним повітрям, що нагнітається вентилятором. Ця процедура виникає без пауз, до повного перегорання палива. Вона відрізняється досить високим температурним режимом – до +1200 градусів.

Камера для спалювання твердого палива має більш великі розміри: її об'єм іноді сягає 500 дм³. У неї можна завантажувати вугілля, тирсу, дрова, палети. Стабільне нагнітання повітря забезпечується вбудованим вентилятором. Процес горіння характеризується дуже повільною швидкістю витрати палива. Як наслідок, економічність котельного обладнання різко зростає.

Причина повільного горіння полягає у нагнітанні повітря, в результаті чого прогорає тільки верхня частина паливної закладки. Збільшення подачі повітря відбувається тільки після повного перегорання верхнього шару. У продажу є цілий ряд нагрівальних приладів, суттю яких є одне і те ж креслення котла тривалого горіння, на дровах. Різний ступінь їх економічності та ефективності пояснюється відмінністю розмірів, матеріалів виготовлення і наявністю додаткових функцій. Для роботи універсальних ТТ котлів можна використовувати будь-яке паливо, що значно спрощує їх обслуговування. Найбільш економічними моделями вважаються дров'яні ТТ котли.

Конструкційні особливості та влаштування

Порада: Використовуйте наші будівельні калькулятори онлайн, і ви виконаєте розрахунки будівельних матеріалів або конструкцій швидко та точно.

Камера для закладки палива будь-якого котла тривалого горіння відрізняється значними розмірами. Цей параметр безпосередньо впливає на час перегоряння паливної закладки. Зараз зустрічаються дві технології, які успішно конкурують між собою, реалізовані в ТТ котлах: йдеться про прилади Булер'ян і Стропува. Дорожнеча та складність виготовлення креслення котла тривалого горіння своїми руками ставить певні перешкоди на шляху поширення останнього з них на території нашої країни. На відміну від нього, метод Булерьян широко використовуємо народними умільцями для самостійної організації опалення заміських будинків.

Креслення котла тривалого горіння на твердому паливі Булерьян складається з наступних вузлів:

Металевого корпусу, який закриває внутрішні камери.
Нижньої камери для спалювання палива.
Верхньої камери для спалювання газу.
Дверцят для закладки дров. Вони розташовані у верхній частині конструкції через великі розміри нижнього відсіку для закладки ресурсу.
Димового патрубка. Він знаходиться у верхній частині котла та підключений до димоходу.
Зольна камера. Розташована внизу котла та призначена для його чищення.

Також є ще одна цікава деталь. Як відомо, у звичайних печах функція піддувала виконується зольником: саме через нього надходить необхідне для горіння повітря. У випадку з Булерьян зольний відсік робиться повністю герметичним: каналом подачі повітря тут є верхня повітряна камера. Для регулювання подачі кисню у верхній частині цієї камери є заслінка. По ходу згоряння дрова в топці поступово осідають, що призводить до опускання розподільника. Таким чином забезпечується безперервна подача свіжого повітря.

Щоб здійснити нове завантаження, розподільник легко можна повернути в початкове положення, потягнувши його вгору. Положення цього важеля служить своєрідним орієнтиром рівня залишкового палива: таким чином можна визначити, коли завантажувати наступну порцію дров. Котли Булер'ян відрізняються високою екологічністю, що пояснюється повним перегоранням палива та газу: вуглекислий газ в атмосферу практично не потрапляє. Читайте також: "Як зробити котел на дровах своїми руками – покрокова інструкція".

Влаштування твердопаливного котла тривалого горіння наступне:

Топка. Головний конструкційний елемент будь-якого котла або печі. Призначається для спалювання в ньому палива.
Відділ для допалювання газу. Тут догорають гази, що надійшли з топки.
Зольник. Відсік для складання попелу. Він потребує регулярного чищення.
Димар. Канал для відведення за межі житла продуктів згоряння.

Сильні та слабкі сторони

Великі розміри та складність виконання своїми руками креслення твердопаливного котла тривалого горіння робить сприятливим використання подібних приладів тільки у великих котеджах. Що стосується невеликих дач, то для них рекомендується вибирати більш економічні варіанти.

Основними перевагами ТТ котлів тривалого горіння є:

Високий ККД (близько 95%)
Автономність опалення.
Економічність.
Надійність і довговічність.
Висока ефективність.
Доступність палива.
Екологічність.
Широкий вибір палива (вугілля, дрова, тирса, палети).

Є також недоліки:

Великі розміри.
Необхідність обладнання окремої котельні.
Складний пристрій котла тривалого горіння на дровах.
Потреба в постійному обслуговуванні.

Котли даного типу мають досить пристойну вартість, однак такі конструкції можна виготовляти самостійно.

Переваги саморобних агрегатів:

Дешевизна.
Універсалізм в плані використовуваного палива.
Можливість подальших доробок з метою збільшення ефективності та додавання потужності.

Найскладніше – зробити конструкцію циліндричною: для цього необхідно використовувати вальцювальний верстат. Якщо його немає, існує варіант зі старими пропановими балонами. Також згодиться будь-яка труба відповідного перерізу: товщина металевих стінок повинна бути не менше 5 мм. У селах звикли задовольнятися невеликими цегляними печами, що демонструють хорошу ефективність при обігріві одноповерхових будинків і дач. Якщо ж потрібно опалювати великий котедж, то в такому випадку буде потрібно великий запас палива. Крім того, не уникнути великих перепадів температури в міру віддалення від печі, та й доглядати за нею набагато складніше, ніж за твердопаливним котлом.

Правила безпеки

Для досягнення гарної ефективності, довговічності та економічності саморобних котлів тривалого горіння, в ході їх експлуатації необхідно дотримуватися основних рекомендацій щодо пожежної безпеки:

Стежити, щоб температура всередині контуру не перевищувала граничних показників.
Живлячий трубопровід забороняється оснащувати запірним вентилем.
У безпосередній близькості від котла не повинні зберігатися легкозаймисті матеріали.
Вентиляція в приміщенні повинна бути повністю справною.
Прилад можна встановлювати тільки в окремій кімнаті (котельні). Цей момент продумується під час реалізації підготовчих заходів.

Обладнання котельні є найкращим варіантом, бо ТТ котли працюють трохи інакше, ніж звичайні печі на дровах. Крім того, зовні прилад не представляє естетичного інтересу, і швидше за все буде порушувати загальний інтер'єр. Оскільки використання твердого палива супроводжується появою бруду, найкраще встановити котел в нежитловій кімнаті.

Невеликі прилади потужністю не більше 35 кВт допускаються розміщувати в основному приміщенні: для зручності місце монтажу можна захистити цегельним простінком. Кімната, де буде розташований котел, повинна мати хорошу вентиляцію. Важливо організувати стабільний приплив кисню з вулиці.

Як зробити твердопаливний котел тривалого горіння своїми руками

Для роботи знадобляться такі інструменти:

Зварювальний апарат.
Пристосування для обробки металу.
Електродриль.
Рівень і рулетка.
Маркер.
Болгарка.
Рукавички та захист для очей.

Приступати до подібної процедури рекомендується тільки людям, які мають хоча б невеликий досвід поводження зі зварюванням і знати, як влаштований котел тривалого горіння. Наявність спеціального захисного одягу обов'язкова.

Також потрібно приготувати такі матеріали:

Порожній газовий балон.
Металевий лист.
Азбестовий шнур.
Сталеву трубу діаметром 60 мм.
Металеві петлі та ручки.
Металевий кутник і витяжку.
Базальтове волокно.

Робота над кресленням корпусу

Порожній пропановий балон оснащується розміткою, згідно з кресленнями твердопаливного котла тривалого горіння своїми руками. Виготовляється прямокутний отвір для дверцят зольника, призначених для видалення попелу. Зверху балона по колу проводиться рівна лінія під зріз капелюшка: обрізка здійснюється за допомогою болгарки.

У центральній частині виконується розмітка ніші для виведення димоходу: розміри цього отвору повинні перевершувати переріз труби. У кришці проробляється отвір і припаюється металеве кільце, яке щільно охоплює димовідвідний канал. Кільце з металу завтовшки 4-5 мм використовується для ошпарювання балона зсередини та зовні. На нього згодом буде одягатися кришка.

Димар внизу оснащується металевим колом, виконує функцію розподільника повітря. Кріпильні елементи наварюються по лінії зрізу балона поверх попередньо прокладеного азбестового шнура. При кріпленні зрізаної верхівки важливо, щоб вона вільно знімалася. Для зручності її можна оснастити металевою ручкою.

Димохідний патрубок

У верхній частині балона намічають отвір під патрубок, згідно з кресленнями твердопаливного котла своїми руками. Для вирізання димохідної труби використовується болгарка: приваривши патрубок поверх вирізаного отвору, одягають основний корпус димоходу.

Зольник

Для вирізання отвору під зольник використовується раніше нанесена розмітка. Дверцята виготовляється окремо з листового металу: їх фіксують до корпусу скобами. Щоб дверцята було зручно відкривати та закривати, вони оснащуються імпровізованою ручкою з металевого стрижня чи товстого дроту.

Система подачі повітря

Визначивши розмір внутрішнього діаметра балона, його переносять на металевий лист, зменшивши на 5 см. З нанесеної розмітки болгаркою вирізають круг. Далі з металевого кутика виготовляється шість рівних відрізків, довжина яких повинна дорівнювати ½ діаметра кола. У цій якості можна застосувати крильчатку, що має гострі лопаті. Під час приварювання металевих елементів важливо зберегти однаковий напрямок.

Теплообмінник

При виготовленні теплообмінника простіше всього використовувати принцип водяного контуру. Вибір його параметрів повністю залежить від бажань майстра. Розміри теплообмінника будуть безпосередньо впливати на об'єм палива, що завантажується за один раз: чим він більше, тим довші паузи між закладками дров. Для виготовлення корпусу приладу використовуються металеві листи товщиною 5-6 мм: їх добре проварюють на всіх стиках. Верхня і нижня частина корпусу оформляється патрубками для комутації труби подачі та зворотки. Центральна частина повинна мати отвір для завантаження палива.

Остаточна збірка та монтаж

Для того щоб встановити дверцята зольника, на корпусі спочатку треба намітити та вирізати нішу для доступу всередину камери. Далі в цей отвір монтуються герметичні дверцята. Балон вставляється всередину теплообмінника. Використовуючи зварювальний апарат, бак ретельно проварюють зверху: це дає можливість досягти герметичності корпусу, з розташованою всередині топкою круглої форми.

Під час роботи саморобного котла тривалого горіння з водяним контуром важливо досягти дозованої подачі повітря. Паливо завантажують максимально щільно: порожнечі між шарами повинні бути зведені до мінімуму. Буває так, що щільне укладання полін різного розміру ускладнене: в такому випадку ніші заповнюють папером або стружкою. Щільність твердопаливної закладки безпосередньо впливає на тривалість її горіння.

Порядок завантаження палива в ТТ котел:

Спочатку потрібно зняти обмежувач подачі повітря.
Провести закладку дров через спеціальний отвір, попередньо змастивши їх рідиною для швидкого розпалювання.
Обмежувач встановити на колишнє місце.
Далі слід запалити сірник і кинути його в топку.
Переконавшись в тому, що паливо починає поступово розпалюватися, дверцята щільно закрити.

В процесі перегорання палива буде спостерігатися поступова усадка труби всередині балона. Висота її положення дає точну інформацію про кількість дров в топці. Схема котла на вугіллі практично нічим не відрізняється.

Тестування приладу

Роботи по спорудженню котла найзручніше реалізувати в теплу пору року прямо на вулиці. Там же рекомендується провести випробування готової конструкції, приєднавши до неї тимчасовий димар. У тих випадках, коли планується опалювати великі приміщення, для виготовлення обігрівача рекомендується використовувати два встановлених один на одного балона.

Монтаж в будинку

Питання пожежної безпеки котла є дуже серйозним моментом. Для його встановлення краще передбачити окрему кімнату або куток, відокремивши його цегляною кладкою. Оскільки поверхня котла металева, висока ймовірність отримання опіків при необережному торканні до неї. Важливо також, щоб у місці монтажу була можливість зручно вивести димар на вулицю (через покрівлю або стіну). Для вільного доступу до приладу простір в 50 см по колу від нього звільняється від будь-яких предметів.

Правила встановлення:

Спорудження цегляної основи. Вона має складатися з двох суцільних рядів з цегли, і відповідати розмірам твердопаливному котлу тривалого горіння.
Відстань від топкових дверей до стіни - не менше 125 см. Відстань між боковими частинами та стіною повинна бути не менше 700 мм.
Між топковими дверцятами та стіною дотримується дистанція не менше 125 см. Простір між сторонами котла та стіною - не менше 70 см.
Якщо для спорудження стін використовувалася деревина, ділянки дотику котла та перекриття додатково оформляються металевим або базальтовим захистом. Те ж саме стосується ділянок виведення димоходу назовні крізь стіни чи стелю.
Котел встановлюють на фундаменті чітко по рівню. При цьому вихідний патрубок повинен розташовуватися на одній лінії з димоходом, в іншому випадку можливі порушення тяги в процесі експлуатації (прочитайте також: "Як працює регулятор тяги для твердопаливних котлів – види, принцип роботи, переваги").
Всі з'єднувальні вузли необхідно ущільнити герметиком.