Изготовить дровяной котел своими руками — задача несложная. Сделать прибор с хорошим КПД и не требующий частой загрузки топлива — уже потруднее.
Один из вариантов, не содержащий высокотехнологичных узлов, предлагается читателю.
Особенности конструкции
Существенный недостаток обычных дровяных котлов — потребность в частом обслуживании: каждые 4 часа пользователю приходится подкладывать дрова.
Пытаясь справиться с этой проблемой, разработчики создали несколько видов отопителей длительного горения:
- котлы с верхним горением. Самостоятельно их изготовить можно только в самом примитивном исполнении — в виде известной печи «Бубафоня». Но при наличии оболочки наполненной водой, КПД этих установок существенно падает,
- пеллетные. Соорудить их руками домашнего мастера невозможно — требуется специальная пеллетная горелка,
- пиролизные. Кустарным способом сделать нельзя: требуются устойчивые к высоким температурам материалы, особый высокотехнологичный элемент — дожигатель, автоматика с точной настройкой,
- отопители с принудительной подачей воздуха. Такой котел — оптимальный для сооружения в домашней мастерской. Его конструкция и будет рассмотрена ниже,
- работающие в режиме тления.
На первый взгляд, отопитель 5-го типа может показаться наиболее подходящим для домашнего умельца. Котел прост, не требует подключения к электричеству и может работать на одной порции топлива до 12-ти часов.
Но у котлов. работающих в режиме тления, есть ряд весомых недостатков:
- в режиме тления часть топлива остается несгоревшим, что делает установку малоэффективной,
- из-за неполного сгорания возрастает токсичность выхлопа,
- мощность в режиме тления существенно падает и для обеспечения работы обогревающей системы, топка должна иметь гигантские размеры,
- из-за низкой температуры выхлопа, обильно выпадает конденсат. При этом он по причине неполного сгорания топлива крайне токсичен.
Устройство дровяного котла
Агрегат, воздух в который подается принудительно, включает в себя:
- корпус с топкой и теплообменником,
- канал для подачи воздуха с вентилятором и гравитационной заслонкой (опускается под собственным весом при неработающем вентиляторе),
- автоматика, управляющая вентустановкой по сигналу с термосенсора.
Функционирует котел так:
- пользователь разжигает в топке порцию топлива, закрывает герметичную дверцу и нажатием клавиши активирует контроллер системы автоматики. Последний должен быть предварительно запрограммирован на минимальную (не менее 50 С) и максимальную температуру теплоносителя,
- автоматика транслирует питание на вентилятор и тот подает в топку воздух, обеспечивая этим горение топлива,
- когда термодатчик зафиксирует превышение температуры теплоносителя больше определенного порога, по его сигналу контроллер отключит вентилятор,
- после отключения вентилятора сама собой закроется гравитационная заслонка в воздуховоде, блокируя тягу в дымоходе,
- пламя в топке погаснет, но в топливе останутся тлеющие угли, позволяющие разжечь его снова.
Когда температура жидкости в системе вследствие остывания достигнет нижнего, установленного пользователем предела, по сигналу термодатчика контроллер снова подаст питание на вентилятор, тот поднимет заслонку и в зону сгорания топлива начнет поступать воздух. Топливо разгорится.
Стали с высоким содержанием СО2 при сильном разогреве охрупчиваются (происходит закалка), потому для производства отопителя не подходят.
Необходимые материалы и инструменты
Для изготовления топки используется сталь:
- жаропрочная, легированная молибденом и хромом. Примеры: марки 12Х1МФ, 12ХМ. Эти материалы стоят дорого и требуют от сварщика некоторого опыта,
- низкоуглеродистая. Лучше всего — Сталь 20, также подходят Сталь 10 и Ст3. С этими материалами работать проще, но они менее долговечны.
Понадобится такой прокат:
- 4-5-миллиметровый лист: изготовление топочной зоны,
- лист толщиной 3 мм: оболочка,
- уголок 50х4 мм: колосниковая решетка,
- труба Ду50: жаротрубный теплообменник (пронизывает емкость с водой) и сгоны для соединения оборудования с контуром отопительной системы,
- труба Ду150: дымоотводящий патрубок,
- профильная труба сечением 60х40 мм: воздуховод,
- полоса 20х3 мм: фланец, кронштейны и пр.
Также нужны материалы:
- рулонная каменная вата толщиной 2 см (плотность — 100 кг/куб. м),
- базальтовый или каолиновый картон (можно заменить устаревшим асбестовым),
- асбестовый шнур,
- металлические панели толщиной 0,3-0,5 мм с цветным порошковым или полимерным покрытием: наружная обшивка котла,
- ручки и навесы для дверок.
Вместо каменной ваты можно применить стеклянную — в современном исполнении эти материалы по свойствам идентичны. Но надежнее будет именно базальтовая вата, поскольку она выдерживает более высокие температуры — 6000-7000С против 4500С у стекловаты.
Набор инструментов:
- аппарат электросварочный, рассчитанный на сварочный ток от 200 А (используются электроды МР-3С или АНО-21),
- болгарка с рабочей частью диаметром 125 мм (используются отрезные и шлифовальные круги по металлу),
- дрель с набором сверл по металлу,
- обычные слесарные и измерительные инструменты: рулетка, молоток, металлическая щетка, плоскогубцы, маркер.
Также для изготовления котла потребуется комплект автоматики с такими компонентами:
- контроллер (блок управления),
- вентилятор,
- термодатчик.
Пример: система компании KG Elektronik (Польша). Для данного котла требуются блок управления SP-05 и вентилятор DP-02.
Не рекомендуется применять автоматику китайского производства — ввиду низкой надежности. Следует быть внимательным, поскольку китайские производители внешне копируют устройства европейских, к примеру, той же KG Elektronik.
Порядок сборки дровяного котла своими руками
Отопитель собирают на месте установки, поскольку в готовом виде он весит около 100 кг, дйствуют в такой последовательности:
- сваривают топку: к днищу приваривают боковые стенки, к ним — свод и далее проемы для дверок. Размеры днища подбирают так, чтобы оно выходило за контуры боковых стенок во все стороны: передний выпуск является нижним обрамлением дверцы зольника, остальные — опорой для базальтового утеплителя. Объем топки составляет 112 л — он увеличен с целью продления горения на одной закладке. При этом объем закладки (полезный объем) составляет 80 л: топливо укладывается до нижней кромки загрузочного проема. Увеличивать объем закладки нежелательно. Глубина топки составляет 46 см, что позволяет применять поленья длиной до 40 см,
- к стенкам топки приваривают отрезки уголка — полочки для колосниковой решетки,
- из плоских заготовок толщиной 3 мм сваривают котловой бак: основная его часть располагается над топкой, а нижняя — в виде водяной рубашки охватывает ее с трех сторон. Объем бака составляет 50 л. Зазор между корпусом и наружной оболочкой — 2 см. Ее дном являются отрезки полосы, приваренные к стенкам топки на уровне колосниковой решетки. То есть на зольную камеру рубашка не распространяется — она охватывает только топку,
- котловой бак подключается к отопительному контуру с избыточным давлением (принудительная циркуляция), потому его боковые стенки укрепляют вставками из отрезков трубы (клипсами). Их приваривают к топке до монтажа емкости, затем собирают бак и приваривают клипсы к стенкам оболочки, для чего в них предварительно просверливают отверстия (позволят обваривать снаружи),
- в передней и задней стенках котлового резервуара над топкой высверливают по 4 отверстия, вставляют в них горизонтально трубы (две внизу, две чуть выше) и приваривают к стенкам. Это жаротрубный теплообменник. С целью удлинить трубы (увеличивается теплосъем) их располагают под углом к боковым стенкам (образуют подобие веера),
- сваривают из уголка 50х4 мм колосниковую решетку. Уголки располагают углом вниз — этим обеспечивается равномерное распределение подаваемого к топливу воздуха,
- из стального листа изготавливают дверки. Чтобы они закрывались герметично, по контуру приваривают две полосы с каналом между ними и в этот канал закладывают асбестовый шнур,
- в стенке емкости вырезают два отверстия и вваривают штуцеры для присоединения отопительного контура,
- приваривают кусок трубы для подсоединения дымохода. Он объединяет выходные отверстия жаровых труб,
- устанавливают воздуховод (профильная труба 60х40) с фланцем для вентилятора. Он располагается вертикально: заборное отверстие находится над крышкой котла, выпускное — в тыльной стенке поддувала прямо под водяной рубашкой,
- приваривают петли для дверок топки и поддувала,
- приваривают кронштейны из уголка или стальной полосы шириной 2 см для крепления обшивки,
- оборачивают котловой бак базальтовой ватой и обвязывают ее шнуром,
- под вату с тыльной стороны закладывают температурный сенсор системы автоматики,
- прикручивают винтами или саморезами по металлу декоративную обшивку,
- прикручивают к фланцу воздуховода вентилятор,
- располагают на котле блок управления системы автоматики и подключают к нему термодатчик с вентилятором,
- снимают защитную пленку с панелей обшивки,
- окрашивают термостойкой эмалью дверцы топки и поддувала.
Можно добавить несколько элементов:
- теплообменник для системы ГВС (встраивается в котловой бак),
- погружная гильза для энергонезависимого термометра: на случай отключения электричества,
- элементы для подключения группы безопасности (на тот же случай),
- ТЭН в котловом баке: «антизамерзающий» подогрев теплоносителя на случай, если пользователь из-за длительного отсутствия не подложит своевременно топливо.
Теплообменник для ГВС изготавливают из 10-метрового отрезка медной трубы диаметром 8-12 мм, путем намотки ее на трубы жаротрубного теплообменника.
Видео по теме
Как сделать дровяной котел с водяным контуром своими руками:
У предложенной версии самодельного котла есть недостаток — зависимость от электроэнергии. Однако, все современные разновидности твердотопливного оборудования, хоть как-то претендующие на звание эффективных и удобных, функционируют с применением электротока.
В случае отключения электричества нужно только зафиксировать гравитационную заслонку в поднятом положении и котел станет энергонезависимым: воздух в топку будет засасываться тягой в дымоходе.