Саморобні котли тривалого горіння, на дровах: рекомендації з виготовлення простих конструкцій

Саморобні котли тривалого горіння, на дровах: рекомендації з виготовлення простих конструкцій

«Довгограючі» печі та котли твердопаливні вельми затребувані сьогодні.

От тільки ціна у цих чудових приладів, м’яко кажучи, кусається.

Тому цілком логічним видається запитання: а чи не можна зробити подібний теплогенератор самостійно, взявши в якості прототипу одну з фірмових моделей?

Адже за великим рахунком, це всього лише залізний короб з дверцятами та трубами, який легко можна зробити в домашніх умовах за допомогою звичайного ручного зварювального апарату. З цієї статті ви дізнаєтеся, якими бувають саморобні котли тривалого горіння, на дровах і з чого вони виготовляються.

Зміст

  • 1 Принцип роботи котла
    • 1.1 Забезпечити котел примусовою подачею повітря (вентилятором)
    • 1.2 Підпалювати паливо не знизу, а зверху
    • 1.3 Перетворити тверде паливо в газоподібний
  • 2 Переваги саморобних опалювальних котлів на дровах
  • 3 Котел на дровах своїми руками
  • 4 Саморобні конструкції дров’яних котлів тривалого горіння
    • 4.1 Залізна труба
    • 4.2 Бочка
    • 4.3 Буржуйка
  • 5 Інструкція по виготовленню
    • 5.1 Котел з примусовою подачею повітря
    • 5.2 Котел з верхнім горінням
    • 5.3 Буржуйка з частковим піролізом
  • 6 Відео на тему

Принцип роботи котла

Перш за все, давайте з’ясуємо, як саме дрова та інші види твердого палива можна змусити горіти довше? Перше, що приходить на розум – збільшити обсяг закладки, тобто зробити топку більш місткою.

Дійсно, якщо звичайний котел при потужності до 20 – 22 кВт оснащується топкою обсягом трохи більше 50-ти л, то у приладів з тривалим горінням при тій же потужності цей показник сягає 100 – 150 л, а у деяких «мастодонтів» — понад 250 л.

Саморобні котли тривалого горіння, на дровах: рекомендації з виготовлення простих конструкцій

Котел тривалого горіння Буржуй — принцип роботи

Але простий експеримент покаже, що дана міра сама по собі позитивного результату не дасть, потрібно придумати ще щось. Є кілька варіантів.

Забезпечити котел примусовою подачею повітря (вентилятором)

Ідея полягає в наступному: котел горить, як звичайно, але при досягненні температурою теплоносія максимальних значень повітряна заслінка наглухо перекривається. При цьому жар в паливі ледве жевріє – котел переходить в режим очікування і майже не виробляє тепла.

Коли температура теплоносія падає до певного значення, заслінка відкривається.

Саморобні котли тривалого горіння, на дровах: рекомендації з виготовлення простих конструкційАле щоб дрова при цьому знову розгорілися повітря потрібно подати примусово, адже тяга майже відсутня. Для цього нам і потрібен вентилятор. Недоліків у такого рішення два:

  • для роботи котла необхідно електропостачання;
  • у конструкції є куповані компоненти: вентилятор, приводить його в дію контролер і термодатчик (такі набори випускаються багатьма виробниками).

Підпалювати паливо не знизу, а зверху

Така технологія отримала назву «верхнє горіння». Ідея проста: завдяки конвективним потоків вогонь прагне рухатися вгору і набагато менш охоче поширюється вниз, так що палива при верхньому горінні вистачить на більш довгий термін. Щоб ще більше сповільнити горіння, повітря подається зверху теж – строго в зону горіння.

Перетворити тверде паливо в газоподібний

Саморобні котли тривалого горіння, на дровах: рекомендації з виготовлення простих конструкційДуже ефективне, але при цьому дуже просте рішення.

Які-небудь хімічні препарати або складне обладнання не потрібно.

Виявляється, якщо дрова чи іншу органіку нагріти до високої температури при обмеженому доступі кисню (щоб не загорілися), вони почнуть розкладатися на різні газоподібні речовини (така суміш називається деревним газом), багато з яких здатні горіти.

Таким чином, топку котла потрібно буде розділити на дві частини: в одній буде відбуватися газогенерація (піроліз), в іншій – спалювання деревного газу.

Така схема не тільки дозволить котла довше працювати на одній закладці, але і забезпечить більш повне згоряння деревини (більш високий ККД і порівняно чистий вихлоп). Так і золи в газогенераторних котлах залишається дуже мало.

Переваги саморобних опалювальних котлів на дровах

Головне достоїнство виготовленого своїми руками котла полягає в його низької вартості. Він обходиться як мінімум в два рази дешевше, ніж покупної агрегат. Крім того, домашній майстер отримує можливість максимально підігнати можливості і параметри теплогенератора під свої потреби.

У той же час треба враховувати, що саморобний котел може бути більш пожежонебезпечним, ніж покупної. Тому при його установці слід з особливою увагою поставитися до правил пожежної безпеки.

Котел на дровах своїми руками

Найбільш доступним матеріалом для виготовлення саморобного котла тривалого горіння як для дому є сталевий прокат – куточки, труби, листи і т. д.

Сталь слід вибирати низьковуглецеву, підходять від марки Ст 3 до Ст 20. Остання є найбільш прийнятною: виготовлені з неї котли є найбільш довговічними (термін служби – до 15 років).

Саморобні котли тривалого горіння, на дровах: рекомендації з виготовлення простих конструкцій

Твердопаливний котел з газового балона

У високовуглецевих марок типу сталь 35 і вище висока температура може спровокувати загартування, внаслідок чого матеріал стане більш крихким. Ідеальним матеріалом для топки є жаростійка легована сталь марок 12ХМ і 12Х1МФ, але вона коштує дорого і звичайної зварюванням не вариться (потрібно варити в середовищі аргону).

Краще використовувати електроди марок МР-3С або АНО-21.

При самостійному виготовленні котла за основу можна брати такі вироби:

Залізна труба

Саморобні котли тривалого горіння, на дровах: рекомендації з виготовлення простих конструкційВідмінна заготівля для топки котла з примусовою подачею повітря.

Автоматику (термодатчик + контролер + вентилятор) можна встановити польську, наприклад, від KG Elektronik (модель вентилятора – DP-02, контролера – SP-05).

Заслінку застосуємо гравітаційну – вона буде автоматично опускатися під власною вагою при відключенні вентилятора.

Бочка

З бочки найзручніше робити котел з верхнім горінням. Найбільш популярний варіант – так звана піч Бубафоня (авторство Афанасія Бубякина), прототипом для якої став відомий «довгограючий» котел марки Stropuva.

Буржуйка

«Легким рухом руки» буржуйку перетворимо в котел з частковою газогенерацией. За зразок візьмемо популярну піч «Професор Бутаков» та її імпортний аналог – піч Breneran (до 2005-го року — Bullerjan).

Інструкція по виготовленню

Розглянемо коротко особливості процесу виготовлення кожного котла.

Котел з примусовою подачею повітря

Щоб прилад працював на одній порції дров близько 12 год, об’єм його топки повинен становити 112 л. За відсутністю труби її можна виготовити з сталевих листів товщиною 4 мм.

Навколо топки необхідно спорудити теплообмінник об’ємом 50 л. Всередині нього слід розташувати димогарні труби (ду 50).

Колосникові ґрати, на яку буде складатися паливо, пропонується зробити з рівнополичного куточка 50х5 мм.

Саморобні котли тривалого горіння, на дровах: рекомендації з виготовлення простих конструкцій

Котел з вентилятором саморобний

Його слід розташувати так, щоб зовнішній кут дивився строго вниз – тоді надходить знизу повітря буде розсіюватися найкращим чином.

Топку і теплообмінник потрібно обмотати базальтової теплоізоляцією, після чого вся конструкція поміщається в корпус з дверцятами.

Повітропровід з вентилятором і гравітаційної заслінкою монтується на задньої стінці, на рівні зольної камери.

Котел з верхнім горінням

Саморобні котли тривалого горіння, на дровах: рекомендації з виготовлення простих конструкційУ фірмових котлах цього типу є два елементи, які обивателю виготовити дуже складно:

  • камера попереднього нагрівання повітря;
  • телескопічний повітровід, через який підігріте повітря подається в зону горіння.

Творець печі Бубафоня запропонував замінити ці вузли дотепним пристосуванням.

Воно являє собою важкий млинець з отвором всередині, до якого приварена труба.

Ця конструкція може рухатися в бочці-корпусі так само, як поршень у шприці. Блін укладається на паливо, по мірі прогорання якого (нагадаємо, що розпал здійснюється зверху) він буде поступово опускатися вниз. При цьому повітря буде засмоктуватися через трубу прямо під блін, тобто в зону горіння.

Проблема підігріву повітря вирішується наступним чином: до нижньої сторони млинця радіально приварюються куточки, так щоб їх зовнішні кути дивилися строго вниз. Таким чином, ми отримаємо канали, по яких повітря, що поступає в центральний отвір, буде направлятися на периферію, тобто до стінок корпусу. За час шляху він нагріється до потрібної температури.

Якщо діаметр корпуса, а відповідно і поршня-млинці, не дуже великий, канали з куточка слід зробити вигнутими. В іншому випадку повітря не встигне нагрітися.

Завдяки тому, що вступник повітря має високу температуру, в Бубафоне спостерігається частковий піроліз, що підвищує ефективність печі. У зв’язку з цим доцільніше робити агрегат не з бочки, а з газового балона: його куполобразная верхня частина послужить відмінною камерою згоряння для деревного газу.

Саморобні котли тривалого горіння, на дровах: рекомендації з виготовлення простих конструкцій

Піч Бубафоня саморобна

На приєднану до млинця трубу встановлюють заслінку з ручним управлінням. Також необхідно уникнути підсосу повітря через отвір у кришці, крізь яке проходить повітрозабірні труба. Герметизувати його не можна, так як труба повинна мати можливість вільно рухатися. Проблема вирішується установкою гільзи, що охоплює трубу.

Чим довше вона буде, тим більше стане гідравлічний опір зазору між гільзою і трубою, при цьому несанкціонований приплив повітря, відповідно, буде зменшуватись.

Буржуйка з частковим піролізом

Внутрішня частина теплогенератора являє собою сталеву коробку, розділену на три відсіки:

  • Нижній (приблизно 25% висоти) є зольної камерою, над якою встановлена чавунна решітка або гратчастий під із сталі товщиною 4 мм.
  • Верхній відсік також займає 25% висоти коробки і відокремлюється від середнього відсіку сталевий перегородкою, не доходить до задньої стінки на 20% — 25% довжини коробки. У перегородці є отвори, загальною площею приблизно 7% від горизонтального поперечного перерізу коробки. Середній і верхній відсіки є топкою: перший відіграє роль камери газогенерації, другий служить для допалювання деревного газу.
  • В герметично закривається дверцята топки врізаний повітрозабірний патрубок з заслінкою – піддувало. Від стану цієї заслінки залежить потужність тепловіддачі печі. Ще одна заслінка – шибер – встановлюється в димоході. В ній виконується виріз, площа якого становить 25% від загальної площі деталі.

    Шибером регулюють режим роботи печі: при растопе його повністю відкривають, завдяки чому паливо має можливість засвітитися. Потім шибер перекривають — і піч переходить в режим тління з утворенням піролізного газу. Заслінка піддувала при растопе також переводиться в повністю відкрите положення, а після виходу на піролізний режим перекривається на необхідну величину.

    Між піччю і вертикальним димоходом обов’язково повинен бути горизонтальний ділянку довжиною від 0,8 до 1 м, функція якого полягає в уповільненні згоряння димових газів.

    Зазвичай печі цього типу експлуатують як конвектори: всередині встановлюють декілька вертикальних труб, які на 2/3 своєї діаметру знаходяться прямо всередині топки. Завдяки такому розташуванню, проходить через труби повітрю вдається відібрати 70% вироблюваного піччю тепла. Діаметр труб може становити від 60 до 100 мм. Цей діапазон враховує теплопровідність повітря і його в’язкість, так що виходити за його межі не рекомендується.

    Відео на тему

    Сподобалася стаття? Поділитися з друзями: