Котел отопительный твердотопливный с водяным контуром своими руками

Для устройства водяного отопления в доме на твердом топливе необходим соответствующий котел. Лучше всего если он будет длительного горения. Его можно приобрести готовым, заказать или изготовить своими руками.

В данной статье рассмотрено несколько конструкций отопительных твердотопливных котлов длительного горения с водяным контуром, которые можно изготовить своими руками.

Конструкции котлов длительного горения с традиционным способом горения

Такой котел можно изготовить из листовой стали толщиной 3-5 мм своими руками. От обычных классических твердотопливных котлов с кратковременным горением он может отличаться:

• большей вместимостью топливника;
• большей площадью теплообменника или его формой;
• способом загрузки топлива;
• способом горения топлива.

Ниже рассмотрены четыре возможных варианта разных конструкций такого агрегата, которые можно использовать при самостоятельном изготовлении:

• вертикального котла с дополнительным щелевым теплообменником;
• с дополнительным трубчатым теплообменником;
• цилиндрической формы с верхней загрузкой;
• шахтного типа.

На базе этих конструкций также можно изготовить свою, которая будет максимально учитывать ваши требования по размерам, мощности, способу сжигания топлива и т.д.

Правда, для того, чтобы изготовить такой тепловой агрегат самостоятельно, необходимы иметь некоторые навыки работы с металлом по его резке, сварке и иметь соответствующее оборудование.

Особенно большое значение имеет качество сварочных работ. Если вы не уверенны в своих способностях, то лучше эту работу поручить квалифицированному сварщику.

Вариант 1 — с дополнительным щелевым теплообменником

Твердотопливный отопительный котел длительного горения с водяным контуром этой конструкции работает по принципу сгорания топлива в нем по классической схеме: снизу – вверх. Топливо в такой котел загружается через верхнюю (загрузочную) дверку, а поджигается через нижнюю дверку топливника, которая также служит для его очистки.

Воздух в топливную камеру (топливник) подается через поддувальную камеру и колосниковую решетку. С помощью дверки поддувальной камеры осуществляется регулирование подачи воздуха (тяги), а следовательно – силы и длительности горения твердого топлива. При желании, можно устроить автоматическое регулирование подачи воздуха, вмонтировав в водяную рубашку котла датчик температуры с регулятором, которые используются в промышленных котлах.

Рис.1 Конструкция со щелевидным теплообмеником: 1 — дымовая труба; 2 — водяная рубашка; 3 — регистры; 4 — верхняя загрузочная дверка; 5 — топливо; 6 — нижняя дверка; 7 — колосниковая решетка; 8 — поддувальная дверка; 9 — нагретая вода из котла; 10 -«обратка».

Вариант 2 — с дополнительным теплообменником из труб

Можно обойтись и без регулятора, тогда регулировать процесс горения такого твердотопливного котла можно самостоятельно. В начале топки котла поддувальная дверка открывается больше для создания хорошей тяги.

После того, как топливо хорошо разгорится и температура воды в системе отопления поднимется до необходимой, дверку необходимо прикрыть до минимума, так чтобы обеспечить максимально длительное горения загруженного топлива.

Стенки такого отопительного котла двойные, с водяным контуром (водяной рубашкой) по всему периметру.

Кроме этого, в верхней части топливной камеры котла расположены дополнительные регистры-теплообменники водяного контура, которые могут быть двух вариантов: вытянутой прямоугольной (рис.1) или круглой формы — из труб (рис.2). Эти регистры позволяют увеличить площадь нагрева теплоносителя в котле и тем самым увеличить его КПД.

Рис. 2 Конструкция с регистрами из труб: 1 — дымовая труба; 2 — водяная рубашка; 3 — регистры; 4 — верхняя дверка; 5 — дрова; 6 — нижняя дверка; 7 — колосниковая решетка; 8 — поддувальная дверка; 9 — нагретая вода; 10 — «обратка».

Вариант 3 — цилиндрический с верхней загрузкой

Еще одну конструкцию можно изготовить из двух труб большого диаметра с толщиной стенок 4-5 мм. Топливо в такой котел загружается сверху, а его поджигание и горение происходит снизу.

Отличительной особенностью такой конструкции является то, что, так как загрузочная дверка находится сверху, то в него можно загружать дрова большой длины и толщины ( даже небольшие бревна) и большой их объем.

В результате сгорание топлива происходит длительное время. Кроме того, интенсивность и длительность горения регулируется поддувальной дверкой. При желании, можно установить автоматический регулятор тяги с цепочкой, как у заводских котлов. Дымовая труба выведена в сторону.

Рис.3 Конструкция цилиндрического котла с верхней загрузкой топлива: 1 — наружная стенка; 2 — водяная рубашка; 3 — внутренняя стенка; 4 — топочная дверка; 5 — поддувальная дверка; 6 — загрузочная дверка; 7 — дымовая труба; 8 — фундамент

Вариант 4 — шахтного типа

Данная конструкция является так называемым котлом шахтного типа. Топливо в нем загружается в вертикальную камеру (шахту)через верхний люк и поджигается снизу.

Но, в отличие от традиционных котлов с нижним горением, здесь загрузочная камера не является одновременно и топливником, а пламя и горячие газы поступают в соседнюю камеру, где и расположен теплообменник из труб и листового железа. Горячие продукты горения проходят по трубам теплообменника и нагревают теплоноситель находящийся там.

Длительность горения в таких котлах зависит, как от объема загрузочной камеры (шахты), так и количества подачи воздуха через поддувальную или комбинированную топочную дверку.

Рис 4. Конструкция котла длительного горения шахтного типа.

Котел длительного горения топлива сверху-вниз

Данная конструкция твердотопливного котла с водяным контуром отличается тем, что длительное горение топлива в нем достигается не только объемом топливной камеры, но и способом сгорания в нем топлива: сверху- вниз. Такой способ обеспечивает более длительное и равномерное горение топлива, но в отличие от конструкции рассмотренной в статье «Котел отопительный твердотопливный длительного горения своими руками» имеет водяной контур в виде водяной рубашки и дополнительных регистров из труб.

Топливо в таком котле загружается через боковую загрузочную дверку. Перед загрузкой труба, подающая воздух поднимается в верхнее положение. После загрузки топлива, оно поджигается сверху, боковая дверка герметично закрывается, а воздушная труба опускается на топливо, обеспечивая процесс горения кислородом.

Регулирование тяги осуществляется заслонкой на верхнем торце воздушной трубы. Как и в случае с отопительным котлом такого вида без водяного контура воздушная труба изготавливается с приваренным к ней внизу «блином» — распределителем воздуха. К «блину» снизу привариваются веером стальные пластины для равномерной подачи воздуха к месту горения топлива.

Рис.5 Конструкция с водяной рубашкой и дополнительными регистрами: 1 — воздушная труба; 2 — регистры; 3 — водяная рубашка; 4 — загрузочная дверка; 5 — горячая вода из котла; 6 — дымовая труба; 7 — «обратка»; 8 — топливо; 9 — дверка для очистки топливника.

Стенки такого твердотопливного отопительного котла изготавливаются двойными, с водяным контуром, который подключается к системе отопления дома. Для увеличения КПД котла, вверху топливника можно разместить дополнительные регистры-теплообменники, но таким образом, чтобы они не мешать движению трубы при работе котла.

Котел с водяным контуром и камерой для подогрева воздуха

Возможна и более сложная конструкция такого твердотопливного котла длительного горения в водяным контуром. В этом случае в верхней части топливника устраивается камера для подогрева воздуха. Труба, подающая воздух в этом случае не поднимается наружу, как в первом варианте а двигается по направляющей в пределах этой камеры.

Для того, чтобы поднять воздушную трубу вверх (при загрузке топлива) используется трос, который соединяется с её верхним торцом и выводится через регулировочное отверстие в верхней части котла. Регулировочное отверстие служит также для регулирования подачи воздуха в камеру, а значит и тяги котла.

Преимуществом второго варианта является то, что воздух к месту сгорания топлива подается подогретым и способствует лучшему сгоранию топлива и выделяющихся из него газов. Недостаток: более сложная конструкция и невозможность установки дополнительных регистров водяного контура.

Рис.6 Конструкция с водяной рубашкой и с камерой подогрева воздуха: 1 — корпус; 2 — воздушная телескопическая труба; 3 — водяная рубашка; 4 — загрузочная дверка; 5 — дымовая труба; 6 — трос для поднимания воздушной трубы; 7 — «обратка»; 8 — топливо; 9 — прочистка; 10 — трос регулировочной заслонки подачи воздуха; 11 — «блин» с приваренными полосами; 12 — камера подогрева воздуха.

Видео по теме

Ниже Вы можете просмотреть видеоролик (фотоотчет) об изготовлении самодельного твердотопливного котла длительного горения с верхним горением.