Як зробити твердопаливний котел своїми руками

Дуже часто, стикаючись зі складними завданнями, ми починаємо розуміти, що їх рішення знаходиться на поверхні. Ось так і з опаленням. Здавалося б, що може бути простіше, використовуючи газовий або електричний котел. Але практика показує, що не скрізь взимку тиск газу стабільно, а електрика подається з завидною мінливістю. Тому проблема залишається. Що робити? Залишається альтернативний варіант – встановити опалювальний агрегат, який працює на дровах або вугіллі. Тим більше, твердопаливний котел своїми руками зробити не так вже й складно. І це ще один плюс в бік альтернативного способу опалювати житлові приміщення.

Принцип роботи

Фізична складова процесу роботи саморобних котлів на твердому паливі дуже проста.

• Проводиться завантаження палива в топку, де воно підпалюється.
• Чадні гази, отримані при згорянні твердого палива, і гаряче повітря піднімаються вгору і виходять через комин на вулицю.
• При русі вгору вони проходять через спеціальну камеру, де розташовується теплообмінник. Через нього відбувається нагрів теплоносія, що надходить у систему опалення будинку.

Як бачите, все досить-таки просто. Хоча треба зазначити, що цей принцип роботи саморобних котлів на дровах, торфі, тирсі та вугіллі повністю відповідає і інших типів опалювальних приладів, що працюють на інших видах палива. Відповідно і конструкція їх мало чим відрізняються один від одного. Звичайно, є певні конструктивні нюанси. Приміром, твердопаливні котли – це агрегати з низьким коефіцієнтом корисної дії. «Їдять» вони паливо у великих кількостях, виділяючи при цьому величезна кількість теплової енергії, велика частина якої, на жаль, вилітає в трубу. Тому сьогодні, говорячи про саморобних котлах опалення на дровах, необхідно говорити про сучасних моделях з більш високим ККД. Їх і будемо розбирати в цій статті.

Але перед тим як перейти до основного складального процесу, хотілося б кілька слів сказати про умовах реалізації даного проекту.

1. Надійність конструкції котла буде залежати від того, як ви володієте використовуваним в цій справі інструментом. Основний з них – це зварювальний апарат. Якщо ваші навички не дозволяють досягти максимального результат, то краще відмовитися від експерименту і передати складання агрегату фахівця, тобто висококваліфікованому зварнику.
2. Говорячи про експеримент, а складання котла на дровах своїми руками – це великий експеримент, треба віддати належне, що ви можете застосувати всі свої інженерні знання і досвід. І у випадку вдало проведеного процесу пишатися ним. Але не забуваємо, що саморобний котел потребує доопрацювання в процесі його експлуатації. Деякі незначні неточності і помилки дадуть про себе знати обов’язково. Так що до них треба бути готовим.
3. Для виготовлення твердопаливного котла використовуються металеві листи або труба товщиною не менше 5 мм, Це ж відноситься до трубних елементів теплообмінника.
4. Установка настроювальних приладів. Важливий момент в справі виготовлення саморобного котла. Що саме треба встановити: термометри на вході та виході теплоносія, регулятор потужності циркуляційного насоса, датчик тяги.
5. До речі, про циркуляційному насосі. Не всі споживачі встановлюють це обладнання, яке прив’язує систему опалення будинку до електроенергії. Але, як показує практика, саме цей агрегат дає можливість збільшити ККД котла, рівномірно розподіляючи теплоносій по всій опалювальній системі, і всередині теплообмінника в тому числі.

Варіанти конструкції твердопаливних котлів

Найпростіший варіант твердопаливного котла – це буржуйка з водяним контуром всередині. Це насправді найпростіше пристрій, що не вимагає великих знань і вміння виготовлення. Але так як ми говоримо про сучасних моделях, то буржуйку розглядати не будемо. До того ж її конструкція сьогодні хоч і використовується для обігріву невеликих приміщень, частіше всього моделі з водяним контуром підключаються до системи теплих підлог.

Процес виготовлення

Отже, розглянемо схему виготовлення твердопаливного котла своїми руками. Почнемо з корпуса і камери згоряння обладнання.

Увага! Так як топка піддається серйозному нагрівання, зазвичай температура всередині неї не знижується нижче +1000°С, то виготовляють камеру згоряння з жароміцних сталевих листів. Якщо ви не придбали, тоді можна використовувати звичайну сталь, тільки стінки виготовляють з здвоєних металевих листів.

Розміри топки котла і виконуються строго за кресленнями твердопаливних котлів, що виготовляються своїми руками. Креслення ви можете знайти у вільному доступі на просторах Інтернету. Хотілося б звернути вашу увагу, що в конструкції цього типу опалювальних агрегатів краще всього встановлювати ребра жорсткості, які допоможуть стінок не жолобитися під дією високих температур. В якості ребер жорсткості можна використовувати сталеві куточки.

Тепер, що стосується сучасного підходу до вирішення підвищення ККД. В даний час розроблено досить унікальні конструкції твердопаливних котлів, в яких використовується процес піролізу. Що це таке? Відомо, що топкові гази, які залишають котел через димар, володіють значною тепловою енергією. Тут важливо зібрати топкові гази, збагатити їх киснем і підпалити. При згорянні виділяється тепло, яке можна пустити на нагрів теплоносія.

Як цього домогтися? Для цього в корпусі твердопаливного котла необхідно встановити ще одну камеру згоряння, в якій буде відбуватися спалювання топкових газів. Так як котел виготовляється своїми руками, то оптимальний варіант, якщо друга топка буде розташовуватися над першою. В конструкції будуть враховуватися чисто фізичні закони. Тому дві топки один від одного відокремлюються горизонтальною перегородкою, з одного краю якої буде залишений зазор. Через нього топкові гази будуть переходити з однієї камери в іншу.

Сьогодні у багато конструкції твердопаливних котлів встановлюють акумулюючі водяні баки. Їх монтує поверх котла, вода нагрівається за рахунок тепловіддачі корпусу агрегату і димаря. По суті, це звичайний акумулятор, який починають працювати при потухшей топці. Це тимчасовий запас гарячої води, що надходить у систему опалення будинку.

Виготовлення теплообмінника

Оптимальний варіант конструкції – це трубна система, з’єднана в один нерозривний контур. Говорити про форму та розміри теплообмінника можна лише з позиції форми топки і потужності самого опалювального приладу. Наприклад, якщо ви хочете, щоб кількість теплоносія, що нагрівається було великим, то рекомендуємо виготовляти П-образний теплообмінник тільки горизонтального типу. Він буде огинати топку з трьох сторін крім стінки, де знаходиться дверцята для закладки твердого палива.

Але і це ще не все, що стосується ефективності роботи теплообмінного пристрою. Велике значення буде мати кількість використовуваних труб і їх діаметр. Якщо ваш котел буде встановлювати опалювальну систему з природною циркуляцією теплоносія, тоді мінімальний діаметр використовуваних труб буде дорівнює 40 мм. Звичайно, це, напевно, знизить кількість трубних контурів, але ефективність роботи опалення буде досить високою.

Опалення з примусовою циркуляцією діаметр використовуваних труб може бути менше, але 25 мм – мінімальний розмір. Тепер до питання, що складніше зробити, перший або другий варіант? Другий буде складніше, тому що велика кількість труб вимагає великої кількості стиків. А це не тільки збільшення обсягу проведених робіт, але і підвищення ризику утворення тріщин в місцях стикування.

Збірка котла

Отже, всі основні елементи готові, можна переходити до складання агрегату. Зазначимо, що металеві опалювальні прилади є досить великими і мають пристойний вагу. Так що фахівці радять зборку приладу проводити за місцем його встановлення.

• У першу чергу під котел необхідно залити міцний фундамент. Добре, якщо його поверхня буде облицьована вогнетривкою цеглою.
• Встановлюється корпус.
• Потім монтується теплообмінна трубна конструкція. Її просто приварюють зсередини до стінок камери згорання, а патрубки виводять за межі опалювального приладу.
• Потім укладається колосникова решітка на заздалегідь приварені металеві напрямні.
• Навішуються дверцята.
• Приварюються зовні ребра жорсткості.
• У самий останній момент встановлюється верхня плита з отвором під димохід. До отвору заздалегідь приварюється патрубок, який за розмірами діаметру буде трохи менше діаметра димоходу.
• На верхню плиту встановлюється акумулююча ємність.

Ось так можна відповісти на хвилюючих багатьох питання: як зробити котел на дровах своїми руками? Процес не найпростіший.

Ми розібрали лише одну конструкцію котлів, що працюють на твердому паливі. Насправді їх дуже багато. Сьогодні великою популярністю користуються саморобні твердопаливні котли тривалого горіння. Про них ми вже писали на нашому сайті.