Древесный котел своими руками

Для того чтобы организовать систему отопления для бытовых целей, самым оптимальным вариантом будет установка оборудования, которое работает на твердом топливе. Такие котлы имеют самое замечательное сочетание цены и качества. В наши дни торговля предлагает широкий выбор такого оборудования. Причем, можно подобрать и дешевый вариант, отличающийся ограниченным набором возможностей. Желающие приобрести более современное оборудование, имеющее более широкие функциональные возможности, заплатят большую цену. Полностью удовлетворить требования потребителя может далеко не каждый аппарат.

Поэтому хочется подсказать тем, кто любит делать все своими руками – есть возможность изготовить свой уникальный котел, использующий твердое топливо, который будет соответствовать всем требованиям собственноручно. Это поможет снизить материальные расходы. Собственноручно собранный агрегат обойдется намного дешевле, по сравнению с его заводским аналогом.

Для того чтобы самостоятельно сделать отопительный котел, использующий в качестве топлива дрова, требуется совсем не много. Во-первых, желание сделать свое собственное оборудования. Во-вторых, хорошо знать устройство и принцип работы таких агрегатов. Ну, и, конечно, уметь пользоваться инструментами и навык работы с металлом.

Начнем с выбора типа котла

Для того чтобы правильно выбрать котел, который будет обслуживать вашу отопительную систему, нужно определиться с теми параметрами, которые вам требуются. Для начала, нужно выбрать, какой вид топлива будет использоваться. Затем рассчитаем, какая нужна мощность оборудования, определяем конструктивные особенности, планируем, каким образом будем монтировать систему и как будем эксплуатировать. Конечно, соотносим технические характеристики котла с характеристиками будущей отопительной системы.

Итак, выбираем вид топлива. Наиболее удобным видом твердотопливного сырья можно назвать:

• древесный уголь;
• вид биологического топлива, который называется пеллетами;
• брикеты из торфа;
• обычные дрова;
• различные отходы деревообрабатывающего производства, например, опилки.

Если вы хотите использовать различные виды топлива, то нужно поставить цель создать многофункциональный котел, рентабельность которого будет достаточно высока, а, следовательно, система отопления будет работать эффективно.

Для того чтобы правильно выбрать тип и конструкцию оборудования, сначала определяемся с типом используемого топлива, рассчитываем, какая производительность системы требуется и выбираем место, куда будем устанавливать котел.

Самостоятельно изготовить можно ниже перечисленные разновидности топливных котлов, которые могут работать на древесном топливе:

• Классический вариант;
• С использованием пиролизного метода сжигания;
• Работающие на пеллетах;
• С длительным периодом горения.

В классических котлах должен быть теплообменник, изготовленный из стали или чугуна. Такое оборудование может использоваться как для обустройства отопительной системы, так и монтажа системы горячего водоснабжения. Коэффициент полезного действия такого оборудования достаточно высокий, более 80 процентов.

В пиролизных котлах происходит в отдельно различных камерах процесс сгорания твердого топлива и выделенных при горении, газов. По этой причине коэффициент полезного действия системы значительно возрастает, вследствие чего повышается степень теплоотдачи системы отопления.

Наиболее эффективными можно назвать котлы, работающие на пеллетах. Коэффициент полезного действия некоторых модификаций таких котлов может достигать 90 процентов. Основное преимущество пеллетного оборудования заключается в возможности автоматизировать многие операции. В качестве недостатка нужно отметить достаточно сложную конструкцию.

Котлы с длительным периодом горения могут безостановочно функционировать в течение холодного периода. Загрузка топлива может производиться через несколько суток. Это является главным преимуществом такого оборудования.

Пробуем сделать котел

Итак, мы решили сделать самостоятельно отопительный котел. Для того, чтобы он безопасно и эффективно работал, был удобен в процессе использования, нужно освежить знания в области физически х процессов, лежащих в основе технологии. Так же нужно хорошо понимать, как работает отопительная система.

Начнем разбираться с принципом работы твердотопливного котла. Последовательность операций такова:

• сначала нужно загрузить топливо в рабочую камеру;
• происходит процесс горения, в ходе которого образуются топливные газы, нагревается воздух в камере, газообразная масса поднимается наверх и уходит в дымоходное отверстие;
• при проходе горячего воздуха происходит нагрев теплообменника, а, следовательно, и нагревается носитель. Чаще всего в бытовых системах отопления в качестве носителя используется вода;
• нагретым тепловым агентом происходит вытеснение холодного, он проходит по всей системе отопления и после охлаждения возвращается в теплообменник.

Здесь в основе процессов лежит закон термодинамики – нагретая среда всегда поднимается выше охлажденной. Реализовать данное правило поможет прочный корпус, который должен быть изготовлен очень прочного материала. Таким может быть жаропрочная сталь толщиной около 5 миллиметров. Конструкция должна также содержать:

• камеру сгорания;
• отводную камеру;
• внутреннюю систему с циркуляцией теплоносителя.

Чтобы рассчитать объем камеры сгорания, необходимо проделать сложный расчет. Однако, в глобальной сети можно найти расчетные таблицы, в которых показаны соотношения объёма камеры к максимальной мощности оборудования или к отапливаемой площади.

На самом деле на размер отопительной камеры так же влияют свойства системы отопления, график работы системы, период максимальной потребности в горячей воде и отоплении.

Отводная камера расположена после камеры сжигания и служит ее функциональным продолжением. Ее назначение – собирать и выводить продукты, образующиеся в процессе горения.

Во внутренней системе должен располагаться теплообменник, основное назначение которого принятие холодного теплоносителя, его подогрев и отведение в отопительную систему. Передача теплоносителя осуществляется через входной и выходной патрубки.

На что нужно обратить особое внимание

Производительность твердотопливного котла напрямую зависит от специфики конструкции теплообменного аппарата и периода горения топлива.

Крупный размер теплообменника обеспечивает большой участок контактирования, следовательно, скорость энергопередачи, полученной в результате сгорания топлива, и ее отдача теплоносителю возрастает.

Важной особенностью, на которую нужно обратить внимание – это полнота и эффективность сгорания топлива. В противном случае будет происходить потеря пиролизного газа, не произойдет нагрева теплового носителя до заданной температуры, следовательно, и теплоотдача будет низкая. Это результат конструктивного просчета. Вот почему очень важно провести грамотно предварительные расчеты, ведь после монтажа внести изменения невозможно.

Естественно, основой надежности и безопасности вашего изделия будет его корпус. Изготовить его нужно из жаростойкого материала, хорошо подойдет сталь толщиной не менее 5 миллиметров. Такой материал достаточно дорогой. Главное правило, которое здесь срабатывает: большая толщина – медленное нагревание. Из этого можно сделать вывод – для корпуса котла со средней мощностью нужно использовать материал толщиной не меньше 8 миллиметров.

Чтобы обустроить внутреннюю систему трубопровода в котле, лучше брать трубу диаметра 0,05 метра при толщине стен 4 миллиметра. Чтобы теплоноситель хорошо перетекал, нужно сделать суживание диаметра трубы в направлении движения носителя (50 – 25 миллиметров) и соответственно расширение в противоположном направлении.

В зависимости от габаритных размеров и расположения камеры сгорания рассчитывается размер самого котла. Наиболее распространено оборудование в вертикальном исполнении, так как занимает меньше места в помещении.

Схематично такая конструкция выглядит следующим образом:

• внизу камера сбора золы с поддувальным отверстием;
• выше располагаются колосники, лучше из чугуна;
• колосники должны быть встроены в топочное дно, у камеры нужно установить надежную дверку;
• выше, там, где максимальный тепловой контакт, нужно разместить теплообменник.