Как собрать рукодельный газогенераторный котёл, применяя чертежи и видео инструкцию

Котлы длительного горения прочно завоевали востребовательность у хозяев личных домов — по значению КПД они приближаются к газовому оборудованию, при этом могут быть установлены даже в каждом доме и не зависят от наличия газа и электричества. Газогенераторный котёл на твердом топливе можно выполнить своими руками, сэкономив много денег.

Отличия и преимущества

В обыкновенных дровяных котлах и печах с водяным отоплением древесина горит достаточно оперативно, и одной загрузки дров хватает на 3-4 часа. Оборудование для отопления при этом просит постоянного внимания, ведь если огонь в камере сгорания потухнет, то тепловой носитель остынет, и в доме будет холодно. Эта характерность котлов на твердотопливных элементах часто принуждает владельцев дома ставить дополнительный электрообогрев или ставить пиролизный котел.

Котлы газогенераторного типа, выделяются длительным рабочим временем на одной загрузке. Они могут применять для топлива дрова или топливные гранулы — прессованные деревообрабатывающие отходы. Продолжительность работы подобных моделей вызвана особенным рабочий режим, основанном на пиролизе.

Видео: рабочий принцип котла

Пиролиз — что это такое, и как его применяют в котлах

Процесс горения древесины весьма непрост. Она состоит из волокон целлюлозы, скрепленых связующим веществом — лизином. При нагревании эти связи приходят в негодность, и начинается выделение газа, а волокна дерева начинают темнеть и обугливаться. Газ, именуемый газогенераторным, имеет горючие детали, плюс к этому водород. Нагреваясь от горячей поверхности тлеющего полена, он загорается и образовывает яркий огонь.

Очень высокое содержание кислорода в зоне горения делает больше размеры пламени. Это можно заметить при открытии топочной дверки — дрова сразу начинают гореть ярче. Сгорание газогенераторных газов сопровождается энергичным выделением тепла, от чего тление дров увеличивается, и достаточно быстро они сгорают до углей. Пламя при этом достигает высоты более метра, при этом греется не только печь, но и дымотвод, а горячие, не до конца прогоревшие газы с большим содержанием сажи выходят в трубу.

Конструкция котла с двумя камерами позволяет сжигать дымовые газы в индивидуальной зоне дожига. При этом дрова в зоне газогенерации тлеют продолжительно и одинаково, с стабильной температурой. Во избежание энергичного горения топлива, поступление воздуха в загрузочную камеру ограничивают при помощи заслонки. К зоне дожигания газов воздух, напротив, нагнетают, порой при помощи вентилятора, но чаще — с применением естественной тяги.

Конструкция

Внешне котел газогенераторного типа практически не отличается от твердотопливного аналога. В корпусе из стали или чугуна расположена камера сгорания, оборудованная дверкой или люком для топливной загрузки. Камера сгорания может быть разделена на камеры газогенерации и дожига применяя перегородки, но порой дробление относительное, и процессы происходят в самых различных зонах камеры сгорания.

Для очистки от золы снизу камеры топливной загрузки размещён колосник, а ниже — зольник с створкой или ящиком для сбора золы. Индивидуальной створкой для очищения оборудуется также территория дожига, так как в ней часто образуется копоть, и требуется ее очистка.

Рядом с камерой сгорания размещён теплообменный аппарат, по которому двигается подобранный для системы обогрева тепловой носитель: антифриз, тосол или специально подготовленная вода. Он оборудован 2-мя штуцерами для подсоединения труб контура отопления.

Для дымоотвода предназначается подключаемый к дымоотводу отрезок трубы, подсоединенный к камере сгорания в зоне дожига. Он может быть оборудован термопреобразователями и шибером для регулирования тяги.

Уровень автоматизации котла зависит от модели, при этом необходимо выделить, что котлы с регулированием процесса горения энергозависимы, их установка возможна только если есть наличие непрерывного снабжения электричеством.

Видео: конструкция котла с двумя камерами

Плюсы и минусы

Неоспоримое хорошее качество, благодаря ему котлы длительного горения по удобству применения приближаются к газовым — это результативность и большой коэффициэнт полезного действия. Но этим список хороших качеств котла не исчерпывается, их выделяют также:

непрерывная эксплуатация на одной загрузке топливника — до 48 часов в мощных моделях, до 18 часов — в бытовых;

доступность и многообразие потребляемого топлива — котлы длительного горения как правило будут работать также на пеллетах, брикетах, стружке и обрезках досок, а многие модели даже на опиле;

котлы имеют небольшие размеры, чтобы их установить очень маленького отдельного помещения;

температура дыма на выходе из котла не большая, максимум 200 градусов в режиме растопки, что дает возможность применять дешевый и хороший в сборке металлический сэндвич-дымоход;

дым имеет небольшое кол-во сажи, не загрязняет атмосферу и покрытие кровли;

самые новые модели оборудованы автоматизированным регулятором тяги, дающим возможность установить режим отопления и не расходовать время на управление режима;

срок применения котла — от 15 лет.

Минусы котлов газогенераторного типа:

• требовательны к влаге применяемой древесины, она не должна быть больше 20 процентов;
• просят грамотного монтажа контура отопления, о чем будет рассказано ниже;
• покупные котлы, особенно чугунные модели, очень дорогие, по стоимости сравнимы с оборудованием работающим на газу.

Как вы успели заметить, все минусы котлов с двумя камерами устранимы за счёт адекватной эксплуатации. А сделать меньше стоимость оборудования для отопления можно, сделав рукодельный котел — это вполне возможно, если сделать расчет мощности тепла, и еще отыскать готовые чертежи или их сделать собственными руками по эскизам опробованных моделей.

Чертежи и описание

Предлагаемый для сборки рукодельный котел, представленный на чертеже, сделан собственными руками по типу котла с двумя камерами верхнего горения с принудительным наддувом воздуха в топку.

Принцип его действия такой:

• в топливник через дверку, размещенную в верхней части корпуса, укладывают разовую порцию топлива и разжигают их сверху;
• вентилятор-дымосос, установленый сверху корпуса, направляет выдиляющийся при возгорании дым в камеру дожигания;
• там происходит конечное догорание газов и находящихся в них горючих включений;
• дым отводится через дымовой отрезок трубы, находящийся в задней части котла, в дымотвод;
• зола, образующаяся при камере сгорания, через колосниковую решётку попадает в зольник, который находится ниже топочной камеры;
• камеру сгорания окружает водяная рубашка, играющая роль теплообменного аппарата и термической изоляции стенок котла;
• вода в теплообменный аппарат поступает через нижний патрубок для соединения, находящийся в задней части котла, а отводится в систему — через верхний;
• на верхней плоскости котла размещён контроллер, дающий возможность настраивать режим, а в середине теплообменного аппарата — датчик температуры.

На чертеже продемонстрированы габариты котла и определения его конструктивных частей. Часть размеров отмечена буквенным кодом — их уточняют по таблице и подбирают по желаемой мощности котла. Данные размеры установлены тепловым расчетом, от них зависит правильная и бесперебойная его работа.

Материалы и инструмент, нужные для сборки

Корпус котла выполняют собственными руками из стали на основе листа и труб сделанных из металла при помощи сварки. Благодаря этому перед его изготовлением нужно приготовить:

инверторный сварочный аппарат, электроды;

углошлифовальная машинка с отрезными и абразивными кругами;

дрель с набором сверл по металлу;

электрический лобзик.

Материалы и их ориентировочное кол-во:

• 3 стального листа классического размера 1250х2500 мм, толщина 4-5 мм, лучше холодный прокат — его меньше ведет при скачках температуры;
• 2 листа стали оцинкованной 1250х2500 мм, толщина 1,5-2 мм;
• железная труба O32 мм, толщина стенок 3,2 мм;
• трубы из металла O57 мм, толщина стенок 3,5 мм;
• железная труба O159 мм, толщина стенок 4,5 м, вся длина 0,5 м;
• труба профильная 2-ух сортотипов: 60х30х2 и 80х40х2;
• фурнитуру для дверок — ручки, задвижки;
• крепежные изделия;
• огнеупорный кирпич для футеровки камеры сгорания;
• асбестовый шнур для термической изоляции дверки.

Точное кол-во материала нужно узнать по рабочим чертежам. По мимо этого, нужно приготовить дымосос — вентилятор требуемой мощности, термодатчик, контроллер и источник бесперебойного питания на

220 В. Мощность вентилятора определяется при помощи расчета.

Для снижения веса котла для внешних стенок теплообменного аппарата можно взять сталь толщиной 2 мм. Они греются меньше, чем до 100 градусов, благодаря этому не предрасположены к деформации.

Технология сборки

Очередность операций может быть разной, но навык специалистов показывает, что сборку котла собственными руками лучше проводить так:

По приведенному базовому чертежу выполняют рабочий, с размерами, уточненными по таблице и расчету.

Из металлических листов и труб угловой шлифмашиной режут заготовки для сборки агрегата. Отверстия для труб и штуцеров выполняют при помощи дрели и электрического лобзика или плазмореза — другой вариант лучше, так как дает возможность сделать очень ровный срез.

Сваривают топочную камеру из металла 4-5 мм толщиной. Вваривают перегородку, образующую дымооборот в задней части камеры сгорания. Между загрузочной камерой и зоной дожига из уголка или полосы из стали выполняют опору для колосника. Колосник лучше ставить чугунный — он будет служить подольше, а при деформации или прогорании можно достаточно легко его снять и поменять.

К камере в верхней его части приваривают дымовой отрезок трубы и трубу с заслонкой для воздушной подачи. На выходе предполагают места для посадки для дымососа.

Выполняют проемы для дверок топочной и зольной камеры из обрезков металла.

Наваривают перемычки, которые будут объединять внешнюю и внутреннюю стены теплообменного аппарата и возместить перепады давления. Их можно создать из полосы горячекатаной. Перемычки должны находиться вертикально, чтобы не мешать конвективной циркуляции теплового носителя.

Понемногу приваривают наружные стены теплобменника, объединяя их с перемычками. В отверстия на задней стенке котла приваривают штуцера для водоподачи в систему.

Производят из листового металла дверки. Их выполняют двойными со слоем тепловой изоляции — асбестовой тканью. Дверки прикрепляют к котлу на петли или продумывают другой вариант крепежа.

Камеру сгорания в зоне дожига футеруют огнеупорным кирпичом в четверть кирпича на огнеупорный раствор.

К котлу приваривают или прикрепляют на болты ножки которые регулируются, разрешающие выставить его только горизонтально.

Корпус зашлифовывают, убирают окалину, после этого собственными руками покрывают его жаропрочной краской из баллона.

Устанавливают дымосос между дымовым отрезком трубы и дымоотводом, подсоединяют его к сети.

На верхней части котла устанавливают контроллер, а измеритель размещают в теплообменном аппарате рядом с выходным соединительным эелементом с резьбой.

На этом сборка котла завершена, и можно включать его к системе обогрева и приступить к наладке.

Подключение котла к контуру отопления

Пиролизные котлы, выполненные собственными руками, как правило будут работать в системах с естественной или циркуляцией принудительного типа — их конструкция очень надежна. Системы с конвективной циркуляцией устанавливаются с соблюдением наклонного угла труб, с принудительной — с подключением циркулярного насоса необходимой мощности, которая определяется расчетом.

Из-за подверженности к низкотемпературной коррозии теплообменного аппарата рекомендуется в первую очередь контролировать водную температуру на входном штуцере. Она не должна спускаться ниже 60 градусов по Цельсию. Для того, чтобы поддержать ее в таких пределах, между прямой и обратной трубой выполняют перемычку, благодаря которой обратку разбавляют горячей водой до необходимой температуры.

Наладка и включение

Перед включением котла в работу нужно заполнить систему носителем тепла. Наладка заключается в подборе режима воздушной подачи в камеру дожига, таким образом изменяется интенсивность горения газов и температура в камере сгорания.

Косвенно можно определить допустимость рабочего режима по дыму, выходящему из трубы: если у него нет резкого запаха и серого оттенка, значит, горючее горит полностью, и режим подобран правильно.

Первые два-три дня рукодельный котел функционирует в режиме тестирования. В данное время лучше не оставлять его без присмотра и применять исключительно качественное горючее, а камеру загружать на 2/3 загрузки. После тестирования котел можно запускать на всю мощность и наслаждаться теплом в доме.

gidpopechkam.ru