Устройство твердотопливного котла отопления

Обновлено: 09.05.2024

Этапы монтажа твердотопливного котла длительного горения

Рассмотрим этапы монтажа двухконтурного котла отопления работающего на твердом топливе по технологии длительного горения, на основе процесса пиролиза.

Этапы монтажа твердотопливного котла включает следующие этапы работ:

• Подготовка основания;
• Устройство дымохода;
• Монтаж бойлерной;
• Проектирование и монтаж трубопровода;
• Установка расширительного бака и системы безопасности.
• Установка бойлера для второго контура горячего водоснабжения.

Подготовка основания

Твердотопливный котел длительного горения монтируется на фундаменте высотой 10- 20 см. Фундаментом может служить специально сделанный подиум или армированная стяжка из бетона. Чтобы избежать возгорания основания на него укладывается негорючая пластина из стали толщиной более 0,6 мм. Сталь можно заменить асбестовый лист толщиной от 5 мм. Так же защитить от горения нужно место под загрузочной дверцей. Для этого под дверцу укладывается металлический лист размером 50×70 см.

Устройство дымохода

В процессе горения топлива образуется летучие продукты горения, которые выводятся из котла вентиляторами, а из топочной комнаты системой вентиляции (дымоходом). Дымоход выходит на улицу. Диаметр дымохода указывается в паспорте производителя котла и должен обеспечить необходимую тягу. При монтаже дымохода места соединения труб нужно обработать термостойким герметиком, для избежание пожароопасных ситуаций и утечек дыма. Дымоход должен иметь сборник конденсата и технологические отверстия для чистки сажи.

Организация топочной комнаты (бойлерной)

Твердотопливный котел устанавливается в отдельной комнате. Расстояние от котла до стенок комнаты должно быть не менее 50 см. Между дверкой загрузки котла и стеной не менее 1 метра. Нельзя использовать топочную комнату для хранения легковоспламеняющих веществ. Топочная комната должна иметь, как минимум, два вентиляционных отверстия. Одно не ниже 40 см отпотолка (мин.40×40 см), второе не выше 50 см (минимум 30×30 см) от пола.

Проектирование и монтаж трубопровода

Основываясь на мощность котла отопления, рассчитывается протяженность теплового контура и количество радиаторов для отопления. Полный монтаж трубопровода котла отопления осуществляется перед установкой бойлера.

Установка бойлера горячего водоснабжения

Двухконтурный котел требует установки накопительного бака для системы водоснабжения. Роль накопительного бака играет бойлер. При установке бойлера в не отапливаемом помещении конструкцию нужно оснастить теплоизоляционным кожухом.

Установка расширительного бака

Расширительный бак котла отопления ставиться в обратный контур системы отопления с искусственной циркуляцией теплоносителя.

Клапан безопасности

Если производители котла не предусмотрели встроенный аварийный теплообменник, то в обвязку котла нужно подключить клапан безопасности твердотопливного котла.

При монтаже твердотопливного котла с принудительной циркуляцией теплоносителя, нужно устанавливать клапан безопасности. Клапан безопасности для твердотопливного котла обеспечивает безопасный отвод избыточного тепла, чтобы температура в твердотопливном котле не превысила 110 °C, а температура теплоносителя не превышала 95°C.Н

Устройство твердотопливного котла длительного горения

Устройство котлов на твёрдом топливе: варианты и возможности

Котлы на твёрдом топливе более других разновидностей отопительного оборудования приспособлены для полностью автономного функционирования с целью отопления индивидуальных домов, и – особенно – загородных особняков, построенных в сельской местности. Традиционные исполнения таких агрегатов не требуют наличия источников газа или электроэнергии и, при доступности сырья – угля, дров, торфа, пеллет – способны качественно и сравнительно недорого обогревать жилые и служебные помещения дома.

Рис. 1 Традиционный твердотопливный котёл

При этом устройство котла на твёрдом топливе всецело определяется его конструкцией и принципом действия. Рассмотрим основные виды современных конструктивных решений такого оборудования с объёктивным анализом их сильных сторон и особенностей эксплуатации.

Классификация твердотопливных отопительных котлов

• Традиционные котлы.
• Пиролизные котлы.
• Котлы длительного горения.

Кроме этой, наиболее общей классификации, твёрдотопливные котлы могут различаться по виду применяемого топлива (дровяные, угольные, пеллетные и пр.), по материалу корпуса, из которого они изготовлены (стальные или чугунные), по числу контуров отопления (одно- и двухконтурные), а также по типу систем, контролирующих процесс работы агрегата (механические и электронные системы контроля).

В дальнейшем рассматриваются твердотопливные агрегаты наиболее распространённых конструкций, в качестве теплоносителя для которых используется вода (хотя бывают ещё воздушные и паровые).

Принцип действия традиционных котлов, работающих на твёрдом топливе

Независимо от фирмы-производителя, такие котлы в той или иной мере используют принцип хорошо известной русской печи. Нюансы состоят, в частности, в способе загрузки топлива: верхнем или фронтальном.

Первый вариант более целесообразен для условий некоторой стеснённости площади, которая подготовлена под установку данного оборудования.

Устройство твердотопливного котла отопления рассмотрим на примере агрегата с фронтальной подачей топлива (рис. 1). Естественно циркулирующий по отопительному контуру теплоноситель через входной патрубок поступает в зазор между топочным отделением и внешним корпусом.

В дальнейшем работа агрегата осуществляется в такой последовательности:

• Топливо через дверцу топочного отделения загружается на колосниковую решётку, после чего поджигается;
• При изменении интенсивности открывания/закрывания заслонки на дымоходе производится регулирование количества подаваемого воздуха (и, следовательно, качества сжигания топлива);
• С повышением (в результате сгорания топлива) температуры в верхней части топочной камеры начинается процесс теплоотдачи через металлические стенки теплоносителю.

Естественная циркуляция теплоносителя в отопительном контуре обеспечивается за счёт изменения плотности последнего. Дымовые газы удаляются естественной тягой через дымоход, причём устройство дымохода для твердотопливного котла может быть как встроенное в стену дома, так и выведенное отдельно (это вопрос решается ещё на стадии строительства дома).

Рис. 2 Пиролизный твердотопливный котёл

Несгоревшие остатки попадают в зольник, расположенный под колосниковой решёткой, и удаляются вручную через дверцу зольника. Для визуального контроля за процессом сгорания на дверцах имеются шторки.

Достоинство котлов такого типа – их полная независимость от внешних условий, недостаток – необходимость постоянного контроля за работой агрегата, низкий КПД, потребность в периодической очистке зольника.

Традиционные котлы хороши при своём периодическом применении: например, на загородных дачах, когда проживание там людей в холодную пору года носит ограниченный по времени характер.

Принцип действия пиролизных твердотопливных котлов

Как уже отмечалось, одним из недостатков агрегатов традиционного исполнения является их малый КПД. Проблема может быть устранена при установке пиролизного котла, в котором реализуется принцип так называемого двойного сгорания. Он заключается в том, что при некотором (искусственно создаваемом) недостатке воздуха, требующегося для горения топлива, конечным продуктом сгорания является не диоксид углерода СО2, а угарный газ СО, сам являющийся горючим газом.

В совокупности с паром, который всегда выделяется перед началом устойчивого горения топлива, он образует генераторный газ, который, во-первых, поддерживает процесс сгорания, во-вторых, повышает температуру в топочной камере, и, в третьих, увеличивает продолжительность сгорания порции топлива. Пиролизные котлы разработаны, главным образом, под дрова и пеллеты, поскольку из всех видов твёрдого топлива именно они обладают наименьшей теплотворной способностью.

Конструкция котла на твёрдом топливе, реализующего принцип пиролиза, представлена на рис. 2. Из него следует, что данный агрегат имеет в своём составе две рабочих камеры: в верхнюю производится загрузка топлива, в нижней происходит сам процесс пиролиза.

Он состоит из следующих стадий:

• Предварительного подсушивания дров подогретым воздухом, принудительно подаваемым в камеру вентилятором;
• Дегазации дров, с выделением генераторного газа;
• Последующим сжиганием генераторного газа в камере сгорания;
• Нагревом теплоносителя, заключённого в зазоре между внешней и внутренней стенками.

Необходимо отметить, что длительность сгорания в пиролизном котле значительно увеличивается. Связано это с неодинаковостью по времени происходящих реакций дегазации и сгорания: вначале, при температурах, превышающих 2500С, происходит только дегазация летучих компонентов: смол, масел и т.п. далее – при достижении температуры более 600…6500С (зависит от вида древесины) начинается процесс превращения твёрдого углерода в древесный уголь, и затем – уже при температурах до 8500С – сжигание последнего. В результате достигается более полное сгорание топлива и увеличиваются интервалы времени между его загрузкой.

Рис. 3 Котёл длительного горения

При всей своей экономичности пиролизные котлы обладают двумя особенностями: для привода вентилятора они требуют электрической энергии (а потому автономными считаться уже не могут), а также нуждаются в более серьёзных приборах автоматики, поскольку угарный газ СО чрезвычайно ядовит. С этим связано и более тщательное обустройство дымохода.

Принцип действия котлов длительного горения

Пиролизные котлы обеспечивают увеличение интервалов между загрузками до 6…8 часов, но иногда и этого бывает недостаточно. Для более существенного увеличения длительности непрерывной работы твердотопливного котла разработаны агрегаты длительного горения, использующие оригинальный «обратный» принцип, когда процесс сжигания топлива идёт не сверху вниз, а снизу вверх. КПД агрегата при этом заметно возрастает. Устройство твердотопливного котла длительного горения представлено на рис.3.

Принцип действия агрегата длительного горения основан на обеспечении возможности для сгорания только той части топлива, которая находится на поверхности.

Процесс происходит следующим образом:

• Через дверцу в нижней части корпуса загружается порция дров, разжигание которых происходит сверху;
• Встроенный термический регулятор управляет процессом сгорания каждого из слоёв;
• Воронкообразный воздухораспределитель, постоянно перемещаясь вниз (по мере сгорания очередного слоя), обеспечивает подачу воздуха к каждому следующему слою.

Если предварительно выставить управляющую автоматику на заданную температуру теплоносителя, то поддерживание этих условий будет обеспечиваться исключительно за счёт скорости перемещения воздухораспределителя. Таким образом, в котлах длительного горения можно регулировать интервалы между закладками дров в весьма больших пределах: от 3 до 6 суток.

Все прочие составляющие части котла длительного горения принципиально не отличаются от обычных, за исключением специальной заслонки, предназначенной для переключения режима сгорания: для дров и угля. Такие агрегаты отличаются большей высотой, и вместе с тем не требуют каких-то особых требований к конструкции дымохода.

Как и предыдущий вид оборудования, котлы длительного горения нуждаются для своей эксплуатации в подключении электроэнергии.

Как сделать котел длительно горения

Проживая в резко-континентальном, достаточно суровом климате, населению ежегодно приходится задумываться о хорошей и надежной подготовке к холодам. И если о всех жителях многоэтажек позаботится жилищно-коммунальное хозяйство, насколько сможет, обеспечит центральным отоплением, то о желающих уединиться в домике на земле никто заботиться не будет. Основным аспектом подготовки к морозной зиме становится выбор согревающего аппарата. В наше время выбор достаточно велик. Принять решение помогут финансовая сторона вопроса, доступность определенного вида горючего материала, конструктивные особенности жилого строения.

Схема универсальной газовой горелки.

Отличным вариантом с возможностью выбора различных конфигураций финансовых затрат и используемого топлива может стать выбор котлов длительного горения. При том в целях экономии стоит сделать такой котел самостоятельно.
Принцип работы котла длительного горения

Схема устройства твердотопливного котла: 1. Люк, сквозь который нужно удалять золу; 2. Трубы охлаждения; 3. Люк для шурудения; 4. Загрузочный люк; 5. Управляющая панель; 6. Подача в систему; 7. Люк для проведения чистки; 8. Шибер; 9. Клапан предохранительный; 10. Рубашка водяная; 11. Теплоизоляция; 12. Возврат из системы; 13. Кран для слива и залива воды; 14. Нижний люк для чистки; 15. Горелка; 16. Подача топлива; 17. Специальный ящик для золы.

Котел длительного горения включает в свой состав достаточно большую емкость в форме цилиндра, разделенную внутри на камеры, оснащенные трубой для выхода дыма. В его величине и заключается особенность. Всю емкость котла длительного горения можно разделить на основную камеру горения и камеру полного сгорания, перегороженных сплошной заслонкой.

В основную камеру горения производится загрузка выбранного топлива через врезанную в стенку котла дверцу. В результате горения происходит накопление токсичных продуктов сгорания в виде газов и сажи. Из обычной печи они выводятся через дымоход непосредственно на улицу. Но ведь они таят в себе еще огромное количество нереализованной энергии. Таким образом, деньги улетают в трубу. Для их экономии и предусмотрена дополнительная камера полного сгорания, расположенная прямо над основной топкой котла длительного горения.

В этой камере осуществляется догорание неиспользованной тепловой энергии сажи и газов.

Схема твердотопливного котла отопления.

Сплошная заслонка, разделяющая основную камеру и камеру полного сгорания в котлах длительного горения, в центре имеет отверстие для трубы, отводящей продукты горения и подающей необходимый для горения кислород. На входе в основную камеру горения труба имеет узкое отверстие, чтобы слишком много кислорода не проникало. Благодаря этому процесс горения замедляется, не теряя силы и энергии. Такой подход позволяет добавку топлива не чаще двух раз в сутки при обычной средней загрузке. Далее труба принимает обычные размеры, около 10 см в диаметре, и выходит наружу, проходя через полость камеры полного сгорания.

В плоскости заслонки, разделяющей две камеры горения, также имеется отверстие для подачи продуктов горения из основной камеры в камеру полного сгорания для окончательной отдачи энергии и без остаточной переработки. На выходе из трубы получается дым, насыщенный только нетоксичными соединениями.

В твердотопливном котле во время работы создается и удерживается давление на уровне 1 атм. Теплоноситель, в качестве которого в основном используют воду, выходит из котла, нагревшись примерно до 80 ̊ С. Пройдя всю разводку отопительной системы, используемая жидкость возвращается, практически не остыв, при температуре около 50 ̊ С.

Твердотопливный котел имеет мощность при средней интенсивности работы около 100 кВт. Размеры топливных единиц для комфортной загрузки и правильной работы котла длительного горения не должны превышать 0,5 м в длину. Твердотопливные котлы длительного горения не достигают массы и полу тонны.

Преимущества при использовании котлов длительного горения
По описанию принципа работы уже видно, что твердотопливные котлы имеют большие преимущества перед другими аналогичными приборами. Следует подробнее остановиться на основных положительных моментах:

Схема твердотопливного котла длительного горения.

Инструменты и материалы для самостоятельного конструирования
Самодельный котел длительного горения можно сконструировать, используя следующий набор материалов и инструментов:

Схема монтажа котла на твердом топливе.

• цилиндрическая сквозная труба из толстой стали длиной до метра и диаметром сечения около 30 см наподобие большого газового баллона будет использоваться в качестве основного корпуса для расположения в нем основной камеры горения и камеры полного сгорания;
• труба стальная длиной менее 0,5 м, примерно 10 см в диаметре. Ее нужно будет расположить в верхней части корпуса с торца;
• для осуществления давления на топливный материал в самодельные котлы встраивают ограничивающий стальной диск с отверстием в 3-4 сантиметра и крыловидными лопастями, отходящими от отверстия. Отверстие будет служить для порционной подачи воздуха в камеру сгорания. Диск следует изготовить на 4 см меньше в диаметре, чем объем корпус;
• изготовленная из листа толстой стали круглая крышка для корпуса котла длительного горения. В центре крышки следует предусмотреть круглое отверстие, диаметром чуть большим диаметра трубы;
• патрубки и краны для подключения котла к системе отопления;
• сварочный аппарат. Все соединения стальных элементов осуществляются горячим свариванием.

Инструкция по самостоятельной сборке котла длительного горения

Схема газогенераторной печи своими руками.

Существует несколько различных конструкций котлов длительного горения. Подробному рассмотрению следует подвергнуть наиболее часто используемую модель.

Как сделать такой котел? Чтобы сконструировать самодельный котел длительного горения следует перечисленные конструктивные элементы соединить при помощи горячего сваривания в правильном порядке.

Цилиндрический стальной корпус котла длительного горения будет располагаться вертикально. В самой верхней его части под прямым углом необходимо приварить малую стальную трубу, длиной до 0,5 м и диаметром 10 см. Внутрь корпуса котла длительного горения, на высоте выше середины, расположить подготовленный ограничительный стальной диск с отверстием в центре и крыльчаткой. Диаметр центрального отверстия должен составлять два сантиметра. В это отверстие будет подходить отводящая труба дымохода. Примерный ее диаметр около шести сантиметров.

Для закладки топлива необходимо предусмотреть дверцу. Чтобы вмонтировать ее, следует при помощи сварочного аппарата в средней трети стенки корпуса котла проварить прямоугольное отверстие. Затем вмонтировать в готовое отверстие дверцу, предусмотреть запирающий механизм.

Работа твердотопливного котла не безотходная, поэтому малую дверцу устанавливают в нижней трети котла аналогично первой. В дальнейшем это упростит чистку топки котла от зольных продуктов сгорания.

На заключительном этапе к резьбовым соединениям трубы котла для теплоносителя присоединить разводное соединение. К соединению смонтировать кран для регуляции количества проходящей жидкости и провести разводку отопительной системы.

Устройство и особенности самодельного котла длительного горения

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

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

Устройство

Согласно самому простому чертежу устройство твердотопливного котла является таким:

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

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

Особенности корпуса

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

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

Неправильная толщина стенки обернется такими последствиями:

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

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

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

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

Каким должен быть распределитель воздуха

Эффективные твердотопливные котлы должны иметь распределитель воздуха с такими особенностями:

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

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

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

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

Особенности воздуховода

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

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

Дверцы и их размеры

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

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

Размеры топочной дверки должны быть такими:

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

Водяная рубашка

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

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

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

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

Изготовление

Согласно многим видео дровяные котлы для отопления делают так:

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

Похожие статьи:

Изготовление котла длительного горения Особенности котла верхнего горения Выбор твердотопливного котла длительного горения Изготовление котла длительного горения с водяным контуром

Устройство и принцип работы твердотопливного котла – теория и практика

Не секрет, что с точки зрения экономичности и удобства эксплуатации наиболее удобным является газовое отопление. В тех случаях, когда населенный пункт находится в значительном удалении от газовой магистрали, автономное теплоснабжение рациональнее всего оснастить твердотопливным колом.

Общие сведения

Из-за высокой стоимости дизельного топлива и электричества, а также дополнительных расходов на подключение газового оборудования во многих случаях выбор делают в сторону котла на твердом топливе. В результате получается обзавестись отопительной системой, на работу которой не влияет наличие или отсутствие внешних энергоносителей. Как правило, большая часть приборов данного типа не нуждаются в электрической энергии, или же потребляют ее в очень небольших количествах.

Чаще всего твердотопливными котлами комплектуются индивидуальные системы отопления в отдаленных районах, испытывающих серьезные затруднения с подачей магистрального газа. Существуют целые области нашей страны, где в качестве основного обогревающего агрегата используются дровяные котлы.

Особенности конструкции

Для понимания принципа работы твердотопливного котла предлагается рассмотреть его конструкцию, в состав которой входит несколько элементов.

Топка

Это название применяется к камере, где происходит сгорания топлива. Обычно она выполняет также роль теплообменника. Конструкция топки состоит из портала для подачи топлива, зоны выведения продуктов сгорания, колосника, емкости для сбора золы и воздушного отверстия. Когда твердое топливо сгорает, это способствует нагреванию стенок топки. В дальнейшем тепловая энергия передается воде в специальной рубашке, которая окружает топку со всех сторон.

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.

Система дымоудаления

Принцип работы твердотопливного котла объясняет образование внутри топки значительного количества дыма. Для удаления продуктов горения используют теплоизолированные трубы, проложенные от котла за пределы дома.

Контроль и регулировка температуры

Как известно, обязательным условием для процесса горения является подача воздуха. При чем от интенсивности этой подачи напрямую зависит скорость горения. Этот принцип используется в конструкции твердотопливных котлов, где для регулировки поступления воздуха имеются механические заслонки и шиберы.

Для такой схемы устройства твердотопливного котла отопления характерна простота и надежность: заслонку прочно скрепляют со специальным регулятором. Если температура чрезмерно поднимется, это провоцирует расширение стенок регулятора и следующее за этим опускание заслонки. В итоге снижается интенсивность поступления кислорода в топочную камеру. Процесс остывания регулятора активизирует обратный процесс поднятия заслонки: воздух получает возможность поступать в большем объеме, увеличивая тем самым интенсивность горения.

На первый взгляд может показаться, что учитывая принцип работы твердотопливного котла длительного горения, такая схема управления процессом горения слишком примитивна и архаична. Однако именно простота служит залогом ее эффективности и надежности. Это объясняет широкое распространение шиберной регулировки в большинстве моделей твердотопливных отопительных котлов. Строго говоря, такой подход до сих пор не испытывает особой конкуренции, т.к. в этом случае не требуется дорогостоящая электроэнергия.

Разновидности твердотопливных котлов

Принцип действия твердотопливных котлов позволяет им быть частью различных современных схем. Речь идет как о самых простых одноконтурных приборах, так и о мощнейших многофункциональных агрегатах с высокой производительностью. Существует несколько способов классификации твердотопливного оборудования.

По материалу изготовления:

Принцип работы

Работает котел на твердом топливе, как правило, на дровах, торфе, отходах пиломатериалов, специальных древесных брикетах, угле и пеллетах (гранулах, изготовленных из измельченной древесины, смолы, хвои и т.п.). Особой популярностью пользуются приборы универсального типа, способные потреблять практически все виды твердого топлива.

По способу теплопередачи котлы бывают:

• Воздушными.
• Паровыми.
• Водяными (встречаются чаще всего).

По принципу сжигания топлива:

• Традиционные. Работают на дровах и угле. Принцип действия такой же, как у обычной дровяной печи.
• Длительного горения. Инновационная разработка в области оборудования для отопления. Твердотопливные котлы длительного горения имеют вид удлиненной топочной камеры, окруженной со всех сторон водяной рубашкой. При горении пламя распространяется не снизу вверх, а сверху вниз, напоминая в этом отношении процесс горения свечи. Принцип работы котла длительного горения позволяет достигать полного сгорания топлива. При этом увеличивается промежуток горения одной закладки топлива (до 7 суток). Работает котел длительного горения, как правило, при стабильно высокой температуре теплоносителя, что на порядок повышает его КПД. Бесперебойное и безопасное функционирование таких моделей достигается за счет включения в конструкцию вентиляторов для экстренного тушения, предохранительного клапана и циркуляционной помпы.

• Пеллетные. В качестве топлива здесь используются специальные пеллеты. Такие котлы дополнительно оснащаются автоматической системой подачи пеллет и бункером для хранения топлива. Благодаря электронным датчикам осуществляется контроль наличия топлива внутри топки. Для работы такой системы необходимо стабильное электрическое питание.
• Пиролизные. Уникальное оборудование, где наряду с энергией от горения твердого топлива используется также тепловыделение газов. Это дает возможность небольшой объем топлива обратить в значительную порцию тепловой энергии. В результате достигается повышение КПД котла и снижение вредных выхлопов.

Принцип работы твердотопливных котлов длительного горения дает возможность применить автоматизацию. Управление агрегатами данного типа настолько простое, что его может осилить ребенок.

Итоги

Для организации системы отопления можно применить несколько схем устройства котла на твердом топливе. Любая из разновидностей агрегата представляет собой универсальный прибор, превосходящий своих электрических и дизельных собратьев в плане экономичности.

В тех районах, где нет возможности подключения магистрального газа, распространено отопление древесными материалами. Традиционные печи имеют более низкий КПД.

Поэтому часто используется система с твердотопливным котлом. От него требуется экономичность, эффективность и долгий срок службы.

Виды твердотопливных котлов для отопления частного дома

Различия в твердотопливных котлах связаны с:

1. Технологией подачи ресурсов.
2. Существующей системой сгорания.

Пеллетные

Автоматическая загрузка производится из бункера. В зависимости от его объёма, одной закладки хватает на срок от недели до месяца. Так как твердотопливный котел работает самостоятельно, возможно настроить режимы отопления в зависимости от времени суток и дня недели.

Фото 1. Твердотопливный пеллетный котел. В правой части прибора находится бункер для загрузки пеллет.

Автоматические модели твердотопливных котлов работают только на пеллетах. Это древесные гранулы, которые получают прессованием опилок, стружек, коры, лузги и других подобных древесных отходов. Пеллеты не сгорают, а долго тлеют, выделяя значительное количество тепла. Поэтому они дают довольно высокий КПД, до 90—95%.

Важно! Из-за автоматики потребуется постоянный источник электричества. На случай перебоев желательно приобрести ИБП.

С ручной загрузкой

Остальные виды твердотопливных котлов загружаются только вручную. Источником тепла служат:

Срок работы одной закладки зависит от объёма топливной камеры и использующихся технологий горения. Для удобства дверцу котла располагают под наклоном. Это облегчает загрузку и дальнейшее обслуживание устройства.

Недостаток подобных моделей твердотопливных котлов — невозможность автоматической работы. Для поддержания процесса требуются периодические усилия человека.

Зато зависимость от электричества снижается. К тому же используются разные виды ресурсов и легче подобрать наиболее доступные в данной местности.

Справка. Существуют модели твердотопливных котлов с автоматической и механической регулировкой температуры. В последнем случае применяется механический регулятор тяги (заслонка). Он не зависит от наличия электричества.

Твердотопливные котлы с ручной загрузкой подразделяется на типы в зависимости от конструктивных особенностей. Выделяют такие технологии:

• классическая;
• пиролизная;
• длительного горения.

Классические

В таких твердотопливных котлах не применяются технологии, увеличивающие длительность и эффективность горения. Поэтому древесина в них сгорает быстро, за несколько часов.

Эффективность таких котлов невысока, так как значительная часть тепла улетучивается через дымоход.

К достоинствам подобных моделей твердотопливных котлов относится низкая стоимость, связанная с тем, что внутренняя конструкция простая.

Пиролизные

Как видно из названия, используется технология пиролизного сгорания. При первичном сгорании с недостатком кислорода образуются пиролизные газы, которые также способны гореть, выделяя значительное количество тепла.

Конструкция усложняется по сравнению с классическим вариантом твердотопливыных котлов. Над основной камерой сгорания располагают дополнительную, где собираются и сгорают газы.

Благодаря этому увеличиваются:

• эффективность (до 85—95% в зависимости от типа сырья);
• длительность работы одной закладки.

К другим плюсам подобных твердотопливных котлов относят точную регулировку температуры и меньшее количество сажи и шлаков. Недостатками котлов считаются:

1. Высокая цена (окупается в процессе эксплуатации).
2. Необходимость использования только сухого топлива (иначе процесс пиролиза не начнётся).

Фото 2. Внутреннее устройство твердотопливного пиролизного котла и принципы его работы на разных этапах.

Длительного горения

В твердотопливных котлах данного типа используется другая технология. Дрова горят не снизу вверх, как при классическом варианте, а сверху вниз. Горение становится медленным и эффективным. Поэтому закладки дров в котел хватает до суток и более, а угля — до недели. Как и пиролизные, данные твердотопливные котлы работают на всех типах древесных ресурсов.

Читайте также:

  
• Срабатывает узо при включении котла
  
• Котлы отопления zota монтаж
  
• Коаксиальный дымоход под навесом нормы
  
• Инструкция по эксплуатации газового котла будерус логомакс u052 28
  
• Кв какой можно сделать слиток хлорофит печи