Самодельные котлы длительного горения на дровах

Жильцы частного сектора, решившие приобрести твердотопливный котёл для обогрева дома, в первую очередь интересуются тепловой мощностью оборудования, ценой и длительностью горения с одной загрузки. Эти параметры взаимосвязаны между собой: при большей мощности и продолжительности функционирования выше цена прибора. Существует вариант, при котором расходы сокращаются вдвое — самодельные котлы длительного горения на дровах.

Характеристика и виды котлов

В загородных посёлках (где нет газопроводов) постоянно решается вопрос об улучшении качества отопления домов. Обычные печи на угле и дровах получили повсеместное использование, а сейчас, имея новые технологии, они являются не единственным способом обогрева.

Прекрасно можно заменить старые печи котлами длительного горения на дровах, являющимися сравнительно новыми конструкциями, которые работают на твёрдом топливе. Мощности такого прибора хватает обогреть не только жилые, но и производственные помещения.

Длительность горения соответствует происходящим внутри него процессам, которые будут зависеть от конструкции прибора. Твердотопливный котёл отличается технологией работы от обычной дровяной печи тем, что горит сначала верхняя часть дров, постепенно захватывая нижнюю вместе с продуктами распада (золой, сажей).

В старых печах дрова загораются снизу, а затем воспламеняются остальные, при этом происходит быстрое сгорание топлива и остывание печи, поэтому приходится наблюдать за процессом горения и часто подкладывать дрова. Обычно считают, что длительность горения зависит от продолжительности тления с ограничением поступления воздуха. Но это неэффективный способ сжигания дров и угля:

1. 1. При максимальном горении КПД дровяных котлов достигает 75%, а в режиме тления эффективность прибора падает до 40%.
2. 2. Тлеющими дровами выделяется небольшое количество тепловой энергии, что влияет на полный, качественный обогрев дома.
3. 3. Невозможность сжигания способом тления свежесрубленного дерева таких пород, как ивы, тополя и низкокалорийного топлива.

Продолжительность горения зависит от увеличенной топливной камеры в котле, именно её размер оказывает влияние на процесс: чем больше закладываемых в топку дров, тем дольше они будут гореть и выделять тепло. Бытовые агрегаты могут работать 10—12 часов с одной закладкой дров, а с порцией угля до суток. Существуют такие виды твердотопливных котлов:

• классические, у которых функционирует принудительная подача воздуха;
• действующие по методу верхнего горения;
• пиролизные модели;
• теплогенераторы шахтного типа.

Такие устройства твердотопливных котлов можно выполнить самостоятельно. Для этого нужно иметь необходимый инструмент и практику сварочных работ.

Классический тип агрегата

Такой вид применяется с использованием принудительного наддува, необходимого для избежания режима тления и для экономичного сжигания твёрдого топлива.

Принцип работы такой:

1. 1. В топливник, объём которого 112 литров закладываются и поджигаются дрова. После этого закрываются плотно все дверцы, и при помощи автоматики запускается вентилятор, нагнетающий воздух.
2. 2. Как только температура достигла заданного показателя, происходит остановка вентилятора и переход котла в режим ожидания. По каналу, закрытому гравитационной заслонкой, поступает воздух в очень малом количестве, чтобы дрова не потухли.
3. 3. Когда температурным датчиком определится остывание теплоносителя в ёмкости котла, вентилятор автоматически включится, и процесс повторится.

При помощи автоматики осуществляются несколько режимов нагнетания воздуха в соответствии с используемой разной по качеству и влажности древесины. Стандартный тип котла имеет такие технические характеристики:

• номинальная мощность — 22 кВт;
• эффективность — 77%;
• максимальное рабочее давление — 3 бар;
• глубина топливника — 460 мм;
• размер проёма, куда закладываются дрова — 36 на 25 см;
• объём камеры — 112 л;
• продолжительность горения на дровяном топливе — примерно 8 часов.

Котёл отличается простым устройством: вытянутой в высоту топкой, оснащённой внизу колосниками, а вверху — теплообменником, состоящим из 4 труб и помещённым внутрь бака. Нагнетаемый воздух поступает в зольную камеру по каналу из профиля 60 на 40 мм. Для ограждения от попадания грязи и пыли автоматический блок и вентилятор располагаются сверху котла.

Отопитель с верхним горением

Устройство водогрейных котлов длительного горения — это та же печь, дополненная водяной рубашкой. Принцип работы котла считается сравнительно новым и заключается в подаче воздуха сверху (где и зона горения) через трубу, на конце которой приварен тяжёлый металлический диск. По мере сгорания дрова проседают под весом груза, а движение воздушных потоков осуществляется естественным способом за счёт тяги дымоотвода.

Исходя из отзывов пользователей, подобного типа приборы длительного горения не пользуются особой популярностью. Вот несколько причин:

• эффективностью уступают классическим видам из-за расположения зоны интенсивного горения в одной плоскости;
• сложность заполнения топки дровами — нужно, чтобы полностью прогрела предыдущая порция топлива;
• невозможность быстрого тушения, в случае необходимости.

Недостатки существуют, но самостоятельно можно кое-чем дополнить устройство оборудования или исправить. Например, для изготовления зональной камеры смонтировать днище и колосники. Можно устранить недостатки дозагрузки топлива, поставив между топливным проёмом и зольным дополнительную дверцу.

Пиролизные модели

Пиролизные котлы работают с поэтапным разделением процесса горения, повышающим эффективность и продлевающим период функционирования генератора. Топка пиролизного устройства разделена специальной форсункой: в первой камере горят дрова, выделяя газ, во второй дожигаются продукты распада древесины. И при этом остаётся минимальное количеством золы, а в дымоходе не скапливается сажа.

Пиролизные агрегаты служат для отопления частных домов с площадью более 100 кв. м. На одной загрузке дров может функционировать около двух суток. Цена изделия зависит от марки производителя, а также от того, какой мощностью и степенью автоматизации оснащён агрегат. Такой котёл длительного горения сделать своими руками сложнее, чем обычный с упрощённой конструкцией, но возможно.

Шахтный теплогенератор

Отличие шахтного агрегата от других заключается в продолжительности горения и особенности его устройства. Он оснащён большой топливный камерой, поэтому не требует частой загрузки топлива, горение проходит в медленном режиме. Существует два вида подобных котлов: с обычным горением и пиролизным. У них похожее устройство, они оснащены двумя камерами: первая предназначена для сжигания топлива, а вторая снабжена теплообменником.

Устройство топливного прибора с обычным видом горения более простое. Основную часть его корпуса составляет вместительная загрузочная камера, её называют шахтой. При вертикальном положении она способна вместить большое количество топлива. С боковой стороны или сверху оборудован люк для закладки дров.

Если заглянуть в топочное отделение, то можно обнаружить, что оно напоминает шахту, отсюда и произошло название котла. Под камерой для топки расположен зольник, отделяющийся от неё колосником. Посредством дверки можно получить доступ к зольнику, а также к топке. При помощи шибера, расположенного под дверкой, можно регулировать доступ воздуха.

Вторая часть котла представляет собой камеру со встроенным теплообменником, который заполнен водой. Если агрегат не будет применяться для обогрева дома водяным отоплением, используется жаротрубный теплообменник. Газы из топки через отверстие поступают в камеру с теплообменником, нагревают воду в нём и устраняются через дымоотвод. Горячая вода по трубам поступает в отопительную систему, а разогретый воздух в помещение.

Конструкция пиролизного котла шахтного типа почти такая же. Однако в ней присутствуют некоторые дополнительные элементы:

1. 1. Две камеры, в одной из которых горит топливо, а в другой — догорают угарные газы.
2. 2. Несколько перфорированных труб, через отверстия которых поступает воздух, обогащая камеры горения и догорания.
3. 3. Задвижки, которые разделяют камеры.

Принцип работы пиролизного аппарата несколько отличается. Топочный процесс происходит с ограничением поступления воздуха, следовательно, медленно и с выделением большого количества газа. Он через перфорированные трубы поступает в дополнительные камеры и там сгорает. Такие котлы применяются с любыми видами твёрдого топлива: углем, дровами, пеллетами.

Одной закладкой дров можно отапливать помещение в течение 30 часов, а порцией угля до 5 суток. При полном сгорании топлива и продуктов его распада генератор достигает высокого КПД — до 90%.

Дешёвая конструкция из кирпича и металла

Можно сделать котёл длительного горения с водяным контуром в простом и недорогом варианте с нижним горением, применяя кирпич. Металл нужен будет только для теплообменника вертикального типа.

Он изготавливается с применением:

• металлических листов;
• листового металла с врезкой труб;
• только из труб.

Наибольшей эффективностью наделён трубный теплообменник, который непрост в изготовлении. С размерами определяется непосредственно изготовитель.

На прочный бетонный фундамент устанавливается поддувальная камера с колосником. Затем ставится теплообменник и вокруг обкладывается качественным кирпичом. В процессе кладки встраиваются две дверки. Нижняя монтируется на уровне, удобном для закладки и поджога дров, а также для очистки топки и поддувала от золы. Через верхнюю дверцу, которую можно поставить на лицевой плоскости прибора или сверху в виде люка, загружаются дрова, уголь или пеллеты.

Теплообменник необходимо выставить так, чтобы выход горячего теплоносителя располагался в самой высокой точке. Это препятствует образованию воздушных пробок в системе, благодаря чему улучшается циркуляция воды. Кладку из кирпичей выполнять с перевязкой швов для большей прочности стенок, которые должны выступать над теплообменником на 3 см. Дымоотвод можно выложить из кирпича или установить металлический.

Плюсы и минусы отопления дровами

Самодельные дровяные конструкции часто применяются для отопления как небольших дачных домов, так и крупных частных домовладений, рядом с которыми отсутствуют газовые магистрали. Обогрев помещений осуществляется дровами или углем.

Из-за дороговизны угля пользователи отдают предпочтение древесному топливу, на котором работают агрегаты с такими достоинствами:

1. 1. Не требуется разрешение для выполнения работ по установке и эксплуатации оборудования.
2. 2. Дешёвая эксплуатация, если сравнивать с электроотоплением. А при наличии источника бесплатных дров средства расходуются только на материал для сборки отопительного аппарата.
3. 3. Обогрев не зависит от электричества — это касается самых простых агрегатов, не снабжённых электрическими узлами.
4. 4. Возможность пользоваться длительным горением, позволяющим сократить подходы для пополнения топливом.
5. 5. Дешёвая сборка. Стоимость самостоятельно изготовленного устройства будет ниже заводского аналога.

Только при постоянной чистке оборудования и выполнении плановых ремонтов приборы будут стабильно и эффективно работать весь период эксплуатации. Но существуют и недостатки твердотопливных котлов, сделанных своими руками:

1. 1. Сложность изготовления самодельного котла, особенно с отопительным контуром.
2. 2. Могут возникнуть ошибки в сборке, которые отразятся на КПД прибора.
3. 3. Выглядят не особо привлекательно, хотя это зависит от мастерства изготовителя.

Несомненно, эстетику собственного производства не сравнить с дизайном заводского оборудования. Однако собранная конструкция соответствует требованиям собственной отопительной системы. А также следует учесть, что собранный теплогенератор будет дешевле заводского как минимум в два раза.