Содержание
Чертежи твердотопливных котлов длительного горения своими руками
Обычные твердотопливные котлы способны проработать на одной закладке около 6-7 часов. Если по истечении этого времени в топку не подбросить очередную порцию топлива, это приведет к снижению температуры в доме. Причина кроется в циркуляции основного тепла в помещении по принципу свободного движения воздуха: после нагревания он поднимается вверх и выходит на улицу. Тепловой ресурс одной закладки дров прибора длительного горения рассчитан на 24-48 часов. В отдельных моделях горение поддерживается почти неделю.
Секрет здесь в следующем: в отличии от традиционных котлов, схема котла длительного горения включает в себя не одну, а две камеры сгорания. Первая из них предназначена для сжигания топлива, вторая – для поступивших из первой камеры газов. Качество процесса во многом зависит от своевременной подачи воздуха, для чего в конструкции имеется вентилятор. Подобный подход является инновационным: его впервые представила литовская компания Stropuva в 2000 году, после чего чертежи твердотопливных котлов длительного горения были взяты на вооружение ведущими производителями котельного оборудования.
На сегодняшний день агрегаты, работающие по этому принципу, являются наиболее недорогим и практичным вариантом обогрева домов в местностях, лишенных газификации. Сутью работы приборов данного типа выступает горение верхнего топлива. Обычно месторасположением топки является нижняя часть: как следствие, холодный воздух после нагревания имеет возможность подниматься вверх. Котлы длительного горения очень похожи на пиролизные: выделение основной порции тепла происходит не от сгорания твердых брикетов, а от выделившегося при этом газа.
Для сгорания внутри конструкции имеется специальное закрытое пространство. Камеры соединены между собой телескопической трубой, по которой выделившийся газ из первого отделения поступает во второе. Процесс его дожига сопровождается смешиванием с холодным воздухом, нагнетаемым вентилятором. Эта процедура проистекает без пауз, до полного перегорания топлива. Она отличается достаточно высоким температурным режимом – до +1200 градусов.
Камера для сжигания твердого топлива имеет более обширные размеры: ее объем иногда достигает 500 дм3. В нее можно загружать уголь, опилки, дрова, паллеты. Стабильное нагнетание воздуха обеспечивается встроенным вентилятором. Процесс горения характеризуется очень медленной скоростью расхода топлива. Как следствие, экономичность котельного оборудования резко возрастает.
Причина медленного прогорания заключается в нагнетании воздуха, в результате чего прогорает только верхняя часть топливной закладки. Увеличение подачи воздуха происходит только после полного перегорания верхнего слоя. В продаже имеется целый ряд нагревательных приборов, сутью работы которых является один и тот же чертеж котла длительного горения на дровах. Разная степень их экономичности и эффективности объясняется различием размеров, материалов изготовления и наличием дополнительных функций. Для работы универсальных ТТ котлов можно использовать любое топливо, что значительно упрощает их обслуживание. Наиболее экономичными моделями считаются дровяные ТТ котлы.
2 Определение с параметрами проекта
Точного определения данному понятию нет. Соответствующее оборудование появилось, как ответ на требования потребителей повысить уровень комфорта в процессе эксплуатации, увеличить выработку тепла в расчете на единицу использованных энергетических ресурсов.
Основным недостатком классических котлов является необходимость регулярного добавления топлива в топку. Сложности создают также следующие факторы:
- высокая интенсивность горения;
- сложность оперативной регулировки и контроля этого процесса;
- неполное использование тепла, которое удаляется вместе с дымом через систему вентиляции.
Для поддержания работы обычного котла лучше иметь рядом достаточный запас дров
2.1 Разные конструкции
Для решения отмеченных выше задач используют различные решения. Чтобы не закладывать часто новые порции топлива увеличивают размеры топки. Сделать процесс горения равномерным помогает размещение сверху прижимного устройства, дозированная подача воздуха.
Схема типичного котла этого класса
Создать чертежи твердотопливных котлов длительного горения своими руками будет проще после подробного изучения стандартной конструкции:
- В начальном положении прижимное устройство (10) находится в верхнем положении.
- Через дверцу (6) в топку загружают крупную партию дров.
- После поджигания происходит регулируемый механическим приводом (16) процесс горения.
- Свежий воздух подается нагнетателем через телескопическую полую внутри штангу. Он распределяется равномерно через прижимной диск (10).
- Подача кислорода сверху обеспечивает постепенное сгорание топлива, слоями.
- Золу после завершения цикла удаляют через нижнюю дверцу (13).
- Для поднятия диска (10) в верхнее положение используют лебедку (2) с электроприводом.
Недостатком данной конструкции является невозможность произвольной закладки дров в топку. Существенное преимущество – повышенная до 24 часов и более длительность одного рабочего цикла.
В следующей конструкции топливо можно подкладывать по мере необходимости. Здесь использована технология пиролиза. Она характерна дозированной подачей кислорода и низкой интенсивностью горения. Тлеющие дрова выделяют горючий газ. Он сгорает в дополнительной камере.
Эта установка полноценно использует топливо. В продуктах сгорания содержится минимальное количество сажи. Сложной является оптимальная регулировка рабочих процессов.
Газовые и дизельные агрегаты лишены упомянутых недостатков по причине простоты дозирования соответствующих видов топлива. Подобный результат можно получить, если использовать специальным образом спрессованные гранулы из отходов деревообработки, шелухи семечек, иного горючего сырья.
В данном варианте гранулы (пеллеты) засыпают в бункер, откуда они подаются шнековым механизмом в топку. Понятно, что такая конструкция позволяет при необходимости быстро увеличивать и уменьшать подачу топлива. Гибкое изменение производительности котла пригодится для оптимизации работы при изменении внешней температуры, подключении дополнительных потребителей. С гранулами не слишком сложно работать при транспортировке, хранении.
Теплообменник для подогрева воды
Повышают эффективность котлов с помощью сложных структур выходных узлов. В таких конструкциях повышается температура теплоносителя. Аналогичные функции выполняют полые стенки корпуса.
Котлы длительного горения на дровах для дома. Необходимость часто подбрасывать дрова весьма неудобна. Однако есть котлы, которые требуют внимание раз в сутки. Подробнее в отдельной публикации.
2.2 Чертежи твердотопливных котлов длительного горения своими руками
Прежде чем искать соответствующую документацию, необходимо точнее определиться с конструкцией. Предпочтительной является первая схема твердотопливного котла длительного горения, своими руками ее будет создать проще.
Принципиальная схема котла
Для отопления сравнительно небольшого частного дома с общей площадью 150-250 м. кв. достаточно будет следующих размеров:
Чертежи твердотопливных котлов длительного горения своими руками
При высоте чуть более 1,5 метра и ширине около 40 см не сложно будет найти подходящее место для установки. Но надо учитывать необходимость создания технологических проходов для обслуживания. Понадобится свободное пространство сверху для монтажа лебедки и другого оборудования.
Конструкторскую документацию можно создать без соблюдения стандартов
Для реализации частных проектов не обязательно соблюдению ГОСТов. Но чем подробнее получился чертеж твердотопливного котла длительного горения своими руками, тем проще будет исключить ошибки на ранних стадиях.
Обратите внимание! Не забывайте, что комплект рисунков с размерами надо дополнить списком изделий, которые надо будет приобрести отдельно. Включите в него комплектующие детали фабричного производства, инструменты, расходные и материалы, строительные перчатки и другие индивидуальные защитные средства.
При удалении большого количества ржавчины перед окраской может понадобиться респиратор
3 Из какого металла лучше сделать котел
От выбора металла, зависит время эксплуатации котла. При производстве в заводских условиях, существуют строгие требования, относительно типа используемого материала для каждой части котла. Строгие требования предъявляются к составу металла, толщине стали и другим характеристикам.
Подобным нормам, должен соответствовать и материал, используемый при самостоятельном изготовлении агрегата. При выборе учитывают эксплуатационные особенности, термическое и механическое воздействие и многие другие аспекты. Для производства котла применяют сталь и чугун.
3.1 Чугун
Чугун имеет хорошие теплотехнические характеристики: устойчив к перегреву и выгоранию, долгое время сохраняет тепло. Срок эксплуатации котла, изготовленного из данного металла, составляет не менее 25 лет. Недостатком чугуна является подверженность к гидравлическим и механическим ударам, растрескивание нагретой поверхности при резком охлаждении.
Изготовление котла из чугуна в домашних условиях, невозможно. Теплообменник и другие части котла, производятся литьевым методом в плавильнях. Создать подобные условия и изготовить чугунные детали, нереально.
При изготовлении твердотопливного котла своими руками, можно использовать уже готовые элементы конструкции, изготовленные из чугуна: дверцы, колосники и т. д.
3.2 Сталь
В отличие от чугуна, сталь хорошо поддается обработке. Для производства, применяется металл, раскатанный в листы. Марки используемой стали, в зависимости от изготавливаемого узла:
- Топочная камера – обычная сталь не способна выдержать прямое воздействие огня и высокой температуры. Применение металла с низким содержанием углерода, приводит к быстрому прогоранию стенок.
На заводском производстве, для изготовления топки, используют сталь с добавлением молибдена или хрома. Толщина листа не менее 5 мм. Этого же правила придерживаются и при самостоятельном изготовлении. - Теплообменник – прямого воздействия пламени на металл не оказывается, поэтому, для производства допускается углеродистая сталь, толщиной 3 мм. Для обеспечения необходимой жесткости через 10-15 см привариваются металлические ребра, придающие конструкции прочность.
Сталь удобна в обработке, но имеет недостатки, связанные с эксплуатацией:
- Предельная нагрузка давления в системе отопления – при увеличении нагрузки свыше 2 мБар, стенки теплообменника выгибаются, со временем теряют прочность.
- Срок эксплуатации стальной топки, не больше 10-15 лет.
В виду сложности обработки чугуна, при самостоятельном изготовлении котла, применяется исключительно жаропрочная толстостенная сталь.
4 Чертежи твердотопливных котлов длительного горения
Продолжительную работу устройства с теплообменником на одной партии дров обеспечивает специальная конструкция:
- увеличенная емкость топливной камеры – вмещает в 2 раза больший объем закладки;
- нестандартное направление разжигания – дрова прогорают вертикально вниз.
Огонь охватывает верхний слой топлива. За счет дозированной подачи воздушного потока образуется ровное, несильное пламя. Нижний объем закладки постепенно нагреваются по мере прогорания дров.
4.1 Классический
В стандартных чертежах устанавливают тепловой генератор в форме цилиндра. Прямоугольный корпус для классических котлов длительного горения не подходит.
Оборудование работает следующим образом:
- топочную камеру наполняют дровами и разжигают сверху;
- в процессе прогорания топлива посредством телескопической трубы на него опускается груз с отверстием для циркуляции воздуха;
- кислород через дымоход поступает в топку под воздействием естественной тяги или вентилятора;
- теплообменника в классической схеме нет, вода для отопления нагревается напрямую.
Помимо дров для растопки используют торф или кокс.
Фото 1. Классический твердотопливный котел длительного горения с дровами в топочной камере и отсутствием теплообменника.
4.2 Пиролизный
В газогенераторных приборах дрова тлеют медленнее. Происходит выделение горючего дыма, который поступает в отдельную зону и вырабатывает дополнительную тепловую энергию. Конструкция включает:
- Загрузочную камеру. В ней происходит процесс пиролизного сжигания топлива.
- Отсек дожига. Здесь сгорает газ.
- Теплообменник. Выполняют в виде «рубашки». Внутри теплообменника нагревается вода для последующего выхода в сеть.
- Устройство подачи воздуха. Обеспечивает поступление первичного (в топку) и вторичного (в камеру дожига) потока.
- Дроссельная заслонка. Для регулировки скорости и объема кислорода на этапе первого розжига топлива.
- Приспособления для управления температурой и мощностью оборудования.
Две камеры разделяет огнестойкое перекрытие с форсункой и отверстиями. От вторичного воздушного потока зависит скорость нагрева воды внутри теплообменника.
Фото 2. Пиролизный котел, оснащенный загрузочной камерой, теплообменником, камеры разделены огнестойким перекрытием.
4.3 Шахтный
Устройства, работающие по принципу обычного сжигания топлива, проще пиролизных. Конструкция включает:
- Топку. Эта зона занимает от 50% объема оборудования и чаще имеет прямоугольную форму. Ее высота незначительно меньше длины целой конструкции.
- Люк для загрузки топлива. Его устанавливают сверху или сбоку относительно топки.
- Зольник. Камера, куда естественным путем попадает зола с остатками углей. Ее оборудуют под топкой.
- Колосник. Выполняет функцию разделительной решетки между внутренними секциями котла.
- Дверца. Размеры подбирают с учетом возможности одновременного доступа и к зольной, и к нижней части топочной камеры. Чтобы регулировать объем воздуха, на дверцу устанавливают шибер.
- Секция с теплообменником. В проектах шахтных котлов используют конструкции водяного или жаротрубного типов. В камере теплообменника выполняют отверстие для поступления угарных газов.
- Дымоходная труба из металла или кирпича с заслонкой.
После загрузки и розжига топливо выделяет горючие газы. Через отверстие они поступают в камеру с теплообменником, нагревая последний. Дым отдает энергию и выходит наружу через трубу, а горячая вода поступает в отопительную сеть
Фото 3. Котел длительного горения шахтного типа с теплообменником, в котором топливо выделяет горючие газы после розжига.
5 Каков реальный КПД твердотопливных котлов
Производители отопительного оборудования, в частности твердотопливных котлов, предлагают большой ассортимент продукции с различными характеристиками.
Исходя из конструкции котла на твердом топливе, все изделия можно разделить на такие группы:
- традиционные отопительные агрегаты;
- дровяные котлы с пиролизным типом горения (газогенераторные);
- длительного горения;
- пеллетные.
Традиционный котел на твердом топливе, самодельный в том числе, по внешнему виду напоминает печь или буржуйку с самыми необходимыми элементами – топочной камерой, дверцей, зольником и дымоходом. С помощью зольника можно регулировать тягу, открывая и закрывая заслонку. Такие конструкции считаются достаточно надежными, поскольку в них нет никаких технологичных элементов, например термодатчиков или градусников, автоматического блока управления или электроники. В данном случае основным элементом конструкции твердотопливного котла является теплообменник, передающий тепловую энергию теплоносителю. Теплообменник бывает трубчатым или изготавливается в виде емкости из сплошных стальных листов.
Есть, однако, и более сложные устройства, которые тоже можно отнести к традиционным. Они оснащены перегородками и дроссельными заслонками, чтобы тягу было удобнее регулировать, а горячий воздух проходил большее расстояние до момента выхода в дымовую трубу. Такие перегородки существенно увеличивают КПД котла, поскольку больше тепловой энергии передается теплоносителю, а не просто «вылетает в трубу». Нужно понимать, что КПД котла это очень важный показатель.
Для подобных котлов можно использовать практически любое топливо – дрова, уголь, пеллеты и даже мусор. Главное, чтобы оно было как можно суше. С точки зрения производительности котлы простых конструкций едва ли могут претендовать на 50 % КПД, а в большинстве случаев он составляет всего лишь 15-20 %. Проблема заключается в том, что топливо слишком быстро сгорает, не успевая передать всю тепловую энергию воде в теплообменнике. В результате, большее количество тепла просто выводится в дымоход или его избыток заставляет теплоноситель закипать. Например, дрова нужно добавлять в топку каждый час, а угля хватит на 2-4 часа, но все равно он сгорает с избытком энергии и большими теплопотерями.
Более экономными и производительными являются современные котлы с перегородками и дроссельными заслонками. В них температуру сгорания топлива можно регулировать, а одной загрузки топлива хватает на 8-12 часов. Поэтому КПД таких установок нередко достигает 80 %.
6 Чугунные и стальные конструкции – в чем отличия
Из какого бы материала ни был изготовлен котел, очень важно, чтобы он соответствовал основным эксплуатационным характеристикам. Разберемся в них более подробно.
В первую очередь стоит обратить внимание на материал теплообменника – чугун или сталь. Если вы хотите воспользоваться готовой схемой твердотопливного котла – своими руками чугунный теплообменник сделать вряд ли получится. Такая работа требует как специального оборудования, так и особых знаний и умений. Поэтому можно приобрести готовые секционные конструкции, которые перед транспортировкой разбирают, а на месте снова собирают.
Чугунным теплообменникам свойственно покрываться сухой ржавчиной – особой пленкой, защищающей стенки агрегата от разрушения. Кроме того, влажная ржавчина также образуется намного медленнее, чем обусловлен длительный срок эксплуатации чугунных изделий – от 10 до 25 лет. Среди прочих преимуществ чугунных теплообменников можно назвать отсутствие необходимости в частом и сложном обслуживании. Чистка таких устройств требуется нечасто, да и нагар практически не снижает КПД котла. В случае необходимости ремонта или усиления мощности агрегата нужно лишь заменить дефектные секции или увеличить их число.
Недостатки чугунных изделий таковы:
- большая масса котла предполагает наличие отдельного фундамента;
- затруднения в процессе сборки и высокие затраты на транспортировку;
- чувствительность к термическим ударам – чугун не любит перепадов температур, поэтому контакт горячей поверхности с холодными дровами или холодной водой может быть губительным для него;
- большая тепловая инерционность – на разогрев котла требуется длительное время, но и его последующее остывание происходит медленно.
Что касается стальных изделий, то они менее чувствительны к перепадам температур и не боятся контакта с холодными объектами. Это свойство позволяет при сборке котлов отопления на твердом топливе по чертежам оборудовать их чувствительными автоматическими элементами. А благодаря небольшой инерционности такие агрегаты быстро прогреваются и остывают – это позволяет регулировать температуру воздуха в доме. При этом, можно сделать чертеж твердотопливного котла длительного горения своими руками, что позволит учесть все нюансы.
По внешнему виду котлы из стали – это сплошные сварные агрегаты, которые довольно сложно перевозить, хотя и чувствительность к механическим повреждениям у них намного ниже аналогов из чугуна.
Возможность ремонта стальных котлов с точки зрения некоторых специалистов весьма сомнительна. Отремонтировать, равно, как и сварить котел своими руками по чертежу в домашних условиях довольно непросто, со временем на швах в нем могут образовываться течи. Справедливости ради, отметим, что все зависит от навыков работника в работе со сварочным аппаратом. Но выполнить ремонт чугунного теплообменника все же проще – требуется только замена секций.
Как правило, котлы с чугунными теплообменниками являются энергонезависимыми, стоят недорого, поэтому они могут стать достойной альтернативой уже установленному отопительному оборудованию в случае отключения электричества. Циркуляция теплоносителя в таких агрегатах происходит естественным путем, без применения насоса. Однако монтаж батарей нужно выполнять так, чтобы вода по трубам при нагревании свободно перемещалась по трубам под воздействием давления в котле.
7 Выбираем тип твердотопливного котла
Как понять, какой котёл будет оптимальным для обслуживания конкретной системы отопления? Очевидно, следует определиться с видом топлива, требуемой мощностью агрегата и особенностями его конструкции, процесса монтажа и последующей эксплуатации, а также с особенностями подключаемой системы отопления.
Среди материалов, которые можно использовать в качестве твёрдого топлива, наиболее широкое распространение получили:
- уголь;
- торфяные брикеты;
- пеллеты;
- дрова;
- опилки и другие горючие отходы производства.
7.1 Виды твёрдого топлива для котлов отопления на фото
С целью повышения рентабельности и эффективности системы отопления можно изготовить универсальный агрегат, который сможет работать с различными видами топлива.
Выбор типа и конструктивного исполнения отопительного котла напрямую зависит от того, каким топливом вы собираетесь пользоваться, требуемой производительности системы отопления, а также места, где он будет установлен. Для самостоятельного изготовления подходят следующие модификации твердотопливных отопительных агрегатов:
Оснащаются стальным или чугунным теплообменником, могут использоваться и для отопления, и для целей горячего водоснабжения. КПД таких котлов составляет около 85%.
- Пиролизные
Обеспечивают раздельное сгорание топлива и выделяемых при этом летучих газов, благодаря чему существенно повышается эффективность и, следовательно, экономичность отопительной системы.
- Пеллетные
Эффективность этой разновидности котлов отопления достигает 90%. Главным их достоинством является высокая степень автоматизации рабочих процессов, а недостатком – сложность конструкции.
- Длительного горения
Способны непрерывно работать на протяжении всего отопительного сезона, требуя загрузки топлива 1 раз в несколько суток, что выгодно отличает их от классических твердотопливных котлов.
8 Основные разновидности самодельных котлов
Если вы собираетесь сделать котел долгого горения своими руками, то вам обязательно пригодится информация из нашего обзора. В последующих разделах мы расскажем, как самому сделать отопительный агрегат той или иной конструкции, дадим несколько наиболее легких схем, опубликуем информацию о наиболее распространенных котлах длительного горения. Давайте пока уделим внимание последнему вопросу.
Пришла пора рассмотреть самые актуальные варианты котлов длительного горения, которые мы сможем собрать своими руками в домашних условиях. Все они будут питаться дровами. Что касается угля, то достать его сложнее, а еще он приводит к возникновению больших температурных нагрузок на отопительные агрегаты. В следующих разделах мы дадим чертежи твердотопливных котлов длительного горения и дадим объяснительную информацию.
8.1 Шахтный котел длительного горения
Мы можем изготовить самый простой шахтный котел своими руками. Он реализован по схеме с нижним горением. Основой агрегата является вместительная загрузочная камера, которую часто называют шахтой. Обладая вертикальной конструкцией, она позволяет вместить большое количество дров. По мере горения они проваливаются вниз, а продукты сгорания отправляются через колосниковую решетку в зольник.
Если мы взглянем на схему шахтной печи (котла), то мы обнаружим, что пламя у нас бушует вовсе не в шахте, а в соседней камере, откуда получаемое тепло поступает в жаротрубный теплообменник. А остатки тепловой энергии направляются в дымоход. Горение здесь длительное и определяется объемом шахты – загрузив сюда большое количество дров, можно смело отправляться спать.
8.2 Пиролизный котел
Давайте посмотрим, как устроен пиролизный котел и как сделать этот агрегат своими руками. Проще всего объяснить принцип работы этого агрегата на примере буржуйки. Здесь мы видим объемную камеру сгорания, которая реализует длительное горение. Получившиеся продукты сгорания отправляются в камеру дожигания, в которую подается вторичный воздух. В результате этого образуется большое количество тепла. Нам остается только дооснастить буржуйку жаротрубным теплообменником.
Существуют десятки чертежей котлов длительного горения на дровах, построенных на пиролизном принципе работы. Они отличаются расположением камер сгорания и дожигания, наличием и отсутствием дутьевых вентиляторов и автоматики, а также способами регулировки интенсивности процесса сжигания дровяного топлива. Но в целом их принцип работы одинаков.
8.3 Печи-котлы Бубафоня
Бубафоня представляет собой печь, а ее модификация – это водогрейный дровяной котел с подачей воздуха сверху, через прижимной поршень. Мы уже не раз писали о таких печах в наших обзорах, теперь настало время поговорить об агрегатах с отопительным контуром. Для реализации контура мы можем задействовать три схемы:
- Установить теплообменник на дымовую трубу – самый простой вариант;
- Соорудить вокруг корпуса котла сплошную водяную рубашку;
- Обварить корпус агрегата трубами, по которым будет циркулировать теплоноситель.
Какую схему выбрать – решать вам. Кстати, котлы Бубафоня, за счет вместительных камер, помогут реализовать длительное горение продолжительностью до 24 часов и даже больше.
Котлы длительного горения Бубафоня работают на дровах, в них реализована схема верхнего горения.
8.4 Котлы-печи Булерьян
Изначально Булерьяны были (и есть) печами конвекционного типа. Они оснащаются мощными конвекторами, позволяющими буквально за 20-25 минут прогреть помещение большого размера. Появившись изначально в Канаде, эти печи добрались и до России, которая тоже может похвастаться суровым климатом (действительно для некоторых регионов). Умельцы превратили печи в котлы, немного поработав над конструкцией конвекторов – теперь по ним циркулирует не воздух, а теплоноситель.
Правда, котлы Булерьяны не могут похвастаться длительным горением, так как отличаются не самыми большими камерами сгорания. Некоторые из них обладают свойством гореть до 10-12 часов, некоторые – чуть дольше. Но рассчитывать на 24 часа все-таки не приходится. Зато они отличаются высокой эффективностью и способностью максимально быстро отдавать тепло в отопительные системы.
9 Сильные и слабы стороны
Крупные габариты и сложность выполнения своими руками чертежа твердотопливного котла длительного горения делает благоприятным использование подобных приборов только в крупных коттеджах. Что касается небольших дач, то для них рекомендуется выбирать более экономичные варианты.
Основными достоинствами ТТ котлов длительного горения являются:
- Высокий КПД (около 95%)
- Автономность отопления.
- Экономичность.
- Надежность и долговечность.
- Высокая эффективность.
- Доступность топлива.
- Экологичность.
- Широкий выбор топлива (уголь, дрова, опилки, паллеты).
Имеются также недостатки:
- Большие габариты.
- Необходимость оборудования отдельной котельной.
- Сложное устройство котла длительного горения на дровах.
- Нужда в постоянно обслуживании.
Котлы данного типа имеют достаточно приличную стоимость, однако такие конструкции можно изготовлять и самостоятельно.
Преимущества самодельных агрегатов:
- Дешевизна.
- Универсализм в плане используемого топлива.
- Возможность последующих доработок с целью увеличения эффективности и добавления мощности.
Сложнее всего – сделать конструкцию цилиндрической: для этого необходимо использовать вальцовочный станок. Если его нет, существует вариант со старыми пропановыми баллонами. Также сгодится любая труба подходящего сечения: толщина металлических стенок должна быть не менее 5 мм. В деревнях привыкли довольствоваться небольшими кирпичными печами, демонстрирующими хорошую эффективность при обогреве одноэтажных домов и дач. Если же требуется отапливать обширный коттедж, то в таком случае потребуется большой запас топлива. Кроме того, не избежать больших перепадов температуры по мере удаления от печи, да и ухаживать за ней намного сложнее, чем за твердотопливным котлом.
10 Рекомендации по изготовлению самодельного котла
Приступая к изготовлению котла длительного горения своими руками, необходимо вооружиться следующими советами:
- Чтобы в процессе эксплуатации прибора можно было использовать любое топливо, топочную камеру лучше сделать из жаропрочной легированной стали. Несколько удешевить бюджет работ помогает применение бесшовной стальной трубы марки 20.
- Перед тем, как заносить самодельный агрегат в приготовленную для него котельную, рекомендуется протестировать его на улице, оснастив временным дымоходом. Это даст возможность проверить надежность обогревателя и убедиться в правильности сборки корпуса.
- Основная камера, изготовленная из газового баллона, в состоянии обеспечить продолжительность на протяжении 10-12 часов, т.к. дров в нее входит немного. Изначально небольшое внутреннее пространство пропанового баллона уменьшается после удаления крышки и зольника. Для увеличения показателей котла его можно изготовить из двух баллонов. Это позволит получить достаточно большую топочную камеру для обогрева обширных помещений и увеличить время между закладками дров.
- Дверца зольника должна герметично закрываться, что не даст внешнему воздуху просачиваться внутрь камеры. Это достигается укладкой по периметру дверцы асбестового шнура. Если в котле имеется дополнительная дверца для дозагрузки топлива без съема крышки, она также герметизируется подобным образом.
Стандартные твердотопливные используют дрова, антрацит, опилки, брикеты, торф, каменной и бурый уголь. Особые претензии к качеству топлива обычно не предъявляются. Однако желательно, чтобы топливный материал был максимально сухим, что даст гарантию высокого КПД.
11 Водяная рубашка
Принцип действия твердотопливного котла подразумевает наличие в его топке двойных стенок: в промежутке между ними заполняют теплоносителем. Такую конструкцию называют водяной рубашкой. По мере горения топлива происходит нагревание жидкости в водяной рубашке. Это приводит к появлению тепловых потоков, поднимающих горячий теплоноситель в верхнюю часть емкости. Отсюда горячая вода перетекает в теплопровод. После того, как жидкость пройдет по всему отопительному контуру и отдаст тепло жилищу, она возвращается в остывшем состоянии обратно. Для этих целей имеет нижний патрубок.
Для убыстрения циркуляции воды внутри отопительной системы на некоторых твердотопливных котлах монтируются специальные насосы. Однако большая часть моделей выпускается для открытых отопительных систем. Имеются в виду схемы, где теплоноситель двигается не за счет работающей помпы, а благодаря небольшому уклону трубопровода. Объясняется это простотой, надежностью и экономичностью инерционных систем. К тому же, они полностью независимы от наличия электрической энергии. Благодаря этому их можно применять в отдаленных районах, лишенных благ цивилизации.
12 Правила безопасности
Для достижения хорошей эффективности, долговечности и экономичности самодельных котлов длительного горения, в ходе их эксплуатации необходимо соблюдать основные рекомендации по пожарной безопасности:
- Следить, чтобы температура внутри контура не превышала граничных показателей.
- Питающий трубопровод запрещается оснащать запорным вентилем.
- В непосредственной близости от котла не должны храниться легковоспламеняющиеся материалы.
- Вентиляция в помещении должна быть полностью исправной.
- Прибор можно устанавливать только в отдельной комнате (котельной). Этот момент продумывается во время реализации подготовительных мероприятий.
Оборудование котельной является самым лучшим вариантом, так как ТТ котлы работают несколько иначе, чем обычные печи на дровах. Кроме того, внешне прибор не представляет эстетического интереса, и скорее всего будет нарушать общий интерьер. Так как использование твердого топлива сопровождается появлением грязи, лучше всего установить котел в нежилой комнате.
Небольшие приборы мощностью не более 35 кВт допускаются размещать в основном помещении: для удобства место монтажа можно оградить кирпичным простенком. Комната, где будет расположен котел, должна иметь хорошую вентиляцию. Очень важно организовать стабильный приток кислорода с улицы.
13 Основные требования к конструкции самодельного отопителя
В классическом виде нагревательный агрегат, от которого будет работать домашнее отопление, состоит из следующих элементов:
- топочная камера (бункер) для сжигания дров, угля, топливных брикетов;
- колосники, через которые осуществляется подача в камеру сгорания воздушной массы;
- теплообменник трубчатого типа или накопительная емкость для котловой воды;
- дымовая труба для вывода наружу продуктов горения топлива;
- регулятор тяги.
Важное требование, которое придется учитывать ещё на стадии проектировании котла, это размеры топочной камеры. Топка автономного твердотопливного котла должна быть просторной, вместительной. Конструкция камеры сгорания рассчитывается таким образом, чтобы помещенное в нее топливо сгорало полностью без дополнительного перемешивания. Кирпичные котлы в этом плане предпочтительнее, так как кирпич имеет меньшую теплопроводность, что обеспечивает в керамической топке более высокую температуру горения, чем в металлическом агрегате.
Топочная камера должна быть устроена таким образом, чтобы максимально концентрировать тепловую энергию на нагреве теплообменника.
Топка из стали котла на твёрдом топливе
Следующим, не менее важным аспектом при конструировании нагревательного оборудования, является теплообменник твердотопливного котла. От конструкции этого элемента, качества материала и исполнения зависит КПД котельного оборудования. Название теплообменника определяется материалом его изготовления — чугунный или стальной. Теплообменные змеевики этих агрегатов — трубчатые конструкции с вертикальным или горизонтальным расположением труб в обиходе часто называют водяными рубашками.
Чугунные теплообменники рассматривать не будем, так как это литая конструкция, изготовление которой в домашних условиях невозможно. Однако можно использовать готовые узлы из чугуна, снятые со старых агрегатов, демонтированных в силу каких-то причин. Такая замена распространена, когда выполняется модернизация твердотопливного котла или его ремонт.
Для изготовления стального теплообменника используют толстостенные трубы. Нужную конфигурацию трубе придают её гибкой под нагревом либо использованием отводов или полуотводов соответствующего диаметра, соединяемых с фрагментами змеевика электросваркой.
Схема установки змеевика для твердотопливного агрегата традиционного типа даст полное представление о том, как должен выглядеть теплообменник и в каком положении лучше его установить.
Эскиз одного из вариантов расположения трубного теплообменника в корпусе: виды сбоку
14 Технология производства
По сравнению с обычной печью самодельные котлы на твердом топливе имеют некоторые отличия, особенно это касается теплоотдачи. Стандартная конструкция оборудования:
- Дымоход — необходим для создания тяги, а также отвода угарного газа;
- Топка с колосниками — требуется для поддержки достаточного уровня воздуха;
- Система заслонок — используется в качестве регулятора воздушной тяги;
- Бак — его основная задача нагрев воды для системы отопления.
14.1 Инструменты и материалы
Тщательно изучив конструкцию оборудования, становится понятно, что для создания котла потребуется:
- Речной просеянный песок;
- Стальной лист толщиной не менее 5 мм;
- Две дверцы;
- Чугунная колосниковая решетка;
- Лист нержавеющей стали;
- Металлический уголок;
- Печные дроссельные заслонки;
- Отопительные трубы;
- Измерительные приборы: уголок, строительный уровень, рулетка;
- Сварочный аппарат инверторного типа;
- Электрическая дрель с набором сверл;
- Болгарка;
- Пассатижи.
Несмотря на то, что для изготовления котлов на твердом топливе не требуются особые навыки, умение обращаться со сварочным аппаратом является обязательным условием. Также пригодится опыт работы с инструментом по резке металла и наличие требуемой спецодежды.
14.2 Подготовка деталей корпуса
Главной частью твердотопливного котла является топка, температурный режим здесь может достигать до 1000 ⁰С. Именно поэтому при выборе материала следует руководствоваться соответствующими характеристиками.
Для большего срока службы узла, стенки его изготавливаются из жаропрочной стали. При ее отсутствии можно воспользоваться обычной, только в этом случае она должна быть двойной. Вырезаются боковые, передняя, задняя и нижняя стенки из цельного листа стали болгаркой.
Любой котел на твердом топливе имеет свои типоразмеры, которые следует переносить на металл измерительными инструментами или линейкой большой длины. Кроме стенок камеры из стальной профильной трубы необходимо вырезать ребра жесткости, а из уголка — усилители для стыков.
В передней стенке следует сделать отверстия размером равным габаритам дверцы топочного и зольного бункера
Обратите внимание, что перед выполнением данной работы необходимо нанести четкую разметку. После чего при помощи дрели просверлите отверстия по углам
Чтобы предотвратить повреждения стального листа, направляйте болгарку от центра к краю.
14.3 Бак для воды и теплообменник
Наиболее эффективными являются котлы длительного горения, оснащенные двумя баками для воды. Выполняются они из листа нержавеющей стали в виде прямоугольников, сваренных между собой.
Теплообменник — это комплект обычных труб, которые применяются в системе водопровода. Они свариваются так, чтобы в результате образовался максимально возможный проточный цикл. Благодаря большой площади достигается наиболее эффективный процесс теплоотдачи между теплоносителем и сгораемым топливом.
14.4 Сборка котла
Из-за высокой металлоемкости готовый котел, выполненный своими руками, имеет большой вес, поэтому осуществлять его сборку лучше всего непосредственно на месте установки.
Перед монтажом оборудования необходимо выложить фундамент. Для этих целей используется термостойкий кирпич. На кладку устанавливается дно зольника, а по его периметру размещаются вертикальные стойки, соединяющиеся между собой при помощи сварки.
В самом корпусе привариваются направляющие, на которые впоследствии укладываются колосники, далее монтируются теплообменники. С внешней стороны топки навариваются вертикальные ребра жесткости. Завершающий этап: самодельный котел почти готов, остается только смонтировать наружные стенки и верхнюю плиту.
Промежуток между стенками заполняется песком. Это необходимо для дополнительной аккумуляции тепла, а также для предотвращения перегрева стенок топки. Для засыпки используется прокаленный речной песок, в содержании которого исключены органические включения. Кроме того, это поможет предотвратить появление неприятного запаха в процессе горения твердого топлива.
На верхней плите размещаются баки из нержавейки, подключенные к контурам. Устанавливаются дверцы камер — котел готов к эксплуатации.
15 Котел с верхним горением топлива
На постсоветском пространстве данные теплогенераторы известны в двух разновидностях:
- Прибалтийские агрегаты фирмы «Стропува» (Stropuva) и их производные от других изготовителей.
- Дровяные печи типа «Бубафоня».
Неизвестно, какой из отопителей появился раньше, но печь Бубафоня завоевала широкую популярность как обогреватель для дач, гаражей и прочих зданий с низкими требованиями к эстетике изделия. Чего нельзя сказать о котлах верхнего горения, хотя многие их почему-то считают единственно возможной версией твердотопливных теплогенераторов продолжительного сжигания. В действительности, их единственный козырь все тот же – топливник больших размеров.
Принцип действия подобных котлов состоит в горении топлива, придавленного грузом, по направлению сверху вниз. Причем воздух подается в зону сжигания тоже сверху, по телескопической трубе, соединенной с грузом. Рабочая схема агрегата показана на рисунке:
В процессе эксплуатации котлов Stropuva проявилось множество недостатков, о чем свидетельствуют и отзывы владельцев на форумах:
- Нельзя подкинуть в топку поленьев, пока не сгорит предыдущая закладка. Физически это возможно, но тогда принцип верхнего сжигания нарушится, пламя охватит все слои топлива.
- При работе на свежих опилках и другом мелком мусоре остатки топлива «зависают» на стенках.
- Эффективность ТТ-котла не слишком высока, поскольку в нем отсутствует теплообменник. Из-за камеры нагрева воздуха и большого топливника для теплообменника не осталось места.
Больше критических недостатков у теплогенератора нет, а кое-что в самодельной версии можно исправить по своему разумению. Например, поставить днище и колосники, организовав зольную камеру. Избавиться от недостатка с догрузкой тоже можно, если поставить между загрузочным и зольным проемом дополнительную дверцу. Данная идея модернизации котла верхнего сжигания принадлежит другому нашему эксперту – Владимиру Сухорукову, о чем он рассказывает в своем видео:
15.1 Подготовка материалов
Круглый корпус создает некоторые неудобства в изготовлении, но и квадратным его не сделаешь, — топливо станет «зависать» по углам. Есть проблема и со сборкой телескопической трубы с грузом, так что эту часть лучше взять от печи Бубафоня. Чертеж котла длительного горения, сопоставимого по размерам с классической версией, выглядит так:
Перед тем как сделать котел, подбираем материалы по чертежу:
- труба DN 400 со стенкой 5 мм – на топливник;
- то же, DN 50 – на подачу воздуха и водяные патрубки;
- то же, DN 100 – для дымохода;
- заготовка из листа толщиной 10 мм круглой формы с диаметром 38 см;
- полоса 40 х 4 мм – для распределителей воздуха;
- арматура диаметром 16—20 мм периодического профиля – на колосники;
- базальтовая вата толщиной 3 см и плотностью 100 кг/м³;
- тонколистовой металл с полимерным покрытием.
Выбор материала водяной рубашки зависит от способа ее монтажа, ведь у домашнего мастера вряд ли найдутся в запасе вальцы, способные придать металлу толщиной 3 мм форму цилиндра. Варианты такие (показаны ниже на схеме):
- Схема №1. Взять тонкостенную трубу большего диаметра, хотя найти таковую непросто, а обычная сильно утяжелит котел.
- Схема №2. Два листа металла согнуть в 2 местах под углом 60°, а потом сварить две половинки вместе. Понадобится пресс – листогиб.
- Схема №2 в другом исполнении. Варить рубашку из 6 листов – сегментов на клипсах.
- Схема №3. Сварить прямоугольный короб, отчего увеличится объем котлового бака.
Схему №2 можно реализовать двумя способами – сварить из 2 согнутых половинок или 6 плоских листов
Также понадобится листовой металл 3 мм на обрамление дверок, дно с крышкой и воздушную заслонку.
15.2 Изготовление теплогенератора
Производство работ начинается с вырезания заготовок и проемов в стенке трубы по размерам на чертеже. Из вырезанных частей делаются дверцы, к ним прилаживаются навесы и покупные ручки. Из арматуры варится колосниковая решетка, показанная на фото
В целом алгоритм сборки котла верхнего горения выглядит так:
- В круглой заготовке для груза прорезать отверстие, вставить в него трубу и обварить.
- К нижней части груза приварить 6 изогнутых полос, что послужат распределителями воздуха.
- Прикрепить к топке днище, установить внутрь колосники.
- Вырезав отверстие по центру крышки для воздушной трубы, приладить ее к топливнику. Перед этим нужно поставить трубу с грузом на место.
- Приварить патрубок дымохода.
- Смонтировать водяную рубашку по выбранной схеме, герметично обварить все стыки.
- Произвести врезки патрубков для теплоносителя.
- Выполнить утепление и обшивку котла, установить дверцы.
- Поставить на верх воздушной трубы заслонку.
Для распределения воздуха достаточно шести полос-распределителей
Установить автоматику и наддув на котел длительного верхнего горения затруднительно, поскольку к движущейся трубе вентилятор не приставишь. Надо смастерить гибкий рукав, а для датчика температуры предусмотреть погружную гильзу. Вложить его под утеплитель нельзя, потому что зона горения в данном виде отопителей постоянно смещается вниз.
Проводить испытания котла лучше, конечно, на улице
16 Простой котел своими руками. Обыкновенный котел
Сначала разберем, как изготовить простой дровяной котел своими руками. Модель представляет собой два цилиндра, помещаемых друг в друга. Первый используется в качестве топки. При горизонтальном расположении он может изнутри обкладываться огнеупорным кирпичом.
Второй выступает в качестве конвекционного носителя или используется для подогрева теплоносителя. Закладка дров производится непосредственно в топку.
16.1 Подручные материалы
Для уменьшения объема сварочных работ можно использовать толстостенную трубу или бочку. Возможно также использование других подручных материалов.
Сваренную из толстого листа прямоугольную топку можно без труда разместить внутри цилиндрической емкости.
16.2 Особенности конструкции
В дровяном котле предусматривается поддувало для притока свежего воздуха и дымоход для отвода отработавших газов. Поддувало располагается в нижней части трубы и позволяет нижнему ряду дров тлеть, вырабатывая дополнительное тепло. Закладка дров в самодельные котлы производится через верх. Для этого подготавливается специальный люк.
Чтобы каждая заложенная стопка дров горела как можно дольше, часто предусматривается специальный груз, выполняемый в форме диска с лопастями и отверстием, имеющим диаметр 20 мм. При надавливании груза происходит сжимание горящего топлива. При этом объем поступающего воздуха значительно сокращается, так как он может проходить только через имеющееся отверстие.
16.3 Способ подключения
К системе отопления такой котел можно подключить двумя способами:
- врезав трубы с водой прямо в бочку. Циркулируя между трубами, она будет нагреваться, чтобы затем, поступив в систему отопления, нагревать радиаторы;
- врезав дымоход в бак с теплоносителем. Отработавшие горячие газы будут поступать в емкость, постепенно нагревая теплоноситель.
17 Классический котел продолжительного горения
Чтобы изготовить котел классического вида по приготовленному чертежу, достаточно соблюдать простую инструкцию по сборке и подключению.
17.1 Инструменты и материалы для изготовления
Для создания потребуются:
Материал для изготовления корпуса – металл. Это может быть бочка или листовой металл. Его толщина должна быть строго больше пяти миллиметров.
При наличии старой металлической печки можно использовать ее корпус.
- Трубы из стали или сплава алюминия. Трубы с особо тонкими стенками использовать не стоит.
- Профильные трубы. Обычно они обладают прямоугольной формой среза.
- Дверцы, заслонки, задвижки.
- Вентилятор мощностью 300 Вт и выше.
Прут от 2 см в диаметре. Особо массивный и большой брать не стоит, но меньше 2 см в диаметре также будет непригоден.
Инструменты понадобятся разнообразные. Среди них и сварочный аппарат, и различные резаки, и полировальные установки, молотки, плоскогубцы/пассатижи. В некоторых ситуациях могут понадобится пилы, иногда требуется даже применение лома или монтировки. Всё это должно быть приготовлено для работы еще до ее начала.
17.2 Устройство подачи воздуха
Обычно конструкция котла предполагает подачу воздуха через отсек в корпусе. Если же вариант, который изготавливается относительно сделанного чертежа, такого не предполагает, устройство подачи воздуха изготавливается отдельно.
Обычно это устройство – обычная трубка, соединенная с камерой сжигания. Она должна быть несколько ниже дымохода, в некоторых случаях ее делают косо срезанной – с целью улучшения циркуляции.
Края на срезе для крепления требуется выровнять, дабы припайка частей друг к другу не вызывала затруднений.
17.3 Корпус, топка
Корпусом котла, как уже было сказано, может служить толстостенная бочка. Также с успехом можно использовать кусок широкой трубы (требуется около метра в диаметре). При отсутствии таких «заготовок» в наличии корпус изготавливают из листового металла, преимущественно используют сталь.
Дно котла – отдельная деталь. В случае бочек оно уплотняется, для труб и стальных корпусов делается соразмерно, толщина должна быть минимум 5 сантиметров.
Все стенки спаиваются между собой относительно чертежа, к ним припаивается стальное дно. Перегородками требуется отделить камеры и разные отсеки.
Все баки для воды изготавливаются отдельно. Дверцы, заглушки и опора устанавливается после сбора всей конструкции и ее полной готовности к функционированию.
17.4 Дымоход
Дымоход требуется для выхода газов, мешающих горению. Требуется, чтобы он был соединен с камерой сжигания, как и устройство подачи воздуха.
Для изготовления дымохода можно использовать неширокую трубу. В идеале она должна быть того же диаметра, что и трубка для подачи воздуха. Естественно, требуется, чтобы это был металл. Пластиковые трубы в дровяной системе использовать не стоит из-за малой теплостойкости и возможности плавления. Это приведет к неприятным последствиям и так называемым авариям.
Дымоход должен быть выше трубки подачи воздуха. Его также иногда косо срезают для лучшей циркуляции воздушных масс.
17.5 Соединяем корпус и устройство подачи воздуха
Трубку подачи воздуха следует разместить в камере, вырезав соответствующее отверстие, и припаять к котлу. При желании можно воспользоваться специальными креплениями.
Выполнять такую работу требуется аккуратно.
17.6 Теплорассеивающий диск
Из листа металла с сантиметром в толщине вырезается круг, на который приделываются ручки. Диаметр круга должен быть меньше диаметра корпуса.
Такой диск требуется для упрощения дальнейшей эксплуатации котла.
17.7 Конвекционный кожух
Для кожуха потребуется цилиндр. Его можно изготовить из трубы или же листовой стали. При помощи металлических перемычек кожух и топка соединяются. Можно не использовать металлические перемычки и просто припаять кожух к топке. Эффективность не понизится.
17.8 Крышка
Крышка – довольно простая деталь. Вырезается круг или прямоугольник (в зависимости от формы корпуса), который чуть больше по размеру, чем топка. К крышке припаивают ручку.
17.9 Ножки
В качестве ножек можно припаять опоры, изготовленные из прута
Важно соблюдать одинаковый размер, чтобы котел получился устойчивым. Также удачным решением будет припаять ножки под углом во внешнюю сторону – это повысит устойчивость, т.к
несколько сместит центр тяжести.
18 Котлы длительного горения на дровах своими руками, загрузка 24 часа
Мощность котла подбирают в соответствии с конструктивными характеристиками дома (площадь, суммарные тепловые потери) и климатической зоной места проживания. Как правило, КПД самодельного котла длительного горения на дровах не превышает 80% (т.е. пятая часть тепла от сгорания топлива теряется в котле).
Недостаток тепловой мощности стимулирует работу генератора в режиме интенсивного горения. Постоянные пиковые нагрузки приводят к перерасходу дров, превышению теплопотерь в два раза и преждевременному износу котла.
18.1 Расчет размеров топки для котла длительного горения на дровах
Вид древесины, форма и длина дров определяет размер и эквивалентную площадь топочной камеры. Удельная и объемная плотность загрузки, теплота, которую дрова выделяют при сгорании — справочные значения. Расчет объема загрузки поможет вычислить расход топлива за сезон, организовать места хранения топлива.
Важно!Качество дров влияет на процесс горения. Большое содержание смол в дровах хвойных пород и высокая влажность свежесрубленной древесины снижает КПД котла. Неполное сгорание сырых дров приводит к отложению сажи и смол на поверхности водяного контура, стенках топки и дымохода. Металл окисляется, хуже передает тепло, быстро прогорает.
Таблица 3. Объемная теплота сгорания древесины разных пород:
Вид древесины (влажность не более 20%) | Теплотворная способность, кВтч/кг | Удельная плотность дров, кг/м³ | Объемная плотность, кг/дм³ | Температура горения, °С |
ель | 4,3 | 450 | 1,4 | 600 |
сосна обыкновенная | 4,3 | 520 | 1,6 | 660 |
береза | 4,2 | 650 | 1,9 | 890 |
дуб | 4,2 | 720 | 2,0 | 900 |
Рассмотрим пример расчета объема загрузочной камеры дровяного котла.
Исходные данные:
- мощность котла 10 кВт;
- объем одной загрузки должен обеспечить работу агрегата в течение суток;
- топливо — березовые дрова, длина поленьев 0,60÷0,65 м;
- влажность древесины 20%.
Варианты отопления загородного дома: выбор котла. Преимущества и недостатки водяного отопления от печи на дровах. Особенности твердотопливных, газовых, электрических агрегатов: описание и цены.
При сгорании 1 кг березовых дров выделяется 4,2 кВт тепловой энергии. Заданную мощность (10 кВт) обеспечит сжигание 2,4 кг дров в час (10/4,2 = 2,381).
Кубометр березовых дров весит 650 кг. Часовой расход топлива составит ≈ 0,004 м³/ч (2,4/650 = 0,0037).
Вес закладки, который должен выдержать колосник с форсункой ≈ 60 кг (2,381×24 = 57,144).
Березовые дрова ложатся неплотно, поэтому объем закладки увеличится в 1,9 раза — до 0,008 м³/ч (0,004×1,9 = 0,0076).
По условию – загрузка 1 раз в 24 часа, соответственно объем топлива 0,2 м³ (0,008×24 = 0,192).
Следует тщательно продумать выбор дров для твердотопливного котла
Если принять во внимание длину поленьев 0,6÷0,65 м, то оптимальная глубина топки составит 0,7 м.
Примем высоту закладки топлива 0,6 м. Ширина топки 0,5 м (0, 2/0,7/0,6 = 0,476).
Рабочий размер топки дровяного котла для отопления дома (площадь 80 м², березовые дрова) — 0,7×0,6×0,5 м. Общие габариты готового котла увеличатся вдвое, если учесть толщину обшивки, размер теплообменника, воздушной и камеры дожига, зольника, каналов для удаления дымовых газов.
Регулируемое и сбалансированное горение уменьшит скорость естественного распространения пламени. Ограниченная подача первичного и вторичного воздуха в топку обеспечит недостаток кислорода и продлит время работы самодельного котла в 1,8 раза. Благодаря этому можно уменьшить расчетный расход дров и, следовательно, размеры агрегата.
Твердотопливный котел на дровах является хорошей альтернативой газовому отоплению
18.2 Самодельный котел длительного горения на дровах с вертикальной топкой (Бубафоня)
Котлы длительного горения своими руками монтируют из листовой стали (толщина 4÷6 мм), толстостенных труб (Ду 300 мм) и цилиндрических емкостей подходящего размера. Простейшую конструкцию («Слобожанка» или «Бубафоня») собирают из газового баллона или бочки. Принцип устройства копирует прибалтийский котел «Стропува».
Емкость вертикальной топки используют для направленного сверху вниз горения дров. Процесс сопровождает равномерное уплотнение загрузки, выделение и дожиг древесных газов, и отвод продуктов горения в дымоход.
Первичный воздух к зеркалу горения подают по вертикальной трубе. Статичную или телескопическую конструкцию монтируют в верхней стенке котла. Ось поршня проходит по центру цилиндрической топки. Зазор между воротником и трубой подачи первичного воздуха оформляют приварным бортиком, который обеспечивает свободный ход штока и минимальный подсос воздуха в воздушную камеру для дожига древесных газов
Чертеж металлической печи с топкой длтельного горения
Сжигание пиролизных газов увеличивает КПД котла. Крышка-заслонка в верхней части трубы регулирует забор воздуха. Снизу приварен диск с лопастями, которые рассекают поток воздуха в зоне горения. Материал для распределителя выбирают с учетом теплоемкости. Диаметр диска немного меньше размера топки.
Конструктивные пропорции котла «Бубафоня»:
- оптимальный диаметр корпуса 300÷800 мм;
- высота котла – в диапазоне 3÷5 диаметров;
- толщина стенок 4÷6 мм;
- диаметр диска меньше поперечного сечения топочной камеры на 10%;
- толщина диска обратно пропорциональна диаметру (тяжелый блин продавит зону горения и затушит пламя, легкий — приведет к эффекту обратного горения);
- изогнутые лопасти образуют направленный турбулентный поток воздуха для сжигания пиролизных газов;
Самодельный котел длительного горения «Бубафоня» с вертикальной топкой
- диаметр трубы подачи воздуха принимают как 0,55 от S (площади поперечного сечения выходного патрубка дымохода);
- зазор между трубой и воротником не превышает 2,5 мм;
- высота трубы для забора воздуха (в нижнем положении) поднимается над воротником на 150 мм.
Площадь сечения патрубка дымохода на выходе из котла длительного горения определяют по эмпирическим формулам:
S — площадь сечения выходного патрубка (см² или м²);
N — тепловая мощность котла (кВт/ч);
1,75 — коэффициент, полученный эмпирическим путем (м²ч/кВт).
Чертеж печи длительного горения
N = m*qw (кВт/ч), где
m — масса дров одной загрузки (кг);
qw — удельная теплоотдача дров определенной влажности (кВт/кг).
Массу загрузки для самодельных котлов длительного горения на дровах определяют по рабочему объему топки (Vk) и удельному весу дров (md):
Vk = πD²/(4*hт) (дм³), где
hт — высота загрузочной камеры.
Таблица 4. Сбалансированный размер элементов в системе распределения первичного воздуха для котла Бубафоня:
Диаметр топки котла, мм | Толщина диска, мм | Высота направляющих ребер распределителя воздуха, мм |
300 | 8-10 | 40 |
400 | 6-8 | 50 |
600 | 4-6 | 60 |
800 | 2,5-4 | 80 |
Обратите внимание!Поместить трубчатый теплообменник в топочную камеру невозможно. Требуется внешний цилиндрический корпус большего диаметра или конструкция, которую встраивают в дымоход.
18.3 Принцип работы и чертежи пиролизных котлов своими руками
Самодельные пиролизные агрегаты устанавливают для отопления домов большой площади. Конструкция топки, форсунки и дымовых каналов усложняет сборку самодельных газогенераторов. Принудительная циркуляция теплоносителя и подача воздуха в зону горения означают зависимость работы котла от внешних факторов. Снизить риск аварийной поломки котла позволяет шибер для сброса тепловой энергии и теплообменник рубашечного типа.
Схема самодельного газогенератора с принудительной подачей воздуха в зону горения: 1 – корпус котла; 2 – загрузочная дверца; 3 – дверца зольника; 4 – а вентилятор подачи воздуха в зону горения; 5 – камера загрузки и зона первичного горения топлива; 6 – технологическое отверстие для прочистки каналов дымохода; 7 – камера сгорания древесных газов; 8 – рубашка теплообменника; 9 – канал отвода дымовых газов; 10 – выпускная горловина дымохода; 11 – регулировочный шибер дымохода (11а — ручка шибера); 12 – выходной патрубок в распределительный трубопровод; 13 – обратный патрубок, по которому остывший теплоноситель поступает из системы отопления; 14 – гильза узла контроля (термоманометр); 15 – люк для прочистки дымовых каналов
Корпус котла сварен из толстостенной (4÷5 мм) листовой стали. Загрузка дров — фронтальная. Тепловое излучение передается своду котла, боковым стенкам камеры и нагревает воздух, поступающий в зону горения. Плотность и герметичность топочной камеры обеспечивает затвор с отражателем и поворотным болтом на загрузочном и зольном люках. Воздух в топочную камеру подается принудительно, вентилятором.
Рубашка теплообменника полностью охватывает топку и частично камеру дожига пиролизных газов. Зазор (3÷5 см) заполнен водой. Теплообмен задней стенки увеличен: с одной стороны теплообменник граничит с топкой, другая стенка рубашки соприкасается с каналом дымохода. Встроенный по ходу движения дымовых газов теплообменник понижает температуру уходящих дымовых газов до 100оС. Внутренний объем котлового контура принимают 5÷25 % от суммарной емкости системы отопления.
Типовая схема обвязки пиролизного котла
Патрубок подачи теплоносителя в систему потребителя расположен сверху. Врезка обратного трубопровода — снизу. Охлаждение возвратного теплоносителя ниже 65°С, опасно выпадением на стенках теплообменника кислотного конденсата, который разрушает сталь. При небольшой мощности котла температуру между подающей и обратной линией выравнивают с помощью установки перепускного клапана. Котловой контур большого дома дополняют элеваторным узлом и циркуляционным насосом.
Колосниковая решетка в самодельных котлах длительного горения служит опорой топливной загрузки. Раскаленные дрова лежат на колосниках, обложенных шамотом. Дюзы в теле колосника служат форсункой, через которую горючий газ поступает в зону догорания топлива.
Пепел и зола просыпаются в зольник. Маломощным котлам, с равномерным распределением тепловой нагрузки по зеркалу, подходят стандартные колосники из литого чугуна.
Схема отопления котлом в частном доме
Продукты сгорания попадают в каналы и через горловину дымохода выходят из котла (формула площади сечения горловины дымохода приведена в примере выше). Регулировочный шибер дымохода открывают при необходимости.
Конструкция позволяет дозагрузку топлива без полного тушения котла или форсированный сброс тепловой энергии при отключении электричества. Раскаленный древесный газ уходит из топки в обход камеры дожига и дымоходных каналов.
Сечение и высота дымохода предусматривает работу энергонезависимого самодельного котла на естественной тяге. Нормальную тягу пиролизного котла обеспечит высота дымовой трубы 6 м.
Полученные данные отражают на масштабном чертеже котла длительного горения своими руками, по которому определяют объем и ориентировочную сумму на приобретение расходного материала.
Схемы устройства пиролизных котлов разных типов
Важно!Если самостоятельно разобраться с расчетом параметров котла не получается, то следует обратиться за помощью профессионалов. Специализированные интернет ресурсы предлагают для изготовления своими руками пиролизного котла длительного горения чертежи. Видео уроки, с детальными пояснениями монтажа, прилагаются к комплекту технической документации.
19 Дровяной водяной котел пошагово
Для его изготовления нам понадобится:
- Защитные перчатки;
- Спецодежда;
- Сварочная маска;
- Электроды;
- Сварочный аппарат;
- Дрель;
- Сверла по металлу;
- Рулетка;
- Материал для изготовления котла ( 2 бочки или — металлический лист (толщина – не менее 5 мм), дверцы, заслонки, решетка, уголки)
Сплавы на байдарках – вид активного отдыха
- Производство каталогов
- Модные изделия ручной работы с золотым шитьем
Единственный существенный недостаток дровяного котла – низкий КПД. Но простота изготовления и обслуживания – существенные его достоинства, делающий его наиболее популярным.
20 Фундамент под чугунную конструкцию
создания фундамента
Фундамент имеет ещё одной свойство – он защищает напольное покрытие и саму конструкцию пола от влияния повышенной температуры. Отличным материалом станет жидкий кирпич или так называемый бут. Эти элементы не воспринимают температуру, а потому не скапливают тепло. Своими руками для создания дополнительного фундамента понадобится всего лишь монолитная плита из этих материалов.
Заменой этой конструкции становится ножки, которые привариваются к днищу котла. Дабы спрятать их от постороннего взора, рекомендуется их заложить кирпичом
Таким нехитрым способом можно создать котёл своими руками. Единственным требованием к строителям является изучение чертежа и материалов. Внимательное изучение видео позволит получить ответы на важные вопросы, понять суть работы и её специфику, получить итоговый вариант идеального изделия для обогрева помещения на постоянной основе или же во время посещения дачи. Если правильно сделать котёл, то он будет много времени согревать не только тело. Но и душу. Ведь каждый мастер должен гордиться своим творением, каким бы оно ни было.
21 Горизонтальный твердотопливный котел из бочки
Схема горизонтального котла на твердом топливе
Другим альтернативным кирпичному котлу вариантом является стальной котел.
Воду он нагревает за счет «водяной» рубашки: одна труба располагается в другой трубе и омывается теплоносителем.
Главный плюс горизонтального котла – длительный процесс горения. Из-за горизонтальной конструкции можно загружать большое количество топлива, которое будет медленно гореть, выделяя тепловую энергию. Это позволит не так часто наведываться в котельную для дополнительной подзаправки. Согласитесь это очень удобно.
Итак, поэтапно изготавливаем котел из железной бочки.
- Подберите отрезок стальной трубы таким образом, чтобы ее диаметр отрезка был на 16-24 см меньше диаметр вашей бочки (по бокам между котлами должно остаться 8-12 см). Длина отрезка должна равняться длине основного корпуса.
- Располагаем нижнюю часть камеры сгорания, зольник и решетку колосника внутри подобранного отрезка трубы. Решетку можно сварить из плотных стальных пластин. Нижнюю часть топки лучше проложить огнеупорным кирпичом.
- Теперь закупориваем большую емкость, приваривая с обоих концов круги из стали. Далее привариваем ножки, на которых котел будет стоять.
- В переднем торце в области внутренней трубы УШМ вырезаем будущие дверцы топки и зольника.
- В заднем торце, то есть с противоположной стороны, вырезается отверстие под дымоход и сваркой фиксируется фланец для его последующего монтажа.
- В нижней части большой бочки нужно проделать проход для трубы, подающей холодную жидкость в теплообменник. Аналогично в задней части – для отводящей трубы.
- Чтобы уменьшить теплопотери, обвяжите корпус будущего оборудования теплоизоляционным материалом.
- Подключите получившуюся конструкцию и проверьте ее на наличие протечек, а потом проведите пробный запуск.
22 Вертикальный твердотопливный котел из бочки
Вертикальный твердотопливный котел
Теперь рассмотрим по порядку процесс создания вертикального устройства.
- В центральную часть железной бочки вваривается железная заслонка из листового металла 3-5 мм. Она будет отделять верхнюю часть, где нагревается жидкость, и нижнюю, где сгорает топливо.
Не забудьте перед этим в заслонке проделать отверстие: к нему подсоединяется внутренняя труба (сваркой). Она идет насквозь от топочной камеры к верхней части устройства.
- В верхней части приварите круглый лист с заранее вырезанной прорезью для монтажа внутреннего дымохода и фланца для установки наружного дымохода.
- Приварите ножки для последующего устойчивого расположения котла.
- Прорежьте отверстие для монтажа входной трубы в нижней части бочки и приварите ее. На колпаке самой бочки проделайте аналогичные операции по монтажу отводного патрубка. Проверьте полученную конструкцию на герметичность.
- В низу бочки подготовьте отверстия для будущих дверок зольника и топки.
- Разместите топочную камеру, зольник и колосниковую решетку в нижней части бочки. Если решетки нет, то можете воспользоваться огнестойким кирпичом.
- Не забудьте про теплоизоляцию, которой нужно обмотать корпус котла.
- Подсоедините котел к системе отопления и водоснабжения и проведите пробны запуск.
23 Зольник
Для вырезания отверстия под зольник используется ранее нанесенная разметка. Дверца изготовляется отдельно из листового металла: ее фиксацию на корпус скобами. Чтобы дверцу было удобно открывать и закрывать, она оснащается импровизированной ручкой из металлического стержня или толстой проволоки.
24 Система подачи воздуха
Вооружившись параметром внутреннего диаметра баллона, его переносят на металлический лист, уменьшив на 5 см. По нанесенной разметке болгаркой вырезают круг. Далее из металлического уголка изготовляется шесть равных отрезков, длина которых должна равняться ½ диаметра круга. В этом качестве можно применить крыльчатку, имеющую острые лопасти. При приваривании металлических элементов важно сохранить одинаковое направление.
25 Как повысить КПД работы самодельного твердотопливного котла
Конечно, что и говорить – самодельное устройство не сможет сравниться с заводской моделью. Последняя разработана и рассчитана на экономичное потребление топлива, удобную эксплуатацию и обслуживание. Ну и, конечно же, высокий КПД. Сами понимаете, в домашних условиях вы не сможете воссоздать полностью аналогичное устройство. Однако и в наших силах немного повысить качество нагрева воды твердотопливным котлом, изготовленным своими руками. И вот несколько полезных советов:
- Сделайте трубу отвода газов длиннее. В идеале, если дистанция между топочной камерой и высшей точкой дымохода составляла 7 метров и больше. Это возможно, если смонтировать устройство в подвале.
- Монтаж запасного теплового щитка. В его конструкции должна быть предусмотрена дополнительная труба извилистой формы для отвода газов горения. Располагаться этот щиток должен непосредственно над котлом.
- Установка резервного бака с водой. Он будет нагреваться от тепла продуктов сгорания. Так у вас будет запас воды, которую можно будет использовать на любые свои нужды.
- Установка циркуляционного насоса. Это проверенный метод, который повышает эффективность системы на 20% минимум.
26 Тестирование прибора
Работы по сооружению котла удобнее всего реализовать в теплое время года прямо на улице. Там же рекомендуется провести испытание готовой конструкции, присоединив к ней временный дымоход. В тех случаях, когда планируется отапливать обширные помещения, для изготовления обогревателя рекомендуется использовать два установленных друг на друга баллона.
27 Монтаж в доме
Вопрос пожарной безопасности котла является очень серьезным моментом. Для его установки лучше предусмотреть отдельную комнату или угол, отделив его кирпичной кладкой. Так как поверхность котла металлическая, высока вероятность получения ожогов при неосторожном прикасании к ней. Важно также, чтобы в месте монтажа была возможность удобно вывести дымоход на улицу (через кровлю или стену). Для свободного доступа к прибору пространство в 50 см по окружности от него освобождается от любых предметов.
- Сооружение кирпичного основания. Оно должно состоять из двух сплошных рядов из кирпича, и соответствовать размерам на твердотопливный котел длительного горения.
- Расстояние от топочной двери до стены — не менее 125 см. Расстояние между боковыми частями и стеной должно быть не менее 700 мм.
- Между топочной дверцей и стеной соблюдается дистанция не менее 125 см. Пространство между сторонами котла и стеной — не менее 70 см.
- Если для сооружения стен использовалась древесина, участки соприкосновения котла и перекрытия дополнительно оформляются металлической или базальтовой защитой. То же самое касается участков выведения дымохода наружу сквозь стены или потолок.
- Котел устанавливают на фундаменте строго по уровню. При этом выходной патрубок должен располагаться на одной линии с дымоходом, в противном случае возможны нарушения тяги по ходу эксплуатации (про
28 Полезные советы и рекомендации
Чтобы отопитель работал длительное время без проблем, следует придерживаться некоторых рекомендаций:
- Оборудование устанавливается на жесткое основание из бетона. Это устраняет проседание и помогает избежать ослабления соединений между агрегатом и магистральными трубопроводами системы отопления.
- При использовании самодельных дверей для топочного и зольного отсеков необходимо обеспечить герметичность после их закрывании. Это способствует повышению эффективности сжигания топлива.
- Перекачивающий теплоноситель-насос монтируется на обратке. При такой установке он функционирует в облегченном режиме, что позволит ему служить 6 лет и более.
- Для исключения теплопотерь через дымоотвод его нужно оборудовать заслонкой.
Не рекомендуется использовать в качестве энергоносителей низкосортное горючее. Оно провоцирует появление задымления, формирует зольные и угольные наслоения на внутренних конструктивных элементах агрегата.
Что лучше печь или твердотопливный котел
Вентилятор для ванной
Когда дом большой, от 100-120 квадратных метров, отапливать его печью становится затруднительно. Особенно, если дом выстроен в 2 этажа и поделен перегородками на отдельные комнаты.
В этом случае для отопления дома разумно ставить котел с жидкостной системой отопления или отапливать дом любыми видами конвекторов – газовыми или электрическими.
Если по границе участка проходит газовая магистраль, к которой можно подключиться за небольшие деньги, то вопрос с установкой котла вообще становится решенным и не подлежащим серьезному обсуждению.
Такого удобства, которое предлагает газовое отопление, не даст вам ни один другой вид отопления, кроме электрического.
Однако при нынешних тарифах на электричество топиться электрическими котлами или конвекторами могут себе позволить только люди с постоянным хорошим денежным доходом.
А вот в случае, когда дом имеет небольшую общую площадь, от 40 до 100 квадратных метров, вопрос, что поставить для его отопления, остается открытым.
Отопление дома печью – плюсы и минусы
В случае, когда дом представляет собой открытое пространство, не поделенное перегородками на отдельные помещения, можно и нужно рассмотреть вопрос отопления дома печью – кирпичной или металлической.
- Про кирпичные печи, которые служат нашим предкам не одну сотню лет, написано немало хорошего и плохого. Основной плюс ирпичных печей – относительно равномерная теплоотдача и «мягкое» тепло.
- Основной плюс металлических печей, стальных и чугунных, это их стоимость по сравнению с кладкой настоящей кирпичной печи и скорость монтажа.
Достаточно сказать, что чугунную или металлическую печь можно запустить всего за один день – от покупки утром и до первой протопки вечером этого же дня.
Покупаете готовый тепловой агрегат из стали или чугуна, привозите, монтируете основание, обеспечиваете противопожарную защиту стен и перекрытий, монтируете стальной дымоход. Можно топить печь.
В случае, когда вы используете керамический дымоход, монтаж металлической печи или камина будет длиться чуть дольше.
Основной минус металлической печи – это большая пожарная опасность, стенки такой печи нагреваются сильно, окружающие предметы или стены из сгораемых материалов могут воспламениться при нарушении требуемых расстояний и материалов защиты стен и проходки перекрытий.
Основной минус кирпичной печи – чрезвычайно сложно найти в наше время грамотного печника, который сложит вам действительно хорошую кирпичную печь.
Тем не менее, кирпичная печь, и металлические печи и камины имеют один большой общий плюс – они греют воздух в доме и не требуют монтажа системы отопления. То есть при монтаже кирпичной или металлической печи вам не понадобятся трубы, радиаторы, запорная арматура, группа безопасности и расширительный бак.
Для небольшого загородного дома этот момент будет для многих сограждан определяющим.
Также не потребуется беспокоиться о том, что в морозы, когда вас нет дома, в случае каких-либо неполадок, система отопления замерзнет.
Отопление дома котлом – плюсы и минусы
Если у вас есть возможность поставить газовый, электрический, пеллетный или дизельный котел, то вы сможете наладить систему отопления дома с автоматическим регулированием температуры. Ни одна печь не в состоянии работать в полностью автоматическом режиме, в отличие от указанных выше видов котлов.
Если вы постоянно проживаете в своем загородном доме, то котел позволит вам запускать систему отопления осенью, и выключать ее весной. А в промежутке между запуском и остановкой СО минимально ее контролировать. Такой режим функционирования обеспечат вам электрический, газовый и дизельный котлы.
В случае с пеллетным котлом вам придется загружать топливом бункер с частотой от 1 раза в сутки до 1 раза в месяц в зависимости от объема бункера и степени автоматизации котла. Пеллетные котлы, оборудованные автоматическим удалением золы, позволят вам совершать «походы» в котельную не чаще 1 раза в месяц.
Что же выбрать для отопления дома – котел или печь?
Если вы бываете в своем загородном доме наездами, на выходные или во время отпуска, то особой альтернативы у вас нет – придется ставить печь для отопления дома. Поскольку в случае с котлом, вам придется все время контролировать работоспособность системы отопления и следить за тем, чтобы СО не замерзла.
Можно дополнить систему воздушного топления дома, коей является любая печь, другими теплогенераторами воздушного отопления – электрическими или газовыми конвекторами.
Для установки электрических конвекторов вам понадобятся выделенные мощности по электричеству в приличном объеме. А газовые конвекторы могут питаться как от магистрального газа, так и от «баллонного» сжиженного газа.
В случае же, если вы постоянно проживаете за городом в своем доме, то установка котла и монтаж жидкостной системы отопления являются самой разумной альтернативой печному отоплению.
Владимир Толбухин, 2015.
С приходом холодов остро встает вопрос отопления помещений. Хороший хозяин еще летом выбирает, что лучше и комфортнее для дома, проверенная временем печь или твердотопливный котел. Использование твердого топлива позволяет оставаться независимыми от центрального отопления, газовой или электрической магистрали.
Подробности Автор: Ксения
Расскажу, как выбирала свою печь длительного горения. Сколько времени занял поиск верного, на первый взгляд простого решения, с какими трудностями пришлось столкнуться при выборе печи, что получила в итоге. Предупреждаю – мой опыт или отзыв по выбору печи стопроцентно субъективный, ни к чему не обязывающий, но интересный.
Печь или котел?
Современные производители наперебой предлагают огромный выбор котлов: газовые, электрические, твердотопливные, пеллетные, жидкотопливные, на отходах, комбинированные. Если вы являетесь счастливым обладателем газа в доме — другие варианты печей или котлов можно не рассматривать.
Мне было предоставлено чистое поле без газа и электричества с неясными перспективами (за три года пока ничего не изменилось). Обогрев дома электричеством при помощи дизельного генератора — разорение чистейшей воды (плюс-минус сто евро). Впрочем, озвученная цена расхода электроэнергии на соответствующий котел, не вдохновила — более пятнадцати тысяч рублей зимой за сто пятьдесят квадратных метров хорошо утепленного дома.
В итоге выбор встал между твердотопливным котлом длительного горения (ниже речь о нем) и печью длительного горения.
Плюсы такого котла длительного горения:
- экономичный расход топлива;
- высокая теплоотдача;
- протопка 1-2 раза в сутки в зависимости от модели и температуры на улице;
- относительно равномерное распределение тепла.
Минусы:
- высокая стоимость (приобретение плюс установка «под ключ» с гарантией не менее ста-ста пятидесяти тысяч рублей);
- контроль, контроль и еще раз контроль! (нельзя допускать перегрева системы, подкапывания из радиаторов и труб, необходимо бесперебойное электричество для разнообразных датчиков автоматики, своевременное доливание антифриза и многое другое);
- отдельная котельная, оборудованная по всем СНИПам;
- ну, и риск взрыва (немотивированного с точки зрения логики и совести), о чем честно предупреждают более-менее порядочные продавцы данного оборудования.
В итоге осмыслив и взвесив, я приняла решение устанавливать печь. Но вот какую?
Общий обзор печей
Печи бывают трех видов:
- Печь ручной кладки из кирпича.
- Печи заводские из чугуна и металла.
- Нечто самодельное, с сомнительным результатом в плане теплоотдачи и безопасности. Их рассматривать не будем — очень индивидуально.
Кирпичные печи ручной кладки отличный вариант для больших загородных домов, построенных на монолитном (в идеале сильнозаглубленном) фундаменте, либо коттеджей с цокольным этажом. Любая внятная печь требует отдельный, свой личный, фундамент.
Если решите обзавестись такой печью в брусовом, бревенчатом, каркасном доме, построенном на ленточном фундаменте — позаботьтесь о фундаменте для печи заранее, до начала строительства. И кстати, проект дома в таком случае, должен тоже планироваться «плясать от печки».
Плюсы печи ручной кладки из кирпича:
- долговечность;
- высокая теплоотдача;
- универсальность (греет, готовит, печет и полежать можно);
- небольшой расход дров;
- безопасность (при полной исправности и правильной эксплуатации).
Минусы этой печи:
- цена (с учетом покупки и доставки материалов, кладки);
- обширные подготовительные работы;
- долгий монтаж и просушка;
- трудность в поиске хорошего специалиста (у друзей был «очень крутой», в итоге печь прожила полгода, после чего приняла волевое решение развалиться);
- обслуживание (чистка дымохода, осмотр кирпичей, протопка определенным образом минимум раз в сезон).
Такая печь отлично подойдет людям, проживающим в загородном доме круглогодично. Если Вы посещаете вотчину исключительно с мая по октябрь — овчинка выделки не стоит, однозначно.
Заводские печи можно разделить на пять больших категорий:
- Печи для сауны/бани (обеспечивают высокую температуру в помещении 6-12 м 2 ).
- Каминного типа (открытый, либо частично-открытый огонь).
- «Буржуйки» (быстро прогревают помещение, держат тепло, пока горят).
- Варочно-отопительные (обогрев, плюс возможность готовить пищу, в т.ч. в духовке).
- Печи длительного горения (поддерживают тепло в течение семи — десяти часов на одной закладке дров).
- «Термокрафт» (www.termokraft.ru)
- «Теплодар» (www.teplodar.ru)
- «Профессор Бутаков» (www.professor-butakov.ru)
- «Ермак-Термо» (www.ermak-termo.ru)
- «Лаотерм» (laoterm.fis.ru)
- «Бавария» (www.pechnik-spb.ru/pechi-bavariya.php)
- «Везувий» (www.vezuviy.su)
- «Термофор» (www.termofor.ru)
И недаром. «Наши» печи адаптированы под климат, просты в эксплуатации, имеют внятную инструкцию по эксплуатации. Дизайн на уровне. С «запчастями» (зольники, дверцы, дымоходы и.т.д.) проблем нет. Гарантийные сроки соблюдаются безукоризненно — спасибо высокой конкуренции. Монтаж дымохода довольно прост, при наличии рук, головы и умения читать инструкцию, вполне реально установить самостоятельно.
Из зарубежных «длительного горения» можно отметить:
- «MBS» (Сербия)
- «Thorma» ( Германия-Словакия)
- «Contura» (Швеция)
- «Edilkamin» (Италия)
- «Ferlux» (Испания)
Как рассчитать требуемую мощность печи?
Установленный мировой стандарт- 1кВт (киловатт) на 10 м 2 , при хорошем утеплении дома. Если оно оставляет желать лучшего, умнее взять с запасом (примерно 10кВт на 70 м 2 ). Исключение составляют печи длительного горения. Их мощность указана в техническом паспорте. Удивительно, но факт- 5 кВт печи длительного горения вполне способны прогреть дом до 70 м 2 . Все в дело в особенности конструкции.
Что такое длительное горение?
Если объяснять лаконично и понятно – напрашивается ассоциация с мангалом. Горением достигается высокая температура, после чего угли просто тлеют (длительное горение), что позволяет сохранять тепло достаточное количество времени.
Печи длительного горения имеют замкнутый контур. Он может быть полый, двойной, водяной, газогенераторный. Благодаря этому, жар поддерживается до десяти-двенадцати часов (в отличие от вышеупомянутого мангала деваться ему просто некуда) и распределяется равномерно. Этим достигается эффект повышенной теплоотдачи, «пролонгация» комфортной температуры и экономичный расход дров. У каждого производителя есть свой «конек», поэтому перед покупкой конкретной модели печи длительного горения имеет смысл получить всестороннюю консультацию специалиста.
После мучительных сомнений длиною в год, доведя до точки кипения родных, друзей, печников, менеджеров и продавцов, я, наконец, решилась на покупку печи длительного горения.
Из плюсов печи длительного горения могу отметить простоту использования, минимальный расход дров (пять-семь поленьев на двенадцать часов в осеннее — весенний период), возможность приготовить и разогреть пищу, приятную комфортную температуру, не пересушенный воздух.
Среди многочисленных производителей, как-то сам собой «выбрался» «Термофор» — много положительных отзывов, выигрышный дизайн, невысокая цена, маленький вес, скромные габариты, качество, легкость монтажа (обошелся в копейки).
Через пару лет планирую приобрести модель, позволяющую сделать разводку тепла по дому с функцией нагрева воды для бытовых нужд.
Нынешняя («Огонь — батарея-7 Лайт») прогревает дом (88 м 2 , 2 этажа, каркасник) до 18-22 градусов за час с небольшим. Не требует контроля, что важно. Легко и быстро чистится, дополнительные приспособления не нужны. Дрова прогорают полностью, пепел падает в зольник. Зольник сделан в виде совка. Одно движение руки и «мусор» в специальном пакете (отличная подкормка).
Для исключения засорения дымохода, раз в две недели, протапливаю в режиме интенсивного горения березовыми дровами. В остальные дни моя печь длительного горения «ест» что дают — елку, сосну, тополь, осину. Главное – рубить покрупнее. И не допускать попадания посторонних предметов, типа гвоздей и скоб. Единственное (жесткое) предупреждение — категорически запрещено тушить досрочно (в том числе водой). Лучше положить меньше топлива, или перейти на режим интенсивного горения. Если нужно срочно уйти – оставляйте догорать и ничего не бойтесь (об этом написано в тех. паспорте).
Весь день шел дождь – сыро, промозгло. Как здорово вернуться в любимый дом, где царит тепло, задорно потрескивают дрова, приглашает к посиделкам чайник и сладко посапывает ошалевшая от новых впечатлений и переизбытка свежего воздуха дочка. Недаром хозяйки всего мира говорят: печь в доме — главная!
Любой жилой дом не сможет обойтись без отопительной системы. Система отопления дома может быть либо централизованной, либо автономной. И та и другая имеет свои преимущества и недостатки. Но, тенденция такая, что все больше людей отдают предпочтение автономному источнику тепла, которым можно управлять самостоятельно. С годами городская отопительная система приходит в негодность, постоянно происходят прорывы на тепловых магистралях и людям приходится зимой сидеть без тепла. Собственный источник тепла всегда сможет обогреть ваш дом в независимости от внешних факторов.<o>
Среди типов автономных источников тепла выделяются котлы или печи на твердом топливе. К твердому топливу относятся не только дрова, но и брикеты, пеллеты, щепа, топливо из соломы. Такого сырья в нашей стране очень много, поэтому это топливо стоит сравнительно с газом или электричеством недорого и итоговый счет за отопление будет меньшим.<o>
Теперь нужно разобраться, что лучше печь или твердотопливный котел. И тот и другой тип имеют свои преимущества, только при выборе оборудования нужно понимать, для какого дома они покупаются, и какие задачи он должен выполнять.<o>
Сравнение печей и котлов по стоимости
Печь имеет более дешевую цену нежели котел и затраты на ее установку также будут существенно ниже. Для ее запуска в работу нужна металлическая пластина, на которой будет установлена сама печь и дымоход. Также печь может быть изготовлена из кирпича или камня, но такой вариант подходит только для варианта, когда ее обустройство происходит во время стройки дома.<o>
В сравнении с печами твердотопливные котлы, особенно котлы длительного горения, стоят в 2-3 раза дороже. Для их установки необходимо покупать дополнительное оборудование, такое как группа безопасности, циркуляционный насос, трехходовой клапан.<o>
Что более практично, твердотопливный котел или печь?
Печь на твердом топливе может обогревать только то помещение, в котором установлена. Они не имеют водяного теплообменника и работают только по принципу естественной воздушной конвекции. Такой тип отопительного оборудования идеально подходит для обогрева небольших складов, гаражей, СТО.
Твердотопливные котлы имеют водяные теплообменники, в которых от сжигания топлива нагревается теплоноситель. Этот теплоноситель можно использовать для отопления домов любой площади. Можно применять как в радиаторной системе отопления, так и в системе теплый пол или через фанкойлы. Поэтому в плане эффективности и практичности, котлы на дровах намного превосходят своих визави.<o>
Длительность горения одной загрузки дровами
Этот показатель очень важен для потребителя, ведь чем реже нужно будет подходить к печи или котлу, тем больше времени останется для личных дел. Никто в наше время уже не хочет постоянно сидеть в котельной и следить, чтобы печь не перегорела. По длительности горения, что лучше печь или котел? По этому показателю котлы намного выгодней. Хороший котел может работать без вмешательства человека целые сутки. Тогда как в печь нужно подбрасывать дрова каждые 3-4 часа. <o>
Какой котел лучше, газовый или твердотопливный?
Что касается экономности, то и печи и дровяные котлы выигрывают у газовых котлов. Тем более, что цена на газ еще будет расти. Печи и твердотопливные котлы можно топить дровами или отходами из пилорам, которых у нас в стране очень много. Также многие дрова заготавливают самостоятельно и в таком случае затраты на отопления будут минимальными. <o>
Как итог, из всего вышесказанного, котел является более выгодной покупкой чем печь, если смотреть из стороны эффективности, экономичности и полученного комфорта в доме. <o>
Твердотопливная печь
Также финские печи для дома довольно экономичны. Они в ходе своей работы поглощают на 15-30% меньше горючего, чем их разные аналоги. Их КПД достигает 92%. Также у них долгий эксплуатационный срок.
Версии длительного горения
Специфики этих модификаций таковы:
- Позиции конвективных каналов. Они позволяют оптимально накапливать тепло от топочного отдела. Холодный воздух оказывается внутри корпуса, проходя через особые отводы в нижней части аппарата. Идёт стремительный прогрев воздушных масс. И тёплый воздух наполняет комнату уже через 2-5 минут со старта растопки.
- Обогрев смежных комнат. Воздухогрейные дровяные модификации продолжительного горения можно задействовать как базу отопления для целого дома. При длительном сгорании хватит прогрева постройки площадью не более 350 – 400 кв.м. Присоединение воздуховодов возможно благодаря конструкции корпуса. Трубы разводятся по всему зданию. Каждая труба оказывается в каждой комнате, нуждающейся в обогреве.
В корпус некоторых модификаций введено отделение, где можно содержать нужный объём дров. С ним печка может трудиться несколько дней.
Версии с водяным контуром
Красивая отопительная печь с водяным контуром
В них устроен водяной теплообменник. Эти версии позволяют отапливать весь дом. В них успешно сочетаются декоративные качества и тепловая отдача. В конструкции устроено панорамное стекло. Через него можно следить за рабочим пламенем. Жидкостный тепловой носитель, циркулирующий в тепловом обменике, нагревается. Это действие и служит основой отопления.
Эти версии можно подключать к радиаторам. Для этого на их корпусе есть специальные отводы. Через них устраивается подача и обратка трубопровода.
Такие модели можно монтировать в любую отопительную технологию: изолированную, открытую, с нормальной и хоть с принудительной тягой теплового носителя.
Модели на пеллетах
Печь на пеллетах
Независимое отопление домов возможно с помощью модификаций, работающих на пеллетах. Причём отопительный процесс походит на полной автоматизации. Пеллеты – сжатое прессом горючее из отходов деревообрабатывающей промышленности.
Специфики этой техники:
- Горючее подаётся автоматизировано.
- При сжигании гранул образуется больше тепла, чем при аналогичном процессе с дровами.
- Есть версии, акцентированные на нагреве воздуха и жидкого теплового носителя.
Пеллетные версии трудятся по автономному методу. Автоматические устройства с микропроцессорами регулируют их работу.
Варианты расхождения тепла по комнатам:
- Через воздуховоды. Они подключены к особым каналам таких моделей.
- Через отопительные радиаторы.
Работа по автономному принципу отопительных установок продолжается 6-8 часов. При обновлении технологии топливной подачи и хранения этот период развивается в десятки раз.
Версии — камины
Отопительная печь-камин
У всех финских печей – каминов из кирпича есть схожие характеристики и конструкционные специфики:
- Теплообменник финского образца выполнен либо из нержавеющей стали, либо чугуна высокой прочности. Каминные чугунные версии имеют превосходные теплотехнические качества, мощную надёжность и долгий рабочий срок. Стальные версии им немного уступают, но зато обладают скромным весом и приемлемыми ценами.
- Горючее. В основном топят дровами, некоторые версии работают на топливных брикетах. Запрещено применение в качестве горючего: угля, торфа, отходов с деревообрабатывающих предприятий.
- Принцип действия. Классические версии по традиционному методу сжигают древесину. Недавно от финских фирм стали поступать версии – камины для дома с продолжительным горением. И проведя одну загрузку дров, можно обеспечить работу не в течение 6 часов (прежний показатель), а до нескольких дней. Поэтому часто такие модели становятся главными источниками тепла в здании.
- Способ установки финской печки. Производители поставляют такие аппараты с обшивкой, которая развивает их теплоотдачу. Финский вариант обшивки: камень, сталь, керамические панели. Особый спрос отмечается на версии в угловом исполнении.
Кирпичная финская модель
Финская печь из кирпича
Печь для дома на дровах весьма популярна в Европе, там, где еще можно заготовить топливо по приемлемой цене. У неё немало аналогии с русской традиционной печью. Хотя имеются и кардинальные отличительные черты:
- В конструкции отмечается отсутствие лежанки.
- Более компактные форматы.
- Более аккуратный облик.
Обычно финская печь для отопления дома, ее кирпичная версия создаётся в виде камина. Она оптимальна для использования в кирпичной постройке. Именно финская отлично вписывается в помещение с классической или современной стилистикой.
Заключительные выводы по финским отопительным печам для дома:
- Эти современные модели оснащены дверками с огнестойким стеклом. Во время создания витража были внедрены специальные пластификаторы и усилен состав. Поэтому такое стекло может справляться с прямыми контактами пламени и механическими ударами.
- Наличие интегрированного змеевика в печке. Благодаря этой опции печь становится главным источником тепла в домах с небольшой и средней площадью.
- Внушительный КПД. Печи длительного горения имеют колоссальный КПД. В конструкции применён ломаный дымоход. Так существенно сокращаются тепловые потери. Ведь обычно тепло может уходить вместе с газами от дыма. А с этим подходом дым на выходе превышает на несколько градусов комнатную температуру. Получается так, что большая часть процесса по передаче тепла остается в системе печи. В Европе давно уже не отапливают улицу, чего не скажешь про Сибирь или Дальний восток.
Итоги
Все указанные достоинства оправдывают высокий спрос на финскую продукцию. Хотя у неё и имеется серьёзный минус – огромные цены для российского потребителя. Зато совершенно оправдывают затраты на них через несколько лет. Пользователь получает мощное, высококачественное и безопасное оборудование, которое может топить даже ребенок.
Классификация печей длительного горения
Печь долгого горения является отопительным прибором, в котором сгорание топлива сопряжено с газогенерацией, что позволяет значительно повысить КПД системы и ее характеристики. Зачастую такие системы выпускаются в твердотопливном варианте.
Печи долгого горения очень часто называются газогенераторными. Устанавливать такие системы лучше всего на дачах, поскольку длительный процесс сгорания топлива позволит значительно сэкономить. Данные приборы классифицируются в зависимости от их назначения, характеристик и размеров.
По продолжительности обогрева можно выделить следующие категории печей:
- до 3-х часов;
- 6-8 часов;
- более 10 часов.
При выборе подходящей модели стоит отталкиваться от общей площади здания, которое необходимо прогреть, потому что разные варианты печей имеют разную мощность.
По своим функциям печи можно разделить на три категории:
- отопительные;
- варочно-отопительные;
- печи-камины.
Сугубо отопительная печь может обеспечивать помещения теплом, а отопительно-варочная позволит еще и приготовить пищу.
По способу закладки топлива печи на твердом топливе длительного горения делятся всего на две категории: ручные и автоматические.
Отопительные печи длительного горения: нюансы выбора
Вопрос выбора печки, наиболее соответствующей предъявленным требованиям, будет по большей части зависеть от тех средств, которые домовладелец готов выделить на ее приобретение. При регулярном посещении дачи будет целесообразно присмотреть готовый вариант печи длительного горения. Приобрести печь на твердом топливе длительного горения можно в специализированном магазине, но стоимость его будет немаленькой. Готовая печка длительного горения будет отвечать всем предъявленным требованиям. Читайте также: «Как выбрать печь для дачи длительного горения – виды и преимущества».
Если постоянное отопление на даче не требуется, то печку можно будет построить самостоятельно. Для этого понадобится схема печи длительного горения и хотя бы небольшой опыт выполнения строительных работ (подробнее: «Установка печи на даче своими руками — как построить правильно»).
Печка длительного горения своими руками
Самостоятельная постройка газогенераторной печки может осуществляться по большому количеству схем. В разных чертежах используется определенное количество материалов: для создания одних печей жизненно необходим листовой металл, а для возведения других потребуются керамические полнотелые кирпичи (детальнее: «Печь медленного горения своими руками — варианты и способы»).
Рассматривать все варианты схем бессмысленно ввиду их разнообразия. При необходимости можно рассмотреть разные виды конструкций, например, на чертежах или фото. В данной статье будет описан алгоритм постройки печки одного типа, но большинство пунктов в других схемах отличаются лишь нюансами.
Печка, которая сейчас рассматривается, называется бубафоня. Ее конструкция была разработана отечественными мастерами с учетом двух главных требований: дешевизны изготовления и хороших характеристик (прочитайте также: «Печь буржуйка своими руками — варианты изготовления»).
Материалы для изготовления бубафони
Для установки бубафони потребуются следующие материалы и инструменты:
- металлическая бочка (в стандартном варианте используется емкость объемом 200 литров);
- два куска стальной трубы разной длины;
- металлические швеллера;
- ножовка по металлу;
- шлифовальная машина с дисками для обработки металла и камня;
- стальной молоток;
- листовой металл;
- киянка;
- рулетка;
- строительный уровень;
- красный керамический кирпич;
- сварочный аппарат;
- глина;
- песок.
Порядок сборки
Когда все готово, берется схема печи длительного горения, и работа начинается.
Задача номер один – создать две камеры сгорания. Для этого необходимо отрезать верхнюю крышку бочки (или снять ее, если это возможно). Дальше из металлического листа вырезается круг (который в дальнейшем будет называться блином), диаметр которого будет немного меньше, чем внутренний диаметр бочки. В блине вырезается отверстие, которое будет совпадать с диаметром выбранной трубы.
Отрезанная верхняя часть бочки будет играть роль защиты. В ней необходимо вырезать точно такое же отверстие, как и в блине (при необходимости можно использовать другой блин, который будет немного больше, чем диаметр бочки). К нижней части блина крест-накрест приваривается швеллер, а к верхней части – труба. Приваривание трубы осуществляется в том месте, где вырезано отверстие. Читайте также: «Печь для отопления теплицы длительного горения».
Теперь в верхней части бочки необходимо вырезать отверстие, к которому можно будет приварить трубу, которая будет выводить отработанные продукты горения. В нижней части бочки должен быть люк, через который будет осуществляться закладка топлива. На место люка необходимо установить дверцу, оснащенную ручкой. Кроме того, внизу желательно создать такой же люк для зольника.
Базовая конструкция готова. Как будет работать такая твердотопливная печь длительного горения? В расположенный снизу люк будут закладываться дрова. В нижний отсек через приваренную к блину трубу будет подаваться небольшое количество воздуха, которое будет поддерживать тление, но не даст возможности дровам разгореться. Кроме того, опускающийся под действием собственного веса блин будет придавливать топливо, предотвращая возможность горения. Отработанный продукт будет выходить из устройства через трубу, приваренную к верху бочки. Эта труба должна обязательно подключаться к дымоотводу.
Твердое топливо, как основной источник тепла, сохраняет свои позиции и сегодня. Несмотря на альтернативу обогрева жилья газовыми или электрическими котлами, твердотопливные печи по-прежнему устанавливаются в частных домах, коттеджах и дачах. Появляются современные модификации, обеспечивающие длительное горение и безопасность использования печного оборудования.
- Достоинства и недостатки твердотопливных печей
- Комплектующие и принцип действия печи
- Классификации печей на твердом топливе
- Кирпичные модели твердотопливных печей
- Печное оборудование для дома из металла
- Изготовление твердотопливной печи «голландка» своими руками
- Подготовительные мероприятия
- Этапы возведения печи «голландка»
Достоинства и недостатки твердотопливных печей
Для некоторых регионов электрическое или газовое отопление остается недоступным. Тарифы на электричество делают обогрев жилья слишком дорогим. Кроме того, электроотопление полностью зависит от подачи тока.
Возможность установить газовый котел есть не всегда – во многих районах, сельских глубинках и дачных участках сети газораспределения отсутствуют. Варианты отопления с помощью геотермальных источников или солнечной энергии для отдаленных регионов мало актуальны и не всегда эффективны в условиях суровых зим.
В таких случаях наиболее рациональным и экономичным решением является установка твердотопливной печи, работа которой требует лишь наличия угля или дров.
Преимущества твердотопливной печи:
- Высокая степень экономичности. Твердое топливо – возобновляемый источник тепловой энергии.
- Возможность изготовления своими руками. Простую модель печи получится изготовить самостоятельно, используя металл, баллон или кирпич.
- Хороший уровень КПД. В традиционных русских печах КПД достигает 40%, современные высокотехнологичные модели показывают эффективность работы до 70%.
- Высокая теплоемкость. После затухания твердого топлива печь остывает медленно, продолжая обогревать помещения.
- Многофункциональность печного оборудования. Изделие можно спроектировать и соорудить с варочной поверхностью или камином.
- Независимость работы. Система автономна – не требует подвода коммуникаций.
- Печное отопление можно усовершенствовать и подключить к водяному, увеличив КПД.
К числу недостатков твердотопливных печей относятся:
- Традиционная печь занимает много полезного пространства в доме. Однако современное оборудование шведской и голландской конструкции занимают меньше места.
- Для поддержания стабильной температуры приходится постоянно контролировать процесс горения дров.
- Необходимость сооружения дымохода и его качественной изоляции от быстро воспламеняемых конструкций.
- Неравномерность прогрева.
- Неправильное сооружение и ошибки в эксплуатации могут привести к выбросу окиси углерода.
- При использовании печи повышается пожароопасность.
- Необходимость регулярной очистки дымохода от золы – большое накопление сажи может спровоцировать незначительные вспышки или воспламенение.
- Требуется большой запас топлива. Под размещение дров лучше выделить отдельное небольшое помещение.
Комплектующие и принцип действия печи
Перед тем, как приступить к строительству отопительного оборудования, следует ознакомиться с его устройством и принципом работы.
Для поддержания процесса горения требуется обеспечить доступ кислорода. В тоже время в результате сгорания топлива выделяется углекислый газ, которому надо организовать свободный выход в атмосферу.
Исходя из особенностей процесса печного обогрева, в конструкции надо предусмотреть три основные зоны:
- Топливник. В этом отсеке происходит горение дров или угля. Габариты этого элемента подбираются в зависимости от площади отапливаемого помещения.
- Зольник. Размещен в нижней части конструкции, основная задача элемента – подача кислорода и отвод отходов горения.
- Дымоход. Обеспечивает вывод дыма и отбор теплоэнергии. Кирпичные печи могут оснащаться несколькими ходами.
Большинство печей работает на следующих типах топлива: пеллеты, древесина, опилки, щепки, евродрова, каменный уголь и буры.
Важно! Для топки надо использовать хорошо высушенное дерево. Сухая древесина при горении отдает больше газа, а следовательно, – больше тепла
Весь процесс работы печи можно разбить на следующие этапы:
- Дрова плотно укладываются в топку и поджигаются.
- Кислород поступает в топливник в ограниченном количестве – процесс горения замедляется и топливо тлеет.
- Сгоревшие дрова превращаются в уголь, который при переработке выделяет тепло.
Классификация печей на твердом топливе
От грамотного подхода к выбору печи во многом зависит безопасность, удобство ее использования и комфорт в доме. Определиться с типом отопительного агрегата желательно на этапе проектирования дома – не каждую модель печки получится интегрировать в готовую постройку.
Кирпичные модели твердотопливных печей
Стандартная комплектация кирпичной твердотопливной печи включает топливник, поддувальную камеру, колосниковые решетки, прочисток, дверок и задвижек. Зависимо от особенностей конструкции различают следующие типы печного оборудования из кирпича:
- прямоточные;
- противоточные;
- канальные;
- колпаковые.
Прямоточные модели – наиболее просты в монтаже. Дым поднимается по прямому каналу вверх. По такому принципу устроена русская печь. Основной недостаток – невысокий КПД и низкая скорость обогрева помещения. Большая часть тепла выходит в окружающую среду с продуктами горения.
Твердотопливная печь для дома — фото прямоточной конструкции.
Противоточная печь отличается более сложной конструкцией. Воздух подается снизу, прогревается и поднимается вверх по подъемному каналу. По мере остывания опускается вниз по двум дымоходным каналам.
Характеристики твердотопливных печей противоточного типа:
- конвективная система обогрева обуславливает высокий уровень КПД;
- корпус печи прогревается достаточно быстро и равномерно;
- возможность обустройства варочной поверхностью.
Совет. Изготовление противоточного печного оборудования лучше доверить профессионалу. Специалист выполнит точный расчет и качественный монтаж печи
Канальные печи оборудуются горизонтальными и вертикальными «ходами», по которым циркулируют продукты горения. Теплый воздух, проходя по каналам, меняет свое направление и постепенно отдает тепло корпусу печи. За счет такой системы эффективность отопления повышается, а комната прогревается быстрее.
Особенности устройства разных видов канальных печей:
- Вертикальные каналы. Застаивание воздушного потока может спровоцировать дымления. Чтобы этого не допустить печь оборудуют топкой, работающей по принципу прямоточной модели. Режимы топки регулируются задвижками.
- Горизонтальные каналы. В таких «проходах» воздух не скапливается, риск задымления снижен. Горизонтальные модели проще в обслуживании.
Колпаковые печи считаются наиболее продуктивными. Горячий воздух поднимается и упирается в кирпичный колпак. Остывший воздух вытесняется в дымоход вновь поступившими продуктами сгорания. Существуют модели с одним и двумя колпаками.
Некоторые отказываются от установки колпаковой печи, считая ее взрывоопасной. Теоретически, несгоревшие газы могут скопиться в колпаковой части и при определенных обстоятельствах взорваться. На практике такое случается крайне редко. По мнению специалистов, риск удастся минимизировать, отказавшись от дровяного отопления и перейдя на растопку коксом, антрацитом и каменным углем.
Зависимо от габаритов конструкции различают:
- Толстостенные модели (толщина более 12 см) – крупногабаритные печи с высокой теплоемкостью. На прогрев помещения до комфортной температуры потребуется около 3-х часов.
- Тонкостенные печи (до 7 см) быстро нагреваются и начинают отдавать тепло в течение 30 минут. КПД таких моделей выше, но способность аккумулировать тепло ниже.
Форма выбирается с учетом планировки дома и размещения печи. Наиболее востребованы: прямоугольные, многоугольные, угловые и Т-образные модели.
Печное оборудование для дома из металла
Современные металлические твердотопливные печи оснащены системой автоматизации, рычагами управления и датчиками. Это дает возможность регулировать температуру нагрева. Важный плюс – повышение безопасности.
Виды твердотопливных печей для дома в зависимости от материала теплообменника:
- Чугунные модели. Главные плюсы: долговечность, высокая скорость нагрева и медленное остывание. Недостаток материала – восприимчивость к резким температурным перепадам.
- Стальные печи устойчивы к термоперепадам, но чувствительны к образованию конденсата на корпусе. Со временем могут подвергаться коррозии.
По функциональности металлические печи подразделяются на две категории:
- Одноконтурные. Выполняют одну задачу – обогрев помещения. В моделях предусмотрена возможность подключения водонагревательного бака.
- Двухконтурные. Функциональность моделей расширена: поддержание в доме комфортного температурного режима и обеспечение горячим водоснабжением. Обустройство системы позволяет обойтись без электрического бойлера.
Твердотопливные печи длительного горения по принципу действия подразделяются на традиционные и газогенераторные. Первому варианту соответствует пиролизный тип работы. Второй вариант отличается конструктивными особенностями:
- наличие двух газоплотных камер, расположенных друг над другом;
- между газовыми «отсеками» установлена форсунка;
- загрузка топлива в нижнюю камеру;
- наличие встроенного вентилятора для ускорения процесса розжига топлива и горения.
Высокотехнологичные образцы имеют опцию автоматической подачи твердого топлива. В конструкции предусмотрен отдельный бункер для раскладки запаса топлива.
Важно! Печи длительного горения выгоднее и эффективнее в применении. У них высокая степень теплоотдачи и экономнее расход топлива.
Изготовление твердотопливной печи «голландка» своими руками
Подготовительные мероприятия
Перед строительством необходимо разработать подробный чертеж твердотопливной печи, так как возведение «на глаз» может привести к ошибкам, исправление которых обойдется дорого. Специалисты рекомендуют сначала выполнить «сухую» кладку, проверить соответствие конструкции проекту.
Необходимые материалы и инструменты:
- вода, песок, глина;
- огнеупорные кирпичи;
- рубероид и полиэтилен;
- строительный уровень;
- металлические листы и труба;
- строительный уровень;
- колосниковая решетка;
- топочная дверца;
- мастерок, киянка и резиновый молоток.
Этапы возведения печи «голландка»
Последовательность действий по строительству печи:
- Уложить рубероид, насыпать слой песка, выровнять его и проверить горизонтальность покрытия уровнем.
- Уложить 12 кирпичей, проконтролировать ровность, залить слоем раствора из глины и воды. В смесь добавить песок.
- Монтировать поддувальную дверцу, обмотав ее асбестовым картоном и зафиксировав отожженной проволокой.
- Выложить второй и третий ряд, разместить колосниковую решетку.
- Четвертый ряд уложить на ребро.
- Установить подставки под дымоход. По задней стенке конструкции уложить кирпичи без использования раствора.
- Разместить топочную дверцу.
- Пятый ряд выложить по аналогии с четвертым, но плашмя.
- Шестой ряд – установка кирпичей на ребро. Проверить ровность углов печей.
- Седьмой ряд – передние кирпичи выкладывается плашмя, а задние с установкой на ребро. В последующем все кирпичи выставляются плашмя.
- Восьмой ряд размещается над топкой.
- Девятый – немного смещается назад, а сверху него укладывается асбестовый картон. Проверяется герметичность стыков.
- Обустроить дымоход, монтировать задвижку и уплотнить ее асбестовым шнуром. Сформировать стык металлической трубой в четверть кирпича.
- Щель у основания печи закрыть металлическим листом.
- Побелить конструкцию.
Для проверки работы печи и ввода ее в эксплуатацию необходимо дождаться полного высыхания и «схватывания» раствора. Спустя три-четыре дня надо заложить в топку бумагу и проверить тягу.
Самодельная твердотопливная печь: видео
Разновидности печей
Современные печи на твердом топливе имеют одну важную особенность — они автоматизированы в разной степени специальными датчиками и различными рычагами.
Это позволяет выбирать комфортную температуру и следить за безопасностью оборудования. Твердотопливные котлы отличаются по типу материала, который лежит в основе создания теплообменника:
- сталь;
- чугун.
Стальные печи длительного горения очень стойкие, выдерживают температурные колебания, но подвержены образованию коррозии. Происходит это по причине того, что по технологии в процессе работы на стенках печи образуется конденсат.
Чугунные котлы являются долговечными и прочными. Свойства самого материала способствуют медленному постепенному нагреву и такому же плавному остыванию. Это обеспечивает длительный, равномерный и более размеренный процесс обогрева помещения.
Единственным недостатком таких устройств является их хрупкость. Поэтому при работе с ними требуется осторожность. Так как неосторожное обращение может повлечь за собой выход из строя агрегата. Еще один недостаток, чувствительность к перепаду температур, производителям удалось устранить.
Многофункциональность печей на твердом топливе
Современные котлы на твердом топливе длительного горения отличаются по функциональности:
- одноконтурные;
- двухконтурные.
Одноконтурные котлы применяются только для отопления зданий и сооружений. Но дополнительной функцией в них может быть подключение водонагревательного бака. Двухконтурные печи имеют несколько направлений одновременно:
- отопление помещений;
- подача горячей воды по системе водопровода.
Перед установкой необходимо рассчитывать мощность котла для воды. Приблизительный расчет представляет собой соотношение каждых 10-ти квадратных метров помещения на 1 кВт мощности оборудования. Такая формула считается приблизительной из-за условий, допускающих расчет:
- высота потолков в помещении не должна быть больше трех метров;
- все грани помещения (стены, пол, крыша) должны быть оборудованы качественной теплоизоляцией.
Двухконтурное устройство очень удобно и экономично в применении, поэтому при строительстве желательно учесть сразу установку такой системы. Это позволит не только отапливать дом согласно предпочтениям хозяина, но и значительно экономить на принятии горячих ванн, для которых нужно много горячей воды. Электрический бойлер или газовая колонка никогда не смогут превзойти по своим экономическим характеристикам принцип долгого и эффективного горения.
При расчете мощности печи длительного горения всегда учитываются теплопотери здания. Поэтому не стоит удивляться вопросам о виде стройматериала, а также метода утепления, используемого для возведения объекта.
Вариативность и принцип работы
Существует еще одна классификация устройств длительного горения на твердом топливе:
- традиционные;
- газогенераторные.
Первые зачастую называют пиролизными. Газогенераторные котлы отличаются от традиционных наличием двух газоплотных камер, расположенных друг над другом. Между камерами находится форсунка. Загрузка дров осуществляется через верхнюю камеру, где после сгорания дерева образуется особенный газ. Он способствует прогреву двумя способами: прогревом от дров и от газа. Это позволяет достичь максимального эффекта от газа, а также минимизировать вредные выбросы в атмосферу. В такую печь на твердом виде топлива встроен вентилятор, который упрощает и ускоряет процесс розжига.
Отопительный котел работает по следующей схеме:
- Сжигается топливо.
- Нагревается теплоноситель.
- Осуществляется подача горячей воды по системе отопления.
Стоит обратить внимание, что традиционный котел для увеличения своей мощности предполагает четкое соблюдение всех требований по устройству дымохода.Несоблюдение этого требования резко снижает КПД и перерасход топлива. Особым преимуществом в таких котлах является полностью герметичное пространство, которое повышает эффективность топки.
Еще одной уникальной особенностью печи длительного горения является функция автоматической подачи топлива. Такой функцией снабжены не все котлы, но она приобрела большую популярность из-за своих характеристик. Достаточно загрузить дровами полный бункер и не заглядывать в печь несколько дней.
Единственным недостатком такой печи является высокая цена по сравнению со стандартными вариантами. Однако при просчете энергозатрат на отопление, а также необходимости постоянного присутствия при использовании традиционной печи побеждает вариант с электроникой. И если денежные средства позволяют приобрести автоматический котел, то можно смело уехать на лыжный курорт зимой, попросив соседа загружать котел 1 раз в неделю. Тепло в доме сохранится, и стены не промерзнут, а это значит, что в доме будет поддерживаться постоянная температура.
Твердотопливные печи осуществляют не просто сгорание топливного материала, но и максимально увеличивают эффективность, длительность и равномерность процесса прогрева помещений.
Особенности конструкции
Отличительной особенностью отечественной печи была ее форма: не цилиндрическая, как у западного аналога, а прямоугольная, верхние углы немного усечены. Данная конструкция способствует увеличению показателей теплоотдачи. Кроме того, теплообменник тоже был модифицирован: заборные отверстия труб расположены максимально низко (расстояние от уровня пола не превышает 100 мм.). Защитный кожух покрывает полностью всю печь. Благодаря этому элементу повышается температура нагрева в теплообменнике. А сама поверхность кожуха, благодаря своей плоской форме, может использоваться в качестве варочной – разогрев пищи теперь доступен на печи длительного горения.
Преимущества
Печи на твердом топливе обладают важными преимуществами, по сравнению с аналогами на жидком топливе, первое из которых – несложность их изготовления своими руками. Печи на жидком топливе нуждаются в специальном конструктивном элементе – горелке с капельницей для топлива. Перечислим остальные плюсы твердотопливных конструкций:
- Экономичность. Отопление твердым топливом в России значительно эффективнее и выгоднее, чем электричеством или дизелем.
- При отсутствии газификации – возможность установки своими руками.
- Возобновляемость твердого топлива как источника энергии делает этот вариант обоснованно выгодным; тем более, помимо древесины, агрегат может работать на гранулированном топливе – древесных отходах (пеллетах).
- Отсутствует необходимость постоянного контроля горения: изделия длительного горения обеспечивают процесс обогрева помещения практически без участия человека.
Принцип работы
Обычная печь на твердом топливе обладает достаточно известным принципом работы. Для начала дрова или другой твердый вид топлива загружается в топочную камеру, ниже которой располагается поддувальная камера. Необходимый для процесса горения кислород поступает из поддувальной камеры. Интенсивность горения полностью зависит от объема поступающего кислорода, поэтому этот процесс может быть отрегулирован.
Продукты сгорания поступают в дымоотвод, изгибы колена которого улучшают теплоотдачу, и, отчасти, повышают КПД отопительной системы. Процесс сгорания топлива происходит чрезвычайно скоротечно, выбрасывая в атмосферу необоснованно избыточное тепло.
Поэтому для отопительных систем желательно минимизировать процесс горения и обеспечить максимальное выделение пиролизного газа, который будет являться основным источником тепла. Такой принцип и является основой функционирования печей длительного горения.
Изготовление печи
Рассмотрим один из вариантов изготовления печи длительного горения для частного дома своими руками.
Цилиндрическая печь прекрасно подойдет для изготовления, она имеет компактные размеры, а конструкция ее выглядит привлекательно и эстетично.Она достаточно проста. Для формирования своими руками понадобятся доступные материалы и несложный инструмент. Основная задача печей длительного горения – удержать нагретый воздух от прямого выхода в дымоходную трубу. Для этого внутри конструкции сооружается своеобразный лабиринт из труб и пластин, приваренных друг к другу, который и будет служить препятствием на пути движения нагретого воздуха.
Необходимые материалы
Твердотопливная печь длительного горения, выполненная своими руками, потребует:
- металлический лист (толщиной не менее 3 мм.);
- бочку, газовый баллон;
- стальной уголок и крышку для топки;
- материалы для сооружения дымоходной трубы или готовую дымоходную трубу подходящей длины и диаметра.
Для начала процесса изготовления агрегата своими руками необходимо раскроить все детали, для этого лучше использовать заготовленные чертежи, схемы или делать это, полагаясь на видео-инструктаж. Подготовленные детали необходимо вырезать и отшлифовать их края.
Теперь поэтапно выполняем своими руками следующие шаги:
- Верх бочки срезается, его края выравниваются. Для среза можно использовать болгарку, а загибать неровные края – обычным молотком.
- Из стального листа вырезается круг диаметром меньшим, чем бочка на 1,5-2 см.
- В вырезанном круге делается отверстие, диаметр которого составляет 10 см. К этому отверстию приваривается стальная труба такого же диаметра.
- К низу круга с трубой привариваются отрезки швеллера, это делается таким образом, чтобы обеспечить свободное передвижение этих отрезков внутри пространства бочки. Швеллеры в конструкции признаны придавливать топливо для обеспечения процесса длительного горения.
- На верх трубы устанавливается заслонка, вырезанная из стального листа (диаметром как у трубы). Внутри трубы необходимо зафиксировать шпильку с резьбой. С одного из краев заслонки вырезается отверстие таким образом, чтобы заслонка, установленная на шпильку, закрывала трубу. Заслонка прикручивается с помощью гайки. Данная конструкция позволит контролировать объем поступающего в топку воздуха, т. е. регулировать интенсивность горения.
- В случае надобности, молотком выравнивается бортик крышки.
- В крышке делается отверстие диаметром 10,3 см. Это можно сделать при помощи зубила. Через данное отверстие будет проходить труба, выполненная на предыдущих шагах. Затем в крышке сливное отверстие заваривается.
- На этом этапе необходимо подготовить основание для твердотопливной печи. Это может быть площадка из кирпича.
- В верхней части корпуса вырезается отверстие (для прохождения дымохода) диаметром 15 см. Длина дымохода должна быть примерно в 1,5 длины корпуса. В верхней части корпуса к отверстию приваривается отрезок трубы.
- Теперь в самой нижней части агрегата вырезается отверстие квадратной формы для дверцы. Затем к нему приваривается сама дверца, через которую будет удаляться зола и сажа. Непосредственно в люк может быть установлен заранее заготовленный ящик (зольник), чтобы была возможность удобно чистить печь, выдвигая ящик.
- Нижняя часть дымохода герметично заваривается, а сама труба для надежности устанавливается на ножки.
- К трубе дымохода приваривается колено. Затем печка подсоединяется к колену. Конструкцию лучше зафиксировать при помощи хомута, под который необходимо расположить стекловатой для обеспечения пожарной безопасности и герметичности соединения.
Твердотопливная конструкция, выполненная своими руками, готова. Теперь следует протестировать печь длительного горения для определения наиболее оптимального режима работы.
Запуск печи
- Cначала снимается крышка.
- Достается элемент с приваренной трубой (для подачи воздуха).
- Затем загружается твердое топливо; здесь необходимо проследить, чтобы загруженное топливо не перекрыло дымоотводное колено; если в качестве топлива используются дрова, их следует размещать вертикально, плотно друг к другу.
- Сверху дров укладываются мелкие веточки или щепки, а затем – бумага, которую можно смочить предварительно керосином.
- Блин трубкой устанавливается на место, и конструкция накрывается верхней крышкой.
- В отверстие воздухоподающей трубы бросается зажженная бумага или кусок материала (спички в данном случае не помогут).
- Затем следует дождаться полного розжига топлива и перекрыть заслонку воздухоподающей трубы.
Все. Следует периодически проверять работу печи длительного горения для частного домовладения.
Источник https://uteplimvse.ru/interesnye-stati/chertezhi-tverdotoplivnyx-kotlov-dlitelnogo-goreniya-svoimi-rukami.html
Источник https://indclimat.ru/chto-luchshe-pech-ili-tverdotoplivnyj-kotel/
Источник https://otoplenie.site/sistema/chastnyj-dom/pechi/tverdotoplivnaya-pech.html