Как сделать котел под дрова
Создание экономного котла на дровах своими руками
Для отопления частного дома можно сделать котел на дровах своими руками. Чтобы агрегат был экономным и обладал высоким КПД, рекомендуется подготовить к нему чертежи и определиться с типом его устройства. При отсутствии навыков в сварочных работах можно сделать простое отопительное устройство. Пиролизный аналог вполне реально собрать при наличии определенных знаний.
Чтобы отопить частный дом, квартиру или офис, устанавливается котел. Он может работать на газе, электричестве, дровах. Не рекомендуется самостоятельно изготавливать газовые котлы. Такое оборудование должно соответствовать определенным техническим требованиям.
Электрические агрегаты просты в эксплуатации, но из-за высокой цены на электроэнергию они невыгодны. Специалисты советуют устанавливать такое оборудование:
Для сборки жидкотопливного котла потребуются определенные знания и форсунки. Проще сделать котел на дровах. Его можно установить в частном доме, на разных объектах промышленного и коммерческого сектора.
Предварительно специалисты рекомендуют определиться с моделью твердотопливного агрегата. По принципу действия различают следующие приборы:
Чаще всего домочадцы самостоятельно собирают котлы длительного горения. Такие устройства не требуют значительных финансовых затрат и просты в эксплуатации. На конструктивное исполнение котла влияет доступность и стоимость материалов, вид топлива и особенности циркуляции теплоносителя.
Чтобы самодельный дровяной агрегат был долговечным, специалисты советуют изготавливать его из нержавеющей жаростойкой стали либо чугуна. Чаще котел собирают из листовой стали толщиной более 4 мм. Для обеспечения естественной циркуляции теплоносителя применяют контуры отопления и арматуру значительного диаметра.
Дополнительно накопительная емкость размещается на высоте. При отсутствии такой возможности специалисты советуют воспользоваться циркуляционным насосом, который уменьшит диаметр труб. Окружность патрубков должна быть не меньше 32 мм. Для их изготовления подойдет стальная труба с толстыми стенами. В качестве контура отопления используется оцинкованная сталь. Отдельное внимание уделяется герметизации резьбовых соединений.
Простые самодельные котлы на дровах состоят из двух емкостей, помещенных друг в друга. Внутренняя часть предназначена для топки, а внешняя используется в качестве нагревательного бака. Такой агрегат может работать на дровах и прочих видах твердого топлива. Минус дровяного котла — низкий КПД. При отоплении объекта наблюдаются значительные расходы дров и постоянная недостача тепла.
Конструкция пиролизных котлов представлена в виде двух камер сгорания. Одна предназначена для топлива, а вторая — для пиролизного газа. Некоторые детали такой модели стоят дорого, поэтому сделать пиролизный котел может не каждый человек. Но в продолжительной перспективе агрегат себя окупает за 3 сезона.
В XX веке большим спросом начали пользоваться пеллетные котлы. Они работают на прессованных опилках. Их принцип работы заключается в том, что тепло передается от газа, который выделяется при сгорании опилок. Теплоноситель, установленный в теплообменнике, нагревается. Чтобы система отопления работала эффективно, рекомендуется использовать теплообменник из чугуна. Для него характерен максимально высокий показатель теплоотдачи. Деталь не подвергается коррозии.
Чтобы повысить КПД всей системы на 15%, рекомендуется сделать самодельный котел на дровах с водяным контуром-рубашкой вертикального либо горизонтального трубопровода. В таких агрегатах используется не только вода. Теплоносителем может быть любая жидкость, для которой характерна достаточная теплоемкость.
В водяном котле на дровах своими руками особое внимание уделяется герметизации. Водяная рубашка представлена в виде топки, размещенной в бочке. Если в агрегате предусмотрен горизонтальный трубопровод, то горячая труба приподнимается над холодной. Когда размещение вертикальное, теплообменник располагается строго вертикально либо под незначительным уклоном.
Специалисты советуют прокладывать трубы в шахматном порядке. В таком случае увеличивается КПД всей системы отопления. Современный самодельный котел для водяного отопления на дровах лучше делать из жаропрочной стали. Для неё характерна высокая теплопроводность.
Можно собрать котел на дровах, воспользовавшись старым газовым баллоном, металлическими уголками, металлической решеткой, чугунной дверцей, листом металла и трубой. Из баллона удаляется вентиль. Для этого используется молоток. Из верхней части вырезается отверстие под дверцу.
Из уголков варится рама. К ней присоединяют дверцы. Сама рама фиксируется к баллону. В дверцах и раме делают отверстие, чтобы установить крепежные элементы, предварительно соединенные между собой. В емкости вырезается отверстие под решетку так, чтобы оно располагалось внизу будущего агрегата.
Решетка приваривается к отверстию с помощью сварочного аппарата. Для получения коробки без крышки потребуется к вырезанной части приварить 4 металлические полосы. Полученная деталь присоединяется ко дну котла. Ящик будет использоваться в качестве зольника.
Снизу приваривают ножки. Они обеспечат устойчивое расположение котла на основании. Вверху делают отверстие для дымоотвода. Присоединяется соответствующая труба. Полученный отопительный агрегат лучше устанавливать в отдельном помещении, соответствующем строительным и пожарным нормам.
Можно собрать отопительное устройство, используя листовой металл разной толщины: 4—5 мм и 10—12 мм. Дополнительно потребуются металлические уголки, решетка и трубы для отвода дыма. Чтобы сделать стенки котла, используется листовой материал. Из него также делают 2 перегородки.
В детали, которая будет устанавливаться вверху оборудования, вырезается отверстие для будущего дымохода. Ко дну приваривают боковые стенки, а к вертикальным элементам — металлические полосы шириной 3 см. Последний шаг выполняется с целью монтажа колосниковой решетки. К боковым панелям присоединяют металлические опоры, представленные в виде полос.
Из металла вырезают дверцы. Их устанавливают на котел с помощью крепежей. Для топки и зольника рекомендуется сделать отдельные заслонки. Для повышения продуктивности котла можно смонтировать перегородки. Они будут препятствием на пути движения воздуха.
На следующем этапе обустраивается дымоход. Для этого в листе металла для крышки выполняется отверстие. К нему приваривается гильза высотой 200 мм (для монтажа дымоотводной трубы).
Крышка с помощью сварки прикрепляется к корпусу котла. Монтируется сам дымоход. Для повышения эффективности прибора рекомендуется обложить его шамотным кирпичом. Этот материал будет постепенно отдавать тепло. Кладку лучше выполнить на расстоянии 15 см от корпуса устройства. Воздух в созданном пространстве будет нагреваться, создавая дополнительную тепловую энергию.
Агрегат этого типа представлен в виде двух камер: в первую загружается топливо, а во вторую попадают отработанные газы и вторичные воздушные массы, обеспечивающие продолжительное горение. Прибор можно сделать из металлической бочки объемом 200 литров. Предварительно с нее срезается крышка, после чего к ней приваривается бортик.
Для изготовления поршня потребуется массивная заготовка. В крышке вырезают отверстия, чтобы установить воздуховод. С боковой части приваривается дымоходная труба. На её верхнем торце устанавливается заслонка. Она будет регулировать количество поступающих воздушных масс. Снизу поршня привариваются ребра, необходимые для утрамбовки топлива.
При эксплуатации такого котла дрова будут загружаться в топку. Сверху монтируются крышка и поршень. В процессе сгорания топлива дрова тлеют, и выделяется газ. Температура в верхней камере может достигать +900 °C. Если пиролизный котел собран правильно, он сможет работать более 24 часов (за счет продолжительного горения).
Водогрейный простой котел можно сделать на основе самодельной печи длительного горения. Чтобы соорудить её, потребуется металлическая бочка, швеллер, труба на 100 мм и листовой металл. Верх бочки срезается по кругу. Из полученной части делают крышку. В центре выполняется отверстие на 10 мм больше в диаметре, чем внешнее сечение 100-миллиметровой трубы.
Из металлического листа вырезается второй круг. Его диаметр должен быть на 3 см меньше внутреннего диаметра самой бочки. На следующем этапе приваривается труба воздуховода. Её длина должна превышать высоту бочки на 20 см. С другой стороны к кругу приваривается швеллер. Он нужен для обеспечения зазора между топливом и прессом.
Вверху резервуара выполняется отверстие, равное сечению трубы для дымохода. С помощью сварки приваривается колено, которое соединит агрегат с вертикальной частью дымохода. Из полученной печи легко можно сделать котел с водяной рубашкой. С помощью последнего элемента отопительный агрегат включается в систему отопления за счет его обвязки.
Теплообменник либо водяная рубашка изготавливается несколькими способами. Специалисты советуют в области горения древесины с внешней стороны бочки обустроить с помощью сварки металлический короб с двумя патрубками. Внутри полученной рубашки циркулирует теплоноситель, который нагревается от горячей бочки. Чтобы не зависеть от места нахождения прибора, в обвязку включается циркуляционный насос. Процесс отопления дома на дровах может вызвать у домочадцев определенные трудности:
Грамотно сделанный котел на дровах обладает рядом преимуществ, включая КПД выше 80%, экономность, возможность использовать дрова с опилками и стружкой, постепенный обогрев здания. Самодельный отопительный агрегат не требует обустройства фундамента. Экологичность, высокая безопасность и отсутствие необходимости в профессиональном обслуживании — дополнительные плюсы котла на дровах, собранного своими руками.
Самодельный ракетный котёл. Личный опыт
Темы, посвящённые котлам, самодельным печам и отопительному оборудованию, пользуются неизменной популярностью на FORUMHOUSE. Это неудивительно. Ведь в связи с постоянным ростом цен на энергоносители, трудностями и дороговизной подключения к магистральному газу, многие задумываются о поиске альтернативы «голубому топливу».
Несмотря на большой выбор готовых заводских изделий, наши энтузиасты создают свои собственные конструкции систем отопления. Особый интерес представляет твердотопливный котёл, построенный пользователем нашего портала с ником Perelesnik. Он привлёк повышенное внимание, т.к. в основу его работы положен принцип действия ракетной печи. В этом материале мы расскажем об основных этапах разработки котла, предшествующих его строительству.
С чего всё началось
Прежде чем перейти к техническим особенностям котла, стоит заострить внимание на предыстории его строительства.
В мой дом заведён газ, но я периодически задумывался над тем, чтобы перейти на отопление твёрдым топливом. Останавливало лишь то, что газовое отопление было выгодно, и переход на дрова оказывался не рентабельным. Дом я отапливал электродным котлом мощностью 7 кВт, работающим в связке с кондиционером, который эксплуатировался «на обогрев». При сильных заморозках дом дополнительно подтапливался котлом, работающим на газе. И вот газ подорожал…
Прежде, чем иди и сразу покупать «нечто» под названием «твердотопливный котёл», Perelesnik начал изучать предмет. Он ознакомился с перечнем оборудования, предлагаемого в магазинах, посмотрел, как работают котлы у соседей, понял, какие наиболее частые проблемы возникают, изучил отзывы в Интернете.
Также среди основных требований к котлу перечислялось:
Самое интересное, что все эти требования планировалось «уложить» в бюджет, не превышающий 500 долларов, за исключением стоимости работы.
Достаточно лишь поверхностно ознакомится с требованиями, чтобы понять, что найти твердотопливный котёл, отвечающий всем пунктам списка, задача непростая. Поэтому Perelesnik решил идти двумя путями:
В ходе поисков и дальнейшего изучения информации, оба варианта отпали. Из-за технических особенностей: «капризности» работы на «мокрых» дровах, невозможности работы на малой мощности и т.д. не подошли пиролизные котлы длительного горения. Также не устроили «самоделки», найденные на просторах «всемирной паутины». Оставался третий вариант – на основе своих знаний и приобретённого опыта разработать конструкцию твердотопливного котла «под себя».
Ракетный котёл – теория
В ходе своих поисков Perelesnik наткнулся на ракетную печь, и эта конструкция его «зацепила».
Ракетная печь привлекла меня тем, что для её работы не требуется какой-то особый дымоход, можно сказать, что он и вовсе не нужен. У ракетной печи отличная тяга, причём без использования всяких вентиляторов. Её конструкция обеспечивает высокотемпературный дожиг печных газов. Она не требовательна к качеству топлива, эффективно работает на разных мощностях.
Дело оставалось за малым – сделать из печки котёл. Забегая вперёд, скажем, что от идеи до воплощения печи «в металл» прошёл почти год. Сюда вошло несколько месяцев на поиски оптимальной конструкции, расчёты, эксперименты. Непосредственно на изготовление котла ушло три месяца, но результат того стоил.
Удалось сделать устройтво, которое отвечало практически всем требованиям списка (за исключением того, что догружать топливо можно лишь тогда, когда предыдущая партия прогорит до состояния углей). Более того, удалось уложиться в планируемый бюджет, хотя для строительства внутренних частей и деталей котла использовалась «нержавейка» и применялась самодельная жаростойкая керамика.
Perelesnik разработал схему, на которой наглядно представлен принцип работы его котла.
Чтобы понять, почему за основу котла была выбрана именно ракетная печь, стоит заострить внимание на теоретической части.
Ракетные печи хорошо известны. Их строят энтузиасты и самодельщики по всему миру. Подкупает простота их конструкции, возможность обойтись без использования дорогих материалов, большая вариативность таких печей. Ракетная печь может быть как небольшой – походной (на них готовят еду), сделанной из кусков металлических труб и консервных банок.
А также большой, отопительной, с массивным теплонакопителем и встроенной лежанкой. Такая «ракета» отлично вписывается в дизайн современного коттеджа.
По словам Perelesnik, большую помощь в разработке его котла оказала книга американских авторов «Ракетные печи». В ней наглядно, и что самое главное – просто и доходчиво – объясняются базовые принципы самостоятельного строительства ракетных печей. Из этой книги также были заимствованы основные размеры и пропорции «сердца» ракетного котла – т.н. «J-трубы».
В «ракете» создаются отличные условия для горения. Топливо и печные газы сгорают полностью. Полученное тепло не «отбирается», пока не завершатся все реакции, и только затем оно используется.
Газы, во время прохождения по удлинённому каналу, смешиваются с уже нагретым воздухом и приобретают температуру, которая наилучшим образом способствует всем процессам горения. Также сгорает углерод, который при недожоге откладывается в виде сажи.
За счёт большого температурного перепада, который возникает на входе и выходе канала вертикальной трубы, возникает мощная естественная тяга. Соответственно, отпадёт необходимость в строительстве высокого дымохода, который обеспечивает тягу в обычных печах.
Следует учесть, что газы, поступающие в дымовой канал, имеют высокую температуру. Чтобы выработанная печью энергия не вылетала «в трубу», нужно забрать часть этого тепла. Для этого к ракетной печи пристраивается лежанка, куда, по выложенным горизонтально кирпичным каналам, запускаются дымовые газы. Получается теплоаккумулятор. Второй вариант – печь дополняется водяной рубашкой. Отсюда уже рукой подать до твердотопливного котла.
Оттолкнувшись от этой базы, Perelesnik решил – надо делать котёл, работающий по принципу действия ракетной печи.
Всё, что мне осталось – это построить такой котёл. Для этого нужно рассчитать его размеры под требуемую мне мощность, подобрать все необходимые материалы и сделать такой «аппарат».
Об основных этапах строительства ракетного котла, с подборкой фотографий ключевых узлов, будет рассказано во второй части материала. Не пропустите!
А нетерпеливые читатели могут узнать всё о ракетном котле в теме, созданной пользователем нашего портала Perelesnik. На FORUMHOUSE можно знакомиться с пошаговым руководством по разработке системы отопления. Здесь представлены конструкции самодельных пиролизных котлов. На нашем портале есть статьи, где рассказывается, как дёшево отопить загородный дом», также представлен обзор самых популярных твердотопливных каменных печей. Посмотрите видео, где показывается, для чего нужен двухтопливный котёл.