Котел длительного горения своими руками: чертежи изделий и ТОП-11 лучших моделей

Разновидности котлов

Все существующие твердотопливные котлы можно условно разделить на 3 группы:

• пиролизные;
• классические;
• пеллетные

Существует и ряд иных классифицирующих признаков, но именно принцип сгорания топлива является определяющим при выборе котла.

Пиролизный

В котлах подобного типа топливо сгорает медленно при минимальном доступе воздуха, за счет чего увеличивается количество горючего газа и при повторном его сгорании КПД котла повышается до 85-90%. И хотя некоторые считают, что изготовить собственноручно такой котел очень сложно, мы расскажем и, главное, покажем, как правило сделать пиролизный твердотопливный котел длительного горения своими руками (чертежи см.ниже).

Фото 1 Схема устройства пиролизного котла на дровах

Классический

Конструктивно это стандартная деревянная печь, где за счет меньшего размера топочной камеры топливо сгорает чуть медленнее. Как правило, именно такие котлы предпочитают изготавливать самостоятельно. О том, как сделать такой классический агрегат, вы также узнаете в статье.

Фото 2 Схема классического котла длительного горения

Пеллетный

Это наиболее эффективные котлы, коэффициент полезного действия которых приближается к 95%. Основное преимущество в полностью автоматическом процессе, где загруженные в бункер пеллеты посредством шнека пересыпаются в камеру сгорания. Сложная конструкция и автоматика делают его самостоятельное изготовление затрудненным.

Фото 3 Схема твердотопливного котла с автоматической подачей пеллет

Разновидности топлива

На сегодняшний день твердое топливо на российском рынке представлено в большом ассортименте. Это:

• дрова, в том числе евро (спрессованные хвойные или лиственные опилки),
• гранулированные биопеллеты (спрессованные опилки, торф, отходы сельского хозяйства и т.д.);
• уголь – все разновидности и фракции каменного и антрацит;
• отходы деревообрабатывающего и сельскохозяйственного производства.

Для того, чтобы отопление было рентабельным, рекомендуется приобретать или изготавливать универсальный котел, который может функционировать на любом виде топлива

Если вы решили приобрести такое оборудование, обратите внимание на комбинированные котлы отопления, которые работают на альтернативных видах топлива, причем переключение осуществляется очень быстро и легко. Это могут быть следующие варианты:

• электрические комбо;
• твердотопливные комбо;
• универсальные, использующие любые комбинации топлива.

Конструкция и принцип работы

Принцип работы такого котла относительно прост – снизу подтягивается холодный воздух, проходя через стенки камеры, он нагревается, поднимается вверх и обогревает помещение.

Фото 4 Делаем котел из подручных материалов

Необходимые материалы и инструменты:

• труба 0,3-0,5 см;
• металлический лист 0,5-0,8 мм;
• уголки металлические;
• арматура;
• труба диаметром 25 см (можно использовать пустой газовый баллон);
• сварочный аппарат и электроды;
• болгарка;

Популярные модели

Наиболее известными поставщиками твердотопливных агрегатов являются марки:

• литовская Stopuva;
• немецкая Buderus;
• чешская Wattek;

• бельгийская ACV;
• австрийская Wirbel;
• российские НМК, Zota и ООО ТК «ТеплоГарант».

Среди представленных на рынке моделей от различных компаний, можно выделить несколько востребованных устройств.

Stropuva Mini S8

Независимый от электропитания агрегат, обслуживающий площадь до 80 кв. м. Работает с тремя видами топлива, выделяется небольшими размерами. Снабжён удобной вертикальной дверцей топки.

Специальная конструкция зольника позволяет сократить необходимость его очистки до двух раз в месяц. Одной закладки хватает на суточный обогрев, пеллеты прогорают за 48 часов.

Преимущества:

• высокий КПД;
• качество конструкции;
• безопасность;
• наличие термометра.

Недостатки:

• большой вес;
• шероховатое покрытие дверцы затрудняет её очистку.

Роман Оборин:	Игорь Фалаев:
«Экономичный и компактный агрегат, горит долго. Расходует мало горючего, хорошо обогревает дом, не образует копоти. Единственный минус – тяжеловат.»	«Небольшая удобная бочка, прибор сразу готов к работе, не нужно ничего собирать и прикручивать. Ручки дверок качественные и надёжные, самопроизвольно не открываются. Топится долго, может гореть до 20 часов.»

Теплодар Куппер Эксперт-15

Российская модель с возможностью установки горелки. В верхней половине корпуса располагается штуцер для выхода воздуха. Совместима с дровами, углём и брикетами. Три зоны входа воздуха и верхнее горение обеспечивают долгое поддержание тепла.

На дне находится резервуар с водой, препятствующий излишнему нагреванию пола. Стальная пластина защищает дверцу от накала. Можно дополнительно прикреплять регулятор тяги.

Преимущества:

• возможность монтажа пеллетной или газовой горелки;
• удобная дверца, размещённая под углом;
• непрерывное горение в течение 24 часов.

Недостатки:

• сложность монтажа;
• маленькая топка.

Олег Егорин:	Семён Ивин:
«Удобный котёл, можно докупить дополнительно горелку, работает долго и даже после отключения в доме сохраняется тепло.»	«Неплохой агрегат, хватает почти на сутки обогрева, но горючего расходует много. Удобная конструкция дверки для закладки.»

ZOTA Тополь-16ВК

Аппарат с водяным контуром по доступной цене. Треугольная форма трубы позволяет избежать засоров и увеличивает срок эксплуатации устройства. Для заправки котла можно применять дрова, уголь и пеллеты.

Модель отличается вместительной топкой и возможностью верхней и боковой закладки горючего.

Преимущества:

• низкая цена;
• удобство эксплуатации и очистки;
• эффективность.

Недостатки:

малый КПД.

Владимир Харитонов:	Алексей Зайцев:
«Качественный прибор по доступной для своего сегмента стоимости. Работает без нареканий.»	«Устройством приятно пользоваться, чистится без проблем, можно загружать разные виды топлива, как брикетного, так и обычного.»

Теплодар Куппер Эксперт-22

Прибор небольшого размера, способный работать в 4 режимах: быстрый прогрев, классик, медиум и максимум. Горение по направлению сверху вниз обеспечивает равномерное и более длительное сжигание материала и хорошую отдачу тепла.

Верхний люк для очистки защищён стальным экраном, предотвращающим прогорание.

Преимущества:

• два люка для очистки;
• наклонная дверка для верхней загрузки;
• функция верхнего горения.

Евгений Жердев:	Иван Алаев:
«Продуманная регулировка нагрева, можно настраивать продолжительность горения от 30 минут до суток. Легко чистится, в комплекте есть специальные аксессуары для уборки.»	«Качественная модель, конструкция позволяет подсоединять с любой стороны трубки отопления. С прибором поставляется ТЭН и термоманометр.»

Stropuva S30

Твердотопливный котёл для размещения в коммерческих и жилых помещениях. Одинаково эффективен для круглогодичного и сезонного применения. Отличается высоким КПД, независим от электропитания и совместим с разнообразным топливным материалом.

Устройство имеет компактные габариты, экологически безопасно. Длительность прогорания дров составляет до 30 часов, брикеты могут тлеть до 2 суток.

Преимущества:

• безопасность использования;
• высокий КПД;
• долговечность;
• качество сборки.

Недостатки:

высокая стоимость.

Котел стропува своими руками чертежи. Конструкция и принцип действия

Корпус котла Стропува состоит из двух основных частей: емкости цилиндрической формы помещенной в другую емкость такой же формы, которые «одеты» в теплоизоляцию. В пространстве между емкостями циркулирует теплоноситель. Топка расположена внутри малой емкости.

Конструкция котла

Битепловой регулятор тяги позволяет печи самостоятельно, без вмешательства человека, регулировать объем подачи воздуха в топку.

Принцип его действия основан на том, что при разогревании, корпус котла расширяется и битепловой регулятор автоматически прикрывает заслонку.

Если же горение в топке замедляется происходит обратный процесс, корпус остывает и сжимается и регулятор открывает заслонку.

Также как у печи Бубафоня, процесс горения происходит только в верхней части закладки, в которую через трубу распределителя воздуха (также его часто называют поршнем или пяткой) поступает регулируемое количество кислорода, это положительно сказывается на длительности горения агрегата. Перед поступлением в топку, воздух предварительно разогревается в камере разогрева воздуха, которая расположена в верхней части котла.

Распределитель воздуха всегда располагается на закладке и по мере сгорания топлива он опускается вниз.

Примечание! КПД котла можно увеличить или уменьшить изменяя объем поступления воздуха.

Котел Стропува своими руками чертеж

Конструкцией котла предусмотрены две дверцы:

• для загрузки топлива (верхняя дверца);
• для удаления золы (нижняя дверца).

В задней части находиться отверстие для дымоходной трубы. Там же расположены вход и выход теплоносителя. Во всех моделях котла для подачи и обратки используется 32 мм труба.

Как устроен самодельный котел длительного горения

Принцип работы

Схема работы таких котлов основывается на особенности твердого топлива тлеть несколько часов, производя при этом большое количество тепловой энергии. Характерно, что топливо в таком случае сжигается более полно, а количество отходов, как следствие, заметно снижается.

Чертеж котла

Основным элементом котла является топка, где горение ограничено, а интенсивность подачи воздуха контролируется при помощи специальных приспособлений. Топливо загружается два раза в сутки большими порциями, после чего медленно тлеет (ограниченное количество кислорода не позволяет ему полноценно гореть).

Труба, посредством которой выводится дым, пропускается через теплообменники и нагревает жидкость в отопительной системе. Выходит, достаточно лишь каждые 12 часов загружать топливо для бесперебойного обогрева дома.

Схема котла

Основные преимущества

Котлы длительного горения выделяются на фоне отопительных систем других типов. Конечно, основное преимущество – это именно длительность работы, но есть и другие важные моменты:

• низкая стоимость топлива;
• автономность;
• возможность обогрева больших площадей при минимальных расходах;
• легкость монтажа и эксплуатации;
• безопасность;

• возможность изготовления в домашних условиях.

Устройство прибора

Для изготовления котла удобнее использовать металлическую трубу ø30 см и больше с толщиной стенок не менее 5 мм (иначе последние в скором времени прогорят из-за высокой температуры внутри прибора). Высота конструкции может колебаться между 80 см и 100 см, все зависит от площади помещения.

Труба для корпуса

Вне зависимости от модификации котел состоит из трех основных зон:

• загрузочной зоны;
• зоны тления и теплообразования;
• зоны окончательного сжигания, где горит зола и выводятся дымные газы.

Данный элемент выполняется в виде металлического круга толщиной 5-6 мм с отверстием посередине, через которое с помощью телескопической трубы кислород подается в топку. Диаметр изделия должен быть несколько меньше диаметра корпуса. Высота регулируется посредством специальной крыльчатки.

Котел на дровах длительного горенияКотел на дровах длительного горения

Котел длительного горения

Воздух может подаваться одним из двух способов:

• прямо из атмосферы;
• из специальной камеры нагрева (она располагается в верхней части конструкции), что обеспечивает более эффективную работу котла.

Для регулировки используется специальная воздушная заслонка.

Сверху приваривается дымоотводная труба. Она должна вестись перпендикулярно корпусу минимум 0,5 м, иначе образуется чрезмерная тяга.

Снизу оборудуется дверка для удаления продуктов горения. Чистку нужно проводить нечасто, ведь топливо будет сгорать полнее.

Существует два способа нагрева теплоносителя, у каждого есть свои сильные и слабые стороны.

Котел длительного горенияКотел длительного горения

Способ №1. К трубе теплообменника, проходящей через зону сгорания, подключается змеевик, посредством которого и происходит нагрев воды в баке.

Способ №2. Формируется отдельный металлический бак, сквозь который пропускается труба дымохода. Разгоряченный дым подогревает жидкость.

Первый способ более эффективен, но вместе с тем более сложен в выполнении. Второй сделать проще, но он целесообразен только в небольших домах.

Стоит ли делать своими руками

Если есть необходимые знания, возможности и чертежи, то пиролизный котёл можно изготовить самостоятельно. Среди населения популярна схема пиролизного котла Беляева. Простой эту технологию назвать нельзя, тем не менее она является одной из самых доступных и реализуемых.

Чтобы изготовить пиролизный котёл своими руками по чертежам, нужно:

• металлическая труба (Д32,57,159 мм);
• профильная труба (20х20, 80х40, 60х30 мм);
• лист металлический;
• шамотный кирпич;
• насос подачи воздуха;
• датчик температуры.

Помимо этого понадобится инструмент, аппарат для сварки. Нужен будет помощник. Сперва изготавливаются листовые части установки, отрезаемые точным инструментом, а затем, следуя пошаговой инструкции, выполняется остальная работа по сборке самодельного котла.

Твердотопливные котлы для отапливания приватного дома

Основные модели пиролизных котлов с гидроконтуром на дровах для дома отличают по материалу изготовления, конструкции камеры сгорания, теплообменного аппарата, дымоотвода, способу загрузки и сжигания топлива.

Дровяной пиролизный котел с гидроконтуром оборудуют трубчатым (по вертикали) регистром или теплообменным аппаратом рубашечного типа. Корпусная конструкция почти что исключает возможность вскипания воды в системах с конвективной циркуляцией.

В основу котла на твердом топливе заложен принцип продолжительного и выгодного сжигания топлива

Стальной дровяной пиролизный котел для отапливания дома имеет малую тепловую инертность. Котловой контур из стали выдерживающей жару выдержит резкие температурные скачки и давления в системе. Минус материала — чувствительность к коррозии, которую увеличивает температурное напряжение металла. Межремонтный период работы агрегата из стали – 15 лет.

Стены чугунного теплообменного аппарата котла на дровах для отапливания приватного дома с батареями греются и охлаждаются долго. Непрочный сплав не предназначается для критических перепадов параметров работы системы.

Тт котел в полуавтоматическом режиме

Преимущество чугуна вызвано аморфностью материала к кислородной коррозии. Рабочий срок котла с теплообменником из чугуна, при адекватной эксплуатации агрегата, может достигать 25 лет.

Рабочий принцип агрегата долгого горения — понудительное, методичное, направленное сверху вниз тление древесины, при котором выделяется метан, монооксид углерода и водород. Минус кислорода замедляет скорость распространения пламени. Добавочная тепловая энергия образуется при сжигании топочного газа. Поток уходящих продуктов згорания омывает поверхность теплообменного аппарата на выходе из котла. Конструкция дает возможность загрузку дров 1 раз в день.

Таблица 1. Цена пиролизных котлов на твёрдом топливе:

Стоит обратить внимание! Средняя цена пиролизных котлов на дровах для дома составляет 50 тысяч рублей. Качество последних отечественных разработок котлов на твердом топливе составляют хорошую конкуренцию заграничным аналогам

Газогенераторные котлы длительного горения

Газогенераторные агрегаты — одна из разновидностей пиролизных котлов. Поэтапное зонирование процесса горения увеличивает результативность и продлевает рабочее время газогенератора. Камеру сгорания котла с двумя камерами делит специализированная распылительное устройство. В первом отсеке, под воздействием больших температур, дровяная закладка выделяет горючий газ. Второй служит для дожига продуктов разложения древесины. В зольнике образуется немного золы, а дымоотвод не обрастает отложениями сажи.

Пиролизные установки предназначаются для систем обогрева домов для жилья, у которых площадь больше 100 м?.

Таблица 2. Цена газогенераторных котлов на твердом топливе длительного горения с гидроконтуром:

Газогенераторные котлы на дровах работают до 2-ух суток на одной топливной загрузке. Цена продукта зависит от марки изготовителя, мощности и степени оснащения агрегата автоматикой.

Определение с параметрами проекта

Точного определения данному понятию нет. Соответствующее оборудование появилось, как ответ на требования потребителей повысить уровень комфорта в процессе эксплуатации, увеличить выработку тепла в расчете на единицу использованных энергетических ресурсов.

Основным недостатком классических котлов является необходимость регулярного добавления топлива в топку. Сложности создают также следующие факторы:

• высокая интенсивность горения;
• сложность оперативной регулировки и контроля этого процесса;
• неполное использование тепла, которое удаляется вместе с дымом через систему вентиляции.

Для поддержания работы обычного котла лучше иметь рядом достаточный запас дров

Разные конструкции

Для решения отмеченных выше задач используют различные решения. Чтобы не закладывать часто новые порции топлива увеличивают размеры топки. Сделать процесс горения равномерным помогает размещение сверху прижимного устройства, дозированная подача воздуха.

Схема типичного котла этого класса

Создать чертежи твердотопливных котлов длительного горения своими руками будет проще после подробного изучения стандартной конструкции:

• В начальном положении прижимное устройство (10) находится в верхнем положении.
• Через дверцу (6) в топку загружают крупную партию дров.
• После поджигания происходит регулируемый механическим приводом (16) процесс горения.
• Свежий воздух подается нагнетателем через телескопическую полую внутри штангу. Он распределяется равномерно через прижимной диск (10).
• Подача кислорода сверху обеспечивает постепенное сгорание топлива, слоями.
• Золу после завершения цикла удаляют через нижнюю дверцу (13).
• Для поднятия диска (10) в верхнее положение используют лебедку (2) с электроприводом.

Недостатком данной конструкции является невозможность произвольной закладки дров в топку. Существенное преимущество – повышенная до 24 часов и более длительность одного рабочего цикла.

В следующей конструкции топливо можно подкладывать по мере необходимости. Здесь использована технология пиролиза. Она характерна дозированной подачей кислорода и низкой интенсивностью горения. Тлеющие дрова выделяют горючий газ. Он сгорает в дополнительной камере.

Пиролизный котел

Эта установка полноценно использует топливо. В продуктах сгорания содержится минимальное количество сажи. Сложной является оптимальная регулировка рабочих процессов.

Газовые и дизельные агрегаты лишены упомянутых недостатков по причине простоты дозирования соответствующих видов топлива. Подобный результат можно получить, если использовать специальным образом спрессованные гранулы из отходов деревообработки, шелухи семечек, иного горючего сырья.

Пеллетный котел

В данном варианте гранулы (пеллеты) засыпают в бункер, откуда они подаются шнековым механизмом в топку. Понятно, что такая конструкция позволяет при необходимости быстро увеличивать и уменьшать подачу топлива. Гибкое изменение производительности котла пригодится для оптимизации работы при изменении внешней температуры, подключении дополнительных потребителей. С гранулами не слишком сложно работать при транспортировке, хранении.

Теплообменник для подогрева воды

Повышают эффективность котлов с помощью сложных структур выходных узлов. В таких конструкциях повышается температура теплоносителя. Аналогичные функции выполняют полые стенки корпуса.

Чертежи твердотопливных котлов длительного горения своими руками

Прежде чем искать соответствующую документацию, необходимо точнее определиться с конструкцией. Предпочтительной является первая схема твердотопливного котла длительного горения, своими руками ее будет создать проще.

Принципиальная схема котла

Для отопления сравнительно небольшого частного дома с общей площадью 150-250 м. кв. достаточно будет следующих размеров:

Чертежи твердотопливных котлов длительного горения своими руками

При высоте чуть более 1,5 метра и ширине около 40 см не сложно будет найти подходящее место для установки. Но надо учитывать необходимость создания технологических проходов для обслуживания. Понадобится свободное пространство сверху для монтажа лебедки и другого оборудования.

Конструкторскую документацию можно создать без соблюдения стандартов

Для реализации частных проектов не обязательно соблюдению ГОСТов. Но чем подробнее получился чертеж твердотопливного котла длительного горения своими руками, тем проще будет исключить ошибки на ранних стадиях.

При удалении большого количества ржавчины перед окраской может понадобиться респиратор

Конструкция пиролизного котла длительного горения

Пиролизный котёл длительного горения имеет следующее устройство:

• Блок управления. Этим устройством выбираются разные режимы и контролируются параметры работы;
• Корпус. Выполняется из стали и покрывается жаростойкой краской;
• Теплоизоляция. Используют для снижения теплопотерь;
• Устройство от закипания. Контролирует температуру теплоносителя и регулирует горение, во избежание закипания, которое может приветси к аварии;
• Теплообменник. Металлический трубопровод, заполняющийся теплоносителем, который нагревается в процессе горения топлива, после чего поступает в систему отопления;
• Топочная камера. Служит для погрузки в неё твёрдого топлива. После чего происходит розжиг, и прекращается доступ воздуха. Тление происходит при 450˚С;
• Камера сгорания. В данной части происходит сгорание древесного газа, при условии подачи воздуха. Температура горения доходит до 1100˚С;
• Патрубок подачи теплоносителя в систему отопления;
• Колосники. Металлическая решётка, расположенная между камерами загрузки и сгорания;
• Подключение к дымоходу;
• Вентилятор дымохода;
• Клапан первичного воздуха для начала пиролиза;
• Клапан вторичного воздуха для сгорания древесного газа;
• Патрубок обратного трубопровода.

Принцип работы котла длительного горения

В обычных твердотопливных агрегатах, одной закладки хватает на 6-7 часов горения. Соответственно, если в топку не будет добавлена очередная порция ресурсов, температура в помещении сразу же начнет снижаться. Это происходит из-за того, что основное тепло по помещению циркулирует по принципу свободного движения газа. Нагреваясь от пламени, воздух поднимается вверх и выходит наружу.

Теплового ресурса котла длительного горения хватает примерно на 1-2 суток с одной закладки дров. Некоторые модели могут поддерживать тепло до 7 суток.

За счет чего достигается такая экономичность и эффективность?

Схема работы котла

От обычного котла, ТТ котел длительного горения отличается наличием сразу двух камер сгорания. В первой стандартно сгорает само топливо, а во второй — выделившиеся при этом газы.

Большую роль в этом процессе играет своевременная подача кислорода, которую обеспечивает вентилятор.

Такой принцип был реализован сравнительно недавно. В 2000 году литовская компания Stropuva впервые презентовала эту технологию, которая стразу снискала уважение и популярность.

Самодельный котел длительного горения

Сегодня это является наиболее дешевым и практичным способом обогреть загородный дом, там, где не предусмотрена газификация и случаются перебои с электричеством.

Такие агрегаты работают по принципу горения верхнего топлива. Стандартно во всех печах топка располагается внизу, что позволяет забирать с пола холодный воздух, нагревать его и поднимать вверх.

Принцип работы этого котла в чем-то поход на пиролизный. Основное тепло здесь выделяется не от сгорания твердого топлива, а от выделившихся газов в результате этого процесса.

Сам процесс сгорания происходит в закрытом пространстве. Через телескопическую трубу выделившийся газ поступает во вторую камеру, где происходит его полное сгорание и смешивание с холодным воздухом, который подкачивает вентилятор.

ТТ котел длительного горения (схема)

Это беспрерывный процесс, который происходит до тех пор, пока полностью не прогорит топливо. Температура при таком горении достигается очень высокая – около 1200 градусов.

Как уже говорилось выше, в этом котле реализовано две камеры: основная большая и маленькая. В большую камеру закладывается само топливо. Ее объем может достигать 500 куб.дм.

Ресурсом для горения может выступать любое твердое топливо: опилки, угли, дрова, паллеты.

Постоянный приток воздуха осуществляет встроенный вентилятор. Преимуществом этого метода заключается в том, что твердое топливо расходуется крайне медленно.

Это значительно увеличивает экономичность такого отопительного прибора. Почему же так медленно прогорают дрова, по сравнению со стандартной печью?

Суть заключается в том, что прогорает лишь верхний слой, так как воздух нагнетается вентилятором сверху. Причем вентилятор добавляет воздух только после того, как полностью прогорит верхний слой.

На рынке представлено сегодня множество моделей, которые работают по одному и тому же принципу, но, в зависимости от габаритов, материала исполнения, дополнительных опций, имеют разную эффективность и экономичность.

Универсальность топлива

Универсальные ТТ котлы работают абсолютно на любом топливе, что значительно упростит владельцам их эксплуатацию. Более бюджетным вариантом является дровяной ТТ котел длительного горения. Он работает исключительно на дровах и другой вариант топлива в него закладывать нельзя.