Чертежи котлов на твердом топливе своими руками

© При использовании материалов сайта (цитат, изображений) указание источника обязательно.

Преимущества и особенности конструкций длительного горения

От обычных котлов аналоги с поддержкой длительного горения отличаются наличием сразу двух рабочих камер. В первой из них сжигается непосредственно заложенное топливо, а во второй – выделившиеся газы. Важную роль играет своевременная подача кислорода. В качестве устройства для нагнетания воздуха может использоваться обычный вентилятор с незамысловатой автоматикой.

Основные элементы котлов отопления продолжительного горения

Из достоинств агрегатов следует отметить:

  • минимальное количество закладок топлива;
  • высокую эффективность работы;
  • использование различных видов твердого топлива;
  • небольшое количество сажи в трубах при эксплуатации;
  • надежность конструкции.

Принцип действия современной модели

Примечание! Из недостатков необходимо упомянуть сложность самостоятельного изготовления. Хотя при использовании готовых чертежей твердотопливных котлов длительного горения своими руками сделать агрегат все же реально.

Особенности монтажа

Монтаж твердотопливного котла с насосом может быть проведен только в закрытой системе. Принудительная циркуляция имеет следующие плюсы:

  1. 1. Помещение будет прогреваться равномерно, теплоноситель двигается с высокой скоростью.
  2. 2. Нет необходимости применять большие трубы. Лучше всего использовать изделия из полипропилена, а не пластиковые.
  3. 3. Монтаж производится максимально просто, не нужно размещать трубы под уклоном.

Но при принудительном течении давление будет более высоким, поэтому к группе безопасности предъявляются повышенные требования.

Установка такого контура не исключает возможности перейти на самотекущий режим при неисправности насоса или сбое в энергосистеме. Подсоединение циркулирующего насоса происходит параллельно и с отсекающими вентилями на байпасе.

Обычно насос монтируется в трубопровод в области обратной трубы около котла, так как в этом месте наименьшая температура. Такой подход позволяет сэкономить ресурсы прибора. Кроме того, это наиболее безопасно, поскольку при размещении на подающую трубу пары будут перекрывать циркуляцию, если произойдет закипание жидкости в котле. Перед насосом в области обратной магистрали ставится фильтр.

2.1 Коллекторная разводка

В разветвленном трубопроводе с большой длиной единственного насоса может быть недостаточно. В такой ситуации монтируют несколько устройств, иногда могут даже ставить по одному на каждый контур (отдельно на теплый пол, ГВС, радиаторы). Теплый пол имеет температуру около 50 градусов, поэтому насос можно установить на входе в контур.

Коллекторная разводка лучше всего подходит для большого частного дома. Энергоноситель перемещается в каждый контур от котла по предназначенной для него трубе. Вода не остывает, теплота будет распределяться равномерно.

Коллектор состоит как минимум из обратной и прямой гребенок. У их торцов размещены необходимые магистрали, к штуцерам параллельно подсоединяются обратные и прямые контурные трубы. На входе в коллектор размещаются предохранитель и манометр. На противоположной стороне на теплую гребенку устанавливают воздухоотвод, а на холодную — кран, предназначенный для слива энергоносителя из оборудования. Чтобы в контурах был различный температурный режим, в трубы ставят краны для регулировки.

Другой вариант, позволяющий настроить разные температурные режимы, — это гидрострелка. Для этого трубу с большим сечением размещают вертикально и соединяют ее с обраткой котла и прямой трубой. К корпусу в различных областях подсоединяют контуры. Чем выше подключение, тем более горячим будет энергоноситель.

В маленьких контурах температурный режим можно настроить другим способом. Нужно соединить торцы гребенок с байпасом. Если открыть вентиль, тогда жидкость из обратки смешается с горячей водой из подающей трубы.

2.2 Группа безопасности

Приборы контроля уровня безопасности нужны для того, чтобы обеспечить защиту трубопровода от последствий проблем с давлением, предотвратить перегрев ТТА-устройства и нормализовать температуру. Также приспособления не позволяют образовываться конденсату. Чаще всего это происходит из-за чрезмерно высокой температурной вилки между обраткой и подачей. Нормальная дельта температур должна быть равна 20 градусам. К категории группы безопасности относятся следующие устройства:

  • воздухоотвод;
  • регулировочная арматура, включая клапаны термостатического назначения;
  • аварийный теплообменник;
  • предохранитель для сброса избытка давления;
  • контрольный манометр.
Читайте также:  Инструкция по установке электрического теплого пола под линолеум

Схема монтажа твердотопливного котла с циркуляционным насосом

Система с насосом может быть только закрытой. Преимущества принудительной циркуляции очевидны:

  • высокая скорость движения теплоносителя, равномерный прогрев всех помещений;
  • не требуются трубы большого диаметра;
  • нет сложностей в монтаже трубопровода: не нужно соблюдать уклон, непринципиальна высота размещения мембранного бака.

Поскольку в системе с принудительной циркуляцией давление выше, требования к группе безопасности тоже повышенные.

Монтаж такого контура предусматривает возможность перехода на естественную циркуляцию в случае поломки насоса или перебоев с электроэнергией: насос подсоединяют параллельно, на байпасе с отсекающими вентилями. Магистральная труба и насос на байпасе

Чаще всего насос врезают в трубопровод на участке обратной трубы возле котла, здесь самая низкая температура. Это позволяет сэкономить ресурс устройства и так безопаснее для всей системы: при установке на подающую трубу, если вода в котле закипит, пары перекроют циркуляцию, что чревато аварией.

Со стороны обратной магистрали перед насосом устанавливают фильтр.

Коллекторная разводка

В длинном сильно разветвленном трубопроводе большого коттеджа одного насоса может не хватить. В этом случае их устанавливают два и даже больше, на каждый контур свой. Отдельно теплый пол, радиаторы, ГВС. Поскольку температура теплых полов исходно низкая (в пределах 50 градусов), можно ставить насос и на входе в контур.

Оптимальный вариант разводки для большого дома с несколькими контурами – коллекторная (лучевая). В каждый контур теплоноситель поступает от котла по собственной трубе. Тепло распределяется равномерно, жидкость не остывает, последовательно проходя всю систему.

Коллектор включает в себя минимум две гребенки, прямую и обратную. К торцам гребенок подходят соответствующие магистрали от котла, а к штуцерам на их корпусах параллельно подключаются прямые/обратные трубы контуров – радиаторы и теплые полы, разные этажи, подсобные помещения, ГВС – каждый со своим температурным режимом. Коллектор

На входе в коллектор устанавливают манометр и предохранительный клапан, с противоположной стороны на «горячей» гребенке – воздухоотводчик, на «холодной» – кран для слива теплоносителя из системы. Трубы оснащаются регулировочными кранами – это один из способов устанавливать разную температуру в контурах. В большом доме может быть несколько пар гребенок.

Еще один способ устанавливать разные режимы – гидрострелка. Поставленный вертикально отрезок трубы большого сечения соединяют с прямой трубой и обраткой котла, а к корпусу на разной высоте подключают контуры. Чем выше подсоединение, тем горячее теплоноситель.

В небольших контурах температуру можно регулировать следующим образом: свободные торцы гребенок соединяют байпасом с отсекающим вентилем. При открытии вентиля прохладная вода из обратки подмешивается в горячую из подающей трубы. Группа безопасности

Функции приборов контроля и безопасности:

  • защита трубопровода от разгерметизации вследствие резкого повышения давления;
  • защита от перегрева самого котла;
  • регулировка температурного режима;
  • предотвращение образования конденсата. Обычно это случается из-за слишком большой температурной вилки между подачей и обраткой. Оптимальная дельта температур – 20 градусов.

В эту группу приборов входят:

  • предохранительный клапан для сброса избыточного давления/излишков теплоносителя;
  • контрольный манометр;
  • воздухоотводчик;
  • аварийный теплообменник;
  • регулировочная арматура, в т.ч. термостатические клапаны.

Группа безопасности

Обязательные правила при эксплуатации

  • запрещено пользоваться для растопки веществами, выделяющими токсические вещества (бензином, соляркой, обрезками ДСП, ламината);
  • ширина прохода вокруг котла должна быть не менее 1 метра;
  • топливо и легковоспламеняющиеся вещества необходимо держать на расстоянии не менее 40 см от агрегата;
  • оборудование необходимо регулярно осматривать и перед каждой растопкой убирать шлак и пепел;
  • ежедневно очищать топку и зольник во избежание засорения дымохода.

При правильной эксплуатации оборудования в вашем доме всегда будет комфортный температурный режим.

Автоматизация подачи топлива

Подобный принцип реализации длительного горения реализован в котлах, работающих не на дровах, а на пеллетах. Горючее в них подается с помощью шнека и сжигается в горелке особой конструкции. Подключив бункер гигантских размеров, можно не подходить к оборудованию на протяжении нескольких дней. Если хочется котел с длительным горением до 7 суток, следует обратить свое внимание на пеллетники.

Читайте также:  Вакуумные радиаторы – рискованная новинка или технологический прорыв?

В домашних условиях мы можем реализовать следующую схему – приобрести горелку с автоматической подачей пеллет, подключив к ней объемный бункер. Но у нас стоит задача создать котел длительного горения на дровах. Поэтому мы рассмотрим две схемы частичной автоматизации подачи дров – нижнего и верхнего горения.

Котел нижнего горения обеспечивает длительное сгорание горючего. Пламя образуется в самом низу дровяной кладки, вырываясь в отдельную камеру. По мере сгорания дрова проваливаются вниз, автоматически подаваясь в зону горения. Именно так работают агрегаты шахтного типа. А вот в котлах верхнего горения пламя горит на поверхности дровяной кладки – такая схема реализуется в польских котельных установка Стропува и в самосборных печах-котлах Бубафоня.

Как ставят котел?

Из требования минимальной собственной теплоемкости котла непосредственно вытекает его небольшой сравнительно с печью вес и весовая нагрузка от него на единицу площади пола. Как правило, она не превышает минимально допустимых по СНиП для настила пола 250 кг/кв. м. Поэтому установка котла допустима без фундамента и даже разбора настила, в т.ч. и на верхних этажах.

Ставят котел на ровную устойчивую поверхность. Если пол играет, его придется в месте установки котла все-таки разобрать до бетонной стяжки с выносом в стороны не менее 150 мм. Основу под котел застилают асбестом или базальтовым картоном толщиной 4-6 мм, а на него кладут лист кровельного железа толщиной 1,5-2 мм. Далее, если настил разбирался, низ котла обмуровывают цементно-песчаным раствором до уровня пола.

Вокруг выступающего над полом котла делают теплоизоляцию, такую же, как под низом: асбест или базальтовый картон, а на нем – железо. Вынос изоляции в стороны от котла от 150 мм, а перед дверцей топки не менее 300 мм. Если котел допускает догрузку топлива до прогорания предыдущей порции, то вынос перед топкой нужен от 600 мм. Под котел, который ставят прямо на пол, подкладывают только теплоизоляцию, накрытую стальным листом. Вынос – как в предыдущем случае.

Для котла на твердом топливе обязательно нужна отдельная котельная. Требования к ней приведены выше. Кроме того, почти все твердотопливные котлы не допускают регулировки мощности в широких пределах, поэтому для них нужна полноценная обвязка – комплект дополнительного оборудования, обеспечивающий эффективную и безаварийную работу. Мы о ней поговорим далее, но вообще обвязка котла – отдельная большая тема. Здесь упомянем только о непреложных правилах:

  1. Монтаж обвязки ведется в противоток воде, от обратки к подаче.
  2. По окончании монтажа его правильность и качество соединений проверяют зрительно по схеме.
  3. К монтажу системы отопления в доме приступают только после обвязки котла.
  4. До загрузки топлива и, если требуется, подачи электропитания, всю систему заполняют холодной водой и в течение суток контролируют все стыки на протечку. В данном случае вода именно вода, а не какой-то другой теплоноситель.
  5. Если протечек нет, или по их устранении, котел запускают на воде, непрерывно контролируя температуру и давление в системе.
  6. По достижении номинальной температуры контролируют давление в течение 15 мин, оно не должно изменяться более чем на 0,2 бар, этот процесс называется опрессовкой.
  7. После опрессовки котел гасят, системе дают полностью остыть.
  8. Сливают воду, заливают штатный теплоноситель.
  9. Еще раз сутки контролируют стыки на протечку. Если все в порядке – запускают котел. Нет – устраняют протечки, и снова суточный контроль перед запуском.

Популярные фирмы-производители

Теплотехническое оборудование всегда пользуется высоким спросом, из-за чего производством подобных агрегатов занимается большинство технически развитых мировых стран.

Из зарубежных производителей наиболее известны следующие марки:

  • Stropuva — производит котлы длительного горения, функционирующие на твердом топливе, дымоходы и системы нагрева воды, а также запорно-регулирующую арматуру (Литва).
  • Buderus — германский специалист в области техники для отопления.
  • WATTEK — чешская компания, занимающаяся решением широкого круга вопросов — проектированием, производством, монтажом и обслуживанием теплотехники.
  • ACV — бельгийский производитель оборудования для отопления и ГВС бытового и промышленного назначения.
  • Wirbel — компания из Австрии, производящая различные типы котлов отопления, как твердотопливных, так и электрических.
Читайте также:  Котельная в частном доме – требования, нормы, Снип

Среди российских компаний, производящих котлы длительного горения среди пользователей популярны следующие производители:

  • НМК, полное наименование — Новосибирская металлообрабатывающая компания, занимается производством различной продукции, включая твердотопливные котлы серии «Магнум».
  • ZOTA. Производство находится в Красноярске и обеспечивает выпуск оборудования для сантехники, теплотехнических агрегатов, в том числе и различных типов котлов.
  • ООО ТК «ТеплоГарант» — компания из Костромы, производящая котлы бытового и промышленного назначения и различные комплектующие части для них.

Твердотопливный котел сверхдлительного горения своими руками

Самодельный отопитель будет иметь такую конструкцию:

  1. Топка – «коробка» глубиной 460 мм, шириной 360 мм и высотой 750 мм с общим объемом 112 л. Объем топливной загрузки для такой камеры сгорания составляет 83 л (весь объем топки заполнять нельзя), Что позволит котлу развивать мощность до 22 – 24 кВт.
  2. Днище топки – решетка из уголка, на которую будут укладываться дрова (через нее в камеру будет поступать воздух).
  3. Под решеткой должен быть отсек высотой 150 мм для сбора золы.
  4. Теплообменник объемом 50 л большей частью расположен над топкой, но нижняя его часть охватывает ее с 3-х сторон в виде водяной рубашки толщиной 20 мм.
  5. Подсоединенная к верхней части топки вертикальная дымоотводящая труба и горизонтальные жаровые трубы располагаются внутри теплообменника.
  6. Топка и зольник закрыты герметичными дверцами, а забор воздуха осуществляется через трубу, в которой установлен вентилятор и гравитационная заслонка. Как только вентилятор выключается, заслонка под собственным весом опускается и полностью перекрывает воздухозаборник. Как только термодатчик зафиксирует снижение температуры теплоносителя до заданного пользователем уровня, контроллер включит вентилятор, поток воздуха откроет заслонку и в топке разгорится огонь. Периодическое «отключение»котла в сочетании с увеличенным объемом топки позволяет продлить работу на одной загрузке топлива до 10 – 12 часов на дровах и до 24-х часов на угле. Хорошо зарекомендовала себя автоматика польской компании KG Elektronik: контроллер с термодатчиком – модель SP-05, вентилятор – модель DP-02.

твердотопливный котел сверхдлительного горения своими руками

Топка и теплообменник окутываются базальтовой ватой (теплоизоляция) и помещаются в корпус.

Процесс изготовления котла своими руками.

Первым делом надо подготовить все необходимые заготовки:

  1. Стальные листы толщиной 4 – 5 мм для изготовления топки. Наилучшим образом подходит легированная сталь жаропрочных марок 12Х1МФ или 12ХМ (с добавками хрома и молибдена), но варить ее нужно в среде аргона, поэтому понадобятся услуги профессионального сварщика. Если же вы решите сделать топку из конструкционной стали (без легирующих добавок), то следует применять низкоуглеродистые марки, например, Сталь 20, так как высокоуглеродистые от воздействия высокой температуры могут утратить пластичность (происходит их закалка).
  2. Тонколистовая сталь толщиной 0,3 – 0,5 мм, окрашенная полимерным составом (декоративная обшивка).
  3. 4-миллиметровые листы конструкционной стали для корпуса.
  4. Труба Ду50 (жаровые трубы внутри теплообменника и патрубки для подключения отопительной системы).
  5. Труба Ду150 (патрубок для присоединения дымохода).
  6. Труба прямоугольная 60х40 (воздухозаборник).
  7. Стальная полоса 20х3 мм.
  8. Базальтовая вата толщиной 20 мм (плотность – 100 кг/куб. м).
  9. Асбестовый шнур для герметизации проемов.
  10. Ручки для дверок заводского изготовления.

Сварку деталей следует выполнять электродами МР-3С или АНО-21.

Обзор модели «Виадрус D7»

Котел «Виадрус D7» существенно отличается от вышеописанного устройства по своим характеристикам. Номинальная мощность модели составляет 38 кВт. При этом в котле целых семь секций. Наиболее эффективно он работает на кусковой древесине. Однако производить заправку углем тоже можно. Расход топлива при этом будет составлять примерно 11 кг в час. Коэффициент полезного действия в этой модели равен 75 %. Максимальная температура сгорания достигает 320 градусов. Центральная камера имеет глубину в 620 мм. Рекомендуемая длина полена составляет 540 мм. Диаметр дымохода равен 156 мм. При этом параметр тяги находится на отметке в 22 Па.