Твердопаливний (на твердому паливі) котел своїми руками

Твердопаливні котли тривалого горіння користуються власниками індивідуальних житлових будинків стійкою популярністю. Їхня назва пов'язана з двома важливими властивостями: можливістю працювати на будь-якому вигляді твердого палива (вугілля, дрова, тирса, пеллети) та тривалістю його згоряння в топці.

У порівнянні з газовим обладнанням і системою центрального опалення твердопаливні котли мають більш високий рівень тепловіддачі і здатні обігрівати значні за площею приміщення, можуть працювати від 10 до 30 годин безперервно, не вимагаючи додаткової закладки палива, а також мають досить просту конструкцію, що дозволяє виготовити цей вид опалювальних агрегатів самостійно.

Можливістю зібрати своїми руками твердопаливний опалювальний котел користується практично кожен власник великого домогосподарства, який має необхідні навички у зварюванні та роботі з металом.

Справа в тому, що одним із основних недоліків заводських агрегатів є їхня висока вартість. Влаштування простої моделі з можливістю обігріву приміщень площею до 100 кв.м. коштує близько 35000 рублів. Звичайно, люди в ситуаціях, коли необхідно опалювати не тільки житловий будинок, а й господарські будівлі, теплиці, гараж і лазню не завжди готові піти на такі значні витрати. Більше того, бажаючи заощадити кошти, вони збирають котли, які за продуктивністю ні в чому не поступаються заводським виробам.

Для того щоб виготовити опалювальний котел на твердому паливі своїми руками необхідно:

Доступні та якісні матеріали.
Креслення твердопаливного котла.
Вміння працювати зі зварюванням.

Дотримуючись інструкцій,наведеної в цій статті, можна без зайвих витрат часу та засобів виготовити якісний опалювальний пристрій, який прослужить довгі роки.

Мал. 1 Твердопаливний котел (заводська модель)

Конструкція та принцип роботи

Конструктивно схема твердопаливних котлів, що збираються своїми руками, помітно відрізняється від схем заводських пристроїв. Пов'язано це з тим, що в останніх одну з головних ролей грає автоматика, що регулює без участі людини ступінь доступу повітря в топку, циркуляцію рідини, що охолоджує, і навіть подачу палива. У саморобному обладнанні багато в чому доводиться покладатися на ручну працю, що не могло не позначитися на загальній конструкції обладнання.

Виготовлений своїми руками котел складається з наступних частин:

Топка циліндричної форми, яка включає 2 отвори з дверцятами - для закладки палива і збору золи.
Обмежувач тривалого горіння, що складається з важкого металевого кола зі стрижнем-повітропроводом у центрі. Призначення цього елемента полягає в тому, щоб, діючи як прес, тиснути на дрова, обмежуючи доступ повітря. Довжина повітроводу дорівнює висоті всього казана.
Димар з сильною тягою, що виводить чадний газ за межі приміщення.

В обладнанні заводського виробництва між подвійними стінками топки знаходиться так звана «водяна сорочка», призначена для охолодження. Однак виготовити такий елемент самостійно практично неможливо, і тому при виготовленні твердопаливного котла своїми руками її, як правило, виключають із креслень.

Принцип роботи опалювального агрегату тривалого горіння полягає в тому, що паливо завантажується в топку, після чого підпалюється будь-яким способом. Високий жар, що виробляється котлом, з'являєтьсятому, що деревина в камері згоряння не горить, а повільно тліє, виділяючи дуже багато тепла.

Схема котла на твердому паливі

Перш ніж приступити до виготовлення і навіть підбору матеріалів необхідно скласти креслення саморобного твердопаливного котла, в якому будуть вказані розміри і вага, а й приблизний рівень продуктивності і витрати палива. Все це можна зробити навіть не маючи спеціальної освіти.

Достатньо дотримуватися простої інструкції:

Насамперед необхідно пам'ятати, що в котлі має бути 3 зони: завантаження палива, горіння та остаточне догоряння з утворенням золи.
У схемі необхідні точні виміри і розмітка, за якими за допомогою болгарки буде вестися різання металу. Зазори між повітроводом та отвором у кришці не повинні бути більше 2 мм. Це вистачить на вільний рух труби, але буде недостатньо для проникнення диму.
Схема повинна враховувати як розрахунки самого агрегату, а й димаря, фундаменту і обв'язки.

Нижче наведена схема – це докладний креслення шахтного твердопаливного котла, який може працювати на будь-якому виді палива. Його важлива відмінність полягає в тому, що в шахтному котлі горіння йде не згори, а знизу. За час, який потрібно полум'я для того, щоб піднятися верхні шари, встигають просохнути. Тому в шахтних казанах можна використовувати навіть дрова 45%.

Конструктивно котли з верхнім та нижнім горінням нічим не відрізняються. Їхня відмінність тільки в способі підпалу палива і зробити своїми руками шахтний твердопаливний котел так само просто, як і пристрій будь-якого іншого типу.

Мал. 2 Схема котла на вугіллі (у розрізі)

Підбір матеріалів та інструментів

Насамперед необхідновизначитися з матеріалом та розмірами корпусу твердопаливного котла. Його рекомендують зробити зі сталевих труб діаметром 30-40 см, бочок, газових балонів та інших циліндричних ємностей заввишки не менше 90 см. Важливо, щоб товщина стін складала не менше 4 мм. В іншому випадку метал швидко вигорить через високі температури.

Крім корпусу знадобляться такі матеріали:

Сталевий лист завтовшки 5-6 мм.
Труба діаметром 5 см, що на 10-15 см перевищує довжину корпусу.
Труба діаметром 10 см та довжиною від 50 см.
Дверцята для топкового отвору та зольника.
Арматура та металевий куточок.

Якщо опалювальний котел призначений не тільки для опалення, але й для підігріву води, до матеріалів необхідно додати змійовик (зігнуту трубу). Підбір матеріалів здійснюється згідно з кресленням твердопаливного котла.

З інструментів для саморобного твердопаливного котла тривалого горіння знадобляться:

Зварювальний апарат.
Кутова машина для різання та зачистки металу (болгарка).
Електричний дриль.
Кліщі з довгими ручками.
Дрібний слюсарний інструмент (молоток, зубило, косинець та ін.).

Мал. 3 Обмежувач подачі повітря в котел

Інструкція зі збирання котла на твердому паливі

Для того щоб зробити твердопаливний котел своїми руками необхідно ретельно та послідовно виконувати наступні дії:

Якщо в якості основи взято залізну діжку, то в неї необхідно зрізати верх. Якщо ж корпус - це залізна труба, то, навпаки, необхідно приварити до неї днище. В обох випадках має вийти своєрідний циліндричний «стакан».
До верхньої частини корпусу, на 5-6 см від краю, приварюється перпендикулярне відведення діаметром 10см і довжиною трохи більше 50 див. Це основна нерухома частина димоходу.
З металевого листа вирізається основа обмежувача – коло діаметром на 1см менше, ніж діаметр корпусу.
У центрі вирізаного кола прорізається отвір для труби діаметром 5 см, яка відіграватиме роль повітроводу, після чого вони зварюються один з одним. Мала труба має виступати зі зворотного боку кола на 2-3 см.
До нижньої сторони обмежувача на рівній відстані приварюються 6 лопат з куточка або смужок металу. Висота лопат не повинна перевищувати 5 см.
З обрізаного верху або металевого листа вирізається кришка на котел, обрамлена по краю смугою в 2-3 см. Вона повинна щільно прилягати до стінок, щоб повітря не потрапило всередину, а продукти горіння, відповідно, назовні.
У центрі кришки відповідно до діаметру повітроводу прорізається отвір. Дуже важливо, щоб між сталевим колом та малою трубою зазор був не більше 2-3 мм.
Слід візуально (і за допомогою шматка крейди) розділити висоту корпусу на 3 рівні частини та прорізати прямокутний отвір, через яке в майбутньому буде здійснюватися завантаження палива. При цьому верхній його рівень повинен проходити межі між 2 і 3 частинами.
До отвору топки приварюються дверцята з засувкою.
На висоті 5-6 см від нижнього краю корпусу вирізається ще один прямокутний отвір, через який видалятимуться попел і попіл.
Якщо дров'яний котел призначається для нагрівання води, то нижню частину (на рівні межі між 1 і 2 частинами) вварюється змійовик, кінці якого виступають з бака. Надалі закінчення змійовика приєднуються до теплової чи водопровідної систем.
Готовий котел встановлюють на вирівняну тверду поверхню, невеликийфундамент з бетону або цегли або ставлять на ніжки, зварені зі швелера. У процесі роботи стінки корпусу сильно нагріваються і тому встановлювати його необхідно не менше ніж у 50 см від найближчої стіни. Для захисту оточуючих від можливих опіків можна обкласти котел «сорочкою» із цегли із зазором між ними 5-10 см.
Після встановлення на постійне місце розташування монтується димохід, через який із дров'яного котла за межі приміщення йдуть продукти горіння. Рекомендується зробити його розбірним і з мінімальною кількістю перегинів, щоб кілька разів на рік розбирати та чистити від сажі та кіптяви.

Мал. 4 Схема готового котла на твердому паливі

Наведена інструкція зі збирання повністю підходить також і для створення своїми руками твердопаливного шахтного котла. Успішність виготовлення опалювального котла залежить від того, наскільки ретельно було продумано схему та підібрано матеріали. Справа в тому, що придбати ідеальні матеріали для виготовлення пристрою за «класичною» схемою практично неможливо.

Як правило, під час виготовлення всі деталі доводиться підганяти один до одного або виготовляти самостійно.

Через це у зібраних своїми руками котлів на твердому паливі не найпрезентабельніший вигляд. Однак на ефективність їхньої роботи та рівень тепловіддачі це ніяк не впливає.

Порядок використання котла

Особливість роботи саморобного пристрою полягає насамперед у тому, що все доводиться зробити своїми руками. У тому числі стежити за подачею повітря до палива, що тліє, і контролювати швидкість згоряння і рівень жару.

Загалом порядок користування котлом виглядає наступним чином:

Коло обмежувача піднімається на максимальнувисоту. Трубу повітроводу в цьому випадку можна використовувати як зручну ручку.
Через верхні дверцята в топку закладається або засипається паливо. У саморобних котлах топка має бути щільно забита. Занадто багато простору і, відповідно, повітря призведе до швидкого згоряння та малої спеки. Так що порожнечі рекомендується заповнювати тирсою, тріскою, обрізками та пальним сміттям. Це правило, звичайно, не стосується вугілля та пелетів.
Верхня частина закладки збризкується горючою рідиною (бензин, розпалювання для мангалу та ін.), після чого дверцята топки закриваються на клямку.
Підпал дров здійснюється за допомогою запаленої тріски або паперового джгута, які скидаються всередину через трубу повітроводу.
Через 5-6 хвилин верх труби закривається кришкою, обмежуючи вогню доступ до кисню. Надалі слід періодично відкривати повітропровід, «підгодовуючи» вогонь.
Рівень згоряння визначається по колу обмежувача, що поступово опускається вниз. Як тільки повітропровід опуститься на позначку «максимум», можна вичищати золу та закладати нову порцію дров.

Виготовлені своїми руками котли все ж таки не рекомендується встановлювати в житлових приміщеннях, так як вони не володіють достатнім рівнем безпеки. Як правило, вони необхідні для обігріву господарських будівель, лазень, теплиць та як тимчасові обігрівачі в недобудованих будинках.

Саморобні твердопаливні котли тривалого горіння мають головну перевагу - низьку вартість при гарній якості виробу, а також надають можливість вибору конструкції та комплектації.