Как устроены и как работают твердотопливные котлы?

Общие сведения

Из-за высокой стоимости дизельного топлива и электричества, а также дополнительных расходов на подключение газового оборудования во многих случаях выбор делают в сторону котла на твердом топливе. В результате получается обзавестись отопительной системой, на работу которой не влияет наличие или отсутствие внешних энергоносителей. Как правило, большая часть приборов данного типа не нуждаются в электрической энергии, или же потребляют ее в очень небольших количествах.

принцип работы котла длительного горения

Чаще всего твердотопливными котлами комплектуются индивидуальные системы отопления в отдаленных районах, испытывающих серьезные затруднения с подачей магистрального газа. Существуют целые области нашей страны, где в качестве основного обогревающего агрегата используются дровяные котлы.

Устройство котлов на твёрдом топливе: варианты и возможности

Котлы на твёрдом топливе более других разновидностей отопительного оборудования приспособлены для полностью автономного функционирования с целью отопления индивидуальных домов, и – особенно – загородных особняков, построенных в сельской местности. Традиционные исполнения таких агрегатов не требуют наличия источников газа или электроэнергии и, при доступности сырья – угля, дров, торфа, пеллет – способны качественно и сравнительно недорого обогревать жилые и служебные помещения дома.

Устройство котла на твердом топливе
Традиционный твердотопливный котёл

При этом устройство котла на твёрдом топливе всецело определяется его конструкцией и принципом действия. Рассмотрим основные виды современных конструктивных решений такого оборудования с объёктивным анализом их сильных сторон и особенностей эксплуатации.

Составные части твердотопливного котла отопления

  • Топка с дверцей для загрузки топлива;
  • Водяная рубашка с системой циркуляции воды;
  • Система удаления дыма (дымоход);
  • Заслонка дымохода;
  • Система контроля и регулирования температуры;
  • Зольник для накопления углей от отработанного топлива;
  • Шторка для подачи первичного воздуха (розжиг);
  • Дверца зольника;
  • Колосник – полочка для удержания топлива.

Топка, это камера сгорания топлива и одновременно теплообменник. В топку входят :портал для подачи топлива, зону вывода летучих продуктов сгорания топлива, решетка колосниковая, емкости для сбора золы и отверстия для подачи воздуха.

В топке в процессе горения топлива нагреваются ее стенки, и разогревается вода, находящаяся вокруг топки в «водяной рубашке» котла.

Примечание: Для пиролизного (газогенераторного) котла предусмотрен дополнительный отсек топки для горения древесного газа.

В твердотопливном котле в топке устроены двойные стенки, между которыми находится теплоноситель. Это водяная рубашка. В процессе прогорания топлива в топке, теплоноситель в водяной рубашке нагревается, из-за чего образуются конвекционные (тепловые) потоки, поднимающие горячий теплоноситель в верхнюю часть рубашки. Из водяной рубашки, горячий теплоноситель поступает в теплопровод. Пройдя по системе отопления и отдав тепло дому, остывший теплоноситель возвращается в водяную рубашку, через нижний патрубок. Чтобы ускорить циркуляцию воды в системе применяют специальные циркуляционные насосы.

В результате горения твердого топлива в котле образуется большое количество дыма. Обязательным элементом твердотопливного котла является система дымоудаления. Отвод дыма производится теплоизолированными трубами, идущими от котла на улицу. Некоторые котлы оснащаются блоками принудительной вентиляции.

Любое горение не возможно без подачи воздуха. Причем интенсивность горения зависит от интенсивности подачи воздуха в топку. Регулирование подачи воздуха (кислорода) в топку осуществляется при помощи механических заслонок и шиберов.

В систему отопления с твердотлпливным котлом, обязательно ставиться клапан безопасности, обеспечивающий отвод избыточного тепла из системы.

Классификация твердотопливных отопительных котлов

В большинстве случаев стандартные исполнения рассматриваемых агрегатов (творения самоучек от теплотехники в расчёт принимать не стоит, поскольку они — плод инженерной смекалки авторов под сугубо конкретные жизненные обстоятельства) включают в себя:

  • Традиционные котлы.
  • Пиролизные котлы.
  • Котлы длительного горения.

Кроме этой, наиболее общей классификации, твёрдотопливные котлы могут различаться по виду применяемого топлива (дровяные, угольные, пеллетные и пр.), по материалу корпуса, из которого они изготовлены (стальные или чугунные), по числу контуров отопления (одно- и двухконтурные), а также по типу систем, контролирующих процесс работы агрегата (механические и электронные системы контроля).

В дальнейшем рассматриваются твердотопливные агрегаты наиболее распространённых конструкций, в качестве теплоносителя для которых используется вода (хотя бывают ещё воздушные и паровые).

Виды котлов по типу топлива

Простота котла обратно пропорциональна его возможностям работать на любом виде топлива. Сложные системы зачастую капризны, имеют ряд ограничений и требований к качеству используемых материалов.

К твердым видам относят:

  • дрова;
  • уголь;
  • отходы деревообработки.

Как работает твердотопливный котёл

Как работает твердотопливный котёл.
Принцип работы дровяных котлов заключается в том, что, после загрузки топлива в камеру, его разжигают, а топку закрывают.
Для горения используется воздух, просачивающийся сквозь колосниковую решётку. Под действием естественной тяги, горячие потоки отработанных газов проходят снизу вверх, вдоль полостей водяной рубашки. За счёт высокой температуры продуктов сгорания, теплообменник нагревается, а дым удаляется через выходной патрубок – в дымоход.

Использование заслонок, которыми снабжён агрегат, позволяет регулировать процесс горения. При розжиге котла открывают все шиберы, тем самым обеспечивают доступ и отвод большого количества воздуха, необходимого для работы котла. По мере разгорания дров или угля, прикрывают сначала заслонку зольника, а после стабилизации горения – теплообменника, обеспечивая требуемое перемещение горячих воздушных масс по внутренней полости оборудования. Шибер на патрубке дымохода прикрывают только в том случае, когда закрытая заслонка зольника не может сдержать увеличения температуры теплоносителя.

ВНИМАНИЕ! Производители твердотопливных агрегатов не всегда снабжают патрубок для отвода дыма шибером! В этом случае, заслонку устанавливают на дымоходе.

Для поддержания постоянной температуры горения используют терморегуляторы, которые, в зависимости от изменения параметров теплоносителя, управляют нижней заслонкой котла. Устанавливают регулятор в верхней части водяной рубашки. За счёт жёсткого соединения, с помощью рычага и цепи, изменяется положения шибера при повороте термоголовки, которая реагирует на колебания температуры теплоносителя.

Устройство большинства твердотопливных агрегатов подразумевает ручную загрузку дровами или углем. Производители современного оборудования предлагают потребителю модели с автоматической подачей топлива. Такая методика популярна при использовании гранулированных брикетов, специально изготовленных для сжигания при подготовке теплоносителя.

Защита твердотопливного котла от перегрева

В твердотопливном котле горящее топливо, да и сам котел обладают довольно большой массой. Поэтому процесс тепловыделения в котле имеет большую инерцию. Горение топлива и нагрев воды в котле на твердом топливе нельзя мгновенно остановить, прекратив подачу топлива, как это делается в газовом котле.

Твердотопливные котлы, больше чем другие, склонны к перегреву теплоносителя – вскипанию воды, если пропал отбор тепла, например, при внезапном прекращении циркуляции воды в системе отопления, или тепла в котле выделяется больше, чем расходуется.

Кипение воды в котле ведет к росту температуры и давления в системе отопления со всеми серьезными последствиями – разрушению оборудования системы отопления, травматизму людей, повреждению имущества.

Современные закрытые системы отопления с твердотопливным котлом особенно склонны к перегреву, так как содержат сравнительно маленький объем теплоносителя.

В системах отопления обычно используются полимерные трубы, коллекторные узлы управления и распределения, различные краны, клапаны и другая арматура. Большинство элементов системы отопления очень чувствительны к перегреву теплоносителя и скачкам давления, вызванных кипением воды в системе.

Твердотопливный котел в системе отопления должен иметь защиту от перегрева теплоносителя.

Для защиты твердотопливного котла от перегрева в закрытой системе отопления, не имеющей соединения с атмосферой, необходимо выполнить два действия:

  1. Перекрыть подачу воздуха для горения в топку котла, чтобы как можно быстрее снизить интенсивность горения топлива.
  2. Обеспечить охлаждение теплоносителя на выходе из котла и не допустить повышения температуры воды до кипения. Охлаждение должно происходить до тех пор, пока выделение тепла не снизится до уровня, при котором кипение воды станет невозможным.
Читайте также:  Древесный уголь: технология производства, приготовление в домашних условиях своими руками в яме или бочке

Рассмотрим, как выполнить защиту котла от перегрева, на примере схемы отопления, которая приведена ниже.

Схема подключения твердотопливного котла к закрытой системе отопления

Устройство и принцип работы твердотопливного котла
Устройство и принцип работы твердотопливного котла

Схема закрытой системы отопления с твердотопливным котлом.

1 — группа безопасности котла (предохранительный клапан, автоматический воздухоотводчик, манометр); 2 — бак с запасом воды для охлаждения теплоносителя при перегреве котла; 3 — поплавковый запорный клапан; 4 — термоклапан; 5 — группа подключения расширительного мембранного бака; 6 — узел циркуляции теплоносителя и защиты котла от низкотемпературной коррозии (с насосом и трехходовым клапаном); 7 — теплообменник защиты от перегрева.

Защита котла от перегрева работает следующим образом. При повышении температуры теплоносителя выше 95 градусов, термостат на котле закрывает заслонку подачи воздуха в камеру сгорания котла.

Термоклапан поз.4 открывает подачу холодной воды из бака поз.2 в теплообменник поз.7. Холодная вода, протекающая через теплообменник охлаждает теплоноситель на выходе из котла, не допуская кипения.

Запас воды в баке поз.2 необходим на случай отсутствия воды в водопроводе, например, при отключении электроэнергии. Часто в системе водоснабжения дома устанавливают общий накопительный бак. Тогда воду для охлаждения котла берут из этого бака.

Теплообменник для защиты котла от перегрева и охлаждения теплоносителя, поз.7 и термоклапан, поз.4 производители котлов обычно встраивают в корпус котла. Это стало стандартным оснащением котлов, предназначенных для закрытых систем отопления.

В системах отопления с твердотопливным котлом (за исключением систем с буферным баком ) нельзя устанавливать на отопительных приборах (радиаторах) термостатические клапаны и другие автоматические приборы, сокращающие отбор тепла. Автоматика может уменьшать потребления тепла в период интенсивного горения топлива в котле, а это может вызвать срабатывание защиты от перегрева.

Ход установки твердотопливного котла

Несмотря на прогресс в сфере электрификации и газификации страны, есть еще много мест, где эти коммуникации практически отсутствуют. Но даже там, где они есть, многие люди предпочитают устраивать в своих домах автономное отопление и горячее водоснабжение.

Для этого производится установка твердотопливного котла, что позволяет получить тепло и горячую воду в частном доме, коттедже или даче при гораздо меньших эксплуатационных затратах и финансовых вложениях. Выбор этого вида оборудования довольно большой, но все оно имеет достаточно понятные схемы подключения к различным видам отопления.

Сравнение с электрическими и газовыми котлами

Многие люди, которые строят дом вдали от города, становятся перед выбором — поставить автономный твердотопливный, газовый или электрокотел.
Двухконтурные твердотопливные котлы: Преимущества и недостатки твердотопливных котлов и их строение

Для того чтобы сравнить эти варианты между собой, потребуется рассмотреть три важных параметра: стоимость подключения, безопасность обслуживания и экология.

Стоимость подключения. Хотя твердотопливный котел стоит не дешево, но его эксплуатация имеет самые низкие стоимостные показатели среди всех сравниваемых моделей.

Стоимость газового котла намного дешевле твердотопливного, но для того чтобы его подключить потребуются многочисленные разрешения государственных надзорных органов.

Для чего потребуют от собственника проект газоснабжения, выполнения монтажных работ по установке котла и счётчика, а также оплатить за подключение.

Сегодня по скромным оценкам, для подвода газа к дому, выполнения монтажных работ и получения разрешения на эксплуатацию потребуется от 600 тыс. рублей и выше. Намного меньше обойдется монтаж электрокотла, но тоже не дешево.

В большинстве случаев такое подключение потребует изменения мощности питающей электролинии на 380 В. Для этого также потребуются значительные финансовые вливания, на реконструкцию внутридомовых электросетей и согласования с РЭС.

При этом не факт, что поставщик электроэнергии согласится на замену технических условий. Твердотопливный котел не требует никаких согласований, а затраченные средства на приобретение котельного оборудования окупятся уже за 2-3 года, в то время, как подключение к газовой сети и установка новой электролинии не раньше чем через 6-9 лет.

Здесь на первом месте электрокотлы, которые вообще не имеют выбросов в атмосферу, за ними идут твердотопливные двухконтурные котлы длительного горения и завершают список газовые котлы, с самыми большими выбросами СО.

Учитывая все перечисленные особенности рассмотренных видов можно сделать вывод, что наиболее удобным и простым в эксплуатации считается электрический котел, затем идет — газовый агрегат, а твердотопливный уступает им по этим требованиям.

Зато по уровню себестоимости выработанной тепловой энергии, самый лучший вариант — твердотопливный пиролизный котел, за ним следует газовый агрегат и завершает список — электрокотел. Себестоимость тепла последнего агрегата разы превышает, аналогичный показатель твердотопливного агрегата.

Твердотопливные котлоагрегаты выпускаются для работы на различных видах топлива. Больше всего применяются древесные породы, пеллеты из прессованной древесной стружки и различные виды угля.
Двухконтурные твердотопливные котлы: Преимущества и недостатки твердотопливных котлов и их строение
Стоимость котлов от 30 до 200 тысяч рублей. Источник фото: avtokotel.ru

В последнее время с появлением биотоплива из отходов древесного и аграрного производства, многие пользователи, перешли на его сжигание в отопительных котлах. Встречаются модели, которые могут работать на любом из этих видов топлива.

Цена таких модификаций отопительных агрегатов очень сильно зависит от металла топочного пространства — чугун или сталь.

Котлы, работающие на дровах сегодня можно приобрести за 55 тыс. руб. Угольные агрегаты от 40 до 80 тыс. руб. Пеллетные двухконтурные твердотопливные котлы длительного горения самые дорогие от 120 до 200 тыс. руб.

Безопасность обслуживания.

Всем известно, что самыми опасными являются газовые котлы, поскольку при нарушении в эксплуатации и отрыве пламени от горелки может создаваться в доме взрывоопасная смесь.

Электрокотлы представляют опасность из-за возможного возникновения очагов горения в кабельных линиях при перегрузках. Кроме того может произойти взрыв пароводяной смеси в теплообменнике, при нарушении циркуляции теплоносителя.
Двухконтурные твердотопливные котлы: Преимущества и недостатки твердотопливных котлов и их строение
Твердотопливный двухконтурный котел, тоже представляет собой источник пожароопасной ситуации, но реальность ее возникновения намного ниже.

Поскольку все конструктивные узлы котлоагрегата рассчитаны таким образом, что устройство было энергонезависимым. Встроенная автоматика защиты, при нарушении допустимых параметров работы котла, перекрывает подачу воздуха в топку, после чего процесс горения прекращается. Кроме того сегодня паллеты являются самым безопасным топливом.

Особенности твердотопливных котлов

Такие агрегаты обладают рядом важных особенностей, которые необходимо учитывать потребителям.

Преимущества перед другими конструкциями

Основными достоинствами твердотопливных установок являются:

  • высокая надежность;
  • возможность использовать различные виды недорогих горючих материалов в качестве топлива;
  • длительный срок эксплуатации оборудования;
  • невысокая стоимость изделий;
  • простота в обслуживании.

Недостатки котлов этого типа

Твердотопливные агрегаты не лишены и некоторых отрицательных свойств.
Недостатки котлов
Твердотопливные агрегаты имеют большие габариты и вес установок.

Главными из них являются:

  • невозможность точно регулировать температуру воды;
  • запас горючих материалов, занимающий много места и требующий предварительной просушки перед загрузкой в топку;
  • большие габариты и вес установок;
  • невозможность агрегата работать полностью в автономном режиме (периодически требуется ручная дозаправка котла).

На что обратить внимание при выборе твердотопливного котла

При подборе типа и модели установки следует одновременно учитывать несколько критериев.

Важно рассчитать площадь отапливаемого помещения и оценить его теплоизоляционные свойства. Большая часть дровяных аппаратов не предусмотрена для настенного монтажа. Его придется устанавливать на пол. Твердотопливные котлы отличаются большими габаритами, поэтому не все модели можно монтировать в малых по площади помещениях.

Самая затратная статья эксплуатационных расходов — стоимость горючего. По этой причине при выборе типа отопительного агрегата следует обязательно принимать во внимание доступность горючих материалов в регионе, где планируется монтаж оборудования. Если поблизости есть угольные шахты, выгоднее приобрести аппарат, работающий на этом виде топлива. Выбор дровяных агрегатов будет оправдан при доступности древесины.

Читайте также:  Назначение магнитного анода в водонагревателе, срок службы и примеры производителей

Это главная его характеристика. Значение мощности выбирают в зависимости от площади частного дома или коттеджа. Двухконтурная установка должна справляться с обогревом помещения и подготовкой горячей воды.
Мощность оборудования
Мощность оборудования является главной характеристикой.

Для расчета мощности следует придерживаться правила: на 1 кв. м площади помещения должно приходиться примерно 100 Вт. Еще 5-10% стоит прибавить, если планируется установка бойлера косвенного нагрева воды.

При этом использование котлов избыточной мощности часто не оправдано, т. к. ведет к удорожанию стоимости эксплуатации из-за повышенного расхода топлива.

Важный критерий при подборе котла — материал, из которого изготовлен теплообменник. В бытовых моделях для этих целей используются чугун и сталь.

В первом случае они часто состоят из нескольких секций, число которых можно менять. Материал отличается высокой коррозионной стойкостью и невосприимчив к прогоранию. Его недостатки — большой вес и хрупкость. Чугун боится перепадов температуры, поэтому мыть печь следует только после ее полного остывания.

Теплообменники из стали изготавливаются в виде монолитной конструкции. Материал выдерживает температурные перепады. Его недостаток — меньшая устойчивость к коррозии и подверженность выгоранию металла в процессе эксплуатации.

Установки, предназначенные для монтажа в частных домах, имеют коэффициент полезного действия не менее 75%. Данный параметр всегда указывается производителем в описании модели котлов.
КПД котла
КПД котла составляет не менее 75%.

КПД зависит от вида используемого топлива и конструктивных особенностей аппарата. Так, пеллетные отличаются повышенной энергоэффективностью. Нередко КПД таких агрегатов достигает 90-95%.

При выборе котла обязательно следует учитывать этот параметр. Однако улучшение характеристики ведет за собой и повышение стоимости оборудования.

В твердотопливных котлах чаще используется ручная загрузка дров. Автоматический режим предусмотрен в моделях, работающих на пеллетах. Чем чаще приходится загружать горючее в топку, тем менее удобен в эксплуатации котел. Типовые модели могут работать на 1 закладке 3-12 часов. Таким образом, загружать топливо потребуется 2-7 раз в сутки.

Классические твердотопливные агрегаты способны функционировать в автономном режиме. В них отсутствуют электронные блоки управления и вентиляторы. Даже при отключении электричества энергонезависимые котлы продолжают исправно отапливать помещение. Недостатки таких агрегатов — более сложное управление, отсутствие возможности монтажа автоматической подачи топлива, меньшая энергоэффективность.

Более сложные в конструктивном исполнении котлы — пиролизные, пеллетные — требуют подключения к сети переменного тока. Электричество в них используется для работы вентиляторов и системы автоматики.

Установки выделяются высоким КПД, удобством в обслуживании. Недостатки — невозможность работать при отключении электричества, дороговизна изделий.

По сравнению с другими видами ТТ-агрегаты наиболее дешевы. Цены на установки начинаются от 15 000 руб. Более сложные модели, оснащенные автоматикой, стоят от 50 000 руб.
Стоимость
Стоимость твердотопливного котла начинается от 15 тысяч рублей.

Невысоки также и эксплуатационные расходы. Уголь и дрова обходятся дешевле, чем газ или солярка.

При этом самым экономичным вариантом является пеллетный агрегат. Цены на гранулы из древесных отходов постоянно снижаются, а сами агрегаты демонстрируют высокий КПД.

Полезные советы по изготовлению ТТ котла

  • Если вы хотите  сделать ТТ котел  универсальным  с позиции  использования сырья, то для топочной камеры используйте трубу из жаропрочной легированной стали.Труба из легированной стали для котла

    Труба из легированной стали для котла

    Можно значительно сократить расход  на строительство  агрегата, если  взять бесшовную стальную  трубу 20 марки.

  • Прежде чем устанавливать котел на место, которое определено  под этот агрегат, проведите первую растопку на улице, оборудовав котел  временным  дымоходом. Так вы убедитесь в надежности конструкции  и  увидите, правильно ли собрали  корпус.
  • Если в качестве  основной камеры  вы будет  использовать газовый баллон, то учитывайте, что  такой агрегат  вам  обеспечит  горение  на 10-12 часов из-за небольшого количества закладываемого топлива. Итак небольшой объем пропанового баллона уменьшится после  срезания крышки и зольника. Чтобы  увеличить  объем  и  обеспечить  большее время горения, необходимо использовать  два баллона. Тогда  объема топочной камеры точно  хватит  на обогрев большого помещения, и не нужно  будет  закладывать дрова каждые 4-5 часов.
  • Чтобы дверца зольника плотно закрывалась, не давая доступа воздуху, нужно ее хорошо герметизировать. Для этого по периметру дверцы проложите асбестовый шнур.Асбестовый шнур

    Асбестовый шнур

    Если  вы будет  выполнять  в котле дополнительную  дверцу, которая позволяет «дозагружать» топливо  не снимая крышки, ее тоже нужно  плотно герметизировать с помощью асбестового шнура.

Для эксплуатации ТТ котла, схему которого мы прилагаем  ниже подходит  любое твердое топливо:

  • каменный и бурый уголь;
  • антрацит;
  • дрова;
  • древесные пеллеты;
  • брикеты;
  • опилки;
  • сланцы с торфом.

По качеству топлива особых  указаний нет – подойдет любое. Но  учитывайте, что при большой влажности топлива, котел  не даст большой коэффициент полезного действия.

Пошаговая инструкция по созданию твердотопливного котла длительного горения своими руками

Проект твердотопливного котла – задача непростая и новичку с ней справиться будет нелегко. Прежде чем приступить к строительству, подготовьте чертежи и эскизы.

Чертеж самодельного твердотопливного котла

Чертеж самодельного твердотопливного котла

Подготовьте также следующие инструменты:

  1. Сварочный аппарат.
  2. Инструменты для работы с металлом: плоскогубцы, шлифовальный круг.
  3. Электродрель.
  4. Строительный уровень и рулетка.
  5. Маркер.
  6. Болгарка.
  7. Перчатки и защитный экран на глаза.

Внимание! При выполнении работ по изготовлению самодельного ТТ котла продолжительного горения, следует быть очень осторожным и иметь хотя бы базовую практику со сварочным аппаратом. Используйте обязательно защиты при работе со сваркой.

Из материалов понадобится:

  1. Пустой газовый баллон.
  2. Листовой металл.
  3. Асбестовый шнур.
  4. Стальная труба с сечением 60 мм.
  5. Металлические петли и ручки.
  6. Металлический уголок либо лопасти.
  7. Металлическая вытяжка.
  8. Базальтовое волокно для прохода дымоотводящей трубы.

Перед началом изготовления, предлагаем вам ознакомится с видео инструкцией, как правильно разрезать пустой газовый баллон, внимательно смотрите и не пренебрегайте мерами безопасности!

С помощью маркера выполните разметку на пропановом баллоне согласно размерам чертежа.

Делаем небольшое прямоугольное отверстие под дверцу зольника, через которую будет осуществляться чистка котла.

На верхней части баллона (по всему периметру) проводим ровную линию для среза верхушки.

С помощью болгарки по линии срезаем верхушку.

Срезанная верхушка баллона

Срезанная верхушка баллона

Теперь по центру выполняем разметку под отверстие, через которую будет проходить труба. Отверстие, соответственно, должно быть больше диаметра трубы.

Вырезаем в крышке отверстие и навариваем кольцо металла, которое будет плотно обхватывать трубу, вставляемую в баллон.

Привариваем кольцо по кругу

Привариваем кольцо по кругу

Обвариваем небольшим кольцом из листового металла (4-5 мм) с внешней и внутренней стороны сам баллон, на который будет надеваться крышка.

Берем металлическую трубу длиной от 80 до 100 см. Если  вы используете не пропановый стандартный баллон, а самостоятельно  варите корпус  для котла, учитывайте, что  высота трубы должна быть  на 20-25 см выше. Ведь  суть работы заключается в том, что  по мере прогорания топлива, труба внутри  корпуса  будет опускаться вниз.

Привариваем  к трубе в нижней ее  части  металлический круг – распределитель  воздуха.

Срезанная верхушка баллона

Срезанная верхушка баллона

Вырезаем из листового металла крепления, которые надежно привариваем по линии среза баллона, предварительно проложив асбестовый шнур.

Привариваем ручки к крышке

Привариваем ручки к крышке

Крепим срезанную верхушку таким образом, чтобы она легко снималась и ставилась обратно. Выполните из металла ручки и для удобства снятия тоже приварите их к корпусу.

Делаем разметку на баллоне в верхней его части под отверстие патрубка.

Привариваем патрубок

Привариваем патрубок

Вырезаем с помощью болгарки и привариваем трубу для вывода продуктов сгорания.

Потом к этому патрубку присоединяется стальная дымоотводящая труба.

По ранее выполненной разметке под зольную камеру вырезаем с помощью болгарки отверстие.

Вырезаем зольник

Вырезаем зольник

Отдельно из листового металла выполняем дверцу, которую потом нужно будет прикрутить на скобы к корпусу котла.

Отверстие под дверцу зольника

Отверстие под дверцу зольника

Для удобства можно  выполнить  небольшую  петлю из толстой проволоки  или армирующего стержня и прикрутить  в качестве  ручки.

Измерьте внутренний диаметр корпуса баллона. Теперь на листовом металле начертите круг, диаметр которого будет на 5 мм меньше внутреннего диаметра баллона.

С помощью болгарки вырежьте этот круг.

Так выглядит система подачи воздуха

Так выглядит система подачи воздуха

Берем металлический уголок и нарезаем его на 6 равных частей. Размер каждой части равен ½ диаметра металлического круга. Для этих целей еще хорошо подойдет крыльчатка со старыми  лопастями.

Делаем систему подачи воздуха

Делаем систему подачи воздуха

Привариваем металлические круги в одинаковом направлении против часовой стрелки.

Мы будем делать теплообменник, сконструированный по принципу водяного контура.

Делаем теплообменник

Делаем теплообменник

Размер этого теплообменника зависит от ваших личных предпочтений. Чем он будет больше, тем большее количество дров вы сможете в него заложить, а значит, большей длительностью горения будет отличаться ваш котел.

Из листового металла толщиной 5-6 мм вырезаем листы согласно схеме и свариваем их в надежный корпус, внутри которого будет располагаться наш газовый баллон.

В верхней и нижней части корпуса выполняем патрубки для подсоединения подающей и обратной линии.

В центральной части необходимо предусмотреть отверстие, через которую будет закладываться топливо. Выполняем с помощью маркера разметку и вырезаем болгаркой.

Крепим дверцу зольника на топку.

Отмечаем на корпусе теплообменника место, где будет произведен доступ к зольнику и вырезаем с помощью болгарки. Тоже оснащаем этот проем дверцей, которая должна очень плотно закрываться, преграждая доступ кислорода в корпус.

Собираем котел

Собираем котел

Вставляем баллон внутрь теплообменника.

С помощью сварочного аппарата завариваем бак сверху, в результате чего получаем абсолютно герметичный корпус, внутри которого располагается круглая топка.

Суть ТТ котла длительного горения заключается в ограниченной подаче воздуха сверху, функцию которой выполняет система подачи кислорода.

Топливо (дрова, уголь, брикеты) следует загружать очень плотно, чтобы между слоями было как можно меньше пространства. Если дрова разные по размеры и плотно их укомплектовать не получается, то между слоями можно засыпать щепкой, бумагой. Чем плотнее будет эта твердотопливная смесь, тем дольше будет гореть дрова.

Загрузка котла должна быть плотной

Загрузка котла должна быть плотной

Как будет происходить загрузка такого котла?

  • достаем ограничитель подачи воздуха из корпуса;
  • загружаем топливо через специальную дверцу. Топливо предварительно лучше сбрызнуть специальной жидкостью для розжига;
  • ставим обратно трубу ограничитель;
  • внутрь котла бросаем зажженную спичку;
  • после того, как убедитесь, что топливо постепенно начинает тлеть, плотно прикройте дверцу.

По мере прогорания дров, труба внутри баллона будет постепенно опускаться. По ее высоте вы всегда можете узнать, какое количество дров у вас сейчас находится внутри.

Такой простой котел вы можете выполнить прямо на улице в теплое время года и протестировать его на открытом воздухе, оснастив временным дымоходом.

Растопка котла

Растопка котла

Если площадь помещения превышает 30-40 квадратных метров, то можно сварить два баллона вертикально, увеличив, таким образом, закладку дров.

Отнеситесь очень серьезно к вопросу пожаробезопасности котла.

Под него лучше выделить отдельное помещение или сделать небольшое ограждение от жильцов, чтобы исключить ожоги. Все-таки корпус котла металлический и в отличие от каменной печи, есть высокая вероятность получить ожог.

Установите в том месте, где есть возможность выводы дымохода. Вывести дымоход можно двумя способами: через кровлю или через стену.

 Учитывайте, что к котлу у вас должен быть прямой доступ, поэтому на расстоянии 50 см рядом с ним ничего не должно стоять.

  • Выполните основание из кирпича под котел, уложив в 2 ряда сплошной кирпич. Проверьте строительным уровнем наклон основания.
  • Соблюдайте расстояние от стен (регламентировано СНиПом). От топочной двери до стены расстояние должно быть не менее 125 см. Расстояние между боковыми частями и задней стороной котла и стеной должно быть не менее 700 мм.
  • Если стены в доме выполнены из дерева или любого другого горючего материала, необходимо защитить листовым металлом или базальтом место примыкания котла к перекрытиям. Можно в качестве тепловой изоляции использовать обычный кирпич, которым следует  обложить по периметру место примыкания котла к стене.

В месте вывода дымохода через стену или кровлю, необходимо также обеспечить  должную теплоизоляцию. Для этого подойдет базальтовое волокно, которое следует плотно проложить между дымоходной трубой и  перекрытием.

  • Установите котел на подготовленный фундамент и снова проверьте уровнем, насколько ровно стоит прибор. Учитывайте, что патрубок выхода газов должен находиться на одном уровне с трубой дымохода. Если линия не будет горизонтальной, то может быть нарушена тяга в процессе эксплуатации.

Внимание! Нужно обязательно смазать герметиком стыки соединений всех частей дымохода между собой.

Подсоединяем трубу дымохода к патрубку ТТ котла. Диаметр дымоотвода должен быть не меньше патрубка ТТ котла. Если эти параметры не соблюсти, то снизится пропускная способность выхода газа.

Подключение к дымоходу

Подключение к дымоходу

Как видите, делая всё своими руками можно получить отличный, всё не так сложно как казалось на первый взгляд! Если вы четко следовали инструкции, то быстро оцените  высокую производительность и экономичность твердотопливного котла длительного горения, который в разы превосходит своих конкурентов с принципом открытого пламени. Это позволит поддерживать комфортный микроклимат в доме при минимальном уходе.

Меры безопасности!

Чтобы такой котел действительно был эффективным и экономичным вариантом отопления, прослужил долгую службу и не стал причиной ожогов или аварий в доме, учитывайте основные моменты противопожарной безопасности.

ТТ котел

ТТ котел

  1. Необходимо следить за температурой в системе и не допускать его перегрева.
  2. Нельзя устанавливать запорный вентиль на трубопроводе.
  3. Рядом с котлом нельзя держать легко воспламеняющиеся предметы.
  4. Необходимо следить за вентиляции в помещении.
  5. Для котла нужно оборудовать отдельное помещение.

На этапе подготовительных работ, продумайте место, где будет установлен котел.

В идеале, конечно, оборудовать отдельную котельную, ведь  эксплуатация ТТ котла длительного горения несколько  отличается от привычной кирпичной  печи  на дровах. Да и внешне  этот агрегат не будет радовать глаз, и служить украшением  дома.

Учитывая, что твердое топливо все-таки создает определенную грязь, ТТ котел длительного горения лучше устанавливать  нежилом помещении.

Но если его мощность небольшая (не превышает 30-35 кВт), то можно просто отделить (зонировать) основное помещение от «котельной» с помощью кирпичной стенки.

Обязательно предусмотрите систему вентиляции в помещении, где будет происходить  эксплуатация  этим котлом. На постоянной  основе  с улицы должен поступать кислород.

Заключение

После окончания сборки и комплектации агрегата всеми необходимыми элементами выполняют его опрессовку водой под давлением, по результатам которой производят устранение дефектов, а затем — комплекс пусконаладочных работ. Не стоит пренебрегать и установкой регулятора тяги, который облегчит эксплуатацию твёрдотопливного котла в различных погодных условиях.

Источники:

  • https://teplospec.com/tverdotoplivnoe-otoplenie/ustroystvo-i-printsip-raboty-tverdotoplivnogo-kotla-teoriya-i-praktika.html
  • http://teplosten24.ru/ustrojstvo-kotla-na-tverdom-toplive.html
  • https://obotoplenii.ru/tverdotoplivnye-kotly/skhema-tverdotoplivnogo-kotla-otopleniya
  • https://ProUteplenie.com/otoplenie/dvuhkonturnye-tverdotoplivnye-kotly-preimuschestva-i-nedostatki-tverdotoplivnyh-kotlov-i-ih-stroenie
  • https://setafi.com/klimaticheskaya-tehnika/kotel/ustrojstvo-tverdotoplivnogo-kotla/
  • https://mr-build.ru/newteplo/tverdotoplivnoe-otoplenie.html
  • https://bigkotel.ru/vidy-kotlov/ustrojstvo-dvuhkonturnogo-kotla-na-tverdom-toplive
  • https://kamin-expert.ru/kotlyi/kotel-tverdotoplivnyiy-dlitelnogo-goreniya-svoimi-rukami-chertezhi.html
  • https://ZnatokTepla.ru/kotly/tverdotoplivnie/delaem-tverdotoplivnyj-kotel-svoimi-rukami.html
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Котлы и отопление