Как самому изготовить печь длительного горения

Промышленный твердотопливный котел длительного горения пришел в наши дома не так давно, хотя о принципе подобного рода, медленного горения, человечество знало со средневековых времен. А технологию “тлеющего костра” заключенного в каменные тиски, на практике покажет любой профессиональный лесник или охотник. Существует великое множество модификаций, и твердотопливный котел длительного горения предлагает практически каждый продавец.

Особенности конструкции и принцип работ

Котел длительного горения с верхней загрузкой – схема

Внутренняя часть используется как топка. Она устроена так, что горение происходит сверху вниз. Помогает этому специальная подача воздуха непосредственно в зону горения. Процесс напоминает скорее тление с выработкой газов из углеродосодержащего топлива. В большей степени эти газы являются горючими. За счет их догорания в верхней части топки происходит максимальное использование тепловой энергии, что позволяет увеличить теплоотдачу и уменьшить расход топлива.

Особенности конструкции и принцип работ

Камера котла разделена на две части распределителем воздуха. Он имеет форму трубы, к которой с одного конца прикреплена площадка с лопастями, а другой конец служит для подачи кислорода.

Котлы с верхним горением отличаются цикличностью работы, и пока не сгорит первая закладка добавление второй партии топлива не понадобится.

Отличительные особенности

Котел длительного горения с двойным контуром, работающий на твердом топливе — это модернизированная версия классического отопительного оборудования.

В него, помимо прочего, встроен еще и теплообменник, обеспечивающий жилище полноценным горячим водоснабжением.

Конструкция модели с двумя контурами включает в себя следующие элементы:

Отличительные особенности
  1. Корпус — может быть произведен из листовой стали или чугуна. Толщина металла составляет от 4 до 6 мм.
  2. Камера топки. Обычно производится из того же материала, что и корпусная часть прибора.
  3. Решетка колосникового типа. Располагается внутри топочной камеры, материалом служит чугун. Обогащает топливо необходимым для поддержания горения кислородом.
  4. Зольник. Аккумулирует твердые отходы, образующиеся при горении.
  5. Дымоход — удаляет продукты горения за пределы помещения.
  6. «Водяная рубашка». Чаще всего встраивается в корпус котла и заполняется водой, которая получает тепло от стенок, после чего поступает в отопительную систему.
  7. Змеевик дополнительного теплообменника — отличает двухконтурные модели от одноконтурных. Встраивается в водяную рубашку отопительного оборудования для обеспечения горячего водоснабжения дома.

Основной недостаток подобной конструкции — в низкой степени производительности. Поэтому большей популярностью пользуются модели, выполненные из чугуна, поскольку они дольше остывают.

Что представляет собой печь длительного горения, где она используется, её достоинства и недостатки

Печь длительного горения представляет собой отопительное сооружение, оборудованное дополнительной камерой для сгорания выделяемого топливом газа. В такой печи замедляется процесс горения топочного материала, в результате чего обогрев помещения осуществляется в период от нескольких часов до полутора суток.

Под воздействием постоянной температуры топливо в печи распадается на древесный кокс и пиролизный газ. При взаимодействии с кислородом газ начинает гореть интенсивнее, при этом выделяется большое количество тепловой энергии, достаточное не только для отопления, но и для подогрева воды.

Печи длительного горения оборудованы дополнительной камерой для сгорания газов

Печи длительного горения отличаются от традиционных конструкций тем, что в них предполагается дозированная подача кислорода не с нижней части, а сверху.

Печи длительного горения применяют для обогрева дачных домиков, частных домовладений, гаражей, мастерских, подвалов, курятников, амбаров и других хозяйственных и жилых построек. В зависимости от размера и модернизации конструкции эти отопительные сооружения используют и в промышленных помещениях.

Что представляет собой печь длительного горения, где она используется, её достоинства и недостатки

В просторечии эти отопительные сооружения ещё называют печами долгого горения.

Эти эффективные источники тепла приобрели большую популярность благодаря своим функциональным качествам. Однако такие печи имеют ряд как положительных, так и отрицательных критериев.

Читайте также:  Дымовые трубы для котельных и печей: строительство и демонтаж

Таблица: достоинства и недостатки печей длительного горения

Достоинства Недостатки
  • экономичность; потребуется намного меньше топочного материала;
  • эффективность; обеспечивается продолжительная выработка тепла при закладке малого количества топлива; эти сооружения имеют высокий уровень КПД, который превышает 85%;
  • габариты конструкции; печи долгого горения изготавливают разных размеров;
  • простота в эксплуатации;
  • для печей долгого горения можно использовать как твёрдое, так и жидкое топливо.
  • сложность конструкции дымохода;
  • конструкция не предназначена для подключения к ней дымоходной системы со множеством изгибов; в процессе сгорания топлива происходит интенсивная выработка конденсата; поэтому печи долгого горения должны оборудоваться дымоходами, обеспечивающими сооружение большой тягой;
  • в процессе сжигания жидкого топлива в печи остаётся много сажи и других вредных остатков перегоревшего топлива;
  • чтобы печь работала в экономичном режиме, сначала необходимо растопить её в обычном режиме;
  • печи длительного горения не универсальны. Нужно заранее определиться, на каком топливе будет работать печь — на твёрдом или жидком.

Пошаговая инструкция

Процесс изготовление котла не представляет особенных трудностей, достаточно следовать предложенным рекомендациям.

Приступаем к изготовлению корпуса:

  1. Две трубы (500 и 400 мм), вложенные одна в другую, при помощи кольца свариваются между собой;
  2. Круглой заглушкой диаметра 450 мм завариваем дно малой трубы. В результате получилась «бочка» диаметром 450 мм с приваренной водонагревательной рубашкой;
  3. У основания бочки делаем прямоугольное отверстие размером 150 на 100 мм. Это будет дверца для зольника. Привариваем петли и устанавливаем дверцы, при этом не забываем вварить контейнер для сбора золы.
  1. Для подачи (загрузки) топлива в верхней части конструкции вырезаем прямоугольное отверстие. Размер выбираем произвольный. Главное условие: удобство при закладке дров. Для снижения теплопотерь дверцу топки делаем двойную, состоящую из двух металлических листов с вложением вовнутрь асбестового материала. Места прилегания дверцы также обкладываются жароизоляционным материалом.
  2. В верхнюю часть конструкции ввариваем выпускной патрубок. Он будет выводить в дымоход отработанные газы.
  3. Вварив патрубки, внизу и вверху водяного контура, мы имеем точки подключения котла к системе отопления дома.

Возьмите на заметку: обратите внимание на качество и герметичность швов. Устранение брака будет затруднено или вообще невозможным без демонтажа оборудования.. Изготовление и установка воздушного распределителя:

Изготовление и установка воздушного распределителя:

  1. Из листового металла вырезаем круг, по диаметру несколько меньше внутреннего размера котла. В центре высверливаем отверстие, соответствующее диаметру самой малой заготовленной трубе (60 мм). Это будет воздухораспределитель.
  2. В отверстие вставляется труба;
  3. К внутренней плоскости диска привариваются пластины, имитирующие турбину.

Другой вариант воздухораспределителя

  1. Для удобства работы с распределителем, на его корпус сверху приваривается удобная петля. Одновременно изготавливается заслонка, которая будет регулировать подачу воздуха в топку.
  2. Для крепления воздухораспределителя к котлу вырезается ещё один круг диаметром равным внешнему контуру. В нём также сверлится отверстие, подходящее по размеру для малой трубы. Нижний диск – вставляется во внутреннюю окружность, а верхний (больший по диаметру), после продевания его через трубу, накладывается на внешнее кольцо. В завершение круг приваривается к котлу и используется как верхняя крышка.

Здесь рассмотрен самый простой способ изготовления твердотопливного котла. Умельцы усложняют и модернизируют конструкцию, применяя систему автоматики и принудительного нагнетания воздуха.

Преимущества котлов длительного горения

Котлы длительного горения, изготовленные своими руками, имеют особые преимуществ, перед заводскими моделями:

Преимущества котлов длительного горения
  1. Время, которое потребуется для полного сгорания топлива зависит от размеров топки, при этом КПД остается 80-85%. Самостоятельное изготовление позволит сделать топку любого размера.
  2. Для возможности загружать несколько поленьев в камеру (например, для протапливания в прохладную или сырую погоду), можно вырезать в корпусе котла дополнительную дверцу, между проемами для обычной загрузки топлива и для золы. Заводские агрегаты такой дверцей не оборудованы.
  3. Самодельный агрегат длительного горения, обойдется в 2-3 раза дешевле заводского изделия.
  4. Для изготовления самодельного котла длительного горения с водяным контуром можно использовать более толстый металл, чтобы самодельный вариант котла стал более прочным и мог работать при более высоком давлении.
  5. Самодельный котел длительного горения можно оборудовать по вашим требованиям и предпочтениям, например автоматикой и предохранительным клапаном. Это сделает его более безопасным и комфортным.
  6. Отремонтировать котел длительного горения, сделанный своими руками намного проще, ведь вы будете знать технологию его сборки.
Читайте также:  Выбор газового котла для подключения к газгольдеру

Плюсы и минусы агрегатов длительного горения

Прежде всего, представленное выше оборудование отличается своей эффективностью. Благодаря особой конструкции топливо внутри прибора не горит, а медленно тлеет. Это позволяет значительно повысить КПД (вплоть до 85%), а также в течение длительного времени обогревать внушительную по размерам площадь.

В список достоинств котлов, работающих в течение длительного времени, также следует включить объем камеры сгорания. В подавляющее большинство устройств за один раз можно загрузить до 50 кг топлива. Как результат, вы надолго забудете о том, что нужно зайти в котельную и подкинуть дровишек.

Также в отличие от своих аналогов обогревательное оборудование длительного горения может работать на разных видах горючего. Например, на дровах, угле, торфе, пеллетах, обычных и прессованных опилках. Благодаря универсальности вы, как владелец, можете сэкономить ощутимую сумму.

Способность функционировать на топливе разных видов предоставляет возможность выбрать наиболее доступные вид горючего. При этом размер, к примеру, дров может быть самым разным (от опилок до брикетов). Это помогает сэкономить драгоценные квадратные метры в котельной

Что касается недостатков, то ощутимых минусов у устройств этого класса замечено не было. Но хотелось бы отметить высокую стоимость. В среднем цена на котлы длительного горения начинается от 100 000 рублей и выше. Да, можно найти более дешевые модели, но они не смогут порадовать своей эффективностью и удобством использования.

Важно при установке твердотопливного котла длительного хранения ответственно отнестись к проектированию системы отопления. Ведь если все тщательно не продумать, то вы не почувствуете всех преимуществ представленных выше приборов.

Подготовительная работа

Прежде чем приступить к работе следует приобрести материалы и вооружиться специальными инструментами. А конкретно болгаркой, она нужна для корректировки дефектов, щипцы, сварочный или газовый резак, с помощью которого будут вырезаться отверстия большего диаметра, угольник, дрель, а также защитная маска.

Для изготовления котла могут понадобиться следующие материалы: колосники, кирпичи, песок, две дверцы и стальные пластины толщиной в пять миллиметров. Дальше переходим к покупке труб, нужно примерно 18 труб разного диаметра и длины и металлические пазлы для закрытия стыков.

Недостатки и преимущества

У самодельного агрегата крупные размеры и сложная конструкция. Его лучше использовать для обогрева коттеджа или дома с большими комнатами. Устройство не будет экономичным в маленьких дачных домиках. К преимуществам котла относятся:

Недостатки и преимущества
Недостатки и преимущества
  • автономность системы отопления;
  • длительный срок эксплуатации и надёжность конструкции;
  • эффективность и экономичность;
  • высокий коэффициент полезного действия;
  • доступность и универсальность топлива;
  • экологически чистое отопление дома.
Недостатки и преимущества
Недостатки и преимущества

У данного котла имеется ряд плюсов и минусов Изготовленные своими руками твердотопливные котлы также имеют ряд преимуществ перед покупным вариантом: самодельный агрегат обойдётся дешевле, его можно сделать более мощным, а также поменять конструкцию на более удобную. Среди недостатков выделяют:

Недостатки и преимущества
Недостатки и преимущества
  • необходимость постоянно чистить устройство;
  • сложность схем и чертежей котлов на твёрдом топливе своими руками;
  • предварительное оборудование небольшого помещения для котла.
Недостатки и преимущества
Недостатки и преимущества

Придать стальному листу форму цилиндра можно только с помощью вальцовочного станка. Но можно заменить сталь пустым пропановым баллоном или прочной железной трубой с подходящим диаметром. Толщина стенок ёмкости должна превышать 5 мм.

Недостатки и преимущества
Недостатки и преимущества

Расчет основных параметров

Показатели выбирают для эффективного использования зоны загрузки дров, камеры сбора золы. Параметры определяют, чтобы результативно работала область догорания выделяемых газов. Для корпуса выбирают правильную толщину металла, чтобы продлить время эксплуатации.

Читайте также:  Камин для отопления с водяным контуром и с воздуховодом

Размер печи

Высотой печи изготавливают не более 1,0 м, от этого показателя зависит время работы оборудования. В высокую конструкцию неудобно загружать брикеты, она не обеспечивает результативную тягу, горение затухает.

Диаметр выбирают, следуя соотношению пропорциональности от 1:3 до 1:5 (высота, сечение, соответственно). Оптимально работает топка диаметром около 0,3 м. Узкие камеры не рекомендуют, т. к. воздух из них вытягивается в трубу, отчего снижается мощность самоделки.

Расчет основных параметров

Толщина материала

Печь длительного горения из двух  баллонов

Критерий является важным, т. к. тонкий металл корпуса прогорит быстрее. Выбирают сталь для стенок печи не меньше, чем 5 мм толщиной. Параметр особо важен для варианта котла с водяным теплообменником.

Тонкие стенки до 5 мм способствую потере мощности, падению температуры, снижению интенсивности догорания газа. В итоге уменьшается выделение тепла.

Параметры стального блина

Железный элемент одновременно служит перегородкой и нагревательной площадкой для возгорания пиролизных газов. Оптимальным является размер, когда промежуток от внешней грани до внутренней поверхности агрегата составляет размер 5% общего диаметра.

Параметры выходной трубы

Чаще изготавливают из стальной трубы круглого сечения для отвода продуктов перегорания топлива и газов, выведения конденсата. Нежелательно применять квадратные сечения, чтобы уменьшить скопление сажи.

Расчет основных параметров

Диаметр выходной трубы принимают на уровне 80 – 100 мм.

Размеры трубы, подающей воздух

Для самодельной конструкции печки применяют металлическую трубу, диаметр которой превышает 50 мм. Чаще всего ставят 70 – 80 мм. Патрубок приваривают посередине стального круга, сопоставляя с его отверстием. В итоге получают элемент, который именуют поршнем.

Ценовая политика на котлы длительного горения

Цена определяется исходя из множества показателей и значений, главные укладываются в три основополагающих фактора:

  • Бренд, страна производитель;
  • Характеристика тепловой мощности;
  • Многофункциональность конструкции и способность перерабатывать различные виды топлива.

К слову, дровяные котлы длительного горения компании Stropuva обладающие мощностью 20 кВт находятся в ценовом диапазоне 1400-1900 евро. В то же время аналогичная мощность, но на универсальной модели будет стоить 2000-2400 евро.

Классику представляет на рынке котел Будерус (Buderus) длительного горения, от немецкого концерна. Эксплуатация допускается на дровах, угле, антраците и пеллетах. Стоимость котла Будерус определяется тепловой мощностью и лежит в пределах 1400-1900 евро.

Добавим еще одного производителя Евросоюза из Германии — твердотопливный котел длительного горения компании (Junkers) показывает отличные характеристики. Выделяется из ассортимента в лучшую сторону котел Юнкерс мощностью 32 кВт с ценой за аппарат 1600 евро.

Наибольшую стоимость за свой пиролизный котел длительного горения запрашивает компания Viessmann за модель Vitoligno концерн хочет получить от 2300 до 5900 евро за котел с максимальной, промышленной мощностью в 80 кВт.

В самое время обратить на отечественного производителя. Доступные варианты начинаются от 35 тысяч рублей, так твердотопливный котел Купер российского производства можно приобрести за 40 тысяч рублей.

Также на просторах интернета есть огромное количество советов как сделать твердотопливный котел длительного горения своими руками. Если есть материал и умелые руки, можно сотворить свой собственный котел!

Выводы

В заключении, хотим сказать, что не стоит поддаваться импульсному желанию купить котел на твёрдом топливе длительного горения, просчитайте все варианты, еще раз сравните расчеты экономии эксплуатации электрического котла. Попробуйте уточнить необходимую и достаточную мощность теплогенирирующего оборудования. Скорее всего, цена вопроса будет находиться в одном диапазоне.

Возможно, электрокотел, в совокупности, допустим с теплым полом пленочного типа инфракрасного излучения, будут в равной степени затратны с финансовой точки зрения в сравнении с котлом длительного горения, но менее хлопотны в использовании. Ну а если, вы определились, что без котла длительного горения вам не обойтись, не поскупитесь и приобретайте устройство с автоматической подачей угля, оно в значительной мере облечет вашу жизнь.