Двухтрубная с горизонтальной схемой
Отопление на две трубы в горизонтальном виде – схема для крупных помещений. Радиаторов на этаже больше десяти.
Магистрали подсоединяются к приборам параллельно. Сточная (обратная) расположена на уровне пола. Подача врезается в батарею сверху, разводка проходит под подоконником, потолком.
Не требуется разгонный стояк. Техническая вода отопления поднимается на высоту от котла, за счет давления внутри схемы.
Необходимы расширительный бак, стояки для перекрытия, предохранительные клапаны. Мембраны для двух труб с циклом на самотёке – неудачная мысль.
Проблему представляет скрытие разноуровневых магистралей с глаз. Придется подумать, как вернуть помещению вид. Работать будет исправно.
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
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.
Пиролизный котел
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.
Пеллетный котел
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.
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.
При удалении большого количества ржавчины перед окраской может понадобиться респиратор
Общие сведения
Перед тем как сделать котёл долгого горения своими руками (шахтного типа, кирпичный, котёл Попова), необходимо подробно изучить его устройство, принцип действия, а также основные преимущества и недостатки. Вся эта информация поможет смастерить максимально эффективное устройство, которое будет полностью адаптировано к имеющимся условиям.
Составные части
Наиболее трудно обеспечить отопление домов, находящихся в отдалённых районах России и Украины, где нет доступа к электричеству. Лучший способ выйти из сложившейся ситуации — смастерить твердотопливный котёл своими руками. Чертежи устройства можно легко и бесплатно найти в специальной литературе или иных источниках. На них указываются все составные части конструкции, которые нужны для нормального функционирования. Среди них выделяются следующие:
- Стальной корпус. Его изготавливают из листов металла толщиной не менее 5 миллиметров и придают произвольную форму.
- Две камеры. Они располагаются внутри металлического корпуса и используются для различных целей. В одной из них сжигается твёрдое топливо, а в другой — газ, поступающий из первой камеры.
- Дверца для загрузки топлива. В большинстве конструкций она делается в верхней части корпуса котла.
- Дымовой патрубок, соединённый с дымоходом. С их помощью осуществляется вывод продуктов горения из помещения.
- Зольная камера и поддув. Узел монтируется в нижнюю часть устройства и используется для сбора продуктов горения, очистки котла. Кроме этого, зольник применяется в качестве поддувала, благодаря которому подаётся воздух, необходимый для поддержания процесса горения.
- Заслонка. Она выполняет функцию регулировки количества воздуха, попадающегося в камеру.
Принцип действия
Большинство самодельных котлов долгого горения (дровяные, угольные) способны на одной закладке топлива работать до 7 часов. Это позволяет снизить частоту пополнения запасов сырья, а также уменьшить затраты времени на поддержание оптимальных температурных условий в доме.
Наиболее просто работают изготовленные своими руками твердотопливные котлы длительного горения. Схема их действия заключается в следующем:
- В нижней части корпуса котла устроен внутренний отсек, куда закладывается разовая норма топлива. Она зависит от размера оборудования, вида источника энергии и площади отапливаемого помещения.
- После завершения этого процесса открывается заслонка подачи воздуха.
- Выполняется поджиг топлива.
- По мере его сгорания распределитель постепенно опускается, осуществляя подачу воздуха, требуемого для поддержания горения.
- Этот процесс сопровождается выделением большого количества дымовых газов, которые сразу же удаляются через дымоход.
Преимущества и недостатки
В большинстве случаев котёл долгого горения используется для обогрева больших помещений. Свою популярность он получил благодаря большому количеству преимуществ, которые полностью покрывают все недостатки.
Среди положительных сторон котла специалисты отмечают следующие:
- возможность автономной работы системы отопления;
- большой коэффициент полезного действия (примерно 95%);
- надёжность в работе;
- длительный срок эксплуатации (несколько десятков лет);
- высокая эффективность;
- низкий расход топлива;
- возможность работать не только на дровах, но и на угле, опилках, пеллетах;
- дешевизна и доступность используемого топлива;
- экологичность, которая достигается отсутствием вредных выбросов в атмосферу.
К недостаткам устройства относятся:
- большой размер изделия;
- необходимость выделения для котла отдельного помещения;
- сложность монтажа всех элементов конструкции;
- необходимость постоянной чистки;
- сложность проведения ремонтных и профилактических мероприятий.
За счёт чего возможна длительная работа
На открытом воздухе даже отчасти сырые дрова сгорают очень быстро — буквально за 1–1,5 часа. Причиной всему свободный доступ кислорода — в закрытой топке котла он отсутствует, с помощью заслонки поддува дозируется порция поступающего кислорода, и горение происходит менее интенсивно.
Одной из главных проблем такого способа сжигания органического горючего оказалась его способность «гореть» даже без доступа кислорода. При высоких температурах происходит пиролиз — термическое разложение твёрдого топлива на летучие газообразные соединения. Кислород для этого процесса не нужен, достаточно разогреть закладку до 400–500 °С. При этом происходят колоссальные потери теплотворности — наиболее энергетически ценная составляющая угля или дров попросту выносится остаточной тягой в дымоход, не успевая прогорать полностью.
Пиролизный котёл на дровах: 1 — поддувало; 2 — камера загрузки топлива и газификации; 3 — теплобменник; 4 — камера сгорания; 5 — камера дожигания; 6 — дымоход
В конструкции каждого современного котла на твёрдом топливе должна быть предусмотрена дополнительная подача воздуха для догорания выделившихся газов. При этом интенсивность и скорость сгорания закладки регулируется не объёмом поступающего кислорода, а температурой нагрева топлива. Действительно, если разогреть всю закладку сразу, то горючие газы выделятся очень быстро и о продолжительной работе котла придётся забыть. Однако если нагревать твёрдое топливо отдельными порциями, возможно постепенное его разложение в генераторной камере и эффективное полное сгорание во втором отделении топки. При этом поток газов инвертируется, они движутся сверху вниз под действием тяги, созданной эжекцией.
Конструкция пиролизного котла длительного горения: 1 — пиролиз твёрдого топлива; 2 — камера сгорания; 3 — нижняя дверца; 4 — подача вторичного воздуха; 5 — подача первичного воздуха; 6 — верхняя загрузочная дверца; 7 — камера газификации; 8 — дымосос
Дополнительное оборудование
Для повышения экономичности между котлом и контуром отопления устанавливают теплоаккумулятор – заполненную водой емкость в оболочке из минеральной ваты. Твердотоп постоянно эксплуатируется в режиме номинальной производительности с максимальным КПД, нагревая содержимое резервуара до +95°С.
Теплоаккумулятор устанавливают для повышения экономичности.
Отбор горячей воды из аккумулятора осуществляется автоматически по мере остывания среды в контуре.
В загородном доме и других небольших объектах для подключения «теплого пола» используют гидрострелку. Это коллектор, установленный вертикально. Благодаря такой ориентации температура меняется по высоте, внизу среда более холодная. К верхней части подсоединяют радиаторы, к противоположной – «теплый пол».
Методы обогрева
Для отопительной системы дачи можно использовать как постоянную систему на основе котла и радиаторов, так и мобильные устройства типа ИК-обогревателей, тепловентиляторов, масляных батарей и других. При этом почти все мобильные варианты работают от электричества, а стационарный котел может быть как электрическим, так и газовым и даже твердотопливным, хотя без выложенной кирпичом печи с хорошей вытяжной системой такой вариант и сопровождается рядом трудностей. Дачный домик должен иметь не только эффективное отопление, но при этом и вариант данного устройства должен быть экономным. Можно для этого применять всевозможные лампы, электронагреватель, тепловую пушку, дровяное отопление или с пеллетами, научится работать с пропановскими баллонами или кондиционером.
Электричество
Наиболее простой метод обогрева дачи – это электричество. Большинство видов отопительного оборудования, работающих на электричестве, не требуют никаких навыков и знаний для установки, кроме ознакомления с методикой и изучения инструкции на прибор. Самыми распространенными видами являются: электрокамины, ИК-излучатели, масляные батареи и тепловентиляторы. Кроме того, может устанавливаться электрический котел для полноценного отопления посредством горячей воды.
Как сделать своими руками котел твердотопливный длительного горения: чертежи
Иногда целесообразно сделать своими руками котел твердотопливный длительного горения: чертежи и схемы есть в свободном доступе. Умение обращаться с инструментом и умелые руки оказывают хорошую услугу при строительстве собственного дома или дачи.
Там всегда есть необходимость сооружения какой-либо конструкции самостоятельно. Ведь это значительно удешевляет любую затею. Не исключение и отопительные агрегаты. В старые времена люди нанимали печника для кладки кирпичных печей.
Сегодня наиболее востребованными стали котлы на твердом топливе длительного горения.
Твердотопливный котел длительного горения вполне реально сделать самостоятельно
Твердое органическое топливо является самым древним источником энергии для человечества. Отказаться от него полностью, даже в современном мире, невозможно. Тем более, что кроме дров и каменного угля сегодня появилось множество других видов горючих твердых веществ:
- брикеты из торфа – высушенный и спрессованный торф выделяет много тепла при сгорании;
- брикеты из отходов деревообрабатывающего производства – сжатые опилки, стружка и кора деревьев;
- березовый уголь – такой же, как для мангала;
- переработанный мусор со свалок;
- топливные отопительные гранулы – мелкое топливо, полученное прессованием опилок. Могут подаваться автоматически;
- обычные сухие опилки.
Различные варианты сырья для использования в твердотопливных котлах
Ясно, что все это топливо получено путем переработки различных отходов, что решает проблему утилизации на предприятиях и идет в русле «зеленой» экономики.
В результате деятельности человека образуется колоссальное количество отходов, которые могут быть преобразованы в высокоэнергетическое топливо, что и обусловило появление на рынке котлов отопления на твердом топливе длительного горения.
В отличии от обычных печей, эти агрегаты работают не на сгорании самого топлива, а на его расщеплении в результате нагревания. В рабочей камере таких котлов сгорают газообразные продукты распада твердого топлива.
Такая схема работы является в несколько раз более эффективной, чем обычное сжигание органического топлива. Пиролизный газ, отдает большое количество энергии.
Принцип работы твердотопливного котла длительного горения
Устройство такой газогенераторной установки не очень сложное. Можно даже соорудить своими руками котел твердотопливный длительного горения. Чертеж простейшего варианта выглядит следующим образом:
Медленное тление твердого топлива происходит в нижней камере. Оно достигается регулировкой подачи воздуха в поддувало. Выделяемый газ интенсивно горит в верхней камере и нагревает теплоноситель.
Схема системы отопления частного дома с использованием твердотопливного котла
Котлы на твердом топливе длительного горения могут быть незаменимы в частных домах, в хозяйственных сооружениях, гаражах и теплицах. Особенно они будут выгодны там, где имеется крупное деревоперерабатывающее производство, так как отходы на таких предприятиях отдают практически бесплатно.
Необходимы эти агрегаты и в местностях, где бывают регулярные перебои с газоснабжением. У таких установок есть много преимуществ, но существует и один важный недостаток – очень высокая стоимость. Именно поэтому сегодня актуально изготовление своими руками котлов твердотопливных длительного горения.
Чертежи для этого можно использовать разной степени сложности. Это зависит от уровня мастерства.
Как сделать своими руками котел твердотопливный длительного горения: чертежи и схемы
Перед тем, как начать изготовление котла, необходимо определиться с его конструкцией. Ее выбор зависит от назначения агрегата. Если он предназначен для отопления небольшого хозяйственного помещения, гаража или дачного домика, то делать в нем водяной контур не обязательно.
Обогрев такого помещения будет происходить непосредственно от поверхности котла, путем конвекции воздушных масс в помещении, как от печи. Для большей эффективности можно устроить принудительное обдувание агрегата воздухом при помощи вентилятора.
При наличии системы жидкостного отопления в помещении, необходимо предусмотреть устройство в котле контура в виде змеевика из трубы или другой аналогичной конструкции.
Схема подключения твердотопливного котла к системе отопления
Выбор варианта зависит и от типа твердого топлива, которое нужно будет использовать.
Для отопления обычными дровами требуется увеличенный объем топки, а для применения мелких топливных гранул можно устроить специальную емкость, из которой гранулированное топливо подается в котел автоматически.
Твердотопливный котел своими руками
Рассмотрим на примере наиболее популярного котла с верхним горением (рис.3). В случае необходимости размеры можно менять пропорционально указанным в чертеже. Отличительной особенностью конструкции является труба, которая служит регулятором подачи воздуха и теплообменником одновременно. Газы, выделяемые в процессе тления топлива, поднимаются вверх и воспламеняются в верхней топке.
Для изготовления необходимы материалы, описанные в разделе 2: трубы, листовая сталь, уголок, утеплитель, асбокартон, электроды.
Первый этап самодельного котла включает следующие шаги:
- Сваривают цилиндрический корпус из трубы диаметром 45 см длиной 150см.
- Днище закрывают вырезанным из листовой стали кругом с помощью сварки.
- В трубе нижнего диаметра (нижняя часть) вырезают прямоугольное отверстие под дверку зольника. Ее можно изготовить также из стального листа или приобрести готовую под размер.
- Топка располагается в верхней части, под ее дверку также вырезают прямоугольник. Дверку обязательно изолируют асбокартоном и асбошнуром по периметру. Все дверки должны закрываться задвижками.
- Из профильной трубы сваривают патрубок для выхода дыма, который будет вставляться в дымоход.
Важно! На поверхности патрубка из-за перепада температур будет образовываться влага (конденсат), ведущая к коррозии, поэтому сварочные швы должны быть высокого качества
- К корпусу котла приваривают ножки из равнополочного уголка.
- Вырезают верхнюю крышку диаметром 46 см, которая будет одеваться сверху на цилиндрический корпус.
Теплообменник для твердотопливного котла своими руками
Второй этап – производство теплообменника:
- Из металлического листа сваривают трубу теплообменника диаметром 40 см длиной 130 см.
- Вставляют ее в цилиндрический корпус, фиксируют зазор в 5 см между трубами, благодаря чему будет образовываться «водяная рубашка».
- Разница в длине труб теплообменника и наружной должна быть не менее 20см. Трубу в трубе фиксируют сваркой, используя заготовленные металлические кольца.
- В верхней и нижней зоне водяной рубашки устанавливают патрубки: один – для подачи, другой – для выхода теплоносителя. Для их изготовления используют трубу диаметром 5 см, на внешней стороне накручивают резьбу, через которую они будут подсоединены к трубам отопительной системы.
- Распределительную трубу, через которую будет подаваться воздух, сваривают из металла большей толщины, чем для корпуса и теплообменника (не менее 5 мм диаметром 6 см). Длину трубы делают на 10 см меньше длины трубы теплообменника (120 см).
Важно! Распределительная труба находится в зоне высоких температур и со временем деформируется и прогорает, поэтому для ее изготовления используется металл толщиной 5 мм и более
- Труба вставляется в подготовленный диск с готовым отверстием. Металлический стальной диск диаметром 38 см приваривается к трубе.
- К основанию диска приваривают минимум 4 уголка, выполняющие роль крыльчатки.
- К верхней части трубы устанавливают задвижку для порционной подачи воздуха и приваривают петлю, на которой фиксируют цепь для поднятия трубы.
Внимание! Чтобы улучшить теплообмен в верхней части трубы устанавливают вентилятор для принудительного наддува
Как правильно собрать котел
После выполнения двух основных этапов приступают к завершающему.
Третий этап – сборка котла:
- Выбирают место установки котла, проверяют уровнем, чтобы не было никаких перепадов, которые могут ухудшить работу теплогенератора.
- Крышку с распределительной трубой натягивают на корпус, предварительно проложив асбошнур. Крышку можно также приварить к корпусу.
- Дымовой патрубок вставляют в дымоход.
- Через выходящие патрубки с резьбой котел подсоединяют к системе отопления дома.
- Систему заполняют водой и выполняют проверку работы котла при неполной его загрузке.
- Если тест прошел нормально, котел загружают на полную мощность.
Изготовление котла длительного горения
Котел Сделать такую конструкцию в домашних условиях несложно, но для этого потребуются навыки работы со сварочным аппаратом и четкая инструкция.
Этап 1. Подготовка всего необходимого
Для изготовления котла потребуются:
- металлическая труба ø30 см и больше с толщиной стенок в 4-5 мм;
Корпус можно изготовить из листовой стали методом сварки
- сварочный аппарат;
- листовая сталь толщиной 5 мм (для распределителя);
- болгарка;
- труба ø6 см для подачи кислорода;
- труба ø10 см для вывода дымных газов из конструкции.
После подготовки оборудования и расходных материалов можно приступать к работе.
Этап 2. Сборка конструкции
Последовательность действий при сборке следующая.
Шаг 1. Труба, которая послужит корпусом конструкции, обрезается в соответствии с выбранной длиной (от 0,8 до 1 м). Если длина будет большей, это затруднит загрузку топлива при эксплуатации. Приваривается дно из листовой стали и (если требуется) ножки, выполненные из швеллера.
Труба
Шаг 2. Формируется воздушный распределитель. Для этого из листа стали вырезается круг, диаметр которого меньше диаметра конструкции на 2 см. В центре круга проделывается отверстие ø2 см.
К распределителю приваривается крыльчатка с закрепленными на ней 5-сантиметровыми лопастями, изготовленными из той же стали. Сверху приваривается труба ø6 см таким образом, чтобы посередине встало проделанное ранее отверстие.
Корпус котла и воздушный распределитель
Воздушный распределитель
Воздушный распределитель
Двойные стенки котла
Двойные стенки котла
Котел
Сверху труба оборудуется заслонкой для регулировки подачи кислорода.
Шаг 3. Возле дна котла оборудуется дверка для удаления продуктов горения. Болгаркой из стального листа вырезается прямоугольник, фиксируются петли с запорной ручкой. Прямоугольник и послужит дверкой.
Принцип работы котла длительного горения
В обычных твердотопливных агрегатах, одной закладки хватает на 6-7 часов горения. Соответственно, если в топку не будет добавлена очередная порция ресурсов, температура в помещении сразу же начнет снижаться. Это происходит из-за того, что основное тепло по помещению циркулирует по принципу свободного движения газа. Нагреваясь от пламени, воздух поднимается вверх и выходит наружу.
Теплового ресурса котла длительного горения хватает примерно на 1-2 суток с одной закладки дров. Некоторые модели могут поддерживать тепло до 7 суток.
За счет чего достигается такая экономичность и эффективность?
Схема работы котла
От обычного котла, ТТ котел длительного горения отличается наличием сразу двух камер сгорания. В первой стандартно сгорает само топливо, а во второй — выделившиеся при этом газы.
Большую роль в этом процессе играет своевременная подача кислорода, которую обеспечивает вентилятор.
Такой принцип был реализован сравнительно недавно. В 2000 году литовская компания Stropuva впервые презентовала эту технологию, которая стразу снискала уважение и популярность.
Самодельный котел длительного горения
Сегодня это является наиболее дешевым и практичным способом обогреть загородный дом, там, где не предусмотрена газификация и случаются перебои с электричеством.
Такие агрегаты работают по принципу горения верхнего топлива. Стандартно во всех печах топка располагается внизу, что позволяет забирать с пола холодный воздух, нагревать его и поднимать вверх.
Принцип работы этого котла в чем-то поход на пиролизный. Основное тепло здесь выделяется не от сгорания твердого топлива, а от выделившихся газов в результате этого процесса.
Сам процесс сгорания происходит в закрытом пространстве. Через телескопическую трубу выделившийся газ поступает во вторую камеру, где происходит его полное сгорание и смешивание с холодным воздухом, который подкачивает вентилятор.
ТТ котел длительного горения (схема)
Это беспрерывный процесс, который происходит до тех пор, пока полностью не прогорит топливо. Температура при таком горении достигается очень высокая – около 1200 градусов.
Как уже говорилось выше, в этом котле реализовано две камеры: основная большая и маленькая. В большую камеру закладывается само топливо. Ее объем может достигать 500 куб.дм.
Ресурсом для горения может выступать любое твердое топливо: опилки, угли, дрова, паллеты.
Постоянный приток воздуха осуществляет встроенный вентилятор. Преимуществом этого метода заключается в том, что твердое топливо расходуется крайне медленно.
Это значительно увеличивает экономичность такого отопительного прибора. Почему же так медленно прогорают дрова, по сравнению со стандартной печью?
Суть заключается в том, что прогорает лишь верхний слой, так как воздух нагнетается вентилятором сверху. Причем вентилятор добавляет воздух только после того, как полностью прогорит верхний слой.
На рынке представлено сегодня множество моделей, которые работают по одному и тому же принципу, но, в зависимости от габаритов, материала исполнения, дополнительных опций, имеют разную эффективность и экономичность.
Универсальность топлива
Универсальные ТТ котлы работают абсолютно на любом топливе, что значительно упростит владельцам их эксплуатацию. Более бюджетным вариантом является дровяной ТТ котел длительного горения. Он работает исключительно на дровах и другой вариант топлива в него закладывать нельзя.