Котел длительного горения своими руками: фото, подробный чертеж. Котел длительного горения до 7 суток своими руками


Котёл длительного горения, беспрерывная работа до 7 суток

Котлы длительного горения – это совершенно уникальная и абсолютно новая конструкция котельного оборудования, принцип работы которой основывается на использовании для обогрева твёрдого топлива. При этом для полноценного функционирования необходимо использовать только то твёрдое топливо, показатель влажности которого не будет превышать 20 процентов. Уровень производительности такого устройства составляет 50, 70, а иногда даже целых 100 процентов!

Принцип работы

Твёрдым топливом для котлов длительного горения являются дрова, торфяные брикеты или уголь. Поступление кислорода в камеру для топки с водяным контуром крайне ограничено, поэтому процесс тления топлива происходит очень медленно. Также замедляется и процесс горения инертного газа, образующегося из топливного ресурса.

Таким образом, традиционное горение преобразуется в достаточно медленное тление. Объёма исходных ресурсов при этом достаточно, чтобы получить на выходе генераторный газ, который обладает очень высокими показателями теплопроводной способности, а затем проложить путь к огнеупорной керамической форсунке для достижения камеры сгорания, где уже и продолжается процесс активного горения, поддерживаемый дополнительным воздухом. Момент воспламенения начинается при смешении воздуха с газом и усиливается благодаря использованию катализатора. Сам же генераторный газ в это время догорает с сажей и тяжелыми соединениями.

Когда в пределах котельной установки происходит сжигание топлива, горение становится весьма поверхностным и неизбежен выход в дымоходную трубу тяжелых соединений, угарного газа и других вредоносных веществ, загрязняющих окружающую среду. Однако с точки зрения химии, эти продукты обеспечивают отличное горение и экономию для владельца котла.

Процесс тления, сопровождающийся дефицитом кислорода, сохраняет внутри котла длительного горения самые ценные продукты, которые способствуют максимальной энергоотдаче, а непосредственно в дымоход поступают негорючие и практически нетоксичные элементы, формирующие абсолютно безвредный дым.

Хотя дрова являются самым распространённым и даже традиционным видом твёрдого топлива, намного более выгодная и практичная альтернатива – торфяные брикеты, показатель влажности которых даже при неправильном хранении едва достигает 18 процентов, а время горения составляет 12 часов. Благодаря этому топочные камеры достаточно пополнять не чаще одного раза в двое или даже трое суток, в то время как дрова горят не дольше 6 часов, в результате чего интервалы между закладками новых порций топлива заметно сокращаются.

Конструкция

Согласно своей конструкции такой отопительный прибор длительного горения является стандартным одноконтурным котлом, используемым исключительно как отопительная система, работающая на основе принудительной циркуляции. При этом производство и подача горячей воды должны быть полностью исключены из бытового потребления.

Преимущества

  1. Первым и, пожалуй, самым весомым преимуществом является высокий показатель КПД (коэффициент полезного действия) устройства, который почти никогда не составляет менее 90%.
  2. Прибор считается экологически чистым, так как поступающий в дымоход при сгорании дров угарный газ используется в качестве источника образования уже горючего газа, благодаря которому и возможна работа каждой котельной установки.
  3. Практически каждая модель котла длительного горения отличается высочайшими показателями автоматизации рабочего процесса. Задействовав пульт управления, владелец устройства может с лёгкостью задать и отрегулировать температурный режим. Если же возникает какая-либо аварийная ситуация, система автоматически подаёт тревожный сигнал.
  4. Вместо холодной воды, добавляемой и используемой в системах зарубежного производства, температурный показатель топлива регулируется воздушным потоком. Таким образом, медленное тление выбранного владельцем котла топливного ресурса происходит благодаря подаче воздуха.

Технические характеристики и меры предосторожности

  1. Все модели современных котлов длительного горения поддерживают работу на основе торфяных брикетов, древесных сыпучих веществ (щепках, опилках) и на кусках (срезке или горбыли).
  2. Максимально допустимый лимит рабочего давления в теплоносителе ограничивается одной атмосферой. Лимит температуры выходной воды, нагревание которой происходит в котле, составляет не более 80 градусов, входной воды – до 50 градусов и ниже.
  3. При использовании топливного ресурса для котла влажностью 20 процентов и менее номинальная мощность должна составлять примерно 100 кВт.
  4. Каждая загрузка котла обеспечивает минимум 11 часов беспрерывной работы оборудования.
  5. В качестве топлива могут быть использованы любые вышеперечисленные материалы длиной не более 40 сантиметров.
  6. Коэффициент полезного действия такого устройства составляет 90 процентов, однако, показатель возрастает при использовании другого сорта топлива со своей уникальной влажностью.
  7. Температура общего количества выходящих дымовых газов должна быть меньше 270 градусов собственной температуры.
  8. Масса всего котельного оборудования должна составлять менее 0,4 тонны, однако существуют и небольшие ограничения для габаритов отопительных агрегатов – 0,8м Х 0,6м Х 1,5м в длину, ширину и высоту соответственно.

Выбор котла согласно индивидуальным потребностям

Разумеется, квалифицированные продавцы-консультанты помогут подобрать котёл длительного горения на несколько суток согласно индивидуальным потребностям покупателя, однако большинство специалистов заинтересовано в продаже определённых типов и моделей котлов. Именно поэтому будет целесообразным подготовиться к покупке заранее и как минимум при выборе твердотопливного отопительного котла учитывать следующие ключевые факторы.

Важным моментом при выборе котла является его назначение и целевое применение, поскольку твердотопливные котлы могут использоваться как в виде основного, так и дополнительного источника для отопления.

При использовании котла длительного горения как основного функционального агрегата, лучше подыскать качественную модель с оптимальным соотношением ценового показателя и качества. Цена определяется в основном надёжностью установки и её качественными характеристиками. Выбор недорогих устройств чаще всего приводит к снижению эффективности и нарушению стабильности функционирующего оборудования.

Если котельная установка планируется в качестве дополнительного источника отопления, выбор можно остановить на вполне бюджетных моделях устройства.

Следующий критерий – это типы топлива, подходящие для заправки разных моделей котлов длительного горения. Допустим в селе, посёлке городского типа или просто в небольшом населённом пункте в продаже имеется большое количество недорогих дров. Целесообразным будет отдать предпочтение именно этому материалу и, соответственно, той установке, которая будет поддерживать режим работы на этом виде топлива. При этом не стоит забывать, что именно углю присуща наибольшая энергетическая отдача и калорийность. Исходя из этого, можно также выбрать универсальный тип котельного агрегата, обеспечивающего одновременное сжигание дров и угля.

Несмотря на то что на западном рынке, в том числе европейском, лидерами продаж являются твердотопливные котлы, оснащённые автоматической системой подачи топлива и управления, на отечественном рынке их остерегаются и потребительским спросом они практически не пользуются. Высокая стоимость оборудования пугает массового покупателя, однако такие высокотехнологичные установки имеют массу преимуществ и очень выгоды в эксплуатации, поскольку вложенные средства окупаются невероятно быстро, в то время как котёл прослужит долгие годы.

Вероятность возникновения поломок и каких-либо других неудобств очень мала. Более того, автоматические котлы длительного горения следует загружать не чаще одного раза в 6-7 суток, поскольку заправки хватает практически на недельный режим работы без перерыва.

Заключение

Современные отопительные котлы длительного горения обладают высокой степенью экономичности, удобства и продуктивности. Новейшие модели котельного оборудования и вовсе адаптированы к работе на двух типах твёрдого топлива одновременно (например, на продуктах деревообработки, угле или обычных дровах). Благодаря компактности твердотопливных котлов становится особенно удобным их использование в малогабаритных помещениях как жилого, так и коммерческого типа. Заметную популярность такие котлы получили также благодаря простоте в эксплуатации и отсутствию каких-либо сложных условий ухода.

Работа электрического котла может стать причиной возникновения замыкания, что часто приводит к пожарам или другим чрезвычайным ситуациям, сопряжённым с материальными тратами, а то и вовсе с человеческими жертвами. В отличие от обычных газовых и дизельных агрегатов твердотопливные котлы длительного горения абсолютно безопасны в работе, так как риск взрыва сводится к нулю. Таким образом, работающее на твёрдом топливе устройство — это не только экономичность и продуктивность, а и гарантия безопасности.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

kotel.guru

Котлы длительного горения на дровах своими руками, загрузка 24 часа

Устройство котла на твердом топливе

Расчет размеров топки для котла длительного горения на дровах

Вид древесины, форма и длина дров определяет размер и эквивалентную площадь топочной камеры. Удельная и объемная плотность загрузки, теплота, которую дрова выделяют при сгорании — справочные значения. Расчет объема загрузки поможет вычислить расход топлива за сезон, организовать места хранения топлива.

Важно! Качество дров влияет на процесс горения. Большое содержание смол в дровах хвойных пород и высокая влажность свежесрубленной древесины снижает КПД котла. Неполное сгорание сырых дров приводит к отложению сажи и смол на поверхности водяного контура, стенках топки и дымохода. Металл окисляется, хуже передает тепло, быстро прогорает.

Таблица 3. Объемная теплота сгорания древесины разных пород:

Вид древесины (влажность не более 20%)Теплотворная способность, кВтч/кгУдельная плотность дров, кг/м³Объемная плотность, кг/дм³Температура горения, °С
ель4,34501,4600
сосна обыкновенная4,35201,6660
береза4,26501,9890
дуб4,27202,0900

 

Рассмотрим пример расчета объема загрузочной камеры дровяного котла.Исходные данные:

  • мощность котла 10 кВт;
  • объем одной загрузки должен обеспечить работу агрегата в течение суток;
  • топливо — березовые дрова, длина поленьев 0,60÷0,65 м;
  • влажность древесины 20%.

Статья по теме:

Варианты отопления загородного дома: выбор котла. Преимущества и недостатки водяного отопления от печи на дровах. Особенности твердотопливных, газовых, электрических агрегатов: описание и цены.

При сгорании 1 кг березовых дров выделяется 4,2 кВт тепловой энергии. Заданную мощность (10 кВт) обеспечит сжигание 2,4 кг дров в час (10/4,2 = 2,381).

Кубометр березовых дров весит 650 кг. Часовой расход топлива составит ≈ 0,004 м³/ч (2,4/650 = 0,0037).

Вес закладки, который должен выдержать колосник с форсункой ≈ 60 кг (2,381х24 = 57,144).

Березовые дрова ложатся неплотно, поэтому объем закладки увеличится в 1,9 раза — до 0,008 м³/ч (0,004х1,9 = 0,0076).

По условию – загрузка 1 раз в 24 часа, соответственно объем топлива 0,2 м³ (0,008х24 = 0,192).

remoo.ru

Котел длительного горения на твердом топливе своими руками

У твердотопливных котлов есть серьезный недостаток – необходимость постоянной загрузки очередной порции топлива: дров, угля, брикетов или пеллет. Из-за этой особенности их порой даже не рассматривают как вариант отопительного котла для частного дома. Решить эту проблему можно, изготовив котел длительного горения, работающий практически на любом виде твердого топлива, включая сжигаемые отходы.

Котел длительного горения своими руками

Котел длительного горения своими руками

Принцип действия котла

Принцип действия котла длительного горения основан на свойстве твердого топлива, например, дров, тлеть с высокой теплоотдачей в течение нескольких часов, при этом сгорание топлива происходит более полно и количество отходов значительно снижается. Добиться тления дров вместо активного горения можно за счет устройства котла.

Котел длительного горения представляет собой вместительную топку с ограниченной зоной горения топлива и регулируемым поступлением воздуха. Загрузка большой партии топлива производится один раз в 12-16 часов, и с помощью ограничения подачи кислорода в котле происходит медленное тление при высоких температурах. Дымовые газы отводятся через трубу, которая, проходя через теплообменник, нагревает воду для системы отопления. Таким образом, загрузку котла можно проводить только 1-2 раза в сутки, при этом система отопления будет функционировать в практически непрерывном режиме.

Устройство котла

Котел длительного горения, выполненный своими руками, удобнее всего сварить из трубы диаметром от 300 мм, с толщиной металла не менее 3-4 мм, в противном случае высокая температура быстро приведет к прогоранию стенок котла. Высота трубы может от 800 до 1000 мм, от нее зависит объем единовременной загрузки топлива. Условно котел можно разделить на три зоны:

  • зона загрузки топлива, ее высота может меняться по мере прогорания дров;
  • зона горения и генерации, где происходит медленное тление топлива;
  • зона полного сгорания, где происходит догорание золы и отвод дымовых газов.
Устройтво котла длительного горения изнутри

Устройтво котла длительного горения изнутри

Устройство, ограничивающее зону горения, а, следовательно, и время работы котла без дозагрузки топлива, называется распределитель воздуха. Оно представляет собой круг из металла толщиной 4-6 мм с отверстием в центре, через которое посредством телескопической трубы подается воздух в зону горения. Диаметр распределителя должен быть чуть меньше диаметра котла, чтобы обеспечить его беспрепятственное движение. Высота зоны горения, в которую поступает равномерно распределенный воздух, регулируется крыльчаткой и шириной ее лопастей. Обычно высота распределителя воздуха не превышает5 см, в противном случае топливо будет прогорать достаточно быстро.

Труба, через которую поступает воздух, может быть как телескопической, так и цельной. Диаметр трубы – около 60 мм, а отверстие в распределителе должно иметь диаметр не более 20 мм, чтобы не перенасыщать камеру горения кислородом. Воздух поступает в трубу либо непосредственно из атмосферы, либо, для более эффективного и стабильного горения, из камеры подогрева воздуха, расположенной в верхней части котла. Подача воздуха в камеру регулируется воздушной заслонкой в верхней части котла.

Отвод дымовых газов осуществляется через дымовую трубу, приваренную к боковой стенке котла в верхней его части. Труба должна быть горизонтальной на протяжении 40-50 см, чтобы не создавать излишней тяги.

Снизу необходимо выполнить дверцу для удаления золы, пепла и других продуктовгорения. В котле длительного горения твердое топливо прогорает полнее, чем в обычной печи, поэтому удаление золы придется проводить реже.

Нагрев теплоносителя для системы водяного отопления дома может осуществляться двумя способами:

  1. Выполняют выносной бак, внутри которого проходит дымовая труба. Горячий дым нагревает теплоноситель для системы отопления.
  2. Трубу водяного теплообменника пропускают через камеру сгорания котла, и вода в баке нагревается уже змеевиком, подключенным к этой трубе.

Первый способ значительно проще в выполнении, если речь идет о небольшом доме. Второй способ – эффективнее, но выполнить такую конструкцию котла сложнее.

Технология выполнения котла длительного горения своими руками

Необходимые материалы:

  • Труба металлическая диаметром от 300 мм, толщина металла не менее 3 мм;
  • Металл листовой 4 мм;
  • Труба металлическая диаметром 60 мм для подачи воздуха, диаметром 100 мм – для отвода дымовых газов;
  • Сварочный аппарат, болгарка.

Котел длительного горения необходимо установить на ровную горизонтальную поверхность, иногда необходимо бывает выполнить опалубку под котел из бетона.

  1. Трубу для выполнения котла обрезают на выбранную длину – от 800 до 1000 мм. При большей длине сложно будет производить загрузку дров. Края выравнивают. Приваривают дно из листового металла, а при необходимости и ножки из швеллера.
  2. Выполняют распределитель воздуха: из листа металла делают круг диаметром на 20 мм меньше внутреннего диаметра трубы, в его центре просверливают отверстие диаметром не более 20 мм. К нижней части распределителя горения приваривают крыльчатку с лопастями из листового металла, ширина лопастей – не более 50 мм. В верхней части к регулятору приваривают трубу 60 мм, так, чтобы отверстие оказалось в ее центре. Высота трубы должна быть не менее высоты самого котла. В верхней части трубу оснащают заслонкой, регулирующей подачу кислорода.Распределитель воздуха для котла длительного горения

    Распределитель воздуха для котла длительного горения

  3. В нижней части котла делают дверцу для удаления золы: вырезают вогнутый прямоугольник с помощью болгарки, приваривают к нему петли и запорную ручку и используют его как дверцу.
  4. В верхней части котла приваривают дымовую трубу 100 мм. Труба должна быть практически горизонтальной на протяжении не менее 40 см, после чего ее пропускают через теплообменник, выполненный в виде бака система отопления.Приварка дымовой трубы к котлу

    Приварка дымовой трубы к котлу отопления

Выполняют крышку с отверстием для трубы распределителя. Крышка должна плотно прилегать к камере сгорания, иначе из-под нее будет идти дым.

Привариваем крышку с отверстием для трубы распределителя.

Привариваем крышку с отверстием для трубы распределителя.

Загрузка топлива и работа котла

В отличие от обычной печи, в которой необходимо обеспечить подачу воздуха ко всему объему топлива, в котле длительного горения кислород должен поступать очень ограниченно. Кроме того, от объема загруженных дров напрямую зависит время горения котла. Поэтому топливо в котел длительного горения загружают максимально плотно, стараясь не оставлять промежутков. При этом можно использовать не только дрова, но и торф, уголь, сгораемый бытовой мусор, опил – словом, все, что способно тлеть.

Загрузку топлива осуществляют так:

  1. Снимают крышку с котла;
  2. Убирают регулятор подачи воздуха;
  3. Плотно загружают котел до уровня дымовой трубы;
  4. Верхнюю часть топлива взбрызгивают жидкостью для розжига;
  5. Устанавливают на место регулятор и крышку;
  6. Открывают на максимум воздушную заслонку в верхней части воздушной трубы;
  7. Бросают внутрь нее горящую лучину и дожидаются начала тления топлива, после чего заслонку прикрывают.

О начале устойчивого горения говорит появившийся из дымовой трубы дым. По мере прогорания топлива труба воздушной подачи будет опускаться вместе с регулятором, по ней можно определить степень сгорания дров.

Видео — котел длительного горения своими руками

Для изготовления котла длительного горения более сложной конструкции с фронтальной загрузкой топочной камеры можно воспользоваться чертежом:

Чертеж котла длительного горения

Чертеж котла длительного горения

Котел длительного горения может пригодиться не только для отопления дома, но и для сезонного обогрева теплицы, мастерской или хлева. При правильной установке и использовании он безопасен, экономичен, может работать практически на любом топливе, включая бытовой мусор. Котел не требует постоянного контроля, достаточно опытным путем выяснить периодичность загрузки. Необходимо учесть, что длительность горения зависит не только от объема котла, но и от вида топлива.

stroyvopros.net

Самодельные котлы длительного горения - чертежи, схемы, технология изготовления и установки 

Свои сторонники и противники имеются у каждого из вариантов отопления загородного дома. Так как классическое топливо (газ, бензин, солярка) сегодня дорожает, приходится задумываться о том, чтобы использовать более экономичные отопительные системы, работающие на торфе, брикете, пеллетах и т. д. К таким конструкциям относятся самодельные котлы длительного горения, которые можно сделать своими собственными руками.

Сразу стоит отметить, что при использовании дров даже самого высокого качества, загрузка следующей порции в обычных котлах будет производиться с периодичностью каждые 2-3 часа. Если получить тление топлива внутри котла, а не его горение, можно увеличить периодичность загрузки до 10 раз.

Краткий видео обзор самодельного котла длительного горения

Схема сборки котла

На рисунке ниже представлена наиболее оптимальная схема котла длительного горения, сделанного своими руками. Загрузочное отверстие располагается на высоте чуть больше половины от аналогичного показателя котла.

Сверху располагается ограничитель, который будет регулировать поступление воздуха и обеспечивать не горение, а именно тление древесины или брикета. Он также может играть роль сигнализатора о том, что требуется загрузка новой партии твердого топлива.

самодельные котлы длительного горения

Для мастеров с инженерным образованием приведем небольшой чертеж с указанием основных параметров всей конструкции целиком и определенных ее элементов, который позволит более точно понять, каким образом должно быть внутреннее устройство. Несколько разрезов позволят определить, каким образом и где должны располагаться те или иные составляющие.

схема чертеж котла длительного горенияДля увеличения кликните по картинке

Приступаем к работе по сборке котла

Сегодня самодельные котлы длительного горения можно делать различными методами. В нашем случае в качестве основы будет использоваться стальная толстостенная труба длиной 80-90 см и диаметром до 30-35 см. Вверху потребуется приварить перпендикулярный отвод длиной до 50 см и в диаметре около 10 см.

котел длительного горения своими руками

Как уже упоминалось ранее, секрет подобной конструкции заключается в том, что внутри располагается специальный ограничитель, не позволяющий поступать к дровам или углю необходимому для процесса горения количеству кислорода. Его достаточно лишь для того, чтобы поддерживать тления очередной загруженной порции топлива.

Для изготовления ограничителя потребуется подготовить трубу длиной чуть больше, чем высота печи, и диаметром 6-7 см. К торцу с низу приваривается диск из стали диаметром на 3-5 см меньше, чем диаметр будущего котла. При изготовлении ограничителя в домашних условиях можно найти крыльчатку с несколькими лопастями, которые будут прижимать топливо, или сделать что-то подобное своими руками.

Рекомендуется ограничить внутренний диаметр трубы до 18-20 мм, чтобы поступающее через нее количество кислорода не поступало в количестве, способном обеспечить горение.

фото котла длительно горения

Вверху котла необходимо установить крышку, через которую будет проходить ограничитель. При этом его шток должен свободно перемещаться в отверстии – чуть большего диаметра трубы, чтобы не было обильного поступления кислорода.

окончательная сборка котла

На уровне, чуть выше половины высоты, необходимо сделать прямоугольной формы отверстие – это будет место для закладки очередной порции топлива. Также следует из стали сделать дверку с защелкой.

Второе отверстие прямоугольной формы, но меньшего размера, делается с самого низу, и также к нему мастерится дверка с защелкой. Через нее в последствие будут удаляться продукты, образовавшиеся после горения (зола, пепел).

К баку необходимо присоединить трубопровод, который делает своеобразную петлю внутри него. По нему будет протекать жидкий теплоноситель, который поступает в отопительную систему и обогревает помещения. Около котла рекомендуется предусмотреть кран, регулирующий поток жидкости, чтобы имелась возможность ограничивать поток, тем самым регулировать интенсивность отопления.

подключение котла к трубопроводу

Необходимо также предусмотреть дымоход печи, через который будет удаляться дым и горячий воздух.

Что получаем в итоге?

Сегодня самодельные котлы длительного горения – это весьма предпочтительный вариант для отопления небольшого дачного домика, если к нему нет возможности подвести центральное или газовое отопление, а тратиться на большие и дорогостоящие конструкции (кирпичные печки, заводские стационарные котлы) нет никакого желания.

Построенную модель можно установить не только в доме, но также в теплице, чтобы обеспечивать урожай на протяжении круглого года, также в гаражном помещении и т. д.

Мало построить самодельный котел длительного горения, необходимо постоянно следить за его техническим состоянием, если есть сварные швы – чтобы они не расшились, очищать внутреннюю поверхность от образовавшейся золы и копоти.

boldproject.ru

Котел длительного горения своими руками: фото, чертежи

Котел длительного горения своими руками: фото, подробный чертеж

Различные варианты отопления загородного дома имеют своих сторонников и противников. В настоящее время наблюдается постоянный и устойчивый рост стоимости основных видов топлива, что подталкивает потребителей обращаться к наименее дешевым вариантам. Наиболее оптимальным, доступным для рядового жителя нашей страны является использование дров в качестве топлива. При этом, в отличие от газа и электричества, не требующих постоянного внимания, печи и котлы на твердом топливе необходимо периодически загружать новыми порциями, что значительно снижает их удобство в эксплуатации. Одним из способов оптимизации применения дровяных колов является оснащение их печами длительного горения. Раскроем технологию самостоятельного изготовления котла длительного горения  на страницах этой статьи.

Следует отметить, что при нормальном горении дров периодичность загрузки новых порций топлива составляет в среднем 2-3 часа. Для увеличения этого времени до 20-30 часов при тех же объемах загрузки необходимо получить не горение топлива в котле, а его активное тление путем ограничения количества поступающего в зону горения воздуха.

Делаем котел своими руками

Предлагаемый вариант котла длительного горения изготавливается из куска толстостенной стальной трубы диаметром 300 миллиметров и длиной около 850. в верхней части вварен отводок из трубы диаметром 100 миллиметров. Длина его не превышает 40 сантиметров.

котел длительного горения своими руками

Весь секрет показанной конструкции котла в использовании своеобразного ограничителя зоны горения топлива, который уплотняет дрова и не позволяет избыточному количеству кислорода участвовать в реакции.

детали для котла длительного горения

Приспособление представляет собой отрезок трубы диаметром 60 миллиметров, длина которого чуть больше общей длины печи и равна 900 миллиметров. К нижнему торцу ограничителя приваривается стальной диск диаметром 270 миллиметров с крыльчаткой из шести дугообразных лопастей. Внутренний диаметр трубы ограничен двадцатью миллиметрами с целью ограничения количества воздуха, поступающего в зону горения.

размеры деталей котла

Верхняя часть нашей печи длительного горения закрывается съемной круглой крышкой, в которой выполнено центральное отверстие, диаметр которого чуть больше наружного диаметра штока ограничителя, что позволяет ему свободно перемещаться внутри топливного прибора.

верхняя часть самодельного котла

В нижней части корпуса печи необходимо изготовить небольшое прямоугольное отверстие, оснащенное открывающейся дверцей. Оно используется для периодического удаления продуктов сгорания топлива. Необходимо отметить, что в связи с невысокой скоростью горения, дрова сгорают более полно, что ведет к значительному снижению образования золы в камере сгорания котла, а так же копоти в самой печи и дымоходе.

Тепло, образующееся при сгорании топлива может направляться для обогрева  жидкого теплоносителя, которым заполнена система отопления дома.  Возможны несколько вариантов передачи тепла от тлеющего топлива. Первый, более простой в реализации — создание водяной рубашки вокруг всей зоны горения. Данную конструкцию можно сравнить с термосом, внутри которого находится  топливо, а между внутренней и наружной стенками циркулирует теплоноситель.

Второй же вариант подразумевает подвод жидкости непосредственно внутрь поршня, прижимающего дрова в процессе работы печи. Данная конструкция технически  достаточно сложна в реализации и эксплуатации.   На рисунке ниже изображен теплообменник банной печи, которая не имеет подвижных конструктивных элементов. Поэтому вполне приемлемо располагать его непосредственно в зоне горения дров.

теплообменник в котле

К баку присоединяются трубопроводы, по которым подается и отводится вода.

Принципиально схема работы самодельного  котла длительного горения выглядит следующим образом.

принцип работы котла длительного горения

Заложенная через загрузочное отверстие большого диаметра, расположенное выше середины корпуса печи партия дров поджигается в верхней своей части. Непосредственно над топливом располагается ограничитель, опирающийся на дрова коническим хвостовиком. Величина этой части играет главную роль в регулировании объема зоны непосредственного горения. Раздвижная телескопическая труба, в описанном нами изделии заменена на единый шток увеличенной длины. По мере горения дров к котле и опускания дров ограничитель подачи воздуха постепенно опускается в нижнюю часть печи. Он же, в зависимости от величины опускания штока, может играть роль сигнализатора дозагрузки очередной партии топлива. В качестве последнего могут быть использованы не только дрова, но и уголь, брикетированный торф, а также приобретающие все большую популярность в последнее время пеллеты.

Для более полной информации по  изготовлению своими руками элементов описанного вида твердотопливных котлов предлагаем вниманию домашних мастеров чертеж деталей печи длительного горения.

Чертеж котла длительного горения для изготовления своими руками

Для увеличения нажмите на картинку

На нем более подробно указаны основные габаритные и посадочные размеры не только корпуса котла, но и других деталей. Для облегчения представления о форме и расположении некоторых элементов конструкции в чертеж включены несколько разрезов и сечений.

Описанная нами самодельная конструкция твердотоплевного котла длительного горения может найти широкое применение не только у владельцев частных домов, но и у цветоводов и овощеводов. Ее использование может позволить получить практически круглый год высокие урожаи цветов и овощей в отапливаемых теплицах. При этом в отличие от парников, отапливаемых электроэнергией или газом, себестоимость продуктов, выращенных с использованием твердотопливных котлов будет значительно снижена. В случае установки теплиц в непосредственной близости от жилого дома возможно подключение ее к общедомовой системе отопления.

Теперь посмотрим процесс закладки дров и розжига такой печки.

Уважаемые читатели, комментируйте статью, задавайте вопросы, подписывайтесь на новые публикации - нам интересно ваше мнение :)

Статьи, которые Вам будут интересны:

nashakrepost.ru

Самодельный котел длительного горения работающий на дровах

Обеспечить на зиму свое жилище теплом – очень важная задача. И если в городе ее выполнение берут на себя специальные службы, то за городом очень часто все приходится делать своими руками, в частности, делать и устанавливать агрегаты для отопления.

В данном материале мы расскажем о самодельных котлах длительного горения, которые работают на дровах.

Конечно же, котел отопления, работающий на различных видах топлива, можно приобрести в продаже. Однако, тот же газовый котел не везде сможет работать, а вот котел на дровах может отопить дом независимо от того, как далеко он расположен от газовой магистрали.

Помимо прочего, самодельные котлы длительного горения по сравнению с простыми печами отличаются более длительным периодом между загрузками дров, при этом эффективность обогрева помещения не снижается. Помимо всего, мы предлагаем вам посмотреть видео на тему сборки котлов длительного горения своими руками.

Принцип работы котла длительного горения

Длительность горения дровяного котла зависит от его конструкции и процессов, происходящих изнутри. Принцип работы котлов такой: топливо сжигается сверху вниз, а не наоборот, как в обычной печке на дровах. В топке обычного котла или печи сначала сгорает нижний слой, после чего горячие потоки поднимаются и втягивают в горение все слои, дрова при этом очень быстро сгорают и их нужно добавлять каждые несколько часов, иначе печь остынет.

В котлах же длительного горения сначала сгорает верхний слой, а потом огонь идет ниже и захватывает каждый последующий слой дров. Одна закладка топлива позволяет ему тлеть примерно в течение 30 часов, а после полного его сжигания золы и сажи остается минимум.

Режим регулировки позволяет дровам тлеть очень продолжительное время — более суток, а после их полного сжигания сажи и золы остается минимум.

Но стоит помнить, что котлы длительного горения, сделанные своими руками, в жилых помещениях лучше не ставить, поскольку они не могут гарантировать вашу безопасность при применении. Лучше всего ими оснащать такие помещения, как:

  • технические;
  • производственные;
  • теплицы;
  • строящиеся дома.
  • жилые дома до момента обустройства основной отопительной системы.

Плюсы самодельного котла длительного горения

Несмотря на то, что котлы на дровах, сделанные своими руками, можно устанавливать не везде или применять в качестве временного решения в жилых помещениях, многие отдают им предпочтения, поскольку они просты в эксплуатации и отличаются высокой отдачей при отоплении.

Преимущества таких котлов:

  • несложная регулировка процесса активного тления;
  • длительное горение без нужды добавлять дрова;
  • легко собрать конструкцию своими руками;
  • высокий КПД;
  • максимальность сжигания топлива.

Как своими руками собрать дровяной котел

В регионах страны, где нет природного газа, очень ценится твердое топливо, на основе которого работают котлы отопления. При этом практически в каждом таком регионе есть специальные предприятия, которые могут снабдить твердым топливом.

Котлы длительного горения могут работать не только на дровах, но и на таких видах твердого топлива, как:

  • опилки;
  • пеллеты;
  • торф;
  • уголь.

Материалы для изготовления котла своими руками

Чтобы собрать котел своими руками, нужен материал для корпуса. Для этого могут подойти:

  • металлические трубы с большим диаметром;
  • бочки;
  • круглые баки;
  • газовые баллоны и другие емкости.

Чаще всего емкости бывают стальными и чугунными, давайте рассмотрим, чем отличаются по характеристикам эти два материала:

  • чугун устойчив к коррозии, способен выдержать высокие температурные нагрузки, остывает медленнее, нежели сталь. При этом он хрупок, тяжелый и дорогой в плане себестоимости. Чугунные изделия отличаются своей долговечностью;
  • сталь более легка, она стоит дешевле и отличается большей прочностью. Помимо этого она быстрее прогревается и легче сваривается, поэтому стальные котлы ремонтировать проще. Но наряду с этим конденсат, который появляется вследствие сжигания топлива, со временем разрушает стенки топки. В промышленных конструкциях они защищены керамической футеровкой, но своими руками это сделать невозможно.

Стальные котлы более популярны среди пользователей. Если вы захотите собрать котел своими руками, помните, что нужно при этом обеспечить правильную подачу воздуха с возможностью регулировать процесс сжигания дров. Чтобы этого достичь, нужно сделать следующее:

  • грамотно просчитать мощность конструкции;
  • выбрать качественные материалы;
  • предварительно подготовить чертеж конструкции;
  • уметь качественно делать сварные швы;
  • четко соблюдать технологию установки конструкции.

А теперь давайте рассмотрим наиболее простые конструкции котлов длительного горения, которые можно собрать своими руками:

  • на основе железной трубы;
  • на основе бочки;
  • буржуйку;
  • «Слобожанку».

Конструкция на основе железной трубы

Параметры конструкции должны быть такими:

  • диаметр трубы – до 30 см;
  • высота -86 см;
  • наклон трубы должен составлять как минимум 0,1 % к горизонтальной плоскости;
  • диаметр дымоходной трубы – 10 см;
  • соединение – сварное.

Внизу конструкции должна располагаться дверца для добавления дров, а для поддува и очищения емкости от сажи нужно поставить колосниковые решетки.

Внутри конструкции нужно разместить трубу с меньшим диаметром, соединить с трубопроводом, который идет по помещению для естественного движения теплоносителя. Далее система наполняется водой, которую можно нагревать для бытовых нужд и применять для отопления. С наружной стороны устанавливаем заслонки, которые контролируют количество поступающей из бака воды.

Бочковая конструкция котла

Работа в данном случае выглядит так:

  • обрезаем верхний обод бочки и выравниваем;
  • на крышке, способной закрываться герметично, вырезаем отверстие диаметром в 150 мм для вывода угарного газа;
  • дымоход должен быть размещен под небольшим углом к вертикальной поверхности;
  • крышка должна быть прочной и огнеупорной. Сделайте в ней еще отверстие на 100 мм для доступа кислорода;
  • трубу ставим так, чтобы газы могли вертикально выходить наружу;
  • заслонка не должна быть размещена слишком низко, чтобы топливо не сгорало раньше, чем нужно.

Также можно замедлить процесс оседания дров при помощи груза. Вместе с подвижным распределителем воздуха такая конструкция обеспечит горение дров в течение 60 часов.

Буржуйка и ее особенности

Об этой конструкции известно практически всем. Они состоят из водяного контура, который может обеспечить теплом несколько радиаторов в помещении до 30 квадратных метров. Ее можно использовать в таких помещениях, как:

  • парники;
  • дачные участки;
  • строящиеся дома;
  • строительные площадки;
  • подсобные помещения.

Как собрать своими руками котел «Слобожанка»

Принцип работы такой конструкции достаточно простой. Есть два кожуха: один внутренний, а второй внешний, между ними есть воздушная прослойка. Снизу идет холодный воздух, который прогревается за счет горячих стен внутреннего кожуха и поднимается вверх, затем выходит через отверстие на внешнем кожухе.

Чтобы собрать такой агрегат своими руками, приготовьте следующее:

  • толстые трубы;
  • листы из металла;
  • арматуру;
  • металлические уголки;
  • газовые баллоны или отрезки трубы;
  • аппарат для сварки;
  • болгарку;
  • дрель;
  • молот;
  • зубило;
  • электроды.

Порядок работы будет таким:

  • сделайте устройство для подачи воздуха. Для этого нам нужна труба с длиной, которая соответствует высоте топки. Приварите к ней внизу болт, затем вырежьте из металлического круга лист с диаметром как в трубы или немного больше. Просверлите в нем отверстие под болт, затем соедините с воздуховодной трубой гайкой;
  • возьмите болгарку и диск по металлу, делаем прорезы вертикально шириной в сантиметр. Сквозь них будет попадать воздух в топку;
  • вырезам плоский стальной лист с диаметром чуть меньше топки. Изнутри делает отверстие для воздуховодной трубы, вставляем ее поддувалом вниз, затем нужно приварить, отступив при этом от конца порядка 20 см;
  • делаем корпусной цилиндр с герметичным дном. Если для этого берется газовый баллон, верхнюю часть срезаем, а если делаем из листа металла, то нужно приварить дно;
  • чтобы сделать дымоход, в верхней боковой части корпуса сделайте отверстие для выхода газа и приварите трубу с диаметром порядка 10 см;
  • установите воздухоподающую трубу, вырезав в центре днища топочной камеры отверстие размером с диаметром воздухоподающей трубы. Далее вставьте ее, чтобы поддувало свесилось вниз за пределы корпуса;
  • сделайте теплорассеивающий диск из металлического листа толщиной в 10 мм. Нужно вырезать круг диаметром чуть меньше корпуса и приварить к нему ручку из стальной проволоки или арматуры;
  • сделайте конвекционный кожух и прикрепите его. Цилиндр конструкции должен быть на пару сантиметров больше топки;
  • напоследок сделайте крышку из оставшегося элемента газового баллона или бочковой крышки. Можно приварить к ней ручку.

Котлы длительного горения, работающие на твердом топливе, можно применять для разных бытовых нужд. Нет лучшего и экономного варианта для использования на дачном участке или на строительстве. Загружать топливо при этом вам не придется так часто, как в традиционных печах, также вы сэкономите на покупке котла.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

kotel.guru

Котлы длительного горения: пиролизые, верхнего горения

Вопрос о том, как безопасно и экономно  отапливать свой дом, дачу или производственные площади — один из самых насущных  в нашей стране, где отопление работает большую часть года. Современные производители предлагают использовать для этих целей котлы длительного горения. В этой категории могут быть агрегаты, построенных по разным принципам, но их объединяет одно – высокая эффективность и более полное использование тепловой энергии горения. 

На каком топливе работают

Самым распространенным является котел, предназначенный для работы на дровах. Есть также большое количество модификаций на угле. Часто такое оборудование почти всеядно:  может работать на иных видах твердого топлива (торфяных, древесных и угольных брикетах, отходах переработки древесины и т.д.).

Чтобы продлить работу котла на одной закладке дров, топку делают большого объема: чем больше за один раз удастся заложить дров, тем дольше они будут гореть. Потому, выбирая котел длительного горения на дровах, в первую очередь обращайте внимание на объем топки для загрузки дров. Классическим примером являются котлы на дровах украинского производства КЧМ (котел чугунный модернизированный), по цене они довольно демократичны, качество неплохое, потому и популярны.

Твердотопливные котлы длительного горения на дровах

Твердотопливные котлы длительного горения на дровах

В некоторых моделях основным видом топлива является уголь. В этом случае стоит обратить внимание на толщину стенок в топке: температуры при горении угля очень высокие (особенно атнрацитов и длиннопламенных марок). Долговечность этого типа оборудования  определяется длительностью срока службы топки. Потому кроме типа материала топки обращайте внимание на толщину ее стенок. В угольных котлах длительного горения  предпочтительнее топка из чугуна или толстой конструкционной, а лучше — нержавеющей стали.

Если вы хотите как можно меньше времени проводить возле котла, то вам подойдет пеллетный котел.  Время его автономной работы зависит исключительно от размеров бункера – резервуара, в который засыпают гранулы. Он может вмещать от 20 кг пеллет до нескольких тонн.

Работа оборудования построена так, что при наличии электричества, агрегат при помощи шнека самостоятельно подсыпает в топку необходимое количество топлива. Если у вас в бункер помещается месячный запас или более, то и наведываться вам в котельную придется только раз в месяц. Пеллетные котлы обладают хорошим КПД — до 90–95%, экономичны. Топливо сгорает почти полностью, так что и чисткой котла придется заниматься примерно раз в месяц. Недостаток таких котлов – довольно высокая стоимость и энегрозависимость (как и у большинства других котлов с автоматическим управлением). Еще один нюанс: такое оборудование требовательно к качеству топлива: пеллеты должны быть целыми и малозольными. При использовании топлива низкого качества горелка забивается, котел останавливается.

Твердотопливные котлы длительного горения пелелтный

Твердотопливные котлы длительного горения пелелтный

Очень привлекательны по многим параметрам многотопливные котлы их еще называют комбинированными. В таких агрегатах может использоваться уголь, дрова и брикеты, их комбинации. В некоторых моделях можно использовать электрический элемент нагрева, который включается после того, как прогорит закладка топлива и котел начнет остывать. Очень удобно.

Приобретая комбинированный котел,  обязательно выясните, какой из видов топлива является основным: проектируют оборудование под один из видов топлива, под остальные вносятся корректировки. Так что именно на основном топливе отопление будет самым эффективным. Потому, если у вас есть возможность заготавливать дрова самостоятельно, а углем планируете топить только в холода, то и основным видом топлива должны быть в этом случае дрова.

Классификация по принципу действия

Котлы на твердом топливе могут использовать два различные принципы действия. По этому параметру различают:

Котлы верхнего горения

Это котлы циклической закладки топлива. Это значит,  что пока не прогорит полностью предыдущая порция дров, угля или брикетов, новые закладывать нельзя. Агрегаты этой конструкции просты, но эффективны. Например, котлы длительного горения «Стропува» на одной закладке дров обогревают помещение до суток (при некоторых условиях до 30 часов), а на закладке угля вообще до 7 суток.  Хотя среднее время горения дров – 6-8 часов.

Принцип работы котла верхнего горения

Принцип работы котла верхнего горения

За счет чего же достигается подобный эффект? Все просто, наиболее ярко этот принцип  можно продемонстрировать на примере вертикально расположенной горящей спички. В таком положении она будет гореть намного дольше, чем спичка, расположенная горизонтально или перевернутая головкой вниз.

Топливная камера в котлах верхнего горения устроена так, что горение происходит сверху вниз. Для этого разработана и запатентована специальная подача воздуха именно в зону горения.  И сам процесс горения при таких условиях больше напоминает тление. А, как известно, при тлении из углеродосодержащего топлива в большом количестве выделяются газы. Большая их часть являются горючими. За счет дожига этих газов в верхней части топки происходит более полное использование энергии, что позволяет значительно увеличить теплоотдачу и уменьшить расход топлива.

К недостаткам таких котлов стоит отнести необходимость следить за качеством топлива: если загрузить сырые дрова или уголь, то КПД котла значительно снижается. Также с использованием топлива повышенной влажности выделяется большое количество золы и сажи. Прихотдится тогда  часто чистить печь и дымоход.

Не всегда хорошо и не иметь возможность подкинуть топливо во время процесса горения. Отрицательный момент состоит еще в том, что ограничена возможность автоматизации процесса управления. Пока такая не реализована. Регулировать можно только интенсивность горения и то в достаточно ограниченных пределах, уменьшая при этом КПД котла.

Пиролизные котлы длительного горения

В таких котлах используется процесс разложения топлива при недостатке кислорода. В результате образуется твердая составляющая (кокс в случае сжигания угля и древесный уголь в случае использования дров) и газообразная. Присутствуют также различные смолы, которые также горючи. Сам процесс разложения происходит с выделением значительного количества тепла.

Но это далеко не вся энергия. Полученные в результате разложения продукты сами по себе являются горючими веществами с высокой теплотворной способностью. Например, теплотворная способность древесного угля в 2,5 раза выше, чем у дров. Также выделенные при разложении пиролизные газы большей частью состоят из горючих компонентов. Не горит только азот и двуокись углерода. Они являются балластом и выводятся из топки. Остальные компоненты имеют очень высокую теплотворную способность, во много раз превышающую теплотворную способность дров, торфа и угля. Потому эти газы дополнительно разогреваются,  отправляются в камеру дожига, где смешиваются с воздухом и догорают, выделяя большое количество энергии.

Движение воздуха в топке при пироизе

Движение воздуха в топке при пироизе

Количество газов, выделяемое при пиролизе, зависит:

  • от типа топлива – больше газов выделяют дрова и торф;
  • от температуры – чем выше температура пиролиза, тем большее количество газов образуется и меньшее остается твердого кокса и древесного угля.

Установки, в которых пиролиз происходит при высоких температурах (до 1200oC), называют еще газогенераторными котлами.

Суть процесса пиролиза - в первично камере горит топливо - во вторичной - газы, которые при этом

Суть процесса пиролиза — в первично камере горит топливо — во вторичной — газы, которые при этом выделились

Особенность пиролизных котлов – две топки: в одной происходит первичное горения топлива (туда оно и закладывается), а во второй дожигаются газы. В обе топки раздельно подается воздух. Воздух для горения топлива называют первичным, а для горения газов – вторичным.

Подобное строение котлов длительного горения с использованием технологии пиролиза хорошо тем, что легко реализуется возможность регулирования интенсивности горения (ограничивая подачу воздуха как первичного, так и вторичного). Именно на этой технологии построены автоматизированные котлы.

В зависимости от того где какая камера располагается пиролизные котлы бывают с верхней или нижней камерой догорания.

При нижнем расположении камеры дожига производить закладку дров удобно. Она имеет выход в дымовой тракт, который располагают снизу. Дальше дым попадает в дымоход и выходит на улицу. Вроде бы все логично, однако чистить печь потребуется гораздо чаще, т. к. зола из верхней камеры горения будет падать вниз и засорять «пиролизную» камеру. Кроме этого, требуется пиролизные газы искусственно при помощи вентиляторов или дымососов направлять вниз, ведь сам по себе дым вниз двигаться не станет.

Разные типы устройства пиролизных котлов

Разные типы устройства пиролизных котлов

Меньшее распространение получили агрегаты с верхним расположением камеры догорания, хотя тут искусственно создаваемая тяга не нужна, так как дым сам распространяется вверх. Однако такой котел имеет сложную конструкцию дымового канала, которая требуется для того, чтобы отобрать максимум тепла. При таком расположении топки дожига, камера догорания расположена ближе к дымоходу, и вверх стремится самая горячая часть воздуха, а нам необходимо максимальное количество энергии отдать на обогрев, а не выпустить в трубу. Потому дымоотводный тракт выполняют в виде змеевика.

Существенный недостаток пиролизных котлов – требовательность к качеству топлива. Если говорить о дровах, то оптимальная их влажность для пиролизных котлов – 13-20%. При использовании такого топлива выход газов будет максимальным и эффективность самой высокой. Допустима влажность дров до 30%. При использовании еще более «мокрых», резко снижается КПД, образуется сажа и большое количество зольного остатка.

Аналогично дело обстоит и с углем: тут тоже нужно использовать сухое топливо, причем с высокой теплотворной способностью. Оптимальным считается антрацит средних фракций, чуть хуже ведет себя длиннопламенный, тяжело работают агрегаты со спекающимися марками. Их лучше исключить, так как велика вероятность затухания котла. Зато пиролизные котлы очень хорошо работают с брикетами любой формы и из любого сырья (кроме пеллет – они просыпаются через колосники в некоторых моделях).

Основной недостаток многих печей длительного горения - требовательность к качеству топлива

Основной недостаток многих печей длительного горения — требовательность к качеству топлива

Еще один недостаток пиролизных котлов длительного горения – значительная цена оборудования. Но это связано с тем, что для обеспечения долговечности при высоких температурах пиролиза требуются качественные и массивные жаростойкие материалы. Большое внимание из-за высоких температур уделяется системе безопасности, а это ведет к увеличению стоимости. Немалую роль в ценообразовании имеет и автоматика. Так что высокая стоимость обоснована. Нужно сказать, что высокая цена на пиролизные котлы, достаточно быстро оправдывает себя за счет экономии топлива.

teplowood.ru