Разновидности отопительных котлов на дровах

Особенности конструкции моделей на твердом топливе

Решив своими руками изготовить агрегат для отопления частного дома, нужно познакомиться с особенностями конструкции оборудования, использующего твердое топливо.

Простой дровяной

Наиболее простым для изготовления своими руками является дровяной котел. Этот вариант нередко используют для организации отопления дачи.

Конструкция установки:

• топка, снабженная дверкой;
• емкость для сбора золы;
• колосники;
• дымоход;
• задвижка;

патрубки для введения и выведения теплоносителя.

Пиролизный

Этот вариант отопительного агрегата более эффективно работает, но он имеет сложную конструкцию, поэтому изготовить его самостоятельно будет намного сложнее.

Особенностью агрегата является наличие двух топок. В одной из них будет сгорать топливо, а во второй – образующийся при этом пиролизный газ. Схема установки включает в себя следующие элементы:

• топку, в которой установлены форсунки;
• газифицирующий отсек;

• систему отведения продуктов сгорания и подачи воздуха;
• отсек загрузки топлива;
• теплообменник;
• систему автоматики, включающую датчики, контролирующие давление и температуру в агрегате.

Пеллетный

В качестве топлива для этого оборудования используются прессованные опилки. Работает агрегат по простой схеме:

• в процессе сгорания пеллет образуется газ;
• тепловая энергия газа передается теплоносителю, циркулирующему в теплообменнике.

Схема установки:

• топка, оборудованная воздушным окном;
• корпус с бункером, в который засыпаются пеллеты;
• чугунный теплообменник;
• система отведения продуктов сгорания;
• автоматические системы управления.

Критерии выбора

Прежде чем рассматривать варианты покупки надо определить:

1. Кто будет истопником и с какой периодичностью вручную загружать топливо:

• три-пять раз в сутки;
• один-три раза в сутки;
• один раз в три-шесть дней;
• не чаще одного раза в неделю.

2. Чем топить:

• сухими дровами или брикетами – вариант, не подходящий из-за высокой цены и требования по влажности 20-25%;
• обычными поленьями с влажностью до 40%, пролежавшими под навесом до середины осени – реально применимая ситуация;
• дровяным хламом – нежелательный вариант по причине существенных занижений характеристик по мощности и необходимости частой очистки изделия;
• углём – не очень подходящий выбор из-за большой цены, неприятного запаха, грязи, золы и пр.;
• пеллетами – неплохой вариант в случае использования только деревянных, которые надо найти и придумать, где хранить сезонный запас, потому что закупать мелкими партиями не очень приятное занятие.

После ответа на вопросы можно заняться изучением вариантов выбора. Что следует знать:

1. При выборе изделия с ручной загрузкой:

• универсальных котлов нет, конструкция топки и теплообменника разрабатывается под конкретный материал, при использовании которого достигается самый лучший результат;
• чем больше объём топки, тем дольше котёл работает на одной загрузке;
• мощность зависит от используемого топлива из-за различия в температуре горения;
• чем больше и тяжелее агрегат, тем больше у него будет срок службы и выше КПД по причине большой площади теплообменника;
• возможность лёгкой чистки без лишних усилий и использования специальных инструментов, недоступных в свободной продаже;
• периодичность замены расходных материалов – колосников, уплотнителей, их стоимость и наличие в продаже.

2. При выборе изделия, работающего в автоматическом режиме:

• может долгое время работать без присмотра, а одной загрузки хватает на пять и больше суток;
• оснащено горелкой «совкового» типа, где факел пламени пылает в горизонтальной плоскости;
• оборудовано авторозжигом;
• подходят только пеллеты;
• необходимость разрыва потока загрузки для предотвращения возможного возгорания бункера при обратной тяге;
• возможность использования в ручном режиме;
• более высокая цена, чем на модели с автоматизированной загрузкой.

3. При выборе изделия с автоматизированной загрузкой:

• обязательное присутствие оператора до двух раз в сутки;
• оснащено горелкой ретортного типа;
• сплошной поток загрузки на срок более пяти дней при автоматизированной подаче пеллетов из большого бункера;
• отсутствие авторозжига, что требует присмотра для ручного поджигания при потухании;
• возможность использования в ручном режиме с загрузкой угля или дров;
• обязательное наличие бункера или постоянная закупка пеллетов во время отопительного сезона;
• необходимость регулярной чистки теплообменника (один раз в две недели) для поддержания КПД на уровне до 85%;
• требование принятия специальных мер для обеспечения пожаробезопасности.

Агрегат надёжной марки создаст в загородном доме или даче уютную обстановку в неблагоприятный период осенне-зимних холодов.

Вкратце о применении достоинствах и недостатках всех этих котлов.

Твердотопливные

Твердотопливные котлы работают на дровах, угле, топливных брикетах и отходах органического производства. Имеют преимущество в том, что они могут «переварить» всё, что горит — надежные (никакой автоматики), являются энергонезависимыми (в плане электричества).

Недостатками являются: сомнительная регулировка по поддержанию заданной температуры. Также они нуждаются в постоянном участии человека. Максимально возможное время автономной работы 1-2 суток (котлы длительного горения). Ну и конечно вокруг всегда бардак, грязь, пыль (необходимо отдельное помещение под них).

Твердотопливные на пеллетах

Самые сложные, дорогие, занимают огромное место в котельной. Для их горения необходимы топливные гранулы (пеллеты), которые подаются в автоматическом режиме. За счёт автоматической подачи достигается относительная автономность работы. Котел может запустится по температуре окружающего воздуха или теплоносителя. Хорошо регулирует температуру теплоносителя. Можно сделать управление удаленно с помощью смартфона и пр. За счёт большого количества автоматики и сложных механизмов такие котлы сложны в установке, настройке и ремонте.

Газовые

Отличный вариант если по границе участка проведен магистральный газ и его подключение обходится не запредельных денег. В свою очередь они делятся на напольные, настенные (с открытой камерой сгорания и с закрытой). Конденсационные (имеют высокий КПД при правильном подходе ко всей системе) и с обычной камерой сгорания.

При отсутствии магистрального газа любой котел переоборудуется форсунками на сжиженный газ. Необходимо только установить газгольдер.

Преимущество газовых котлов — большой выбор. Различная автоматика для решения любых задач: подключение бойлера косвенного нагрева, теплые полы, удаленное управление, антизамерзание и пр. Полная автономность работы. Занимают мало места (в случае настенного монтажа).

Из недостатков — требуется подключение газа (магистрального или газгольдера, а он в свою очередь требует периодической заправки). В остальном настенный газовый котел — это лучший выбор для частного дома площадью 100 кв. м.

Дизельные

Еще один вид котлов по топливу. Работают автономно. Могут быть огромной мощности. Однако в этом классе очень дорогие модели, которые для загородного дома небольшой площади не приемлемы в плане экономии. Такие котлы больше подойдут под коммерческие объекты (автосервисы т.к. отработанное масло можно туда залить, большие производства…).

Электрические

Относительно недорогие котлы. С полным функционалом и максимальной автономностью в работе. Требуют к себе минимум внимания. Можно собрать любую схему. Относительно первоначальных затрат являются самыми бюджетными. Имеют огромный потенциал и КПД почти 100%. Долговечны. В линейке производителей огромное множество моделей под любые нужды. Также являются очень востребованы как резервные отопители.

Недостатком может стать отсутствие достаточной входной электрической мощности. И большее по сравнению с газом или дровами стоимость кВт/ч.

В остальном являются идеальным вариантом при выборе котла для отопления частного дома. По выбору электрического котла для дома читаем здесь.

Чертеж самодельного котла на твердом топливе: как правильно изготовить

Тем, кто решил самостоятельно собрать котлоагрегат, следует заранее продумать его компоновку и составить рабочие чертежи всех деталей, которые будут участвовать в сборке. Если нет возможности или времени на составление эскизного проекта, можно воспользоваться готовыми наработками, которые выложены в открытый доступ в интернет мастерами, занимающимися изготовлением котлоагрегатов. Но компоновка оборудования может отличаться от требуемой, и в структуру отопителя всё равно придётся вносить изменения.

Твердотопливные котлы длительного горения с водяным контуром для дома — лучшая разновидность для организации экономного и малозатратного обогрева дома. В общем случае агрегат состоит из:

• топки;
• проёма для загрузки топлива;
• зольника;
• системы воздуховодов;
• дымохода;
• дверок топки и зольника;
• водяного теплообменника;
• элементов системы управления;
• подводящего и отводящего патрубков.

Один из лучших вариантов изготовления котла — сделать его корпус из стальной трубы или обечайки газового баллона либо воздушного ресивера. Для этого подбирают детали нескольких типоразмеров, чтобы они вставлялись одна в другую. Зазор между стенками должен находиться в пределах 4-6 см. Меньшее расстояние приведёт к тому, что вода будет быстро нагреваться и вскипать. Процесс парообразования будет сопровождаться повышенным шумом. Увеличивать расстояние нерационально: одновременно с этим растет материалоёмкость, вес агрегата и количество воды, которую также надо прогреть.

Для обеспечения безаварийной работы котлоагрегата, на него устанавливают приборы безопасности и элементы автоматизации или управления. В первую очередь отопительный контур оснащают расширительным баком для компенсации температурного расширения воды. На выходе устанавливают «группу безопасности» — манометр, предохранительный клапан и воздухоотводчик. Дополнительно необходимо предусмотреть монтажное место для размещения термометра.

6 Водонагревательный агрегат

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:

1. 1. Для поддержки температуры необходимо периодически подкидывать в котел новые поленья.
2. 2. В процессе продолжительной эксплуатации система нуждается в чистке, так как на стенках и внутри дымохода скапливается сажа.

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.

Основные разновидности самодельных котлов

Если вы собираетесь сделать котел долгого горения своими руками, то вам обязательно пригодится информация из нашего обзора. В последующих разделах мы расскажем, как самому сделать отопительный агрегат той или иной конструкции, дадим несколько наиболее легких схем, опубликуем информацию о наиболее распространенных котлах длительного горения

Давайте пока уделим внимание последнему вопросу

Пришла пора рассмотреть самые актуальные варианты котлов длительного горения, которые мы сможем собрать своими руками в домашних условиях. Все они будут питаться дровами. Что касается угля, то достать его сложнее, а еще он приводит к возникновению больших температурных нагрузок на отопительные агрегаты. В следующих разделах мы дадим чертежи твердотопливных котлов длительного горения и дадим объяснительную информацию.

Шахтный котел длительного горения

Мы можем изготовить самый простой шахтный котел своими руками. Он реализован по схеме с нижним горением. Основой агрегата является вместительная загрузочная камера, которую часто называют шахтой. Обладая вертикальной конструкцией, она позволяет вместить большое количество дров. По мере горения они проваливаются вниз, а продукты сгорания отправляются через колосниковую решетку в зольник.

Если мы взглянем на схему шахтной печи (котла), то мы обнаружим, что пламя у нас бушует вовсе не в шахте, а в соседней камере, откуда получаемое тепло поступает в жаротрубный теплообменник. А остатки тепловой энергии направляются в дымоход. Горение здесь длительное и определяется объемом шахты – загрузив сюда большое количество дров, можно смело отправляться спать.

Пиролизный котел

Давайте посмотрим, как устроен пиролизный котел и как сделать этот агрегат своими руками. Проще всего объяснить принцип работы этого агрегата на примере буржуйки. Здесь мы видим объемную камеру сгорания, которая реализует длительное горение. Получившиеся продукты сгорания отправляются в камеру дожигания, в которую подается вторичный воздух. В результате этого образуется большое количество тепла. Нам остается только дооснастить буржуйку жаротрубным теплообменником.

Существуют десятки чертежей котлов длительного горения на дровах, построенных на пиролизном принципе работы. Они отличаются расположением камер сгорания и дожигания, наличием и отсутствием дутьевых вентиляторов и автоматики, а также способами регулировки интенсивности процесса сжигания дровяного топлива. Но в целом их принцип работы одинаков.

Печи-котлы Бубафоня

Бубафоня представляет собой печь, а ее модификация – это водогрейный дровяной котел с подачей воздуха сверху, через прижимной поршень. Мы уже не раз писали о таких печах в наших обзорах, теперь настало время поговорить об агрегатах с отопительным контуром. Для реализации контура мы можем задействовать три схемы:

• Установить теплообменник на дымовую трубу – самый простой вариант;
• Соорудить вокруг корпуса котла сплошную водяную рубашку;
• Обварить корпус агрегата трубами, по которым будет циркулировать теплоноситель.

Какую схему выбрать – решать вам. Кстати, котлы Бубафоня, за счет вместительных камер, помогут реализовать длительное горение продолжительностью до 24 часов и даже больше.

Котлы длительного горения Бубафоня работают на дровах, в них реализована схема верхнего горения.

Котлы-печи Булерьян

Изначально Булерьяны были (и есть) печами конвекционного типа. Они оснащаются мощными конвекторами, позволяющими буквально за 20-25 минут прогреть помещение большого размера. Появившись изначально в Канаде, эти печи добрались и до России, которая тоже может похвастаться суровым климатом (действительно для некоторых регионов). Умельцы превратили печи в котлы, немного поработав над конструкцией конвекторов – теперь по ним циркулирует не воздух, а теплоноситель.
Правда, котлы Булерьяны не могут похвастаться длительным горением, так как отличаются не самыми большими камерами сгорания. Некоторые из них обладают свойством гореть до 10-12 часов, некоторые – чуть дольше. Но рассчитывать на 24 часа все-таки не приходится. Зато они отличаются высокой эффективностью и способностью максимально быстро отдавать тепло в отопительные системы.

Меры безопасности при использовании отопительного оборудования

• Регулярно чистить дымоход — в силу использования твёрдого топлива, дымоход такого устройства засоряется быстрее, чем у котла, который использует только газ. Если не чистить дымоход, то со временем может пропасть тяга, что ведёт плохому прогоранию топлива, образованию большого количества угарного газа, задымлению помещения и риску отравлений.
• Не использовать покрашенную, ламинированную или пропитанную древесину — побочные продукты горения, образующиеся при сгорании пропитки или покрытия, усиливают загрязнение дымохода, что ведёт к последствиям, указанным выше. Помимо этого, продукты их горения сами по себе токсичны, а попадание дыма, содержащего их, в комнату дополнительно увеличивает риск отравления.
• Используйте для топки дрова, влажность которых не превышает 20%.
• Под использование газово-дровяного котла нужно выделить отдельное помещение.

​

• В комнате, где планируется размещение прибора, должна быть обустроена бетонная «подушка» и вентиляция.
• Прибор должен быть изолирован от жилых помещений.
• Дрова следует хранить отдельно от устройства в сухом проветриваемом помещении.
• При монтаже комбинированного котла лучше выбрать место, где будет доступ к газу, электричеству и водопроводу.
• После подключения проверьте герметичность вех соединений.
• Автоматика подключается через отдельный кабель, который необходимо заземлить.
• Пуск и наладку котла целесообразно доверить специалисту.

Как правильно организовать отопление

В частных коттеджах, предназначенных для круглогодичного проживания, котлы длительного горения, оснащенные теплообменниками, врезаются в отопительную систему. Теплоноситель несет тепловую энергию, получаемую при горении дров, к радиаторам.

В небольших дачах на 1-2 комнаты нет необходимости в отопительной системе автономного типа, рациональнее использовать печь-конвектор типа «Булерьян». У моделей, работающих по принципу конвекции, стенки топок состоят из открытых металлических трубок, которые приварены друг к другу в вертикальном положении.

Система отопления дома с помощью твердотопливного котла

В процессе сгорания дров нагретый воздух по трубкам поднимается вверх за счет действия конвекции, а на его место поступает холодный воздух.

Выбор топлива

Разместить котел на дровах длительного горения можно как в доме, так и в оборудованной котельной либо в небольшой отдельно стоящей пристройке к частному коттеджу. При этом нужно будет отвести отдельное место для топлива: древесины, угля, торфа и пр.

Самым востребованным видом топлива чаще всего являются отходы деревообрабатывающей промышленности. Но данный вид топлива низкокалорийный, поэтому требуется его большой расход.

Древесина — самый популярный вид топлива для домашней котельной

От выбора и степени влажности сырья будет напрямую зависеть его теплотворная способность. Топливо с самой высокой производительностью — сухие дрова, качество которых в идеале должно быть одинаково высоким от закупки к закупке. Максимальная длина топлива — 40 см.

Инструкция по изготовлению

Приступая к производственному процессу, необходим начать с подготовки всего самого необходимого:

• Трубы со следующими диаметрами – 30 см, 5-6 см, 10 см (толщина стенок каждой – не менее 3 мм)
• Стальной лист по толщине более 4 мм
• Болгарка
• Аппарат для сварки
• Ручные инструменты

Располагать котел рекомендуют на выровненной твердой поверхности. Если такая установка будет монтироваться дома в котельной, следует подумать об обустройстве фундамента, несколько слов о котором будет сказано позже.

Приступаем к изготовлению котла:

1. Берется подходящая по характеристикам труба и отрезается кусок от 70 до 100 см. Малая длина не позволит загрузить достаточное количество дров, большая – сделает закладку крайне неудобной
2. Теперь необходимо соорудить распределитель. Чтобы он свободно двигался, его диаметр делается на 15-25 мм меньше основной трубы

В центре круга требуется просверлить отверстие диаметром 15 мм – через него будет поступать воздух в камеру горения. Чтобы диск плотно не прилегал к паленьям и оставалось пространство для циркуляции воздуха, необходимо приварить ко внутренней его стороне крыльчатку – несколько пластин высотой до 5 см

Труба диаметром 5-6 см приваривается по центру регулятора, при этом ее высота делается на 10-15 см больше котла
Как упоминалось ранее, вверху рекомендуется сделать заслонку, которая позволит регулировать тягу в любой момент, тем самым контролируя процесс тления
Внизу болгаркой вырезается дверца, посредством которой будет удаляться зола

Также в нижней части котла надежно приваривается дно
Вверху необходимо пустить горизонтальную дымоходную трубу диаметром 8-10 см и длиной не более 40 см (именно она пропускается внутри теплообменника)

Завершающий штрих конструкции – крышка для котла, в которой вырезано отверстие под воздухозаборную трубу. Она должна как можно плотнее запирать камеру

Хорошей альтернативой дровам является брикеты отопления — смотрите наш обзор

Дымоход и отражатель

Стенки котла будут постоянно раскаляться и излучать тепловую энергию. Если установка монтируется для отопления небольшого помещения, следует расположить вокруг нее отражатели – они будут распределять поток, увеличивая поступления тепла во внутрь.

Если печь будет располагаться в помещении с постоянным пребыванием людей, следует подумать об их безопасности. Один из вариантов решения вопроса – обложить конструкцию кирпичной кладкой.

Дымоход можно сделать из трубы 20 мм. Горизонтальный прямой участок должен на 5-10 см быть больше диаметра топочной. Выводить его на улицу необходимо с минимальным количеством перегибов – 2 по 45 градусов.

Несколько других особенностей:

• Дымоход рекомендуется делать разборным, чтобы 2-3 раза в сезон его можно было без труда почистить от копоти
• Соединяться участки дымохода должны в направлении, противоположном движению газа
• Все конструкции и предметы, которые подвержены легкому воспламенению, должны быть отнесены на безопасное расстояние

Возводим фундамент

Можно предположить, что печь длительного горения на дровах будет постоянно разогреваться до высоких температур. Простой выровненный пол для не нее является не самым лучшим решением – следует возвести фундамент.

Основание можно выложить из жженого кирпича или бута. Они не раскаливаются под действием повышенных температур. Все те, кто желает сделать более основательный фундамент, могут залить цельную монолитную плиту.

Котел можно также установить на ножки, которые легко варятся из швеллера. Они прячутся от глаз за кирпичной кладкой.

Использование котла

Поступать в котел длительного горения на дровах воздух должен, в отличие от классической печи, в определенном количестве. Чтобы этого достичь, закладку необходимо делать в полном объеме, стараясь не оставлять свободных полостей. Рекомендуется к поленьям добавлять опилки, пеллеты, торф или сгораемый мусор.

Закладывать топливо необходимо по следующей инструкции:

1. Снять крышку и удалить регулятор с бака
2. Заложить плотно топливо
3. Разбрызгать поверху горючую жидкость
4. Установить регулятор, накрыть крышкой и открыть заслонку
5. Брось в воздушную трубу лучину и когда начнется тления заслонку прикрыть

Подводим итоги

Простой котел длительного горения на дровах готов. У становить такую конструкцию можно в любом неотапливаемом помещении: от небольшого гаража до мастерской. Если все было сделано правильно – сомневаться в эффективности и высоком КПД не придется.