Как сделать твердотоливный котел длительного горения
Содержание
Как сварить котел отопления своими руками
Как правильно сварить котел отопления подобного типа? Помимо сварочного аппарата для этого потребуются следующие материалы и инструменты:
- Листовая сталь, марки которой подбираются из данных таблицы, показанной выше. Для камеры сгорания толщина металла должна составлять 3-4 мм. Корпус можно сделать из стали меньшей толщины – 2-2,5 мм;
- Трубы для изготовления теплообменника. Их оптимальный диаметр 40 мм. Такой размер позволит быстро нагреть теплоноситель. Количество регистров — от 3 до 6;
- Как сварить котел отопления без режущего инструмента? Лучше всего для разрезания листов стали использовать «болгарку» со специальными дисками по металлу;
- Дверцы для топочной камеры и поддувала. Также нужно приобрести чугунные колосники. Это необходимо сделать заранее, так как по размерам комплектующих будут изготавливаться проемы и крепежные части котла;
- Уровень, рулетка и карандаш (маркер) для нанесения разметки;
- Защитный инвентарь – перчатки, маска сварщика, прозрачные рабочие очки и одежда из плотного материала с длинными рукавами.
Для наглядности можно посмотреть, как сварить отопление в частном доме. Видео или фотоматериалы помогут в работе, так как в них наглядно показаны все этапы и особенности их выполнения. Однако это нужно сделать только после составления чертежа и подготовки всех инструментов и комплектующих. Это относится ко всем этапам изготовления комплектующих, так как сварить отопление своими руками, включая котлы, регистры, гребенки, невозможно без правильной схемы.
Важно также подготовить место работы до того как сварить отопление в гараже. Чаще всего процесс изготовления проходит именно в нем.
Для начала нужно обеспечить максимальное свободное пространство, убрав лишние предметы. В целях безопасности также из гаража следует вынести легковоспламеняющиеся жидкости – бензин, масло и т.д. И только после этого можно приступать к работе — сваривать отопление в гараже. Правильная сварка котла отопления заключается в изготовлении двух составляющих – непосредственно корпуса котла и теплообменника.
Теплообменник
Этот элемент изготавливается до того, как сваривается котел отопления. Впоследствии он будет установлен в конструкцию, которая будет напрямую зависеть от его фактических габаритов.
Конструктивно он представляет собой 2 прямоугольных бака, соединенных между собой трубопроводами. Оптимальная толщина материала должна составлять 3-3,5 мм. Это связано с высокими температурами, которые будут воздействовать на поверхность. Специфику его изготовления можно посмотреть на видео — как сварить отопление в частном доме.
На листах стали делается разметка конструкции согласно чертежам. Сначала вырезается задняя панель и к ней приваривается перегородка для отведения дровяных (угольных) газов. На этом этапе нужно быть очень осторожным, так как сварной шов не всегда может обеспечить должное крепление. Затем к перегородке и задней стенке приваривается боковая и нижняя.
Нужно отметить, что самому сварить котел отопления довольно проблематично. Поэтому эту работу рекомендуется выполнять вдвоем. В особенности это касается этапа установки готового теплообменника. Его патрубки помещаются в заранее подготовленные отверстия, а трубы точечно привариваются к внутренним стенкам котла.
Нередко стоит вопрос — как сварить отопление внутри гаража без принудительной вентиляции. Для этого работы должны проводиться только с открытыми воротами, чтобы обеспечить нормальный приток свежего воздуха.
Основной проблемой самодельных конструкций является низкая эффективность работы. Для увеличения КПД рекомендуется делать двойные стенки, между которыми устанавливается базальтовый огнеупорный теплоизолятор. Сварить подобный котел своими руками для водяного отопления можно, но для этого нужно предусмотреть дополнительный расход материала. Сначала изготавливаются двойные стенки, которые заполняются утеплителем. Затем дальнейшая технология сварки конструкции полностью соответствует вышеописанной.
Этапы монтажа котла
Это оборудование задумано только как напольное. Значит, монтаж котла для твёрдого топлива предполагает установку на подготовленную площадку котельной. Работы по монтажу можно разделить на несколько этапов:
- Подготовка основания или подиума для котла. Часто он выполняется из бетона, но бывают случаи, когда основанием служит рама. Высота подиума 7 см.
- Установка оборудования. Этот этап считается одним из самых трудозатратных, ведь агрегат весит не мало, а его нужно поставить на основание. Если между полом и аппаратом есть стыки, то их нужно смазать силиконовым герметиком.
- Обвязка. Этот этап характеризуется подключением подающей трубы и обратки, а также ГВС, если оно присутствует в конструкции котла.
- Подсоединение к дымоходу. Завершающим этапом монтажа служит подключение дымохода. На помощь приходит переходный патрубок.
- Запуск. Выполняется настройка агрегата для твёрдого топлива и проверка правильного функционирования.
Правила установки котла на твёрдом топливе диктуют, что аппарат должен быть установлен в специально оборудованном помещении, включающем обустройство дымохода и выполнение обвязки.
Данные работы должны производиться в соответствии с требованиями, которые расписаны в строительных нормативах, из этого следует, что их выполнение требует определённых знаний. Если у вас этого опыта нет, то лучше поручить монтаж оборудования знающим профессионалам.
Монтаж аппарата для твёрдого топлива производится с учётом текущих цен, которые в разных фирмах несколько отличаются, что даёт возможность оптимального для себя выбора.
Если вы уверены в своих силах на 100% и решили произвести монтаж самостоятельно, то сначала следует изучить все нормативы, а затем обратиться к профессионалам за консультативной помощью. Этот подход необходим для успешной установки и безаварийной работы аппарата.
Каких правил следует придерживаться при установке
Среди общих требований нужно обратить внимание на основные, которые оказывают большое влияние на безопасность эксплуатации аппарата:
- площадь котельной должна быть не менее 7 м2;
- в котельной следует оборудовать приточную вентиляцию (не меньше 8 см площади сечения вентканала на 1 квт мощности аппарата);
- пол должен состоять из негорючих материалов, перед топкой кладётся лист металла;
- от стены до оборудования не менее 0,5 м;
- размеры дымохода должны соответствовать параметрам котла.
Расчётные величины могут иметь разные значения, это зависит от марки оборудования. Как правило, они указываются в инструкции, входящей в комплектацию. Там же вы найдёте рекомендации по поводу подключения твердотопливного котла.
Помещение с оборудованием в обязательном порядке подключается к водопроводу и электросети, оборудуется с учётом нормативов пожарной безопасности. Основание под аппарат, как сказано выше, должно иметь бетонную стяжку в 7 см толщиной, а также быть ровным.
При этом монтаж производится без зазоров между полом и днищем котла. Если нет плотного прилегания, то требуется заливка герметиком для котлов, где в комплектацию не входят ножки.
Вентиляционные каналы в помещении котельной выполняются так: верхний имеет размеры 40 на 40 см, располагаться должен на интервале не более 40 см от потолка, нижний – 30 на 30 должен находиться в диапазоне до 50 см от пола.
Пристальное внимание нужно уделить системе дымохода, особенно если монтаж твердотопливного оборудования не подразумевает вентилятор. В этом случае мощность тяги действует на КПД котла.
Требования к отдельным помещениям
Котельные, обустроенные в отдельных помещениях, должны соответствовать ряду требований, которые очень похожи на предыдущие:
- Потолок должен находиться на высоте свыше 2,5 м;
- Площадь и объем помещения выбираются в зависимости от индивидуальных предпочтений, но минимально допустимый объем составляет 15 м3;
- Каждая стена котельной должна иметь предел огнестойкости 0,75 ч и отсутствующее распространение пламени (этому требованию соответствует кирпич, бетон и строительные блоки);
- К вентиляции предъявляются те же требования, что и при установке котла на кухне – трехкратный отток и такая же величина забора воздуха, увеличенная на объем кислорода, расходуемый в процессе горения;
- В помещении обязательно должно быть хотя бы одно окно с площадью остекления от 0,03 м2 на 1 м3 объема помещения.
При установке газовых котлов мощностью свыше 150 кВт должна быть возможность выйти из котельной прямо на улицу. Размещение газового котла в индивидуальном жилом доме предполагает, что оборудование не может быть смежным с жилыми комнатами. В любом случае, котельную нужно оборудовать исключительно противопожарными дверьми.
Устройство и принцип работы
В основе принципа длительного горения лежит снижение скорости сгорания топлива за счет уменьшения подачи воздуха. Кислород в первичную камеру сгорания подается в количестве, достаточном для тления, но не обеспечивающем интенсивное горение.
Во время медленного окисления древесины выделяются газообразные углеводороды, получившие название пиролизных газов. Сам процесс органического разложения древесных волокон под действием высокой температуры называется приролизом.
Дожигание продуктов окисления во вторичной камере на длительность горения топливной закладки не оказывает существенного влияния, однако существенно увеличивает общую эффективность работы котла на дровах. Это связано с тем, что при сгорании вторичных газов выделяется значительно больше тепловой энергии чем при интенсивном горении дров.
Энергозависимые установки длительного горения
Компоновка дровяных котлов длительного горения предполагает расположение основной топочной камеры непосредственно над зоной сжигания вторичных газов, а сообщение между ними осуществляется через специальные керамические форсунки, способные работать при температуре от 800 до 1000 С. Днище главного топливного отсека оборудовано специальной термостойкой постелью, чаще всего из шамотного кирпича или керамобетонных блоков.
Направленное движение воздуха (тяга) обеспечивается с помощью нагнетающего вентилятора, от частоты вращения которого зависит количество кислорода в рабочей зоне. На основании данных, полученных от температурного датчика, автоматическая система управления (АСУ) может увеличивать или уменьшать угловую скорость крыльчатки. К достоинствам такой схемы можно отнести высокую точность регулировки. Кроме этого, воздух, проходя через верхний топочный бункер, нагревается, что упрощает процесс воспламенения пиролизных углеводородов.
Интенсивность циркуляции теплоносителя в отопительном контуре регулируется насосом, который также подключается к АСУ. Если температура теплоносителя снижается, автоматически увеличивается подача воздуха.
Точность регулировки и экономичность энергозависимых дровяных котлов отопления длительного горения обеспечивают значительную экономию дров, что за весь отопительный сезон выливается значительную сумму. Однако не следует сбрасывать со счетов тот факт, что при отсутствии электропитания, такой котел становится бесполезной грудой металлолома, поскольку естественная тяга в таких конструкциях, как правило, не предусматривается.
Энергонезависимые дровяные котлы длительного горения
Несмотря на то что экономичность и производительность таких установок заметно ниже, чем установок оснащенных АСУ, они совершенно не зависят от наличия электроэнергии, что является их существенным плюсом. К недостаткам таких систем относится, прежде всего, сложность настройки.
У такого котла на дровах регулировка подачи кислорода производится открытием специальной заслонки, имеющей кинематическую связь с биметаллическим терморегулятором, расположенным на верхней крышке изделия.
После розжига дровяной закладки и получения устойчивого горения заслонку приводят в рабочее положение, уменьшая тем самым количество воздуха в первичной камере сгорания и обеспечивая оптимальные условия для химико-термического окисления древесного горючего. Горячие пиролизные газы, под действием естественной тяги, поступают в верхнюю камеру сгорания, где смешиваются с разогретым вторичным воздухом, вследствие чего воспламеняются.
Циркулирующий в водяной рубашке теплоноситель быстро нагревается за счет контакта с горячими стенками камеры сгорания. Высокую производительность таких конструкций обеспечивает большая площадь теплообменника.
Отопительные котлы на дровах обратного горения
Главной особенностью таких устройств является то, что процесс первичного сжигания происходит в направлении от верхних слоев к нижним.
Конструкция представляет собой вертикально расположенный цилиндр со штоком и прижимным диском, обеспечивающим равномерное распределение воздуха по всей поверхности горения.
Образовавшиеся в результате пиролиза газы поступают в верхнюю часть корпуса, где смешиваются с предварительно разогретым вторичным воздухом и воспламеняются. Раскаленная боковая поверхность непосредственно контактирует с теплоносителем, поступающим в контур отопления через выходной патрубок. Для большей эффективности, прибор может быть установлен в защитный кожух, а образовавшаяся полость заполнена пенополиуретаном или другим негорючим теплоизолятором.
Виды устройства, которые можно создать самому
Котёл следует начинать строить с задумки. Первым этапом должен стать выбор вида создаваемого изделия. В ряде случаев можно подобрать вид по имеющимся деталям, по особенностям конфигурации оборудования, а также по личным потребностям создателя. Только после рассмотрения собственных возможностей, следует подбирать чертежи. В конечном результате следует выбрать котёл длительного горения по параметру направления сгорания топлива:
- Нижнее. Топливо поджигается снизу (таким способом работает большинство котлов).
- Верхнее. Топливо загорается вверху и постепенно сгорает к нижнему уровню.
Котлы с нижним направлением горения можно разделить на два вида:
- Традиционный. Подаваемые твердотопливные элементы возгораются и сжигаются в одном отделении. Выход дыма осуществляется с помощью стандартной трубы для вывода дыма.
- Шахтные. Здесь имеется две камеры. Одна служит для подачи топлива, а другая является теплообменником.
Также рассматривается несколько вариантов по способу сжигания. Котёл может иметь стандартную схему поглощения топлива. Здесь процесс осуществляется таким же способом, как и при стандартных обстоятельствах. Ярким примером является печь в частном доме. Котёл с пиролизным сжиганием имеет особую схему, которая подразумевает выделение древесного газа с последующим его воспламенением.
Немаловажным отличием является и теплообменник. Этот элемент изготавливается по особой технологии. Существует несколько способов решения вопроса с его созданием. Помимо особенностей теплообменника котёл для процесса горения может использовать уголь и дрова, или только один из представленных вариантов топлива. В этом случае следует заранее рассчитать резонность использования определённого топлива. От этого выбора будет зависеть конструкция самого изделия.
