Делаем твердотопливный котел своими руками

Изготовление шахтного котла

Котел шахтного типа отличается тем, что дрова в нем горят долго, так как он имеет большой объем топочной камеры.

Конструкция и принцип работы

Шахтный котел длительного горения бывает двух видов:

Устройство с обычным сжиганием топлива.
Пиролизный агрегат.

Они состоят из двух камер, которые разделяют котел на две вертикальные части. В первой горят дрова, во второй находится теплообменник.

Устройство шахтного котла с обычным сжиганием является более простым:

Топка. Она составляет 50% и более от объема всего устройства. Эта часть котла длительного горения имеет большую высоту (почти равняется высоте агрегата), небольшую ширину и глубину.
Загрузочный люк. Находится на верхней или боковой части топки.
Зольная камера. Размещается под топкой.
Колосник. Он разделяет зольную и топочную камеры.
Зольная дверка. Она имеет такие размеры, которые позволяют получить не только доступ к зольнику, но и к нижней части топки. На ней размещают шибер для регулирования подачи воздуха.
Теплообменная камера. Внутри нее находится водяной или жаротрубный теплообменник. Она имеет отверстие, через которое поступают образовавшийся в топке угарный газ.
Дымоход. Он имеет заслонку.

Работает такой шахтный котел следующим образом:

Поджигаются дрова в топке.
Горячий угарный газ выходит через отверстие в теплообменную камеру.
Газ нагревает теплоноситель.
Охлажденный дым выходит через дымовую трубу, а нагретая вода – в систему отопления.

Пиролизный шахтный котел длительного горения имеет почти такую же конструкцию, но она сложнее. Разница заключается в наличии:

Камер сгорания и догорания угарного газа. Размещаются в нижней части теплообменной камеры. Их стенки сделаны из шамотного кирпича.
Трубы вторичной подачи воздуха. Она находится внутри камеры сгорания. Особенностью трубы является наличие большого количества дырочек.
Задвижки вверху стенки, которая разделяет две камеры.

Такой шахтный котел работает по-другому: в топке создают пиролиз путем разжигания дров и последующего ограничения подачи воздуха через зольную дверку.

Во время пиролиза происходит разложение дров на кокс и различные горючие газы. Последние поступают в камеру сгорания, смешиваются с воздухом и сгорают. Остатки газов догорают в камере догорания. Образованное тепло нагревает теплоноситель.

Материалы

Для изготовления пиролизного котла шахтного типа нужно запастись:

Листовой сталью с футеровкой. Толщина 3-5 мм. Другую сталь использовать не стоит, поскольку пиролиз сопровождается высокой температурой и обычный сплав быстро перегорает.
Листовой сталью с толщиной 1-2 мм. .
Трубами с диаметром 13, 5 и 2,5 см.
Уголками с размерами 4х4 см. Альтернативой может быть профильная труба с такими же размерами.
Двойной зольной дверкой. Желательно, чтобы она имела асбестовую прокладку. Обязательно она должна иметь задвижку для регулирования подачи воздуха.
Дверкой для чистки теплообменной камеры.
Задвижками. 3 шт. Одна предназначена для дымохода, вторая будет устанавливаться на перегородке между камерами, третья необходима для регулирования подачи воздуха в камеру сгорания.
Базальтовой ватой.
Оцинкованным листом.

Прежде, чем купить материалы, нужно рассчитать минимальную мощности шахтного котла длительного горения и составить или найти в открытых источниках чертеж устройства.

При выборе чертежа большое внимание следует уделять объему топки. Чем больше объём, тем более длительным будет горение.

Изготовление основной части

Основной часть — это самодельный корпус, который разбит на камеры с различными функциональными приспособлениями. Корпус изготавливают так:

Изучают чертеж самодельного агрегата и определяют размеры всех металлических частей.
Рисуют на листовой стали с футеровкой прямоугольники, которые будут стенками и отдельными металлическими частями самодельного котла шахтного типа.
Разрезают листовую сталь на части. Это лучше делать с помощью автогенной сварки.
Сваривают боковые стенки корпуса.
В листе, который будет перегородкой между топочной и теплообменной камерами, вырезают два отверстия: одно должно быть вверху, другое — чуть выше уровня колосника. Желательно, чтобы высота второго отверстия составляла 3 см.
Ставят заготовку внутрь корпуса, фиксируют ее так, как указано в чертеже или просмотренном видео, и приваривают. На верхнем отверстии устанавливают задвижку и приваривают ее основание. Задвижка должна быть со стороны топки. С другой стороны приваривают горловину с глубиной 4 см.
Изготавливают колосник. Для этого в куске листовой стали с футеровкой вырезают продольные неширокие отверстия. Колосник может быть и покупным, но должен быть сделан из стали с футеровкой. Изделие из чугуна не подходит, так как за несколько месяцев работы самодельного котла шахтного типа он покоробится.
Приваривают колосник.
В боковых стенках вырезают отверстия для зольной дверки и дверки чистки камеры догорания. По периметру отверстий нужно приварить горловины. Они должны выступать наружу и внутрь на 6 и 3 см соответственно. Горловину для отверстия в камере догорания лучше приваривать после того, как будет приварен теплообменник.
К внутренним стенкам тепловой камеры приваривают два ряда уголков или профильной трубы. Верхний ряд размещают в 3-4 см от верха. Нижний — на уровне дна камеры догорания. Эти уголки станут частью водяной рубашки. Нельзя делать водяную рубашку вокруг пиролизной камеры, ведь из-за этого нарушится пиролиз.
Приваривают теплообменник с внутренней частью водяной рубашки (ее изготовление описано ниже).
Приваривают дно камеры догорания. Оно должно быть на уровне колосника. При этом одна его треть должна быть горизонтальной, а остальная часть должна подниматься вверх под углом. Величина угла зависит от чертежа. Горизонтальной делают ту часть, которая находится возле внутренней перегородки.
Над дном вырезают отверстие для трубы подачи воздуха.
Сверлят в трубе диаметром 5 см большое количество отверстий и приваривают ее к дыре в корпусе. При этом трубу размещают так, чтобы она выступала снаружи на 6 см. Эта часть не должна иметь дыр. На конце трубы фиксируют заслонку.
Обкладывают стенки камеры сгорания шамотным кирпичом. Чтобы подогнать материал под нужные размеры, его обрезают. Верх камеры должен представлять собой выступающий внутрь кирпич. Между кирпичами должно быть отверстие для дальнейшего движения пиролизного газа.
Аналогичный процесс делают в камере догорания.

Изготовление теплообменника

Он будет представлять собой водяную рубашку с несколькими рядами горизонтальных труб. Теплообменник с вертикальными трубами делать своими руками не стоит, ведь направление движения теплоносителя будет совпадать с направлением движения угарного газа. Из-за этого сильно падает КПД. Наибольший КПД получают тогда, когда направления противоположны.

Делаем твердотопливный котел своими руками

Несмотря на кажущуюся сложность, изготовление твердотопливного котла своими руками, вполне осуществимый проект, позволяющий сократить расходы на приобретение оборудования, практически вдвое. Потребуется правильно подобрать тип оборудования, конструкцию и выполнить все необходимые нюансы, связанные с производственным процессом.

При соблюдении рекомендаций, можно получить котел, практически не отличающийся теплотехническими характеристиками от модели, собранной в заводских условиях.

Выбираем тип изготавливаемого котла

Практически все самодельные котлы отопления на твердом топливе для частного дома, являются просто хорошей копией того оборудования, что выпускается на заводах отечественных и зарубежных производителей. Хотя полностью воссоздать технологический процесс без специального оборудования невозможно, при изготовлении используются схемы и чертежи уже готовых моделей.

При выборе типа котла, обращают внимание на КПД, требования, предъявляемые к качеству топлива и другие характеристики. Все популярные конструкции, делятся на два вида, по особенностям расположения топочной камеры.

Шахтный с вертикальной загрузкой

Такая конструкция, впервые стала использоваться в котлах длительного горения отечественных производителей. В устройстве шахтного оборудования имеются следующие особенности:

Используется принцип нижнего горения. В конструкции предусматриваются две дверцы: топочная и загрузочная.
Топливо загружается в вертикальную топочную камеру. Размеры топки рассчитываются таким образом, чтобы поленья свободно опускались вниз, по мере прогорания нижнего слоя.
Воздух подается сразу с двух сторон. Первый воздушный поток направляется сверху топочной камеры вниз, второй, распространяется внизу под колосниками и направлен к встроенному дымовому каналу.

Шахтный твердотопливный котел работает по принципу длительного горения, с применением газогенерации или пиролиза. Изготовление модели данного типа трудоемко и требует проведения грамотных теплотехнических расчетов. На выходе, получается котел с КПД около 88%, неприхотливостью к качеству дров (допускается влажность до 42%).

Горизонтальный с боковой загрузкой

Конструкция с боковой загрузкой является классической и чаще всего, именно ее выбирают при самодельном изготовлении твердотопливного котла. По внутреннему устройству, модель напоминает обычную дровяную печь.

Самодельный твердотопливный отопительный котел с водяным контуром, использующий боковую загрузку, имеет следующие особенности:

Вместительная топочная камера – объем топки рассчитывают таким образом, чтобы обеспечить работу котла от одной закладки, в течение 4 часов.
Топочная камера должна отделяться от зольного ящика, решеткой. В котлах, для сжигания угля, используются металлические или чугунные колосники. Дверка зольного ящика используется для регулировки интенсивности горения. Открытием и закрытием изменяются параметры тяги.
Система дымоотведения – в зависимости от используемого принципа горения, изготавливается прямой или ломаный дымоходный канал.

Котлы с боковой загрузкой и горизонтальной топкой, имеют простую конструкцию, наиболее подходящую для самостоятельного производства.

Определяем тип горения топлива

Длительность горения топлива в самодельном твердотопливном котле, зависит от выбранной конструкции агрегата. Принято различать два основных используемых принципа работы:

Классическое горение.
Длительное горение.

При наличии необходимых инженерных навыков, возможно изготовить агрегат, способный проработать от одной закладки в течение нескольких суток.

Обычное классическое горение

Изготовление котла на твердом топливе с классическим горением своими руками, отличается простотой. Конструкция напоминает ту, что используется в дровяных печах и состоит из следующих частей:

Топочная камера.
Зольник.
Система дымоотведения.
Теплообменник.

В котлах, в качестве водяного контура, зачастую используется обычный змеевик. Особенностями внутреннего устройства классических твердотопливных котлов является:

Скорость сгорания – от одной закладки, котел продолжает работать максимум 4 часа.
КПД – классические модели малоэффективны. При работе, практически четвертая часть получаемого тепла, попросту уходит в дымоходную трубу.
Тип топлива – классические котлы способны использовать любой вид твердого топлива: уголь, дрова, брикеты и т.п. Допускается сжигание дров с повышенной влажностью.

Затраты на изготовление классического твердотопливного котла меньше, чем на производство пиролизной модели, практически вдвое.

Длительное горение с пиролизом

Сделать своими руками твердотопливный котел длительного горения возможно, но, для этого потребуется провести грамотные теплотехнические расчеты и подобрать подходящий чертеж. Процесс пиролиза невозможен без двух составляющих:

Высокой температуры горения.
Ограниченного притока воздуха.

Чтобы обеспечить необходимые условия, устанавливается механический регулятор горения, а также, обкладывают камеру сгорания, шамотным кирпичом, для уменьшения теплопотерь. Подробные рекомендации относительно изготовления, находятся в статье «Изготовление пиролизного котла своими руками», расположенной на сайте.

КПД заводского котла длительного горения с пиролизом, достигает 92%. При самостоятельном производстве, коэффициент полезного действия несколько ниже, 86-88%.

Из какого металла лучше сделать котел

От выбора металла, зависит время эксплуатации котла. При производстве в заводских условиях, существуют строгие требования, относительно типа используемого материала для каждой части котла. Строгие требования предъявляются к составу металла, толщине стали и другим характеристикам.

Подобным нормам, должен соответствовать и материал, используемый при самостоятельном изготовлении агрегата. При выборе учитывают эксплуатационные особенности, термическое и механическое воздействие и многие другие аспекты. Для производства котла применяют сталь и чугун.

Чугун

Чугун имеет хорошие теплотехнические характеристики: устойчив к перегреву и выгоранию, долгое время сохраняет тепло. Срок эксплуатации котла, изготовленного из данного металла, составляет не менее 25 лет. Недостатком чугуна является подверженность к гидравлическим и механическим ударам, растрескивание нагретой поверхности при резком охлаждении.

Изготовление котла из чугуна в домашних условиях, невозможно. Теплообменник и другие части котла, производятся литьевым методом в плавильнях. Создать подобные условия и изготовить чугунные детали, нереально.

При изготовлении твердотопливного котла своими руками, можно использовать уже готовые элементы конструкции, изготовленные из чугуна: дверцы, колосники и т. д.

Сталь

В отличие от чугуна, сталь хорошо поддается обработке. Для производства, применяется металл, раскатанный в листы. Марки используемой стали, в зависимости от изготавливаемого узла:

Топочная камера – обычная сталь не способна выдержать прямое воздействие огня и высокой температуры. Применение металла с низким содержанием углерода, приводит к быстрому прогоранию стенок.
На заводском производстве, для изготовления топки, используют сталь с добавлением молибдена или хрома. Толщина листа не менее 5 мм. Этого же правила придерживаются и при самостоятельном изготовлении.
Теплообменник – прямого воздействия пламени на металл не оказывается, поэтому, для производства допускается углеродистая сталь, толщиной 3 мм. Для обеспечения необходимой жесткости через 10-15 см привариваются металлические ребра, придающие конструкции прочность.

Сталь удобна в обработке, но имеет недостатки, связанные с эксплуатацией:

Предельная нагрузка давления в системе отопления – при увеличении нагрузки свыше 2 мБар, стенки теплообменника выгибаются, со временем теряют прочность.
Срок эксплуатации стальной топки, не больше 10-15 лет.

В виду сложности обработки чугуна, при самостоятельном изготовлении котла, применяется исключительно жаропрочная толстостенная сталь.

Тип теплообменника самодельного котла

От того, как сконструирован теплообменник, зависит КПД и остальные теплотехнические характеристики котла: время прогревания помещения, возможность работы в режиме пиролиза и т.п. Устройство рассчитывается для максимальной аккумуляции вырабатываемого тепла с наименьшими теплопотерями и передачи энергии теплоносителю.

В котлах используется две базовых конструкции теплообменника, отличающихся показателями энергоэффективности. Традиционно, это «водяная рубашка» и змеевик.

Внешняя водяная рубашка

Если необходимо увеличить КПД, уменьшить вероятность перегрева теплоносителя, за счет более равномерного прогрева, используется теплообменник в виде водяной рубашки.

Принцип «рубашки» основан на том, что жидкая среда, буквально окружает всю топочную камеру. Независимо от интенсивности горения и степени горения огня, осуществляется нагрев теплоносителя. В моделях длительного горения пиролизного типа, теплообменник дополнительно окружает ломаный дымовой канал, что увеличивает КПД, приблизительно на 5%.

У данной конструкции есть свои недостатки:

Ограничения по давлению в системе отопления.
Большие затраты, связанные с ремонтом и обслуживанием.

При изготовлении в домашних условиях, теплообменник «водяная рубашка», требует больших материальных затрат и высокого качества проведения сварных работ. Некачественные сварочные швы, дадут течь уже через несколько недель эксплуатации и приведут к остановке агрегата.

Встроенный змеевик

В классических моделях котлов, в виде теплообменника, чаще всего используют обычную изогнутую трубку – змеевик. Нагрев осуществляется проточным способом. Теплоэффективность встроенного змеевика меньше чем у водяной рубашки.

Данное решение имеет следующие особенности:

На эффективность нагрева влияет интенсивность горения.
Использование змеевика, требует тщательного контроля над температурой нагрева теплоносителя. При перегреве происходит нарушение герметизации змеевика.
Змеевик можно установить в любую модель, независимо от размеров самодельного котла.
Второй змеевик, может использоваться для нагрева горячей воды.

Установка встроенного змеевика требует меньших материальных затрат. Водяной контур данного типа, проще в обслуживании, но имеет меньшую теплоэффективность.

Из чего лучше сделать колосники

В стальных котлах, традиционно используются металлические колосники. Сталь не лучшим образом реагирует на чрезмерный нагрев. Поэтому, после нескольких лет эксплуатации, решетку приходится менять. При усовершенствовании твердотопливного котла, стальные колосники часто заменяют на чугунные.

Преимуществ у данного решения несколько:

Чугун устойчив к выгоранию и деформации – температура плавления не менее 1500°С, что невозможно достичь в бытовых условиях. Чугунные колосники проработают практически без деформации 20-25 лет.
Применение угля, приводит к усиленному сажеобразованию, что в сочетании с влагой, оставшейся в топливе, образовывает конденсат – сильную кислоту, разъедающую металл. Чугун устойчив к воздействию кислот, чего нельзя сказать о стали.

Колосники из чугуна, несколько увеличивают общий вес котла, что необходимо учитывать при выборе материала.

Материалы для внешней теплоизоляции котла

При сжигании твердого топлива, рабочая температура нагрева, достигает 550°С, у пиролизных агрегатов, превышает 600°С. Теплоизоляция котла, служит для обеспечения безопасности эксплуатации и снижения теплопотерь к минимуму.

При проведении изоляционных работ используют следующие материалы:

Первичная теплоизоляция – рекомендуется обложить топочную камеру шамотным кирпичом.
Вторичная изоляция – стенки и дно котла, обкладываются базальтовым негорючим теплоизоляционным материалом. Толщина плиты, варьируется от 4 до 8 см, в зависимости от мощности агрегата.

Базальтовый утеплитель способен выдерживать нагрев, до 1200°С. Большинство производителей твердотопливного оборудования, использует именно такую изоляцию в конструкции котла.

Правильная краска для покраски корпуса котла

Окрашивание корпуса выполняется порошковыми термостойкими красками. Главными требованиями, предъявляемыми к ЛКМ, являются:

Устойчивость к механическим повреждениям.
Стойкость к термическому воздействию.
Отсутствие шелушения, спустя несколько лет эксплуатации.
Хорошая адгезия.

Современные лакокрасочные материалы, способны выдерживать прямое воздействие огня без потери защитных свойств. При выборе, ориентируются на порошковые краски, прямо предназначенные для окрашивания котлов.

Изготовление твердотопливного котла требует тщательного планирования и теплотехнических расчетов, использования грамотных чертежей, а также, правильного подбора комплектующих и расходных материалов. При соблюдении рекомендаций, у котла, изготовленного своими руками, будут хорошие теплотехнические характеристики и параметры.

Шахтный котел длительного горения – делаем своими руками по инструкции и чертежам

Для водяного отопления частного дома разработано много конструкций отопительных приборов. Своей эффективностью и непритязательностью в обслуживании выделяются шахтные котлы. Их стоимость довольно высокая, поэтому многие умельцы повторяют в домашних условиях заводские модели или изготовляют по собственному проекту.

Шахтный котел – конструкция и принцип действия

Шахтный котел длительного горения отличается от других продолжительностью горения и особенностями устройства. Часто подбрасывать топливо не требуется, он имеет топливную камеру большого объема, горение медленное. Разработано два вида шахтных котлов: с обычным горением и пиролизный. Каждый имеет сходное устройство из двух камер: в одной сжигается топливо, во второй устроен теплообменник.

Шахтный котел с обычным сгоранием более простой по устройству. Половину всего объема занимает топка высотой почти на весь агрегат, но небольшой ширины и глубины. Сбоку или сверху находится люк для загрузки топлива. Топочное отделение при взгляде сверху внутрь напоминает шахту, отсюда такое название. Под топочной камерой находится зольник, отделенный от нее колосником. Через зольниковую дверку открывается доступ не только к нему, но и к топке. Шибером, расположенным под дверкой, регулируется поступление воздуха.

Шахтный котел не требует особого контроля за счет своей длительности горения

Вторая важная часть – камера с теплообменником, наполненным водой или, если котел не используется для водяного отопления, жаротрубный. Газы поступают в нее из топливника через отверстие и выходят через дымоход, попутно нагревая теплообменник. Из него вода по трубам поступает в систему или горячий воздух прогревает помещение.

Пиролизный котел шахтного типа имеет схожую конструкцию, но изготавливается с некоторыми дополнительными элементами:

Камерами, в которых сгорает и догорает угарный газ. Располагаются снизу теплообменного пространства, стенки обложены шамотным кирпичом.
Несколько труб с большим количеством маленьких дырочек. Через них подается воздух для камер сгорания и догорания.
Вверху у стенки расположены задвижки для разделения двух камер.

Принцип действия пиролизного котла несколько другой. При топке ограничивают поступление воздуха, медленное горение вызывает образование большого количества газов, которые поступают в дополнительные камеры и сгорают. В котлах сжигают любое твердое топливо: уголь, дрова, пеллеты. Одной закладки угля хватает для пяти суток, дров – не более тридцати часов. За счет полного сгорания такие котлы обладают высоким КПД – до 90%.

Устройство продолжительного горения – классическая схема

Предлагаемая конструкция имеет мощность 22 кВт, КПД 75%. Работает на дровах 10 часов без догрузки, на угле – сутки. Топка имеет объем 83 литра до нижнего края загрузочного отверстия. Котел оборудуется автоматикой польского производства: блоком управления с термодатчиком KG Elektronik SP-05 и вентилятором DP-02. Общий вид показан на чертеже.

Работает устройство следующим образом:

В топливник загружаются дрова и поджигаются. Дверцы закрываются герметично.
На блоке управления выставляется требуемая температура нагрева, не менее 50°. Нажимается кнопка блока и вентилятор начинает нагнетать воздух.
Когда достигается выставленная температура, прекращается подача воздуха вентилятором. Дрова медленно тлеют, тепла дают очень мало.
Через некоторое время температура падает. Вентилятор опять включается и продолжается горение.

Электронный блок регулирует процесс горения, который происходит при максимальной эффективности. Тление практически отсутствует, применяются режимы интенсивного горения и ожидания.

На следующем рисунке показан вид изнутри.

Твердое топливо сжигается по классической схеме: тепло напрямую передается на стенки водяной рубашки и свод бака. В него вмонтирован теплообменник, забирающий тепло от газов. В топку черех воздуховод снизу подается подогретый воздух. Топливо, загруженное в больших количествах, обеспечивает продолжительное время работы котла. В ожидании, когда отключается вентилятор, воздух полностью перекрывается гравитационной заслонкой, срабатывающей от автоматики, естественная тяга перекрывается.

Чертеж демонстрирует заднюю часть с жаротрубным теплообменником.

Изготовление отопительного прибора – последовательность сборки

При сборке своими руками пользуемся чертежами, придерживаемся указанных размеров. Последовательность следующая:

Вырезаем из 4-миллиметрового металла корпус: днище, боковые стенки, крышку, дверные проемы. Все прихватывается к днищу, которое выпускается в стороны, как на чертеже. Внутри сваркой закрепляем уголки, которые послужат полочкой для колосника.
Стыки тщательно провариваем и приступаем к водяной рубашке из металла 3 мм. Она отступает от стенок корпуса 20 мм и, чтобы установить ее, привариваем на корпус стальные полосы. К ним привариваем обшивку.
Установка жаровых труб сверху котла. Прорезаем отверстия в тыльной и передней стенках, вставляем несколько труб, завариваем на торцах.
Вырезаем дверцы, привариваем изнутри две полосы, между ними укладываем асбест для уплотнения. Колосники размером 360×460 мм нарезаем из уголков и привариваем к полочкам наружным углом.
В стенки бака врезаем штуцеры на подающий и обратный трубопроводы, патрубок дымового канала. Ввариваем воздуховод из профильной трубы 40×60 мм. К нему через фланец будет крепиться вентилятор. Воздушный вход осуществляем через заднюю стенку.
Привариваем дверные петли и закладки для крепления декоративного каркаса. Бак котла обертываем базальтовым утеплителем, закрепляем шнуром. Крепим каркас саморезами к закладкам, устанавливаем дверцы.

Читайте также:

Экономичное отопление частного дома

На воздуховод устанавливаем вентилятор, электронный блок сверху котла, а датчик прячем под утеплитель.

Шахтный пиролизный котел – особенности устройства

Котлы с дополнительными камерами для полного сжигания газов, образующихся в процессе топки, эффективнее классических котлов длительного горения. Газы выделяются при высокой температуре и, благодаря особому устройству котла, полностью сгорают, давая дополнительное тепло. Дрова используются только очень сухие, на мокром топливе система не работает. Использование дровянных пеллет позволяет автоматизировать их подачу.

Приступая к изготовлению отопительного котла, следует тщательно изучить схему, понять работу, ознакомиться с рабочими чертежами. В любую конструкцию можно внести некоторые изменения, которые не касаются принципиального устройства. Изменения связаны, как правило, с внешними размерами, подключением и вызываются конкретными условиями. Предлагаем чертежи пиролизного котла мощностью 40 кВт, который можно взять за основу для самостоятельного изготовления.

На схеме обозначены: A – контроллер; B – загрузочная дверца; C – зольник; D – дымоотсос; E – место установки датчика; F – патрубок для установки предохранительного клапана; G – труба горячей воды; H – защитный теплообменник – холодная вода; K – теплообменник – горячая вода; L – обратка; M – расширитель.

Чтобы сделать котел, понадобится:

листовой металл толщиной 4 мм;
труба толстостенная диаметром 32 мм, 57 мм, 159 мм;
профильная труба 30×60 мм и 40×80 мм;
электронный блок управления, вентилятор.

Количество материалов рассчитываем исходя из конкретных размеров изделия. Для большей наглядности рассмотрите вид корпуса пиролизного котла изнутри.

При первом пробном запуске определяем КПД конструкции, легче всего это делается по дыму: если не чувствуется запах угарного газа, КПД высокий. Вместо водяного контура иногда используют котел с воздушным обогревом. Такая система выгодна для дач, где хозяева бывают наездами, и воде в системе отопления грозит размораживание. Горячий воздух подается по трубам, а поступает самотеком от пола. Устанавливаем шахтный котел на прочном бетонном фундаменте.

Вариант из кирпича и металла – дешевле и проще

Облегчит и удешевит создание шахтного котла с нижним горением применение кирпича. Из металла делаем только теплообменник вертикального типа. Его можно изготовить

из листового материала;
из листов металла с врезкой труб;
только из труб.

Наибольшая эффективность чисто трубного теплообменника, но он и самый трудный в изготовлении. Внешний вид показан на рисунке, размеры подбираются изготовителем.

На прочном бетонном фундаменте выкладываем поддувальную камеру, устанавливаем колосник. Ставим теплообменник, делаем вокруг него кладку стенок из качественного кирпича. При кладке устанавливаем две дверки. Нижняя дверца ставится так, чтобы можно было поджечь топливо и очистить топку и поддувало от золы. Можно установить две отдельные дверки вместо одной большой. Верхняя дверка служит для загрузки дров, угля, ее можно расположить на лицевой части котла, а можно сверху в виде люка.

На рисунке внизу показан общий вид шахтного котла со стенками из кирпича.

Несколько замечаний по кладке кирпичных стен котла и монтажу. Достаточной будет толщина облицовки в полкирпича. Теплообменник выставляем, чтобы выход горячей воды оказался в самой высокой точке. Это предотвратит создание воздушных пробок, улучшит циркуляцию воды. Кладка проводится с перевязкой швов, поднимается на 2–3 см выше обменника. Дымовую трубу выкладываем из кирпича или устанавливаем из металла.

Когда полезен пиролизный шахтный котёл на дровах длительного горения

При установке твердотопливного котла важно учитывать 3 параметра: количество выдаваемого тепла, стоимость и продолжительность горения. Результаты связаны между собой: чем выше мощность, длительность работы, тем будет больше стоить устройство. Можно значительно понизить затраты, если сделать все собственноручно. Шахтный котел длительного горения своими руками выполнить реально, если есть чертежи и небольшая сноровка в подобных делах.

Конструкция и принцип работы

Шахтный котел длительного горения бывает двух видов:

Устройство с обычным сжиганием топлива.
Пиролизный агрегат.

Устройство шахтного котла с обычным сжиганием является более простым:

Топка. Она составляет 50% и более от объема всего устройства. Эта часть котла длительного горения имеет большую высоту (почти равняется высоте агрегата), небольшую ширину и глубину.
Загрузочный люк. Находится на верхней или боковой части топки.
Зольная камера. Размещается под топкой.
Колосник. Он разделяет зольную и топочную камеры.
Зольная дверка. Она имеет такие размеры, которые позволяют получить не только доступ к зольнику, но и к нижней части топки. На ней размещают шибер для регулирования подачи воздуха.
Теплообменная камера. Внутри нее находится водяной или жаротрубный теплообменник. Она имеет отверстие, через которое поступают образовавшийся в топке угарный газ.
Дымоход. Он имеет заслонку.

Работает такой шахтный котел следующим образом:

Поджигаются дрова в топке.
Горячий угарный газ выходит через отверстие в теплообменную камеру.
Газ нагревает теплоноситель.
Охлажденный дым выходит через дымовую трубу, а нагретая вода – в систему отопления.

Камер сгорания и догорания угарного газа. Размещаются в нижней части теплообменной камеры. Их стенки сделаны из шамотного кирпича.
Трубы вторичной подачи воздуха. Она находится внутри камеры сгорания. Особенностью трубы является наличие большого количества дырочек.
Задвижки вверху стенки, которая разделяет две камеры.

Увеличение продолжительности горения твердого топлива

Каждый домовладелец желал бы установить котел, который не потребует подбрасывания дров каждые 6 часов. Некоторые теплогенераторы держат тепло до недели. Но увеличение длительности не всегда рационально, ведь понижается КПД установки. Причины в следующем:

КПД дровяных котлов составляет около 70%. Если заменить процесс тлением, увеличив тем самым продолжительность процесса, КПД уменьшится примерно до 40%, примерно как у простой печки.
Дрова, которые тлеют, выделяют мало тепла. Потому дом нагреваться будет значительно дольше.
Не получится сжечь сырые дрова, если котел использует только режим тления.

Котлы, работающие с одной подачей дров на протяжении 8 и выше часов, бывают следующих видов:

классические, где подача воздуха осуществляется принудительно;
с верхним горением. Подобные установки можно сделать самостоятельно, если имеется подходящий инструмент и опыт работы со сваркой.

Можно найти схемы котлов, работающих на опилках, но подобные установки сложно изготовить самостоятельно, плюс, они очень большие.

Материалы

Для изготовления пиролизного котла шахтного типа нужно запастись:

Листовой сталью с футеровкой. Толщина 3-5 мм. Другую сталь использовать не стоит, поскольку пиролиз сопровождается высокой температурой и обычный сплав быстро перегорает.
Листовой сталью с толщиной 1-2 мм.
Шамотным кирпичом.
Трубами с диаметром 13, 5 и 2,5 см.
Уголками с размерами 4х4 см. Альтернативой может быть профильная труба с такими же размерами.
Двойной зольной дверкой. Желательно, чтобы она имела асбестовую прокладку. Обязательно она должна иметь задвижку для регулирования подачи воздуха.
Дверкой для чистки теплообменной камеры.
Задвижками. 3 шт. Одна предназначена для дымохода, вторая будет устанавливаться на перегородке между камерами, третья необходима для регулирования подачи воздуха в камеру сгорания.
Базальтовой ватой.
Оцинкованным листом.

Что такое котел Холмова?

Агрегат Холмова – это теплогенератор, функционирующий на твердом топливе. Устройство имеет вертикально установленные шахты. В топливную камеру можно закладывать уголь, дрова, пеллеты или брикеты. Также не менее эффективно котел работает на сыпучем сырье таком как опилки, щепа. В конструкции допускается использование дров с влажностью более 30%.

При одной закладке топлива котел Холмова способен работать более десяти часов. За счет такого свойства оборудование относится к категории отопительных приборов длительного горения. Мощность таких агрегатов бывает 10, 12 и 25 киловатт.

Изготовление основной части

Основной часть – это самодельный корпус, который разбит на камеры с различными функциональными приспособлениями. Корпус изготавливают так:

Изучают чертеж самодельного агрегата и определяют размеры всех металлических частей.
Рисуют на листовой стали с футеровкой прямоугольники, которые будут стенками и отдельными металлическими частями самодельного котла шахтного типа.
Разрезают листовую сталь на части. Это лучше делать с помощью автогенной сварки.
Сваривают боковые стенки корпуса.
В листе, который будет перегородкой между топочной и теплообменной камерами, вырезают два отверстия: одно должно быть вверху, другое – чуть выше уровня колосника. Желательно, чтобы высота второго отверстия составляла 3 см.
Ставят заготовку внутрь корпуса, фиксируют ее так, как указано в чертеже или просмотренном видео, и приваривают. На верхнем отверстии устанавливают задвижку и приваривают ее основание. Задвижка должна быть со стороны топки. С другой стороны приваривают горловину с глубиной 4 см.
Изготавливают колосник. Для этого в куске листовой стали с футеровкой вырезают продольные неширокие отверстия. Колосник может быть и покупным, но должен быть сделан из стали с футеровкой. Изделие из чугуна не подходит, так как за несколько месяцев работы самодельного котла шахтного типа он покоробится.
Приваривают колосник.
В боковых стенках вырезают отверстия для зольной дверки и дверки чистки камеры догорания. По периметру отверстий нужно приварить горловины. Они должны выступать наружу и внутрь на 6 и 3 см соответственно. Горловину для отверстия в камере догорания лучше приваривать после того, как будет приварен теплообменник.
К внутренним стенкам тепловой камеры приваривают два ряда уголков или профильной трубы. Верхний ряд размещают в 3-4 см от верха. Нижний – на уровне дна камеры догорания. Эти уголки станут частью водяной рубашки. Нельзя делать водяную рубашку вокруг пиролизной камеры, ведь из-за этого нарушится пиролиз.
Приваривают теплообменник с внутренней частью водяной рубашки (ее изготовление описано ниже).
Приваривают дно камеры догорания. Оно должно быть на уровне колосника. При этом одна его треть должна быть горизонтальной, а остальная часть должна подниматься вверх под углом. Величина угла зависит от чертежа. Горизонтальной делают ту часть, которая находится возле внутренней перегородки.
Над дном вырезают отверстие для трубы подачи воздуха.
Сверлят в трубе диаметром 5 см большое количество отверстий и приваривают ее к дыре в корпусе. При этом трубу размещают так, чтобы она выступала снаружи на 6 см. Эта часть не должна иметь дыр. На конце трубы фиксируют заслонку.
Обкладывают стенки камеры сгорания шамотным кирпичом. Чтобы подогнать материал под нужные размеры, его обрезают. Верх камеры должен представлять собой выступающий внутрь кирпич. Между кирпичами должно быть отверстие для дальнейшего движения пиролизного газа.
Аналогичный процесс делают в камере догорания.

Преимущества

Котел, выполненный из кирпича, считается простой и эффективной обогревательной конструкцией, которую целесообразно использовать для отопления частных домов. Плюсом такого сооружения считается возможность собственноручного изготовления, что позволяет значительно сэкономить, а также быть уверенным в качестве используемых материалов и готового котла. Сам процесс изготовления состоит из минимального количества этапов, не требующих большого количества сварочных работ. Купив готовый теплообменник, не применяют сварку. Кирпичный котел является многофункциональным, так как его можно применять в качестве обогревающего устройства для помещений. Дополнительно, как варочную плиту для приготовления пищи.

Кроме этого, такой котел обладает способностью поддерживать необходимую температуру теплоносителя на протяжении долгого времени, позволяя сохранять атмосферу в помещении здоровой и комфортной. Кирпичная печь позволяет сжигать даже отходы из пластмассы или резины Однако важно знать, что в топке утиля не должно быть более 1/3 части от общего количества топлива.

Изготовление теплообменника

Теплообменник делают так:

Сваривают квадратную или прямоугольную обечайку. Ширина и глубина должны быть меньше на 6 см от аналогичных характеристик теплообменной камеры.
Вырезают в обечайке два отверстия. Одно должно сходиться с отверстием для задвижки в перегородке, другое – с отверстием для чистки камеры догорания.
Вверху других двух противоположных сторон обечайки сверлят отверстия для трубок с диаметром 2,5 см. Для этого фиксируют в дрели коронку для металла. Делают три ряда отверстий. Дыры должны находиться в шахматном порядке. Важно, чтобы отверстия на одной стенке были выше аналогичных дыр на противоположной стороне.
Разрезают трубы на части, вставляют их в отверстия и приваривают.

Строительство угольной печи

Перед началом строительства каждый из хозяев выберет свой, собственный вариант конструкции. Кто-то предпочтет установить в доме угольную печь длительного горения, а кто-то остановится на экономичном варианте «малютка» или «экономка». Но для каждого из имеющихся вариантов неизменным остается последовательность производства строительных работ.

Если не знаете с чего начать производство работ по строительству печи, а материалы и инструменты уже подобраны, то первым делом необходимо подготовить место строительства. Для этого придется очистить его от посторонних предметов и мусора. Затем, если печь строится в помещении нужно убрать напольное покрытие, которое является ненадежным горючим материалом и не подходит для основания печи.

При возведении угольной печи на долгое время, даже если выбран наиболее экономичный и облегченный вариант конструкции нельзя забывать о надежном фундаменте. Именно он не даст печи со временем уйти в землю или изменить геометрические размеры из-за опускания одного из углов. Фундамент необходимо делать надежный и основательный, тогда при необходимости изменить конфигурацию печи или модернизировать ее не придется заниматься им еще раз.

Когда место и фундамент будущей печи готовы, можно начинать ее порядовое возведение. Схему порядовки можно взять из открытых источников. Именно она не позволит начинающему специалисту ошибиться при возведении несущих стен и внутренних перемычек.

Особое внимание необходимо уделить порядовке свода топки. Этот элемент конструкции печи является одним из наиболее сложных в выполнении и требует предельного внимания.

Завершающие работы

Приваривают верх внутренней части водяной рубашки.
Сверлят в нем отверстие для дымохода и приваривают трубу с диаметром 130 мм.
Сверлят аналогичное отверстие в верхней части корпуса самодельного шахтного котла длительного горения и приваривают заготовку.
Сверлят дырки вверху и внизу водяной рубашки, приваривают патрубки, сделанные с 2,5-см трубы.
Проверяют герметичность теплообменника, наполнив водой и подняв давление.
Приваривают дно к самодельному шахтному котлу.
Из всех сторон по периметру приваривают профильную трубу с размерами 20х20 мм.
Сверху фиксируют лист стали толщиной 1-2 мм.
Приваривают топочную и загрузочную дверки.
Обшивают всю конструкцию базальтовой ватой и оцинкованным листом.

Какие правила безопасности необходимо соблюдать

При изготовлении самодельных установок нужно соблюдать требования противопожарной безопасности.
К ним относятся:

Контроль терморежима внутри аппарата.
Запрет на хранение поблизости от котла легковоспламеняющихся материалов.
Организация качественной системы циркуляции воздуха в котельной.

Обязательным требованием противопожарной безопасности является установка устройства в отдельном помещении.

Как выбрать?

Правильно выбранный котел — залог удобства в обслуживании и комфорта в доме. Чтобы не ошибиться, необходимо рассмотреть все характеристики понравившихся моделей и прочитать отзывы пользователей.

Стоит ли брать шахтный твердотопливный котел

В каждом частном доме имеется индивидуальное отопление. Всё более популярными становятся твердотопливные котлы, которые отличаются высоким КПД, экономным расходом топлива и удобством в эксплуатации. Установить такой агрегат можно в частном доме и на даче. Благодаря развитию современных технологий, процесс горения в котле является довольно продолжительным. Самыми востребованными и популярными среди отопительных твердотопливных котлов являются модели шахтного типа.

Что такое шахтный котел

Шахтный котел — это разновидность отопительного оборудования, работающего на твердом топливе. Он является энергонезависимым, эффективным и способным работать в любых помещениях как с принудительной, так и естественной циркуляцией.

Как правило, котлы такого типа изготавливаются в заводских условиях с соблюдением всех технологий и стандартов. Некоторые модели комплектуются дополнительными функциями. Они могут иметь контур нагрева воды, накопительный бак и прочие дополнительные возможности

Конструкция и принцип работы

Шахтный котел получил своё название благодаря уникальной конструкции. Его шахта и топочная камера располагается не горизонтально, как у остального отопительного оборудования, а вертикально. В таком устройстве применяется принцип нижнего горения. Свое название котел получил от того, что его камера сгорания имеет вид шахты.

В зависимости от выбранной модели котлы могут иметь разное исполнение. Теплообменник в них может быть плоским, жаротрубным или водогрейным.

Работают данные агрегаты по следующему принципу:

Укладываем дрова в вертикальную топку и поджигаем их снизу в специальном отверстии оборудования.
По мере прогорания дрова опускаются вниз под собственным весом.
Поток воздуха не позволяет загораться верхнему слою дров.
Высокая температура в топочной камере просушивает дрова перед сжиганием.
Образующийся газ отправляется в камеру дожига.

Внутренний блок отопительного оборудования обложен шамотным кирпичом, что уменьшает теплопотери и поддерживает высокую температуру. В разных моделях отличаются и конструкции котлов. Но их общей особенностью является наличие вместительной топочной камеры с вертикальной загрузкой.

Чем можно топить такой котел и как его топить правильно

Чтобы в вашем доме было тепло и комфортно, следует научиться правильно топить котел дровами. В технической документации данного оборудования уточняется, что шахтный дровяной котел длительного горения при правильной эксплуатации:

способен автономно работать на протяжении
не задымляет помещений;
отдаёт большое количества тепла.

Топить шахтный котел можно:

брикетами;
дровами;
отходами древесины;
пеллетами;
опилками и щепками.

Важно: топить шахтный котел лучше твердыми породами древесины, а еловыми и сосновыми поленьями не рекомендуется, так как они приводят к образованию дегтя и смолы на стенках камеры.

Основным видом топлива для шахтного котла являются дрова. Даже если вы будете добавлять другой вид топлива, основой закладки должны быть именно просушенные, благодаря которым вы добьетесь максимальной теплоотдачи.

Чтобы котел радовал вас эффективной и бесперебойной работой, следует научиться правильно его растапливать, так как неправильная укладка дров будет способствовать их зависанию в шахте и остановке процесса горения.

Чтобы этого не допустить необходимо:

Закладывать дрова на несколько сантиметров меньше, чем размер камеры топки.
Укладывать дрова не вдоль, а поперек камеры.
Располагать внизу сухие дрова, а сверху укладывать слегка влажные поленья.

Более подробная информация о том, как растапливать оборудование и правильно укладывать топливо, дана в инструкции отопительного оборудования.

Важно: данное отопительное оборудование совершенно неприхотливое к качеству топлива. Производители допускают использование дров, чья влажность превышает

Преимущества и недостатки

Шахтные котлы имеют и достоинства и недостатки. К их преимуществам можно отнести:

Универсальность. Благодаря тому, что они способны работать практически на любом виде топлива.
Высокую производительность. В зависимости от выбранной по мощности модели ими можно отапливать частные коттеджи, дачные домики и промышленные помещения.
Автономность. Это оборудование не зависит от электричества. При использовании экономного режима, одной закладки топлива хватит на 12 часов бесперебойной работы.
Наличие разных режимов работы благодаря широкому диапазону мощности.
Простота и удобство в обслуживании. Загружать топливо и чистить котел можно через разные люки. Наличие специального ящика для золы позволяет чистить шахту, не останавливая работу оборудования.
Безопасность в эксплуатации. Данное оборудование порадует своих владельцев длительной и бесперебойной работой в течение всего отопительного сезона.

Для использования шахтных котлов нет необходимости применять сложную автоматику. С таким оборудованием практически полностью исключается возможность попадания в помещение дыма или угарного газа. А вот к недостаткам шахтных котлов некоторые относят слишком простую его конструкцию, из-за чего некоторые стремятся сделать агрегат своими силами, что приводит к довольно неприятным последствиям.

Читайте также:

Фундамент для бани из сруба

В заключение стоит отметить, что шахтные котлы являются довольно эффективными, производительными и удобными в работе. Такое отопительное оборудование радует владельцев экономным расходом топлива, доступной стоимостью. Если вы не хотите зависеть от центрального отопления или у вас просто нет возможности подвести к дому газ, обязательно обратите внимание на твердотопливные котлы шахтного типа.

Преимущества шахтных котлов длительного горения

Шахтные котлы (ШК) с длительным горением пиролизного типа или котлы Холмова является одной из разновидностей твердотопливных теплогенераторов. Они относятся к классу энергонезависимых и эффективных агрегатов, с принудительным или естественным движением газовоздушной среды.

Обычно, шахтные котлы изготавливаются на промышленных площадках, тем не менее, сегодня существует много конструкций выполненных своими руками умельцами с соблюдением требований нормативов и стандартов в области изготовления и безопасной эксплуатации котельных установок.

Многие устройства комплектуются энергоэффективными функциями с дополнительным контуром нагрева воды и баком-аккумулятором.

Котёл Холмова

Эта модификация печи отличается тем, что она оборудована двумя камерами — для установки теплообменника и отдельно для сжигания топлива. Эти устройства с нижним горением и высотой топки на всю высоту, что стало названием для них. Принцип действия зависит от конструкции.

Самыми популярными сегодня являются две конструкции:

пиролизные котлы Холмова (ПК);
обычного горения.

Топливо сгорает внизу закрытого топочного пространства. Вторая шахта меньшего размера, служит для дожига уходящих газов и охлаждения их в бойлере подогрева воды на отопление.

Энергонезависимые устройства контролируют температуру термостатом RT3, установленного на фронте конструкции. Для полноты горения топлива Подача воздуха в него, регулируется дверкой поддува расположенной на основной двери зольника.

Специальный ограничивающий затвор установлен для того, чтобы обеспечить минимальный воздухопроход. В верхней тыловой части агрегата находится патрубок для присоединения дымовой трубы, обеспечивающей естественную тягу.

Котел оборудован клапаном-отсекателем и компенсаторами на наружной части и внутри корпуса, предназначенных для предотвращения от разрыва сварных швов во время аварийного перегрева.

Принцип работы котла

Процесс генерации тепла происходит двумя способами: непосредственным сжиганием природного топлива и дожиганием пиролизной газовой смеси, образующейся из-за недостатка воздуха. Часть топлива тлеет, выделяя дым со смолой и сажей. Далее газы мигрируют сквозь угли, насыщаясь горючими составляющими, и превращаются в газогорючую смесь.

Эти агрегаты шахтного типа – с нижним горением. Процесс осуществляется на уровне 20.0 см нижней зоны топочного пространства. Верхнее топливо ждет в горячем резерве, пока нижнее догорит. Дымовые газы собираются примерно на уровне 30.0 см над топливом.

Основной объём первичного воздуха попадает под колосники и перемещается в часть агрегата для пиролизного дожига. Он захватывает дымовые газы над уровнем горения.

Шахты разделяет перегородка имеющая внизу малый просвет, через который пламя тягой затягивается из первой камеры в другую, где завершается полный дожиг горючих газов, омывающих с Т +850 С конвекционный теплообменник.

Радиационному нагреву подвергается отопительный контур в водяной рубашке котла шахтного типа, остататочное тепло передается теплообменнику конвекционного типа.

Достоинства и недостатки

Шахтный агрегат обладает такими основными преимуществами:

Универсальность, доступность работы на разных видах топлива, в том числе и на жидком для модифицированных установок.
Высокий КПД котла, производительность и автономность без дозагрузки топлива до 24 часов.
Продуманная конструкция, упрощающая обслуживание, загрузка/выгрузка осуществляются через отдельные люки.
Надежность и безопасность, поэтому загазованность помещения и отравление угарным газом, можно сказать, сведена на «ноль».

К недостаткам относят:

повышенное сажеобразование и смолы при сгорании топлива;
огромные габариты установки.

Изготовление шахтного пиролизного котла

Большим спросом сегодня пользуются модифицированные ПК, с высокими КПД, позволяющими сэкономить значительное количество топлива и функционирующие от одного заполнения более суток. Простота конструкции позволяет изготовить котел при наличии даже небольшого опыта сварочных работ.

Основание для создания эффективного котла Холмова своими руками послужит надежная конструкторская документация: чертежи, спецификации и расчеты, которые сегодня можно найти в интернете.

Выбирая нужный чертеж агрегата обращают внимание на объем загрузки устройства, чем он больше, тем продолжительнее будет работа и от чего зависит мощность теплогенератора.

Алгоритм создания котла своими руками.

Выполняют основную частью устройства и разделяют его на две камеры, устанавливая перегородки и задвижки, для воздухоподачи.
На металлический лист переносят схему деталей и вырезают их автогенном.
Сваривают боковые элементы усиленным швом.
Между бойлером и топкой в перегородке прорезают 2 отверстия – вверху и снизу около колосника.
Устанавливают детали топки и обваривают их.
Крепят задвижку у верхнего отверстия и закрепляют ее.
Выполняют колосники с нарезкой узких продольных щелей.
Размещают колосники на металлических уголках (чугунные) или приваривают (стальные).
Выполняют дверки топки и зольника.
Устанавливают и обваривают бойлер из труб 25 мм с водяной рубашкой.
Обустраивают камеру дожига дымогазовой смеси, приварив перегородку рядом с колосником.
Внизу выполняют отверстие, для установки воздушной трубы 50 мм с глухой заслонкой на выходном конце и множеством отверстий для создания равномерного воздушного потока.
Топочную камеры изолируют шамотом, а далее она доутепляется базальтовой ватой, что повышает теплоэффективность котлоагрегата.
Далее выполняют установку изготовленного оборудования, обвязку водяного и дымогазового трактов, монтаж отопления, после чего опрессовку системы.

Лучшие шахтные котлы

ШК пиролизного типа сегодня востребованы у населения, проживающего в одноэтажных и двухэтажных домах, поскольку они доказали свою эффективность и продемонстрировали простоту эксплуатации.

Рынок довольно быстро отреагировал на запросы покупателей и наполнился большим разнообразием агрегатов отечественных и зарубежных производителей.

В рейтингах покупок в сети 2019 году наибольшим спросом пользуются агрегаты со сроками эксплуатации более 20 лет и инновационными поверхностями нагрева.

Основные характеристики шахтных котлов.

Показатели	Пиролиз 43 Кп-10	Heiztechnik ( 12 кВт	Wirbel ECO CK Plus 25
Цена	67100 руб.	215760 руб.	277845 руб.
Модель	66694	90128	80023
Производитель	Пиролиз 43	Heiztechnik	Wirbel
Краткое описание	Продолжительность работы на 1 закладке до 10 час. КПД 85% до 90%. Энергоемкость, Низкое потребление топлива Автоматическое поддержание температуры отопления.	Мощность 12 кВт, новинка ЕС, инновационная техника. Экологический чистая установка отопления с усовершенствованной горелкой с автоподжогом и системой самоочистки . КПД – 91 %, температура нагрева – 85 С.	Универсальный агрегат для жидкого и твердого топлива. Диапазон нагреваемой среды – 40/90 С, КПД на твердом топливе – 85 %, на жидком – 90 %
Мощность кВт:	10	12	25
Вес, кг	210	350	271
Габариты (ВхШхГ), мм	1070х500х800	1370х1150х550	1260x915x1070
Диаметр дымохода, мм	160	150	160
Страна производитель	Россия	Польша	Германия

Таким образом, подведя черту, можно утверждать, что котлы шахтного типа – эффективные устройства с низким удельным расходом топлива. Такие агрегаты сегодня применяется для индивидуального отопления жилых и общественных, существенно снижая расходы владельцев на обогрев.

Шахтный котел на дровах: устройство и рекомендации по эксплуатации

Из-за дороговизны газа и угля владельцы частных домов переходят на более дешевые виды топлива. Котел шахтный на дровах – теплогенератор, обеспечивающий эффективный обогрев помещения. Он не требует постоянного присмотра и частого обслуживания.

Котел шахтный на дровах: описание и особенности

Агрегат отличается высокой теплоотдачей, быстро обогревает помещение, обслуживается просто. Топка по конструкции напоминает шахту и вмещает в себя большое количество дров. Одной загрузки топлива хватает на 8-12 часов работы теплогенератора.

Поддувало выполнено таким образом, что воздуха подается немного. Его не хватает, чтобы загорелось все топливо, поэтому огонь локализуется на нижнем слое. Свежая порция дров поступает непрерывно. Горение не прекращается, пока не закончится все топливо. Благодаря такой особенности рассматриваемые агрегаты называют котлами длительного нижнего горения.

Верхний слой дров тлеет, образуя пиролизные газы. Они затягиваются воздухом во вторичную камеру, где и сгорают. Тепловая энергия газов и открытого пламени нагревает теплообменник.

Устройство и принцип работы котла

Существует несколько видов шахтных теплогенераторов, различающихся исполнением топочной камеры. Из наиболее востребованных – котел Холмова, названный так по имени изобретателя.

Энергозависимые агрегаты оборудованы дымоотсосом, контроллером, управляющим процессом топки, предохранительной системой. Большим спросом пользуются агрегаты, работающие без электричества. Режим контролируется терморегулятором.

Шахтный дровяной теплогенератор имеет 2 вертикальных камеры: сгорания и теплообменник. Топка расположена на всю высоту, дрова загружаются через люк сверху. Во втором отсеке размещаются трубы, по которым циркулирует теплоноситель для системы водяного отопления.

Теплогенерация происходит 2 способами: от полноценного горения топлива и дожигания пиролизных газов в нижней части вторичного отсека. Воздуха через поддувало поступает мало, огонь охватывает только нижний слой дров высотой до 20 см, остальные тлеют. На место сгоревшего топлива под собственным весом медленно оседает на жар и поджигается очередная порция.

Между топкой и второй камерой устроена вертикальная перегородка с небольшим просветом снизу. Через это отверстие воздух засасывает пламя. Здесь самая высокая температура, достигающая +800° С. Выделяемая энергия передается теплообменнику.

От высокой температуры из тлеющих дров, которые находятся сверху, образуются органические соединения. Вместе с дымом они затягиваются воздухом, поступающим через поддувало, проходят сквозь угли, превращаясь в пиролизные газы. Они дожигаются во второй камере, отдавая тепло воде, циркулирующей по трубам.

Как правильно топить

Для реализации преимуществ шахтного котла и повышения эффективности теплоотдачи важны 2 момента: качество топлива и правильная укладка. Дрова твердых (например, хвойных) пород содержат много смол, которые скапливаются на стенках камер, и понижают эффективность работы. Древесные брикеты, пеллеты удобны в использовании, хорошо горят, но цена на них выше.

Розжиг и настройка котла отнимают немного времени, но от правильности прохождения этого этапа зависит качество работы агрегата.

Соблюдают несложный алгоритм:

На колосники укладывают немного топлива, поджигают, как в дровяной печи. Спустя несколько минут пламя разгорается. Когда оно становится сильным, котел выходит в рабочий режим.
Проводят дозагрузку топлива. Агрегат начинает работать в пиролизном режиме.

Не меньше половины закладки должно приходиться на сухие дрова. Полена повышенной влажности укладывают сверху: к моменту горения они успевают просушиться.

Распространенная ошибка пользователей – неправильная укладка дров, отчего они застревают в шахте. Котел устроен по принципу нижнего горения, поэтому топливо должно само опускаться на жар.

Чтобы горение не прерывалось, полена должны быть немного короче расстояния между стенками загрузочного отсека. Дрова укладывают поперек шахтного отверстия: тогда они смогут беспрепятственно опускаться вниз.

Как увеличить продолжительность горения

Многие желают увеличить время работы теплогенератора от одной закладки топлива, чтобы реже пополнять запас. Используют 2 распространенных метода: влажные дрова и минимальную подачу воздуха.

Внимание: существенно увеличить продолжительность горения не удастся. Недостатков у таких приемов больше, чем преимуществ.

Для наиболее эффективной работы агрегата производители котлов рекомендуют использовать дрова влажностью не выше 20%. Сырое топливо снижает КПД котла, потому что часть энергии расходуется на испарение влаги. Кроме того, образуется много сажи, смолы, все это оседает на стенках, понижая эффективность нагрева воды в теплообменнике. Сужаются газовые каналы, котел дымит.

Производители оборудования допускают использование топлива влажностью до 45% и выше, учитывая при этом возможные негативные последствия такой эксплуатации.

К подобному результату приводит перекрытие подачи кислорода ниже нормального уровня. Горение замедляется, дрова тлеют, образуется излишек сажи, который оседает на стенках, снижая эффективность теплопередачи. Перекрытие задвижки на дымоходе приводит к аналогичным последствиям.

Эффективная работа котла возможна при 60-90% мощности. Увеличить время горения можно, но в небольших пределах. Если этим злоупотреблять, дом будет хуже прогреваться, затраты на топливо окажутся выше.

Достоинства и недостатки

Главные преимущества по сравнению с котлами других типов:

Способность сжигать топливо любого качества. Кроме дров, используют древесные брикеты, пеллеты, отходы деревообработки.
КПД, достигающий 85%.
Возможность регулировать мощность.
Продолжительная работа без подачи дополнительной порции топлива.
Удобная конструкция с отдельными люками для загрузки дров и удаления пепла.
Безопасность эксплуатации. Возможность проникновения угарных газов в помещение нулевая.

К недостаткам относятся повышенное образование сажи, оседание на стенках дегтя. Для поддержания оптимальной теплоотдачи требуется периодическая чистка. К тому же большие размеры и вес оборудования усложняют монтаж.

Как сделать шахтный котел в домашних условиях

Существует много чертежей агрегатов длительного горения для самостоятельного изготовления.

Для домашней сборки котла Холмова понадобится изготовить:

топку;
загрузочную шахту;
зольную камеру;
колосники;
теплообменный отсек;
дверцы;
заслонки;
дымовую трубу.

Наиболее важно правильно изготовить теплообменник. Если расположить его слишком низко, котел мгновенно закипит, что повлечет за собой непредсказуемые последствия.

Что нужно для изготовления

Чтобы собрать отопительный агрегат, понадобятся:

Листовой металл Ст 20 толщиной 3 мм и более. Высокоуглеродистая сталь не подходит, т.к. быстро прогорает. При возможности приобретают легированный металл.
Трубы бесшовные различного диаметра для теплообменника.
Асбестовый шнур.

Для работы требуются болгарка, сварочный аппарат, дрель, слесарные инструменты.

Пошаговая инструкция изготовления шахтного котла на дровах

Начинают с изучения чертежа, после чего переносят размеры деталей на листовой металл. Вырезают элементы, сваривают корпус.

Далее приступают к изготовлению и монтажу внутренних частей:

Вырезают по размерам перегородку для установки между камерами котла. В ней проделывают отверстия: сверху и немного выше колосника.
Деталь устанавливают внутрь корпуса, приваривают.
Со стороны топки на верхнем отверстии перегородки устанавливают задвижку. С обратной стороны монтируют патрубок дымохода.
Приваривают стальные колосники: чугунные быстро деформируются. Делают их самостоятельно из листа металла или покупают.
В нижней части топки вырезают отверстие для зольника. Аналогичную операцию выполняют в стенке камеры теплообменника.
К проделанным отверстиям приваривают горловины, выступающие наружу на 6 см, внутрь – на 3 см.
Готовят основание для водяной рубашки: изнутри второго отсека горизонтально приваривают уголки. Расстояние до верха должно составлять 4 см, нижний ряд – располагаться на уровне с дном камеры догорания.
Устанавливают водяную рубашку, теплообменник из труб. Готовую деталь вставляют внутрь, обваривают.
В камере догорания на одном уровне с колосником приваривают дно. У внутренней перегородки треть детали расположена горизонтально, дальше она поднимается согласно чертежу.
Выше дна вырезают отверстие под трубу для воздуха. В ней проделывают много отверстий, вваривают ее в корпус. Наружу труба выходит на 60 мм, и на этом участке дыр нет.

Чтобы удобнее было устанавливать теплообменник, боковину корпуса со стороны этой камеры приваривают после монтажа водяной рубашки.

Внутреннюю часть камер котла футеруют шамотным кирпичом. Для прохода газов оставляют отверстия напротив проделанных в металле.

Советы и рекомендации по эксплуатации

Перед запуском проводят испытания: нагнетают воздух под давлением 1,5 атм. Наблюдают за швами, предварительно промазанными мыльным раствором: нет ли разгерметизации.

Полностью загруженный топливом котел выходит на номинальную мощность за 20 минут. В течение часа расходуется в среднем 3 кг дров. Продолжительность горения при нормальном режиме зависит от вместимости бункера.

Если погода не требует высокой температуры теплоносителя, многие агрегаты переключаются на тлеющий режим. Производители советуют загружать меньше топлива. Тление плохо сказывается на состоянии газоходов, внутренней поверхности котла.

Из всех твердотопливных агрегатов шахтные самые удобные, эффективные, неприхотливые. Для загородных домов это лучшее решение проблемы с отоплением.