Изготовление котла длительного горения с водяным контуром

Котел отопительный твердотопливный с водяным контуром можно сделать самостоятельно.

Конструкция и размеры

1. Зольная камера.
2. Топка.
3. Две дверки (топочная и зольная).
4. Водяной теплообменник. Размещается над топкой.
5. Дымоход.
6. Регулятор тяги (состоит из размещенной на зольной дверке заслонки, цепного механизма и терморегулятора в виде биметаллической пластины).
7. Патрубки для подключения подающей и обратной линий системы отопления.

По строению такая самодельная печь длительного горения на угле не сильно отличается от обычных твердотопливных котлов. В отличие от них загруженные в топку дрова горят дольше потому, что топка имеет большие размеры. Топливо сгорает не за 4-5 часов, а за 1-5 суток (если это дрова, то нужно загружать 1 раз в сутки, если уголь, то 1 раз в 5 дней).

Размеры печи длительного горения на угле:

1. Высота — 1,5 м.
2. Ширина — 0,5 м.
3. Глубина — 0,6 м.

Размеры топки:

1. Высота — 1 м.
2. Ширина — 0,4 м.
3. Глубина — 0,54 м.

Теплообменник

Водяной контур выполняется из труб. Он может быть:

1. Вертикальным.
2. Горизонтальным.

В первом варианте каждая труба размещается в вертикальном положении.

В обоих вариантах трубы размещают рядами. При этом их положение в двух рядах должно соответствовать шахматному порядку.

При изготовлении горизонтального регистра нужно помнить, что вода внутри него «бухтит». Это обусловлено тем, что теплоноситель в нижних трубах нагревается сильнее, чем в верхних. Более нагретая вода рвется вверх. Такое движение приводит к падению давления, из-за чего теплоноситель из более холодных труб как бы «выплевывается», порождая сильный шум. Этот процесс может создать гидроудар.

Вертикальный теплообменник работает тише. Чтобы он впитал больше тепла, его нужно устанавливать на опуске дымохода. При этом выбирают место, где горячий угарный газ движется сверху вниз. Дымовое отверстие должно находиться на 10-15 см ниже верха камеры, в которой находится теплообменник. Газ будет подниматься вверх, отбиваться от верха камеры и выходить через дымоход, отдав тепло трубам с водой.

Изготовление теплообменника

Его можно сделать из чугуна и стали. От первого сплава стоит отказаться потому, что:

1. Чугун обладает малой теплопроводностью. В результате КПД печи будет малым.
2. Сплав имеет большую теплоемкость. Чугун будет сначала впитывать тепло, а затем постепенно отдавать его. Это плохо, поскольку он должен делать это быстро. Иначе часть тепла вылетит в дымоход.
3. Материал имеет большую массу.

Вертикальный трубчатый теплообменник делают из трубы диаметром 10-20 мм. Один из его вариантов представляет собой два горизонтальных прямоугольника с длиной и шириной,  меньшими аналогичных размеров внутренней части пеллетной печи. Между этими прямоугольниками находятся вертикальные трубки.

В середине прямоугольников размещаются параллельные более длинным сторонам трубки. Их количество может составлять 6-10. Все эти горизонтальные трубы должны быть соединены вертикальными трубами.

Изготавливают теплообменник своими руками так:

1. Разрезают трубки на необходимые размеры, соблюдая нарисованную схему.
2. Сваривают два прямоугольника.
3. Сверлят в них отверстия для приварки дополнительных горизонтальных внутренних трубок.
4. Приваривают внутренние трубки.
5. Делают отверстия для вертикальных трубок.
6. Приваривают вертикальные трубки.
7. В нижнем и верхнем прямоугольниках делают отверстия и приваривают два патрубка. Через верхний будет подаваться вода в систему отопления, а через нижний – поступать охлажденный теплоноситель.

Температуру охлажденного теплоносителя контролируют с помощью биметаллической пластины или электрического термодатчика. Датчик должен устанавливаться перед нижним патрубком теплообменника. Он должен управлять пропускным клапаном (рекомендуется использовать в котлах длительного горения с мощностью до 12 кВт). Альтернативой этого клапана является элеваторный узел. В этом случае термодатчик не нужен.

Изготовление основной части

Стенки топки стоит делать из листовой стали толщиной 3-5 мм. Основную часть делают так:

1. Разрезают металл на куски с необходимыми размерами.
2. Сваривают вертикальную металлическую коробку. Она должна быть такой, чтобы в ней могли поместиться зольная и топочная камеры и теплообменник. На этом этапе фронтальную часть приваривать не надо.
3. На высоте 20-30 см от дна коробки по периметру приваривают уголок. На него будут ставиться колосники.
4. Вверху можно приварить небольшие подпорки для теплообменника.
5. В тыльной стороне делают своими руками два отверстия для патрубков теплообменника. Отверстия должны быть такими, чтобы патрубки плотно входили в них. Размеры теплообменника такие, чтобы его длина вместе с величиной патрубков была меньше глубины камеры. Благодаря этому его можно будет легко снимать и заменять.
6. В этой же стороне на уровне низа теплообменника вырезают отверстие для дымохода. Диаметр 15-20 см.
7. В передней стороне вырезают два отверстия: одно — внизу — для зольной дверки, второе — вверху — для дверки загрузки дров. Второе отверстие нужно делать большим. Это облегчит загрузку дров. Через него должен легко проходить теплообменник.
8. Приваривают фронтальную сторону.
9. К отверстиям для дверок и дымохода будущей печи на угле приваривают горловины.
10. Сваривают такой металлический короб, который по высоте, глубине и ширине будет больше аналогичных параметров основной части на 1 см. Его можно сделать из металла, толщина которого составляет 2 мм. У этого короба не должно быть фронтальной стороны. В тыльной стороне должны быть отверстия для дымохода и патрубков теплообменника.
11. На внутреннюю сторону нижней и верхней стенок приваривают по две профильные трубы размерами 1х1 см. По одной такой трубе дают на заднюю и боковые стенки.
12. Вставляют основную часть внутрь короба и приваривают к профильным трубам.
13. Готовят фронтальную сторону, вырезав отверстия для дверок, приваривают две профильные трубы к ней и приваривают эту сторону к уже сделанной конструкции.

Завершающие работы

1. Закрепить двойные дверки на горловинах. Желательно, чтобы дверки имели базальтовую или асбестовую прокладку. Благодаря этому верхняя сторона будет слабо нагреваться. На зольной дверке должно быть отверстие и заслонка.
2. Установить на подающий патрубок теплообменника термодатчик и цепной механизм регулирования заслонки.
3. Проверить герметичность теплообменника и топки. Первый проверяют путем закачки воды, вторую — зажиганием влажных дров внутри топки. Если дым выходит только через дымоход, то все хорошо.
4. Зафиксировать теплоизоляцию. Ею может быть базальтовая вата.
5. Обшить печь оцинкованной сталью.

Похожие статьи:

Печи длительного горения с водяным контуром Изготовление котла длительного горения Выбор твердотопливного котла длительного горения Устройство и особенности самодельного котла длительного горения