Устройство и особенности самодельного котла длительного горения


Главной слабостью любого твердотопливного котла для дачи является то, что топливо в виде дров, угля, пеллетов и т. д. нужно часто подбрасывать. А это создает немало неудобств. К счастью многих собственников частных загородных домов этого недостатка лишен твердотопливный котел длительного горения.

Он дает возможность проводить загрузку дров один раз в 30 часов, а угля – один раз в 5 дней. Правда, такой показатель для подавляющего большинства котлов на дровах является средним, ведь сегодня есть твердотопливные котлы сверхдлительного горения. В них топливо загружают раз в месяц. Конечно, их конструкция очень сложная и изготовить их своими руками практически невозможно. Однако стандартный котел длительного горения на дровах хозяин дачи или загородного частного дома может сделать без особых сложностей.

loading...

Устройство

Согласно самому простому чертежу устройство твердотопливного котла является таким:

loading...
  1. Корпус в виде цилиндра. Он же является камерой для сгорания.
  2. Дверка для загрузки дров.
  3. Зольная дверка.
  4. Распределитель воздуха. Он представляет собой большой металлический круг с отверстием посередине. Он своим весом прижимает дрова и по мере их сгорания опускается вниз.
  5. Труба подачи воздуха. Она присоединена к центру распределителя воздуха. Согласно чертежу она всегда выходит через верх корпуса котлов на дровах. Наверху находится заслонка для регулирования подачи воздуха.
  6. Дымовая труба.
  7. Теплообменник. Он может устанавливаться на дымовую трубу, а может быть сделанным в виде водяной рубашки.

Твёрдотопливный котёл своими руками

Как видно, стандартный дровяной котел длительного горения для отопительной системы имеет простую конструкцию. Однако, не все так просто, ведь, изготавливая своими руками котел на твердом топливе, нужно учесть много нюансов.

Особенности корпуса

Чтобы корпус в форме цилиндра способствовал высокому КПД, нужно соблюсти такие рекомендации:

  1. Отношение высоты к внутреннему диаметру должно составлять от 3:1 до 5:1. При этом величина диаметра должна колебаться в рамках 30-80 см. Если твердотопливный котел будет иметь слишком малый внутренний диаметр, то воздух не сможет вступать в реакцию с горючим должным образом, поскольку будет быстро выводиться через дымоходную трубу. КПД сильно упадет. Когда же котел на дровах будет иметь очень большой диаметр, то центральная часть топлива будет сгорать быстро, а края медленно. Из-за этого по центру появится яма, в которую сядет распределитель воздуха, и сгорание дров остановится.
  2. Стенка корпуса должна составлять 4-6 мм. Это правило касается тех случаев, когда изготавливаются твердотопливные котлы из конструкционной стали. Если же для производства будет использоваться жаростойкая сталь, то оптимальной ее толщиной является 2,5 мм.

Схема котла на дровах своими руками

Неправильная толщина стенки обернется такими последствиями:

  • если бытовые котлы на угле буду иметь слишком тонкую стенку, то через нее будет быстро проходить тепло. То есть через нее будет выделяться слишком много тепла. В итоге, отходящие газы после прохождения через щель между корпусом и распределителем воздуха станут холоднее 400 °С, и их сгорание будет неполным. Из-за этого стенки топочной камеры начнут покрываться плотным нагаром, а на стенках дымохода сформируется очень сильный конденсат;
  • если твердотопливный котел будет иметь слишком толстые стенки, то сильно возрастет его тепловая инерция. Вода в рубашке начнет кипеть. Ситуацию не спасет даже перекрытие трубы, подающей воздух.

Согласно разным видео и чертежам, лучшими материалами для изготовления корпуса являются:

  1. Газовый баллон промышленного назначения. Он имеет стенки с необходимой толщиной. В нем не нужно делать дно. Кроме этого, округлый верх способствует лучшему дожиганию дымовых газов. Твердотопливные котлы длительного горения из баллона имеют мощность, равную 12-15 кВт.
  2. Труба с большим диаметром. В этом случае не нужно сгибать своими руками лист металла. Впрочем, согнуть металл толщиной 4-6 мм в домашних условиях практически невозможно.

Очень часто котел на дровах делают из трубы, диаметр которой равен 30 см, и высота которой составляет 90 см.

Каким должен быть распределитель воздуха

Эффективные твердотопливные котлы должны иметь распределитель воздуха с такими особенностями:

  1. Величина диаметра составляет 90% от внутреннего диаметра корпуса.
  2. Наличие приваренных снизу ребер из П-образного профиля (для широких конструкций) или полос металла, которые расходятся от центра и закручены по часовой стрелке (для узких корпусов). Согласно многим схемам на полосы металла стоит наваривать звездочку с радиусом, который равен четверти радиуса трубы, и отверстием с радиусом, который равен трети радиуса воздуховода. Высота ребер зависит от диаметра корпуса. Если дровяной котел имеет диаметр, равный 60-80 см, то высота ребер должна составлять 10% от диаметра. Для 15-см радиуса корпуса ребра должны иметь высоту, равную 4 см.
  3. Низ трубки, подающей воздух, находится на уровне нижних точек ребер.
  4. Толщина блина для корпусов с малым радиусом должна быть большой, а для конструкций с большим радиусом – малой.

Согласно схемам и многим видео котлы отопления на твердом топливе должны иметь блин с такой толщиной:

  • 6-10 мм, если внутренний диаметр (D) составляет 30 см;
  • 6-8 мм, если котлы длительного горения на угле будут иметь D, равный 40 см;
  • 4-6 мм, если D равен 60 см;
  • 2,4-4 мм, если дровяные котлы длительного горения будут иметь D = 80 см;

Для промежуточных значений D толщину металла для распределителя воздуха нужно высчитывать как пропорцию, взяв за основу ближайшую большую из вышеуказанных величин.

Особенности воздуховода

Котёл вертикальный своими рукамиДля изготовления этого элемента своими руками нужно определить его внутренний диаметр и высоту. Первый показатель определяется исходя из площади дымохода. Формула расчета такова: d = (0,5-0,55) * ((4S/π)^0,5). Дровяные котлы с радиусом 15 см и высотой 90 см должны иметь дымоход с площадью 175 кв. см. Диаметр отверстия для дымохода — 15 см. Воздуховод для устройства с такими размерами нужно делать из трубы, диаметр которой составляет 8 см.

Что касается высоты трубки, которая должна подавать воздух внутрь системы, то она должна быть больше высоты котла на дровах. При этом она должна выступать над воротником на 15 см. Высота воротника может быть разной. Она зависит от эксплуатационного зазора между трубой и воротником. Зазор не должен превышать 2,5 мм. Высота воротника определяется, как произведение зазора и числа 80. Если двойной зазор равный 2 мм (в расчет берут цифру, разделенную на 2), то воротник должен иметь высоту 1х80 = 80 мм.

Получается, что труба, подающая воздух в котел на угле, должна выступать на 8 + 15 = 23 см. Стоит сказать, что показанный в разных видео воротник, стоит делать всегда. Его наличие всегда улучшает КПД. В итоге, отопление дома твердотопливным котлом становится более эффективным.

Дверцы и их размеры

Самодельные котлы на твердом топливе наиболее просто оснащать двойными дверками, в середине которых находится слой базальтового картона или листового асбеста. Горловина должна быть выступающей и прямоугольной. Благодаря этому можно избавиться от зазоров, которые обязательно образуются, если изготовлять дверку своими руками с одного листа металла. Как отмечают в видео, такие зазоры нежелательны, поскольку дровяной котел теряет КПД, то есть работает плохо.

Низ топочной дверки бытового устройства для дачи или загородного частного дома стоит размещать на высоте, которая равняется сумме двух третей высоты корпуса, высоты ребер распределителя воздуха и толщины блина. К полученной цифре добавляют 3 см.

Размеры топочной дверки должны быть такими:

  1. Высота — треть высоты корпуса без толщины блина, высоты ребер и 2 см.
  2. Ширина — четверть длины окружности топочной части. Для расчетов берется внешний диаметр топочного корпуса системы.

Отопительные котлы на твердом топливе должны иметь зольную дверку, размещенную на уровне днища. Ее следует делать достаточно высокой. Эта характеристика должна равняться сумме толщины блина, высоты ребер под ним и 10-15 мм. Чем выше она будет, тем легче будет вынимать своими руками пепел и несгоревшие части.

Водяная рубашка

Схема водяной рубакши для самодельного котлаКак отмечают в видео, дровяной котел должен иметь хорошо отцентрированную водяную рубашку. Это означает, что в любом месте расстояние между ней и жаровым корпусом должно быть одинаковым. Достичь такого результата можно благодаря уголку. Его нужно приварить к корпусу, выгнув своими руками в форме круга. Конечно, система предусматривает два уголка: один внизу, другой вверху.

Особенности водяной рубашки бытового аппарата для отопительной системы частного загородного дома или дачи являются такими:

  1. Внутреннее расстояние от корпуса до ее стенки должно составлять 4-6 см.
  2. Толщина листового металла может составлять 2,5 мм. Если хочется сделать рубашку своими руками более правильно, то нужно учитывать, что на 1 мм должно приходиться на 1 бар эксплуатационного давления. Это при условии, если рубашка не выше 2 м.

Согласно видео рубашку можно сделать как из листового металла, так и попытаться найти подходящую трубу.

Изготовление

loading...

Согласно многим видео дровяные котлы для отопления делают так:

  1. Отрезают необходимый для корпуса отрезок трубы.
  2. Вырезают отверстия для дверок и дымохода. Последний должен находиться возле верха на расстоянии, равном высоте распределителя воздуха с ребрами плюс 2 см.
  3. Вырезают днище и верх. В центре верха вырезают отверстие.
  4. Вырезают блин и приваривают к нему ребра. По центру делают отверстие. Приваривают трубу для подачи воздуха. Делают в ней заслонку.
  5. Приваривают днище, вставляют распределитель воздуха, приваривают верх.
  6. Фиксируют уголки и водяную рубашку.
  7. Приваривают горловины и дверцы.
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (2 голосов, рейтинг: 5,00 из 5)
Загрузка...
loading...