Котел длительного горения на твердом топливе своими руками

Основной недостаток твердотопливных котлов - необходимость регулярно добавлять топливо, такое как дрова, уголь, брикеты или пеллеты. Это значит, что их часто не рассматривают в качестве варианта для домашней отопления. Но можно побороть этот недостаток, используя котел длительного горения, работающий с разными видами твердого топлива, в том числе сжигаемых отходов.

Котел длительного горения своими руками

Принцип действия котла

Принцип действия котла длительного горения основан на свойстве твердого топлива, например, дров, тлеть с высокой теплоотдачей в течение нескольких часов, при этом сгорание топлива происходит более полно и количество отходов значительно снижается. Добиться тления дров вместо активного горения можно за счет устройства котла.

Котел длительного горения представляет собой вместительную топку с ограниченной зоной горения топлива и регулируемым поступлением воздуха. Загрузка большой партии топлива производится один раз в 12-16 часов, и с помощью ограничения подачи кислорода в котле происходит медленное тление при высоких температурах. Дымовые газы отводятся через трубу, которая, проходя через теплообменник, нагревает воду для системы отопления. Таким образом, загрузку котла можно проводить только 1-2 раза в сутки, при этом система отопления будет функционировать в практически непрерывном режиме.

Устройство котла

Котел длительного горения, выполненный своими руками, удобнее всего сварить из трубы диаметром от 300 мм, с толщиной металла не менее 3-4 мм, в противном случае высокая температура быстро приведет к прогоранию стенок котла. Высота трубы может от 800 до 1000 мм, от нее зависит объем единовременной загрузки топлива. Условно котел можно разделить на три зоны:

• зона загрузки топлива, ее высота может меняться по мере прогорания дров;
• зона горения и генерации, где происходит медленное тление топлива;
• зона полного сгорания, где происходит догорание золы и отвод дымовых газов.

Устройтво котла длительного горения изнутри

Устройство, ограничивающее зону горения, а, следовательно, и время работы котла без дозагрузки топлива, называется распределитель воздуха. Оно представляет собой круг из металла толщиной 4-6 мм с отверстием в центре, через которое посредством телескопической трубы подается воздух в зону горения. Диаметр распределителя должен быть чуть меньше диаметра котла, чтобы обеспечить его беспрепятственное движение. Высота зоны горения, в которую поступает равномерно распределенный воздух, регулируется крыльчаткой и шириной ее лопастей. Обычно высота распределителя воздуха не превышает5 см, в противном случае топливо будет прогорать достаточно быстро.

Труба, через которую поступает воздух, может быть как телескопической, так и цельной. Диаметр трубы – около 60 мм, а отверстие в распределителе должно иметь диаметр не более 20 мм, чтобы не перенасыщать камеру горения кислородом. Воздух поступает в трубу либо непосредственно из атмосферы, либо, для более эффективного и стабильного горения, из камеры подогрева воздуха, расположенной в верхней части котла. Подача воздуха в камеру регулируется воздушной заслонкой в верхней части котла.

Отвод дымовых газов осуществляется через дымовую трубу, приваренную к боковой стенке котла в верхней его части. Труба должна быть горизонтальной на протяжении 40-50 см, чтобы не создавать излишней тяги.

Снизу необходимо выполнить дверцу для удаления золы, пепла и других продуктовгорения. В котле длительного горения твердое топливо прогорает полнее, чем в обычной печи, поэтому удаление золы придется проводить реже.

Нагрев теплоносителя для системы водяного отопления дома может осуществляться двумя способами:

1. Выполняют выносной бак, внутри которого проходит дымовая труба. Горячий дым нагревает теплоноситель для системы отопления.
2. Трубу водяного теплообменника пропускают через камеру сгорания котла, и вода в баке нагревается уже змеевиком, подключенным к этой трубе.

Первый способ значительно проще в выполнении, если речь идет о небольшом доме. Второй способ – эффективнее, но выполнить такую конструкцию котла сложнее.

Технология выполнения котла длительного горения своими руками

Необходимые материалы:

• Труба металлическая диаметром от 300 мм, толщина металла не менее 3 мм;
• Металл листовой 4 мм;
• Труба металлическая диаметром 60 мм для подачи воздуха, диаметром 100 мм – для отвода дымовых газов;
• Сварочный аппарат, болгарка.

Котел длительного горения необходимо установить на ровную горизонтальную поверхность, иногда необходимо бывает выполнить опалубку под котел из бетона.

1. Трубу для выполнения котла обрезают на выбранную длину – от 800 до 1000 мм. При большей длине сложно будет производить загрузку дров. Края выравнивают. Приваривают дно из листового металла, а при необходимости и ножки из швеллера.
2. Выполняют распределитель воздуха: из листа металла делают круг диаметром на 20 мм меньше внутреннего диаметра трубы, в его центре просверливают отверстие диаметром не более 20 мм. К нижней части распределителя горения приваривают крыльчатку с лопастями из листового металла, ширина лопастей – не более 50 мм. В верхней части к регулятору приваривают трубу 60 мм, так, чтобы отверстие оказалось в ее центре. Высота трубы должна быть не менее высоты самого котла. В верхней части трубу оснащают заслонкой, регулирующей подачу кислорода.
   

   Распределитель воздуха для котла длительного горения

3. В нижней части котла делают дверцу для удаления золы: вырезают вогнутый прямоугольник с помощью болгарки, приваривают к нему петли и запорную ручку и используют его как дверцу.
4. В верхней части котла приваривают дымовую трубу 100 мм. Труба должна быть практически горизонтальной на протяжении не менее 40 см, после чего ее пропускают через теплообменник, выполненный в виде бака система отопления.
   

   Приварка дымовой трубы к котлу отопления

Выполняют крышку с отверстием для трубы распределителя. Крышка должна плотно прилегать к камере сгорания, иначе из-под нее будет идти дым.

Привариваем крышку с отверстием для трубы распределителя.

Загрузка топлива и работа котла

В отличие от обычной печи, в которой необходимо обеспечить подачу воздуха ко всему объему топлива, в котле длительного горения кислород должен поступать очень ограниченно. Кроме того, от объема загруженных дров напрямую зависит время горения котла. Поэтому топливо в котел длительного горения загружают максимально плотно, стараясь не оставлять промежутков. При этом можно использовать не только дрова, но и торф, уголь, сгораемый бытовой мусор, опил – словом, все, что способно тлеть.

Загрузку топлива осуществляют так:

1. Снимают крышку с котла;
2. Убирают регулятор подачи воздуха;
3. Плотно загружают котел до уровня дымовой трубы;
4. Верхнюю часть топлива взбрызгивают жидкостью для розжига;
5. Устанавливают на место регулятор и крышку;
6. Открывают на максимум воздушную заслонку в верхней части воздушной трубы;
7. Бросают внутрь нее горящую лучину и дожидаются начала тления топлива, после чего заслонку прикрывают.

О начале устойчивого горения говорит появившийся из дымовой трубы дым. По мере прогорания топлива труба воздушной подачи будет опускаться вместе с регулятором, по ней можно определить степень сгорания дров.

Видео — котел длительного горения своими руками

Для изготовления котла длительного горения более сложной конструкции с фронтальной загрузкой топочной камеры можно воспользоваться чертежом:

Чертеж котла длительного горения

Котел длительного горения может пригодиться не только для отопления дома, но и для сезонного обогрева теплицы, мастерской или хлева. При правильной установке и использовании он безопасен, экономичен, может работать практически на любом топливе, включая бытовой мусор. Котел не требует постоянного контроля, достаточно опытным путем выяснить периодичность загрузки. Необходимо учесть, что длительность горения зависит не только от объема котла, но и от вида топлива.