Як зробити твердопаливні котли своїми руками види, покроковий посібник з монтажу

Опалювальне обладнання, зокрема твердопаливні котли, пропонують великий асортимент продукції з різними характеристиками.

Вироби, виготовлені з твердого палива, можна розділити на такі групи:

• Традиційні опалювальні агрегати.
• Дровяні котли з піролізним способом горіння.
• Довге горіння;
• Пелетні.

Як правило, це традиційний котел на твердому паливі. Він зовні нагадує піч або буржуйку з найнеобхіднішими елементами: камерою топки і дверцятами для зольника; димарем. У зольнику можна регулювати тягу, відкриваючи та закриваючи заслінки. У цих конструкціях немає жодних технологічних елементів, наприклад термодатчиків або градусників та автоматичного блоку управління. Електроніка не використовується. Основний елемент конструкції твердопаливного котла – теплообмінник, що передає теплову енергію нагрітому тілу. Теплообмінник може бути трубчастим або виготовлений у вигляді ємності із суцільних сталевих смуг.

Але є й складніші пристрої, які можна віднести до традиційним. Перегородки та дросельні заслінки для того, щоб тяга була зручніше регулюватися. Гаряче повітря проходить більше відстані до виходу з димової труби. Ці перегородки значно підвищують ККД котла, оскільки більше теплової енергії передається теплоносія, а не просто «вилітає в трубу». Важливо розуміти, що ККД котла – дуже важливий показник.

До того ж, для таких котлів можна використовувати практично будь-яке паливо – дрова, вугілля, пелети та навіть сміття. Важливо, щоб воно було якомога суші. Котли простих конструкцій що неспроможні претендувати на 50 % ККД, а найчастіше він становить лише 15-20 %. Забруднення паливом дуже швидко згоряє, не встигнувши передати всю теплову енергію воді в теплообміннику. Більша кількість тепла виводиться в димар або його надлишок змушує теплоносій закипати. Якщо дрова потрібно додавати в топку щогодини, а вугілля вистачить на 2-4 години, то він згорить швидше і горітиме з надлишком енергії та великими втратами тепла.

Найекономічнішими є сучасні котли з перегородками та дросельними заслінками. За рахунок цього температура згоряння палива може регулюватися, а одного завантаження палива вистачає на 8-12 годин. ККД таких установок зазвичай сягає 80%.

Також для піролізних котлів використовують дрова, але їх принцип роботи кардинально відрізняється від наведених вище установок. Вони можуть довше та ефективніше опалювати приміщення, а також економити паливо. При цьому вартість таких агрегатів у 1,5-2 рази вища, ніж у решти.

Секрет газових (піролізних) котлів у тому, що під впливом високих температур деревина перетворюється на деревне вугілля, виділяючи піролізний газ.
Це необхідно для реакції з температурою від 200 до 800℃. Однак при цьому виділяється велика кількість енергії, яка висушує дрова та нагріває повітря. Харчовий газ по трубах рухається до камери згоряння і при змішуванні з повітрям горить так генерується більша частина тепла

Через активний вуглецю в окислювальних процесах при горінні піролізного газу дим складається переважно з вуглекислого газу і пари, а вміст шкідливих компонентів мізерно мало. Однак, піролізні котли мають набагато менше диму, ніж традиційні установки. Таким чином, паливо згоряє практично без залишку, газогенераторні котли рідко потребують чищення.

Слід зауважити, що за наявності сирих дров досить висока температура горіння може досягатися навіть без використання сухих дров, проте в цьому випадку продуктивність котла впаде майже вдвічі. А значить, і збільшиться витрата палива.
За допомогою автоматичного керування інтенсивність горіння в такому котлі можна регулювати, щоб заощаджувати паливо та створити оптимальну температуру у приміщенні.

Ви повинні пам'ятати, що зробити піролізний опалювальний котел на твердому паливі своїми руками досить складно і дуже небезпечно. При неправильному збиранні така установка може вибухнути.

Для багатьох людей ідея створити своїми руками твердопаливні котли тривалого горіння здається привабливою. Це дуже зручно, тому що дрова можна закладати в них лише один раз на добу. Цей котел відрізняється від традиційного агрегату тим, що горіння починається з нижньої частини закладки палива. У паливну камеру також подається повітря, яке надходить зверху.

На схемах котлів тривалого горіння на твердому паливі передбачені водяні контури навколо корпусу, тому вода в ньому якісно прогрівається на будь-якому етапі процесу. Коли горить не одразу вся закладка, а лише верхній шар палива та його вистачає майже на 30 годин. Декілька типів універсальних твердопаливних котлів з використанням вугілля можуть працювати до 7 днів на одній закладці.

На даний момент конструкція не є конструктивною складністю і в неї немає жодних точних приладів, що потребують підключення до електричної мережі. І тут ціна ними цілком прийнятна для покупця. До того ж зробити котел на твердому паливі своїми руками цілком під силу домашньому майстру. Можна зробити котел опалення своїми руками та заощадити чимало грошей.

Є й недоліки цих конструкцій. У працюючому котлі не повинно бути палива. Щоб котли були придатними, дрова для котла повинні бути добре просушені (не більше 20% вологості) та розпиляні на невеликі поліна. При використанні вугілля низької якості з малим вмістом шлаків вугілля не підходить. Крім того, агрегати цього типу обмежуються за потужністю - як правило, не більше 40 кВт.
Ще один вид котлів на твердому паливі – пелетні агрегати. Відмінність їх полягає в тому, що як паливо для них використовуються відходи деревообробки. Більшість моделей промислового обладнання мають спеціальний бункер, з якого гранули автоматично подаються в топку.

Яким би матеріалом не був котел, дуже важливо, щоб він відповідав основним експлуатаційним характеристикам. А тепер про них докладніше.

По-перше, варто звернути увагу на матеріал теплообмінної системи – чавун чи сталь. Якщо вам потрібна готова схема твердопаливного котла, своїми руками чавунний теплообмінник зробити не вдасться. У цій роботі потрібно бути не тільки фахівцем, а й мати спеціальні знання та вміння. Можна придбати готові секційні конструкції, які перед транспортуванням розбирають та знову збирають.

При цьому іржа на поверхні чавунного теплообмінника покривається сухою іржею – особливою плівкою, що захищає стінки агрегату від руйнування. Як наслідок цього, сира іржа також утворюється значно швидше і є причиною тривалого терміну експлуатації чавуну – від 10 до 25 років. Серед інших переваг чавунних теплообмінників варто відзначити їхню простоту та відсутність необхідності в частому обслуговуванні. Очищення таких пристроїв проводиться найрідше, а нагар практично не знижує ККД котельного обладнання. Для посилення потужності агрегату необхідно замінити дефектні секції або збільшити їхнє число.

З недоліків чавунних виробів можна назвати такі:

За наявності власного фундаменту котельня матиме велику масу і вимагатиме наявності окремого фундаменту.
Складнощі в процесі збирання та високі витрати на доставку.
У зв'язку з цим чавун не любить перепадів температур, тому контакт гарячої поверхні з холодними дровами чи холодною водою може бути згубним йому;
Велику інерційність має велика теплова інерційність - на розігрів котла потрібно тривалий час, але його подальше охолодження відбувається повільно.

• Сталь менш чутлива до перепадів температур і боїться контакту з холодними об'єктами. Під час монтажу котлів опалення на твердому паливі за кресленнями можна обладнати їх чутливими автоматичними елементами. Завдяки невеликій інерційності такі агрегати швидко прогріваються і остигають, що дозволяє регулювати температуру в будинку. Якщо ви можете зробити креслення твердопаливного котла тривалого горіння своїми руками, це дозволить врахувати всі нюанси.
• Через зовнішній вигляд котли зі сталі являють собою суцільні зварні агрегати, які досить складно перевозити, хоча і чутливість до механічних пошкоджень у них набагато нижча за аналоги з чавуну.

Деякі фахівці вважають, що ремонт сталевих котлів з погляду деяких фахівців є дуже сумнівним. Виготовити та зварити котел своїми руками по кресленню в домашніх умовах досить складно, згодом на швах можуть утворюватися течі. У будь-якому випадку, це залежить від досвіду роботи зварювальника та його вміння працювати зі зварювальним апаратом. Однак виконати ремонт чавунного теплообмінника набагато простіше – достатньо замінити секції.

У більшості випадків котли з чавунними теплообмінниками є енергонезалежними і коштують недорого. Тому вони можуть бути гарною альтернативою вже встановленим опалювальним приладам у разі відсутності електрики. У таких агрегатах циркуляція теплоносія відбувається природним шляхом без застосування насосів. Але монтаж батарей повинен бути виконаний так, щоб вода вільно переміщалася трубами під впливом тиску в котлі.

Можна побудувати свій власний твердопаливний котел із цегли. Її конструкція проста і не потребує складних розрахунків. Він може використовуватися відразу з кількома цілями, тому його встановлюють переважно на кухні. Цікаво, що самостійно зібрати такий агрегат зможе навіть початківець.

Вам знадобиться болгарка, зварювальний апарат з електродами та листова сталь (цегла), цегла для пічного розчину, труби металеві та куточки. Ви можете зробити різання деталей за кресленням котла на твердому паливі, а зварювальні роботи передоручити професіоналам. Професійні послуги зварювання. Це важливо, оскільки якість шва впливає на довговічність котла.

Важным преимуществом самостоятельного сооружения отопления является то, что можно выбрать размер твердотопливного котла и топки для конкретных нужд. Еще можно предусмотреть кирпичный свод, чтобы тепло аккумулировалось в процессе горения дров, а затем перераспределялось в систему отопления.

Прямоугольный нагревательный прибор чаще всего делают прямоугольным, используя для этого прямоугольный профиль и трубы сечением 40-50 мм. Благодаря профилями можно облегчить стыковку труб и сделать швы более надежными.

Як зробити котел своїми руками по кресленнях, можна поділити на кілька послідовних етапів:

1. З труб та профілів потрібно вирізати деталі. Труби будуть встановлені на прокладки, в них газовим різаком потрібно прорізати отвори для стикування з трубами.Необхідно зробити по 4 отвори в передніх стійках і по стільки ж у задніх. Також необхідно зробити отвори для встановлення в систему опалення. Відходи від зварювання або різання потрібно зачистити болгаркою, щоб вони не заважали руху води трубами.
2. Потім вони збираються у єдину конструкцію. При роботі вдвох зварювальнику знадобиться помічник, щоб утримувати трубки в нерухомому положенні. Ви можете встановити стійки із трубами на рівну поверхню та зварити передню частину котла.
3. Після цього необхідно забезпечити подачу і відтік води в котлі. Після цього до готового каркасу приварюють вхідну та зворотну трубу, а торці квадратних профілів затискають шматками металу 6040 мм.
4. Після того, як монтажники встановили теплообмінник, їх перевіряють на герметичність. Для цього його встановлюють вертикально, закриваються нижній отвір та наповнюють водою. Якщо протікання на швах немає - можна продовжувати роботу.
5. З цегли будують корпус котла та вбудовують теплообмінник. Зазор між ними повинен бути не менше 1 см, щоб створити підйом у бік гарячої води, що виходить. Якщо ви хочете покращити циркуляцію теплоносія, то перепад рівня між вихідним отвором і переднім верхнім правим кутом теплообмінника повинен бути не менше 1 см.
6. Цегла повинна бути перекрита знизу на 3-4 см. Поверх кладки укладають чавунну плиту. Дорогу до будинку встановлюють за бажанням господаря – цегли, металу або виводять на готову трубу.

Самостійне збирання твердопаливного котла зазвичай супроводжується значними тепловтратами, пов'язаними з відходом тепла в димову трубу. Але чим вищий і вже димар, тим менше тепла він зберігає. Вихід зі становища у разі - створення опалювального щита, тобто димоходів вигнутої форми, які дозволяють передавати більше теплової енергії цегляній кладці. Цегла, у свою чергу, віддасть тепло повітрю в приміщенні, зігріваючи його. Іноді такі ходи роблять у стінах між кімнатами. Однак такий підхід неможливий лише за умови, що котел розташований у підвалі або на цокольному поверсі, або при будівництві багатоступінчастого димаря.

Підвищити ефективність котла можна, якщо довкола димової труби встановити водонагрівач. У цьому випадку тепло газів, що йдуть, будуть нагрівати стінки димоходу, а також передавати воді. Це може бути зроблено з тоншої труби, яку можна вбудувати на трубу більшого перерізу

Найефективніший спосіб підвищити ККД твердопаливного котла - установка циркуляційного насоса, що примусово перекачує воду. Це підвищить продуктивність установки приблизно на 20-30%.
Звичайно ж, побудувати котел необхідно так, щоб теплоносій міг циркулювати самостійно, якщо в будинку відключили електрику. Наявність насоса прискорить прогрівання будинку до комфортабельних температур.