Делаем твердотопливный котел своими руками

Хозяйственные помещения, такие как гараж и сарай, зачастую нуждаются в обогреве, но устанавливать для таких целей электроприборы не совсем целесообразно, поэтому оптимальным решением будет изготовить систему отопления своими руками, а в качестве топлива использовать отработанное масло. Чтобы сконструировать данное устройство, следует ознакомиться с подробным его описанием.

Как работает печка на отработке с водяным контуром

Печь на отработке с водяным контуром – это эффективный и недорогой способ обогрева своего дома. Однако, чтобы определиться с актуальностью установки такого устройства, прежде всего, нужно понять принцип его работы.

Печь на отработке наиболее эффективна в купе с водяным контуром. Оснащенная таким дополнением печка отопит гораздо большую площадь.

Принцип, по которому работает котел на отработанном масле, абсолютно несложен. Топливо заливается в расходную емкость, от куда с помощью насоса подается в камеру испарения. Сама камера делается из толстой металлической трубы, которая способна выдерживать большие температуры. В этой камере масло разогревается до 300-400 градусов, и превращаясь в пар поступает в перфорированную камеру горения.

В этой камере нагнетается воздух при помощи вентилятора. Благодаря нему и сильному нагреву пары масла полностью сжигаются, отдавая теплоносителю все тепло. Продукты горения при этом удаляются через дымоход.

Как видите, печка на отработанном масле состоит всего из двух камер. Давайте подробнее рассмотрим строение такого котла.

Как устроен самодельный котел на отработке:

  • Камера испарительная;
  • Насос;
  • Отдел сгорания;
  • Воздуховод;
  • Водяной контур.

Такое устройство делает котел на отработке простым в исполнении оборудованием. Поэтому при наличии навыков сварки, вы без труда сможете сделать подобное устройство своими руками.

Сборка котла на отработанном масле с водяным контуром

Печи на жидком топливе стали широко использоваться в начале прошлого века. Сначала они появились в промышленности, но в 60-х годах их начали применять в быту. Яркий представитель такого оборудования — котел на отработанном масле с водяным контуром.

Стремительный рост его популярности в те годы объясняется доступностью нефтепродуктов. Люди могли покупать их очень дешево или же получать бесплатно.

Котел на отработанном масле – хороший и дешевый способ отопления гаража

Принцип действия

Отработкой называются отслужившие свой срок моторные масла. Они являются источником загрязнения окружающей среды и плохо горят. Объясняется это неспособностью кислорода окислить весь набор химических элементов, входящих в состав. Но если удается расщепить отработку на простые составляющие, то она превращается в энергоэффективное топливо.

Метод разделения отработанного масла в науке используется давно — это пиролиз. С помощью этого процесса можно выделить горючие вещества из любого типа топлива: древесины, угля и нефти. Этот процесс прост и не требует дополнительных финансовых затрат.

Основное преимущество пиролиза заключается в том, что при горении топлива он сам себя поддерживает и даже регулирует. Человеку даже не нужно вмешиваться в этот процесс.

Способы очищения масла

Чтобы запустить разложение энергоносителя на простые составляющие, его всего лишь нужно нагреть до температуры в 400°C. Необходимые температурные показатели достигаются 2 способами. Первый способ подразумевает поджигания горючего в специальной емкости.

В процессе горения топливо начинает испаряться. Образующаяся кориолисова сила позволяет создать легковоспламеняющуюся газовоздушную смесь. Но это возможно только в том случае, если все параметры печи будут тщательно рассчитаны.

Особое внимание следует уделить характеристикам камеры сгорания. Она должна иметь определенный диаметр и высоту. В ее стенках делают многочисленные отверстия.

Читайте также:  Как почистить дымоход от сажи народными средствами?

Через них происходит насыщение поднимающихся паров топлива кислородом.

Обратите внимание

В верхней части камеры стоит ловушка, замедляющая скорость перемещения газа и отделяющая зону дожигания, в которой сложные химические соединения распадаются на безвредные компоненты.

При втором способе зона пиролиза и дожига формируется непосредственно в пламени горелки.

Последняя должна иметь определенную конфигурацию и обеспечивать ступенчатое образование горючей смеси.

Такое устройство более сложное, так как для его функционирования требуется компрессор. Он обеспечивает топливу начальное движение.

А пары образуются за счет работы горелки. Такой же процесс можно увидеть в паяльной лампе.

Самодельные конструкции

Самодельные котлы на отработке с водяным контуром имеют похожий принцип действия, но функционируют несколько иначе. В них как таковой горелки нет. Ее роль выполняет разогретая до высоких температур емкость.

Капли масла, попадая на нее, моментально испаряются, а пары воспламеняются.

Это не чистый пиролиз, так как во время микровзрывов при столкновении топлива с раскаленной поверхностью дополнительно выделяется энергия от распада молекул.

Простейшая печь на отработке работает следующим образом:

  1. Нижняя емкость в виде чаши.
  2. Верхняя камера дожига обогащенной смеси.
  3. Перфорированная металлическая труба с перфорацией для обогащения паров кислородом.

Для розжига топлива в нижней камере используется бензин. После начала горения масло интенсивно испаряется. Пары поднимаются вверх по трубе, обогащаются и сгорают в верхней камере.

При этом температура внизу редко превышает 350° C, а вверху 900° C. Если масло в нижнюю чашу будет добавляться вручную, то в ее крышке делают отверстие, позволяющую заливать горючее.

Для автоматической подачи подключают патрубок, ведущий к топливному баку.

Печь на отработке имеет следующие преимущества:

  1. Универсальность. Ее можно использовать в любых закрытых помещениях.
  2. Возможность изготовить своими руками.
  3. Недорогое топливо.
  4. Высокая скорость разогрева.
  5. Компактные размеры.

Первый заключается в быстром загрязнении дымохода. Его придется регулярно чистить. Второй недостаток выражается в шуме. При горении воздушно-масляной смести слышен гул.

Основные виды

В принципе, домашний мастер может изготовить подобную конструкцию из:

  • из металлических листов или газового баллона;
  • конструкция, в которой масло поступает по каплям;
  • агрегат со вспомогательным наддувом.

Самым простым вариантом является использование газового баллона (детальнее эту конструкцию мы рассмотрим несколько позже), толстых стальных листов или же металлических труб большого сечения. Сложнее соорудить печь, предусматривающую дополнительный наддув воздуха – здесь, помимо всего прочего, потребуется установка вентилятора для того, чтобы подавать воздух на отсек No2, в котором происходит сгорание паров топлива.

Благодаря вентилятору, топливная смесь будет сгорать более эффективно, а выработанное тепло будет равномерно и быстро распространяться по отапливаемому помещению. Подобные конструкции подходят для гаражей, которые нужно нагреть как можно оперативнее.

Агрегат с капельной подачей топлива крайне непросто изготовить собственноручно. Для этого нужны чертежи, сделанные профессионально (их можно отыскать в соответствующей литературе или в Сети), а также соответствующие знания в области отопительного оборудования на отработанном масле. Но если все сделать правильно, то можно будет обзавестись небольшим, экономным и поистине функциональным прибором, с помощью которого можно обогревать теплицу, гараж и прочее.

Подготовка инструментов и материалов

Процесс изготовления котла начинают с подготовки необходимых материалов и инструментов.

Для производства вам понадобятся следующие инструменты:

  • Сварочный аппарат;
  • Угловая шлифовальная машина;
  • Дрель;
  • Набор ручных слесарных инструментов (молоток, плоскогубцы, напильники и т. д.)

Из материалов и оборудования:

  • Вентилятор принудительной подачи воздуха (обычно используют автомобильные улитки);
  • Труба диаметром 110-120 мм;
  • Трубы диаметром 32 мм (толщина стенки от 3,5 мм);
  • Труба диаметром 8-10 мм из нержавейки;
  • Штуцеры для подключения водяного контура;
  • Старый кислородный баллон на 10 литров;
  • Старый пропановый баллон на 50 литров;
  • Листовой металл 3 и 4 мм;
  • Асбестовый шнур.
Читайте также:  Можно ли использовать силикатный кирпич для печи?

ВАЖНО! Изготовление котла своими руками предполагает большой объём сварочных работ. Сварочные швы должны быть высокого качества и обеспечивать герметичность устройства. Если вы не уверены в своих силах, пригласите в помощь опытного сварщика.

Основные требования к конструкции самодельного отопителя

В классическом виде нагревательный агрегат, от которого будет работать домашнее отопление, состоит из следующих элементов:

  • топочная камера (бункер) для сжигания дров, угля, топливных брикетов;
  • колосники, через которые осуществляется подача в камеру сгорания воздушной массы;
  • теплообменник трубчатого типа или накопительная емкость для котловой воды;
  • дымовая труба для вывода наружу продуктов горения топлива;
  • регулятор тяги.

Важное требование, которое придется учитывать ещё на стадии проектировании котла, это размеры топочной камеры. Топка автономного твердотопливного котла должна быть просторной, вместительной. Конструкция камеры сгорания рассчитывается таким образом, чтобы помещенное в нее топливо сгорало полностью без дополнительного перемешивания. Кирпичные котлы в этом плане предпочтительнее, так как кирпич имеет меньшую теплопроводность, что обеспечивает в керамической топке более высокую температуру горения, чем в металлическом агрегате.

Топочная камера должна быть устроена таким образом, чтобы максимально концентрировать тепловую энергию на нагреве теплообменника.

Топка из стали котла на твёрдом топливе

Следующим, не менее важным аспектом при конструировании нагревательного оборудования, является теплообменник твердотопливного котла. От конструкции этого элемента, качества материала и исполнения зависит КПД котельного оборудования. Название теплообменника определяется материалом его изготовления — чугунный или стальной. Теплообменные змеевики этих агрегатов — трубчатые конструкции с вертикальным или горизонтальным расположением труб в обиходе часто называют водяными рубашками.

Чугунные теплообменники рассматривать не будем, так как это литая конструкция, изготовление которой в домашних условиях невозможно. Однако можно использовать готовые узлы из чугуна, снятые со старых агрегатов, демонтированных в силу каких-то причин. Такая замена распространена, когда выполняется модернизация твердотопливного котла или его ремонт.

Для изготовления стального теплообменника используют толстостенные трубы. Нужную конфигурацию трубе придают её гибкой под нагревом либо использованием отводов или полуотводов соответствующего диаметра, соединяемых с фрагментами змеевика электросваркой.

Схема установки змеевика для твердотопливного агрегата традиционного типа даст полное представление о том, как должен выглядеть теплообменник и в каком положении лучше его установить.

Эскиз одного из вариантов расположения трубного теплообменника в корпусе: виды сбоку

Требования к самодельным печам

Сначала вы должны определиться с размерами, материалами для изготовления и другими техническими параметрами, конструктивным решением.

Нужно четко выполнить следующие требования по изготовлению печки, чтобы её работа была эффективной и безопасной.

  • Конструкция печи должна быть устойчивой.
  • Необходимо соблюсти точные размеры по чертежу.
  • Печь должна быть герметичной, чтобы не нарушалась целостность оборудования, и агрегат работал по нормам техники безопасности.

Это главные моменты, которые нужно проконтролировать, чтобы в дальнейшем работа печи не принесла вам неприятностей.

План (две камеры)

Схема печи представляет собой две камеры, соединенные между собой отрезком трубы большого диаметра с высверленными отверстиями.

Нижняя половина будет представлять собой емкость для отработанного масла, которое будет использовано в качестве топлива. Одновременно она будет и камерой сгорания, и испарителем. Приблизительный чертеж такой установки предложен ниже:

Нижняя часть

Двухкамерные печи на отработанном масле должны обязательно иметь ножки. Воздушный зазор между полом и дном печки послужит дополнительным фактором, улучшающим обогрев помещения.

В нижнем корпусе должно быть сделано отверстие, прикрытое заслонкой – для регулировки режима работы и подачи топлива в камеру.

Корпус

В верхнюю крышку нижнего корпуса вваривается труба с отверстиями. Эта труба станет дожигающей камерой, в которой будут сгорать пары кипящего масла. Такая схема конструкции может обеспечить практически полное сгорание топлива.

К верхней части отопительной системы приваривается нагреваемый цилиндрический корпус. Внутри него должна быть перегородка для задержки теплых продуктов сгорания.

Читайте также:  Как выбрать дрова для бани? Как растопить баню дровами?

Дымоход

Труба дымохода приваривается к верхней поверхности нагревательного модуля. Диаметр такой трубы должен быть более 100 мм, длина — 3-4 м. Дымоход размещается вертикально или под углом.

Дымоход должен быть расположен строго вертикально и с выходом на улицу – только так можно избежать самопроизвольного затухания масляной печки.

Чертеж дымохода показывает, что эта часть отопительной системы должна быть разборной – так будет легче его чистить от грязи и копоти.

Для непрерывной работы масляной системы отопления нужно обеспечить бесперебойную подачу топлива в корпус печи. Для этого можно приварить дополнительную емкость чуть повыше камеры-испарителя, которая будет соединена с ней отдельной металлической трубой.

Какие печи можно соорудить самостоятельно по чертежам

Печка на отработанном масле с водяным контуром может иметь различную конструкцию:

  1. Печь круглой формы, сваренная из стального листа. Топливный бак совмещается с камерой сгорания. Камера дожига представляет собой перфорированную трубу и верхнюю камеру, оснащённую разделительной перегородкой, рассекающей пламя. В крышке нижней камеры вырезают отверстие, куда заливают отработку, туда же будет поступать и воздух. Принцип такой: чем шире открыта заслонка, тем лучше будет гореть масло.
  2. Печь из двух бочек. В одной (нижней) располагается бак для топлива, имеется отверстие для его загрузки. Верхняя камера сгорания состоит из трубы, которая проходит сквозь верхнюю бочку, наполненную водой. В ней имеются штуцеры для подачи воды-теплоносителя. Внешне модель очень похожа на самовар. Её корпус раскаляется достаточно сильно, поэтому обращаться с печью нужно осторожно. Устанавливают такой «самовар» только в тех помещениях, где исключено случайное прикасание к корпусу людей или животных. В этой конструкции есть большой плюс: бак большого размера выполняет роль теплоаккумулятора.
  3. Компактная мини-печь из квадратной профилированной трубы 18х18 см и 10х10 см. Простая по конструкции, её очень легко и быстро собрать. На ней можно готовить пищу.
  4. Практичная модель котла на отработке с водяным контуром из газового баллона со срезанной верхней частью. Здесь можно предусмотреть автоматизированную подачу отработки. Маслопровод находится в камере сгорания. Водяной контур имеет вид котла, сквозь который пропущен дымоходный канал. Либо это может быть медный змеевик-теплообменник, которым оборачивают корпус печи.
Какие печи можно соорудить самостоятельно по чертежам

Размеры могут быть разными. Но местоположение главных узлов неизменно.

Виды котлов на отработанном топливе

Виды котлов на отработанном топливе

Различается два типа агрегатов:

Виды котлов на отработанном топливе
  1. Пиролизные котлы. Это стальные приборы, покрытые жаропрочной краской. Цельная конструкция проста в устройстве и имеет съемную крышку от камеры сгорания. Горелки нет, процесс горения масляного пара осуществляется при соединении с кислородом в камере сгорания. За счет выделения тепла прогревается теплоноситель. Из-за отсутствия горелки пиролизные котлы считаются самыми удобными в эксплуатации. Конструкция отличается легким весом и компактными размерами.
  2. Турбогорелки. Функционально агрегат похож на дизельные устройства. Масло при подаче разбрызгивается, горит уже масляный туман. Турбогорелки чувствительны к качеству подаваемого топлива. Если в масле есть вода, примеси, оно не загорится. Котел изготавливается из твердых металлических сплавов, конструкция покрывается жаропрочным составом.
Виды котлов на отработанном топливе

Виды котлов на отработанном топливе

Обустройство дверец

Печка почти готова. Остаются последние штрихи. В дверке нижней камеры я вырезал проем, через который воздух может свободно поступать к поддону и горелке печки.

Обустройство дверец

Зазор

Проем в верхней дверце оснастил упорными пластинами для дополнительной герметизации.

Обустройство дверец

Приклепал упорные пластины

Для верхней дверки собрал простой замок. В процессе нагревания корпус печки «ведет». Чтобы камера сгорания оставалась герметичной, верхняя дверка должна закрываться максимально надежно. Для этого я и сделал замок.

Обустройство дверец

Простой замок

К стене привинтил несколько кусков металлического уголка.

Обустройство дверец

На прикрученный уголок установил печку. Это и удобно (при необходимости можно будет намного легче проводить ревизию), и функционально (потери тепла в грунт уменьшаются).

Установил печку