Изготовление котла длительного горения с водяным контуром

Котел на твердом топливе позволяет сэкономить на расходах на отопление, ведь стоимость дров, угля или другого топлива является относительно малой. Правда, само устройство не является таким уж и дешевым. К счастью многих желающих сэкономить деньги котел отопительный твердотопливный с водяным контуром является таким агрегатом, который можно сделать самостоятельно.

Конструкция и размеры

Согласно многим видео и фото котел длительного горения для дома или дачи имеет такое строение:

Зольная камера.
Топка.
Две дверки (топочная и зольная).
Водяной теплообменник. Размещается над топкой.
(состоит из размещенной на зольной дверке заслонки, цепного механизма и терморегулятора в виде биметаллической пластины).
Патрубки для подключения подающей и обратной линий системы отопления.

По строению такая самодельная печь длительного горения на угле не сильно отличается от . Однако в отличие от них загруженные в топку дрова горят дольше. Объясняется это тем, что топка имеет в несколько раз большие размеры , благодаря чему можно загрузить больший объем горючего. Поэтому оно сгорает не за 4-5 часов, а за 1-5 суток (если это дрова, то нужно загружать 1 раз в сутки, ).

Размеры печи длительного горения на угле для дачи или частного дома являются такими:

Высота — 1,5 м.
Ширина — 0,5 м.
Глубина — 0,6 м.

Размеры топки такие:

Высота — 1 м.
Ширина — 0,4 м.
Глубина — 0,54 м.

Конечно, все эти величины будущей печи можно изменить в любую сторону. Главное – сохранять пропорции.

Теплообменник

Водяной контур выполняется из труб. Он может быть:

Вертикальным.
Горизонтальным.

В первом варианте каждая труба размещается в вертикальном положении . Правда, некоторые из производителей слегка наклоняют их. Поэтому при изготовлении вертикального теплообменника своими руками можно выбрать любой вариант.

Что касается горизонтального теплообменника, то ни в коем случае трубы не стоит размещать в строгой горизонтальности. Одни концы всех труб должны находиться несколько выше противоположных концов. Это необходимо для правильной циркуляции теплоносителя.

В обоих вариантах трубы размещают рядами . При этом их положение в двух рядах должно соответствовать шахматному порядку.

При решении изготовить горизонтальный регистр своими руками нужно помнить, что вода внутри него «бухтит». Это обусловлено тем, что теплоноситель в нижних трубах нагревается сильнее, чем в верхних. Более нагретая вода рвется вверх. Такое движение приводит к падению давления, из-за чего теплоноситель из более холодных труб как бы «выплевывается», порождая сильный шум. Также этот процесс может создать гидроудар.

Горизонтальные регистры нужно всегда ставить в котлы на твердом топливе для водяного отопления так, чтобы вода по трубам двигалась в направлении, противоположном направлению движения дымовых газов. Иначе КПД пеллетной печи длительного горения для дачи ощутимо уменьшится.

Вертикальный теплообменник работает тише. Чтобы он впитал больше тепла, его нужно устанавливать на опуске дымохода. При этом выбирают место, где горячие угарные газы движутся сверху вниз. Это означает, что дымовое отверстие должно находиться на 10-15 см ниже верха камеры , в которой находится . Газы будут подниматься вверх, отбиваться от верха камеры и выходить через дымоход, отдав тепло трубам с водой.

Изготовление теплообменника

Во многих видео отмечают, что его можно сделать из чугуна и стали . От первого сплава стоит отказаться. Причинами этого является то, что:

Чугун обладает малой теплопроводностью. В результате КПД сделанной своими руками печи длительного горения на угле будет малым.
Сплав имеет большую теплоемкость. Чугун будет сначала впитывать тепло, а затем постепенно отдавать его. Это плохо, поскольку он должен делать это быстро. Иначе часть тепла вылетит в дымоход.
Материал имеет большую массу. Особенно это чувствуется в устройствах с большой мощностью. Масса самодельной печи длительного горения на угле или пеллетном топливе настолько возрастает, что для нее нужно делать отдельный фундамент.

Сталь же этих недостатков лишена. Для изготовления теплообменника стоит брать трубы из жаростойкой стали. Однако правильно сварить их можно только в заводских условиях. Поэтому наиболее простой способ предусматривает использование конструкционной стали.

Вертикальный трубчатый теплообменник делают из трубы, диаметр которой составляет 10-20 мм. Один из его вариантов представляет собой два горизонтальных прямоугольника с длиной и шириной, меньшими аналогичных размеров внутренней части пеллетной печи длительного горения для частного дома или дачи. Между этими прямоугольниками находятся вертикальные трубки.

Кроме этого в середине прямоугольников размещаются параллельные более длинным сторонам трубки. Их количество может составлять 6-10. Все эти горизонтальные трубы должны быть соединены вертикальными трубами. О схеме размещения вертикальных трубок уже упоминалось.

Изготавливают теплообменник своими руками так:

Разрезают трубки на необходимые размеры, соблюдая нарисованную схему.
Сваривают два прямоугольника.
Сверлят в них отверстия для приварки дополнительных горизонтальных внутренних трубок.
Приваривают внутренние трубки.
Делают отверстия для вертикальных трубок.
Приваривают вертикальные трубки.
В нижнем и верхнем прямоугольниках делают отверстия и приваривают два патрубка. Через верхний будет подаваться вода в систему отопления, а через нижний – поступать охлажденный теплоноситель.

Чтобы такой регистр работал долго, в него должен поступать теплоноситель, не холоднее 65 °С. Иначе на трубах выпадет кислотный конденсат. А он меньше чем за 60 минут разъест металл.

Температуру охлажденного теплоносителя контролируют с помощью биметаллической пластины или электрического термодатчика. Датчик должен устанавливаться перед нижним патрубком теплообменника. Он должен управлять пропускным клапаном (рекомендуется использовать в котлах длительного горения с мощностью до 12 кВт). Альтернативой этого клапана является элеваторный узел. В этом случае термодатчик не нужен.

Изготовление основной части

Стенки топки стоит делать из листовой стали толщиной 3-5 мм . Основную часть делают своими руками так:

Разрезают металл на куски с необходимыми размерами.
Сваривают вертикальную металлическую коробку. Она должна быть такой, чтобы в ней могли поместиться зольная и топочная камеры, а также теплообменник. На этом этапе фронтальную часть приваривать не надо.
На высоте 20-30 см от дна коробки по периметру приваривают уголок . На него будут ставиться колосники.
Вверху можно приварить небольшие подпорки для теплообменника.
В тыльной стороне делают своими руками два отверстия для патрубков теплообменника. Отверстия должны быть такими, чтобы патрубки плотно входили в них. Размеры теплообменника должны быть такими, чтобы его длина вместе с величиной патрубков была меньше глубины камеры. Благодаря этому его можно будет легко снимать и заменять.
В этой же стороне на уровне низа теплообменника вырезают отверстие для дымохода . Диаметр 15-20 см.
В передней стороне вырезают два отверстия: одно — внизу — для зольной дверки, второе — вверху — для дверки загрузки дров. Второе отверстие нужно делать большим. Это облегчит загрузку дров. Кроме этого через него должен легко проходить теплообменник.
Приваривают фронтальную сторону.
К отверстиям для дверок и дымохода будущей печи на угле приваривают горловины.
Сваривают такой металлический короб, который по высоте, глубине и ширине будет больше аналогичных параметров основной части на 1 см. Его можно сделать из металла, толщина которого составляет 2 мм . У этого короба не должно быть фронтальной стороны. В тыльной стороне должны быть отверстия для дымохода и патрубков теплообменника.
На внутреннюю сторону нижней и верхней стенок приваривают по две профильные трубы размерами 1х1 см . По одной такой трубе дают на заднюю и боковые стенки.
Вставляют своими руками основную часть внутрь короба и приваривают к профильным трубам.
Готовят фронтальную сторону, вырезав отверстия для дверок, приваривают две профильные трубы к ней и приваривают эту сторону к уже сделанной конструкции.

Завершающие работы

Чтобы завершить твердотопливные котлы с водяным контуром, нужно выполнить еще такие действия:

Закрепить двойные дверки на горловинах. Желательно, чтобы дверки имели базальтовую или асбестовую прокладку