Котли твердопаливні своїми руками. Принцип роботи твердопаливних котлів і їх пристрій
Тверде органічне паливо є найдавнішим джерелом енергії для людства. Відмовитися від нього повністю, навіть в сучасному світі, неможливо. Тим більше, що крім дров і кам’яного вугілля сьогодні з’явилося безліч інших видів горючих твердих речовин:
- брикети з торфу-висушений і спресований торф виділяє багато тепла при згорянні;
- брикети з відходів деревообробного виробництва – стислі тирса, стружка і кора дерев;
- березове вугілля – такий же, як для мангала;
- перероблений сміття зі звалищ;
- паливні опалювальні гранули – дрібне паливо, отримане пресуванням тирси. Можуть подаватися автоматично;
- звичайні сухі тирса.
Різні варіанти сировини для використання в твердопаливних котлах
Ясно, що все це паливо отримано шляхом переробки різних відходів, що вирішує проблему утилізації на підприємствах і йде в руслі «зеленої» економіки.
В результаті діяльності людини утворюється колосальну кількість відходів, які можуть бути перетворені в високоенергетичне паливо, що і зумовило появу на ринку котлів опалення на твердому паливі тривалого горіння. На відміну від звичайних печей, ці агрегати працюють не на згорянні самого палива, а на його розщепленні в результаті нагрівання. У робочій камері таких котлів згорають газоподібні продукти розпаду твердого палива. Така схема роботи є в кілька разів більш ефективною, ніж звичайне спалювання органічного палива. Піролізний газ, віддає велику кількість енергії.
Принцип роботи твердопаливного котла тривалого горіння
Пристрій такої газогенераторної установки не дуже складне.gorenje. Можна навіть спорудити своїми руками котел твердопаливний тривалого горіння. Креслення найпростішого варіанту виглядає наступним чином:
- закритий циліндричний бак, який має люк для закладки палива, піддувало і отвір для установки димоходу;
- всередині бака розташований розподільник повітря, який створює завихрення піролізного газу. Він кріпиться до рухомої телескопічної труби. Вся ця конструкція, схожа на поршень, тисне на паливо зверху. Згоряння газу відбувається над поршнем, а паливо тліє під ним;
- теплообмінник вбудований у верхній камері, де досягається максимальна температура.
Повільне тління твердого палива відбувається в нижній камері. Воно досягається регулюванням подачі повітря в піддувало. Виділяється газ інтенсивно горить у верхній камері і нагріває теплоносій.
Схема системи опалення приватного будинку з використанням твердопаливного котла
Котли на твердому паливі тривалого горіння можуть бути незамінні в приватних будинках, в господарських спорудах, гаражах і теплицях. Особливо вони будуть вигідні там, де є велике деревопереробне виробництво, так як відходи на таких підприємствах віддають практично безкоштовно. Необхідні ці агрегати і в місцевостях, де бувають регулярні перебої з газопостачанням. У таких установок є багато переваг, але існує і один важливий недолік – дуже висока вартість. Саме тому сьогодні актуально виготовлення своїми руками котлів твердопаливних тривалого горіння.gorenje. Креслення для цього можна використовувати різного ступеня складності. Це залежить від рівня майстерності.
Котел нижнього горіння своїми руками. Піролізний котел з нижньою камерою
Схема піролізного котла тривалого горіння з нижньою камерою згорання деревного газу дещо складніше і його виготовлення зажадає трохи більше витрат і зусиль.
Перш за все потрібно усвідомити, що котли такого типу теж буває двох видів: з наддувом і з димососом. Не вдаючись в подробиці фізики і теплотехніки, позначимо принципову відмінність.
У першому випадку в камеру догорання вторинне повітря нагнітається за допомогою вентилятора. Це створює в камері надлишковий тиск (вище атмосферного). До переваг такої конструкції можна віднести те, що вентилятор вам підійде будь-який, хоч комп’ютерний кулер і можна поєднати топку з камерою допалювання, тому що за допомогою наддуву можна забезпечити досить великий обсяг надлишкового повітря. Однак це» гідність » можна розглядати і як недолік, тому що воно не дозволяє підняти ккд котла вище 80-82%. Під тиском частина повітря просто не потрапляє в середину процесу горіння, тому паливо згоряє не повністю. Плюс до цього, через надлишкового тиску, деяка частина пірогазів просто не встигає згоряти і відлітає в димохід в чистому вигляді, тому забезпечити ккд 90% практично неможливо. І найголовніше, якщо наддув буде занадто сильним такий котел може вибухнути.
Пиролизый котел з нагнітанням повітря
У другому випадку за допомогою витяжного вентилятора створюється недостатній тиск (нижче атмосферного), тому зовнішнє повітря, підкоряючись силі коріоліса, потрапляє прямо куди треба, угвинчується в самий центр горіння. Прирогази згорають повністю, котел працює на всю міць і здатний видавати ккд 90%, а іноді навіть більше.
Котел водяного опалення на дровах своїми руками. Створюємо котел опалення на дровах своїми руками
Іноді подібні пристрої нічим не поступаються промисловим моделям – як за показниками ефективності, так і за параметрами потужності. У домашніх умовах при дотриманні певних правил і володіючи потрібним досвідом і знаннями, можна виготовити водяний котел опалення на дровах складної конструкції, який за своїми робочими характеристиками здатний перевершити і пристрій, зібране в заводських умовах.
Виготовлення котла також буде залежати і від того, наскільки точно будуть проведені розрахунки.
Для того щоб виготовити проточний котел опалення на дровах, будуть потрібні такі матеріали, які нескладно дістати, і які нерідко знаходяться у власників приватних будинків під руками. Особливу увагу необхідно приділити таким моментам, як розрахунок робочої температури котла, товщина металу і іншим. Якщо метал буде занадто тонким або робоча температура котла буде надмірно високою, то метал може вигоріти.
Креслення саморобного котла на твердому паливі
Саморобний котел для водяного опалення на дровах можна виготовити і зі старих або списаних котлів, які раніше використовувалися в котельні або в паровозах. Таким чином, ви отримаєте пристрій, який вже відповідає багатьом заданим умовам. Опалювальний котел водяного опалення своїми руками можна виготовити і з такого пристрою, як готова піч на дровах. Можна пройтися по пунктах, де приймають металобрухт, по найближчих звалищах, і отримати котел за невелику суму або абсолютно безкоштовно. Саморобні котли водяного опалення обійдуться тоді у багато разів дешевше, ніж котел, зібраний на заводі.
Двоконтурний твердопаливний котел своїми руками. Як працює агрегат
Звичайні твердопаливні котли здатні пропрацювати на одній закладці близько 6-7 годин. Якщо після закінчення цього часу в топку не підкинути чергову порцію палива, це призведе до зниження температури в будинку. Причина криється в циркуляції основного тепла в приміщенні за принципом вільного руху повітря: після нагрівання він піднімається вгору і виходить на вулицю. Тепловий ресурс однієї закладки дров приладу тривалого горіння розрахований на 24-48 годин. В окремих моделях горіння підтримується майже тиждень.
Секрет тут ось у чому: на відміну від традиційних котлів, схема котла тривалого горіння включає в себе не одну, а дві камери згорання. Перша з них призначена для спалювання палива, друга – для надійшли з першої камери газів. Якість процесу багато в чому залежить від своєчасної подачі повітря, для чого в конструкції є вентилятор. Подібний підхід є інноваційним: його вперше представила литовська компанія stropuva в 2000 році, після чого креслення твердопаливних котлів тривалого горіння були взяті на озброєння провідними виробниками котельного обладнання.
На сьогоднішній день агрегати, що працюють за цим принципом, є найбільш недорогим і практичним варіантом обігріву будинків в місцевостях, позбавлених газифікації. Суттю роботи приладів даного типу виступає верхнього горіння палива. Зазвичай місцем розташування топки є нижня частина: як наслідок, холодне повітря після нагрівання має можливість підніматися вгору. Котли тривалого горіння дуже схожі на піролізні: виділення основної порції тепла відбувається не від згоряння твердих брикетів, а від виділився при цьому газу.
Для згоряння всередині конструкції є спеціальний закритий простір. Камери з’єднані міжСобою телескопічною трубою, по якій виділився газ з першого відділення надходить у друге. Процес його допалювання супроводжується змішуванням з холодним повітрям, що нагнітається вентилятором. Ця процедура виникає без пауз, до повного перегорання палива. Вона відрізняється досить високим температурним режимом-до + 1200 градусів.
Камера для спалювання твердого палива має більш великі розміри: її обсяг іноді досягає 500 дм3. У неї можна завантажувати вугілля, тирса, дрова, палети. Стабільне нагнітання повітря забезпечується вбудованим вентилятором. Процес горіння характеризується дуже повільною швидкістю витрати палива. Як наслідок, економічність котельного обладнання різко зростає.
Причина повільного прогорання полягає в нагнітанні повітря, в результаті чого прогорає тільки верхня частина паливної закладки. Збільшення подачі повітря відбувається тільки після повного перегорання верхнього шару. У продажу є цілий ряд нагрівальних приладів, суттю яких є один і той же креслення котла тривалого горіння, на дровах. Різна ступінь їх економічності та ефективності пояснюється відмінністю розмірів, матеріалів виготовлення і наявністю додаткових функцій. Для роботи універсальних тт котлів можна використовувати будь-яке паливо, що значно спрощує їх обслуговування. Найбільш економічними моделями вважаються дров’яні тт котли.
Котел своїми руками на дровах. Паливні агрегати тривалого горіння
Ідея створити своїми руками твердопаливні котли тривалого горіння напевно багатьом здасться привабливою. Принадність таких конструкцій в тому, що закладати дрова в них потрібно лише пару раз на добу. Котел тривалого горіння відрізняється від традиційного агрегату тим, що в ньому горіння починається з верхньої частини закладки палива. При цьому повітря в паливну камеру також подається зверху.
Схема котла тривалого горіння, на твердому паливі передбачає наявність водяного контуру навколо його корпусу, тому вода в ньому якісно прогрівається на будь-якому етапі процесу. Оскільки при роботі котла горить не відразу вся закладка, а лише верхній шар палива, його вистачає майже на 30 годин. Ряд універсальних твердопаливних котлів при використанні вугілля можуть працювати до 7 днів на одній закладці.
Дана конструкція не відрізняється конструктивною складністю і не має будь-яких точних приладів, які потребують підключення до електрики. Тому ціна на них цілком прийнятна для споживача. До того ж, зібрати за готовими кресленнями котел на твердому паливі своїми руками цілком під силу домашньому майстру. Можна зробити котел опалення своїми руками і заощадити чимало грошей.
Наведемо кілька недоліків у даних конструкцій. У працюючий котел не можна додати паливо. Дрова для котла повинні бути добре просушені (не більше 20% вологості) і розпиляні на невеликі поліна. Вугілля можна застосовувати тільки високої якості, з малим вмістом шлаків. Крім того, агрегати даного типу обмежені по потужності – як правило, не більше 40 квт.
Ще один різновид котлів на твердому паливі – пелетні агрегати. Їх відмінність полягає в тому, що в якості палива використовуються гранули з відходів деревообробки. Велика частина промислових моделей мають особливий бункер, з якого гранули автоматично подаються в топку.
Простий котел своїми руками. Звичайний котел
Спочатку розберемо, як виготовити простий дров’яної котел своїми руками. Модель являє собою два циліндри, що поміщаються один в одного. Перший використовується в якості топки. При горизонтальному розташуванні він може зсередини обкладатися вогнетривкою цеглою.
Другий виступає в якості конвекційного носія або використовується для підігріву теплоносія. Закладка дров проводиться безпосередньо в топку.
Підручні матеріали
Для зменшення обсягу зварювальних робіт можна використовувати товстостінну трубу або бочку. Можливо також використання інших підручних матеріалів.
Зварену з товстого листа прямокутну топку можна без праці розмістити всередині циліндричної ємності.
Особливості конструкції
У дров’яному котлі передбачається піддувало для припливу свіжого повітря і димохід для відводу відпрацьованих газів. Піддувало розташовується в нижній частині труби і дозволяє нижньому ряду дров тліти, виробляючи додаткове тепло. Закладка дров в саморобні котли проводиться через верх. Для цього готується спеціальний люк.
Щоб кожна закладена стопка дров горіла якомога довше, часто передбачається спеціальний вантаж, що виконується у формі диска з лопатями і отвором, що має діаметр 20 мм.при натисканні вантажу відбувається стискання палаючого палива. При цьому обсяг повітря, що надходить значно скорочується, так як він може проходити тільки через наявний отвір.
Спосіб підключення
До системи опалення такий котел можна підключити двома способами:
- врізавши труби з водою прямо в бочку. Циркулюючи між трубами, вона буде нагріватися, щоб потім, поступивши в систему опалення, нагрівати радіатори;
- врізавши димохід в бак з теплоносієм. Відпрацювали гарячі гази будуть надходити в ємність, поступово нагріваючи теплоносій.
