Котел на отопление своими руками - делаем пиролизный котел, 5 лучших моделей

Как проверить работу самодельного оборудования?

Итогом длительной работы по выбору проекта котла и воплощению этого проекта в жизнь будет экономичный и надёжный источник тепла. Хорошо работающий котёл обладает следующими качествами:

Правильно подобранная мощность. Пиролиз обладает малым диапазоном регулировок. Котёл невозможно «придушить» или сильно «разогнать». Горение в этом случае либо прекращается вовсе, либо начинается в камере газификации. Поэтому мощность котла должна соответствовать теплопотерям дома.
Возможность длительной работы в форсированном режиме. Одной закладки должно хватать на длительное время.
Лёгкий выход на газификацию, пиролизный факел в камере дожига должен наблюдаться уже через 15–20 минут после розжига.
Температура газов в дымоходе не должна быть выше 40–60 °C. Если температура выше — увеличиваем площадь теплообменника.
При тестировании котла после выхода на пиролиз из дымохода должен выходить только углекислый газ и пар. Наличие тёмного дыма и запаха свидетельствует о неполном сжигании топлива.

Устройство и принцип работы

Особенность пиролизного котла представляет топка. Она разделена на несколько отделов. Первый предназначен для сгорания древесины, кислорода должно быть недостаточное количество. Второй отдел котла служит для сгорания выделяемого газа. Отделения топки разделяются решеткой – колосником. Основное отличие конструкции — в направлении воздушных масс. Они идут вниз. В пиролизном котле для отопления создано сопротивление, оно мешает воздуху свободно двигаться в выбранном им направлении движения. Следовательно, появляется принуждение с использованием дутьевого вентилятора или отсоса дыма.

Пиролизный котел в разрезе

Если посмотрим на схему пиролизного котла на твердом топливе в разрезе, увидим следующее его устройство:

внизу камера сжигания, закрываемая нижней дверцей,
на противоположной стенке от дверки патрубок обратной подачи воды,
выше находится форсунка и канал подачи вторичного воздуха,
все это накрывает водный теплообменник,
в центре находится газифицирующая камера,
дымоходный канал проходит по всей высоте котла за задней стенкой, он выходит в боров,
дроссель дымохода отделяет его от канала подачи воздуха, который закрывается верхней дверкой, имеющей назначение: загрузка,
сверху на котле имеется патрубок подачи воды и датчики температурного режима и контроля давления.

Основной принцип работоспособности пиролизного котла – разложение древесины, используется, при этом, способ термический. В дальнейшем продукт сгорания древесины выглядит как твердый уголь в отоплении и улетучивающийся газ.

Сгорание твердого топлива проходит в камере, куда закладываются дрова и где устанавливается высокий температурный режим. При этом, в ней не должно хватать кислородных масс для полного сгорания древесины. Летучий газ, при попадании во вторую камеру, сгорает при достаточно высоком температурном режиме (выше тысячи градусов). В дальнейшем газ отдаст тепло, переходя в дымоход.

Внутреннюю часть пиролизного котла выкладывают огнеупорным материалом, создавая тем самым отличные условия сгоранию древесины. Обкладывается первое и второе отделение топки.

Перед началом сборки пиролизного котла своими руками, надо изучить его строение на чертежах и схемах. На любом чертеже пиролизного котла основой устройства будут: место для жидкости, обменник тепла, топка.

Чертеж самодельного пиролизного котла

С нуля сделать обогревающую конструкцию под силу не каждому, возникают определенные трудности, поэтому в качестве основы рекомендуют взять котел Беляева. Будет хозяин вносить в него изменения или оставит все как есть, индивидуальное дело каждого, также зависит это от его образования, желания пофантазировать, провести эксперимент. Что останется, безусловно, без изменений, так это объем его пространства внутри.

Схема котла Беляева

Пиролизные котлы на твердом топливе и длительного горения, кроме теплоносителя обогрева в виде жидкости, могут использовать потоки горячего воздуха. Циркуляция потоков горячего воздуха в отоплении также хорошо справляется с обогревом жилья.

Схема обвязки ТТ котла с естественной циркуляцией

Перебои с электричеством в нашей стране нередки, причем обычно они случаются в самую плохую погоду. Поэтому во многих селах и деревнях предпочитают делать системы отопления с естественной циркуляцией — гравитационные. Они работают независимо от наличия электроэнергии, так что дом без тепла не останется.

Подключение котла на твердом топливе в гравитационную систему отопления

Приведенная на схеме обвязка твердотопливного котла для гравитационной системы — самый простой из возможных вариантов. В системе обязательно наличие расширительного бака. Он необходим для компенсации теплового расширения: во время нагрева объем теплоносителя увеличивается, и он вытесняется в расширительный бак. В системах с естественной циркуляцией расширительный бак ставят открытого типа. Это обычная емкость, в которой находится некоторое количество теплоносителя (около половины объема или меньше). Чтобы теплоноситель меньше испарялся, на бак ставят крышку. А чтобы одновременно еще и отводить воздух из системы, поднимают его в самую высокую точку системы.

Принцип работы системы отопления с естественной циркуляцией

В системах этого типа теплоноситель движется благодаря уклону труб. Для обеспечения циркуляции котел должен находиться в самой нижней точке, все отопительные приборы — выше него. Кроме этого, приходится использовать трубы большого сечения — чтобы снизить сопротивление при движении теплоносителя.

От котла труба поднимается вверх, затем, постепенно понижаясь, труба подачи обходит все отопительные приборы. Обратка подключается с обратным уклоном — к котлу. Работает схема так: нагретый теплоноситель за счет высокой температуры поднимается вверх по вертикальной трубе, с небольшим уклоном идет подача (немного выше уровня радиаторов). Эта часть называется разгонная петля. Далее по наклонной трубе подачи, за счет силы гравитации и набранной скорости, обходит все отопительные приборы.

Основной принцип работы естественной циркуляции — перепад высот и разница температур

Проходя по трубам и радиаторам теплоноситель остывает. Остывший теплоноситель имеет большую массу, чем горячий. Более холодный теплоноситель стремится вниз, создавая давление. За счет этого и происходит циркуляция — нагретый теплоноситель стремится вверх, холодный — вниз. Но система работает только при правильно подобранном диаметре труб и их уклоне.

Что еще необходимо

В приведенной выше схеме есть масса недостатков:

Нет предохранительного клапана — это устройство ставят на выходе котла. С его помощью происходит сброс лишнего теплоносителя при его закипании. Если этот клапан не установить, возможен разрыв труб, радиаторов, теплообменника, расширительного бака (если он закрытого типа).
Нет воздухоотводчика. Если система открытого типа (расширительный бак в этом случае просто емкость с крышкой), воздух может выходить через расширительный бак. Но при разветвленной системе необходимы дополнительные устройства для отведения воздуха на радиаторах.

Указанные два устройства обязательны, но еще желателен манометр и термометр. Они нужны для контроля за системой. Термометров желательно иметь два — на выходе и на входе котла. Чтобы можно было оценить эффективность работы системы, подстроить и отрегулировать теплоотдачу радиаторов.

Недостатки

Основное достоинство гравитационной схемы обвязки твердотопливного котла — независимость от наличия электроэнергии. Недостатков намного больше:

Невысокая эффективность и невозможность регулировки. Скорость движения теплоносителя в таких системах невысокая. Поэтому добиться высокой эффективности не получается. Регулировать ее тоже нет возможности. Так что подстроиться под погодные условия невозможно.
Каждый раз когда система разогревается ( утром, например), температура теплоносителя в обратке очень низкая. Из-за этого образуется конденсат, разъедающий теплообменник. И бороться с этим нет возможности.
Неэстетичность исполнения. Для обеспечения циркуляции трубы подачи должны располагаться выше радиаторов. Обвязка твердотопливного котла в гравитационной системе делается трубой 32 мм или более. Иногда подачу тянут над ними — на уровне метра (или чуть выше) от пола, иногда — пускают под потолком. А трубы имеют немалый диаметр, так что вид тот еще.

Все эти недостатки приводят к тому, что системы отопления с естественной циркуляцией делают все реже. Люди предпочитают сделать резервированное электропитание (поставить аккумуляторные батареи или/и генератор) и иметь более удобную и регулируемую систему отопления.

Особенности выбора и установки труб

Монтаж системы отопления своими руками предусматривает предварительный выбор подходящих для этого труб.

Чаще всего для изготовления продукция данного типа используются следующие материалы:

Сталь.
Медь.
Нержавейка.
Полипропилен.
Полиэтилен.
Металлопластик.

Использование для организации систем отопления изделий из обычного черного металла в настоящее время почти не практикуется, по причине значительной подверженности ржавлению и забиванию внутреннего прохода. Самостоятельный монтаж подобных изделий вызывает значительные сложности: это под силу только хорошему сварщику, способному обеспечить качественную стыковку. Хотя это не останавливает некоторых домовладельцев, которые для обустройства автономного отопления используют трубы из обычной стали.

Более надежным вариантом являются трубы из меди и нержавеющей стали, хотя на обустройство системы в таком случае придется выложить немалые финансы. Изделия этого типа отличаются надежностью, долговечностью и стойкостью к высокому давлению и нагреванию. В общем, если есть деньги, лучше использовать медь или нержавейку. Для стыковки медных трубок используется пайка, а нержавеющих – разборные и прессовые фитинги. Особенно удобен при прокладке скрытой проводки последний вариант. Обвязывать котлы и организовывать магистрали внутри котельной рекомендуется только при помощи металлических труб.

Более дешевый вариант – использовать для организации отопления полипропиленовые трубы. Лучше всего из всех разновидностей ППР продукции выбирать изделия с алюминиевой или стекловолоконной армировкой. Чтобы смонтировать систему отопления данного типа, придется хорошо постараться, хотя стоимость расходного материала очень дешевое. В плане декоративных качеств пропилен уступает прочим пластикам.

Для стыковки труб ППР и фитингов используется пайка, уровень качества которой проверить довольно сложно. При несоблюдении должного температурного режима пайки обязательно возникнут проблемы с протеканием или перекрыванием расплывшимся полимером внутренности трубопровода. Заметить подобные ошибки по ходу монтажа практически невозможно: проявляются они уже по ходу эксплуатации.

При самостоятельном обустройстве отопительной системы лучше всего использовать металлопластиковые или полиэтиленовые трубы, которые обойдутся несколько дороже полипропиленовых. Особенная простота в выполнении стыков позволяет справиться с этой задачей даже новичкам. Коммуникации данного типа отлично подходят для скрытого прокладывания в стяжке или стенах: главное — использовать в качестве соединительных элементов прессованные, а не разборные фитинги.

Металлопластиковые и полиэтиленовые трубопроводы могут прокладываться как открытым путем, так и маскироваться с помощью декоративных экранов. Также их можно использовать в системах теплых полов. Материал PEX старается вернуться в прежнее положение, что сообщает трубе некоторую волнистость. Для полиэтилена PE-RT и металлопластика подобные дефекты незнакомы: их можно без опаски изгибать в любом направлении.

Как сделать пиролизный котёл своими руками пошаговая инструкция и чертежи

Как и из чего своими руками собрать пиролизный котёл для бытового использования своими руками – тема предлагаемой статьи-инструкции.

Принцип работы пиролизных котлов

Высокая эффективность, следовательно, экономичный расход топлива в подобных установках достигается разделением камеры сгорания на 2 отсека. Конструктивных исполнений пиролизных печей несколько. Например, такое.

Верхняя камера. В нее производится загрузка топлива и его горение. Особенность в том, что необходимо обеспечить недостаток кислорода. При таком условии замедляется процесс разложения продукта, а по сути, происходит лишь его обугливание (экономичность расходования!) и инициируется повышенное газообразование. Собственно, это и есть то, что называется пиролизом.

Нижняя камера. В нее поступают летучие вещества из 1-го отсека, которые за счет дополнительной подачи воздуха сгорают, выделяя тепло. Лишь незначительная часть его тратится на поддержание процесса пиролиза, а все остальное идет на нагрев теплоносителя.

Рисунок хорошо иллюстрирует основные рабочие циклы пиролизного котла.

В некоторых моделях камеры располагаются на одном уровне.

Собственно, дело не в инженерном решении, а в сборке установки, в которой можно реализовать пиролизный процесс, то есть обеспечить длительное горение топлива. А выбор конкретной схемы – на усмотрение мастера.

Особенности изготовления пиролизного котла

Материалы

Корпус пиролизного котла лучше делать из листовой стали (от 2 мм, в зависимости от расчетной мощности). Модели котлов, которые собираются из толстостенной трубы, вряд ли подходят для организации отопления частного дома. В основном такими установками обогреваются различные подсобки, гаражи или времянки.

Более габаритные пиролизные котлы монтируются по образцу большинства теплогенераторов – прямоугольной формы. В некоторых случаях, если модель мощная, ее стенки (изнутри) целесообразно выложить шамотным кирпичом.

Размеры пиролизных котлов

Один из самых интересных и «таинственных» вопросов по данной теме. Все расчеты делаются применительно к конкретному дому, его отопительной системе, со всеми ее нюансами, схемами и так далее. Автор не будет приводить математических выкладок и просит поверить на слово. Проектирование пиролизного котла лучше поручить специалисту. Разработка документации стоит денег, но в любом случае это обойдется дешевле приобретения установки промышленного изготовления.

Специфика эксплуатации пиролизных котлов

Без знания некоторых нюансов использования такого оборудования приниматься за изготовление подобной модели теплогенератора не имеет смысла.

Довольно «жесткие» критерии влажности сжигаемого топлива. Например, для дров максимальное значение – 33±2%. С чем это связано? Повышение температуры инициирует испарение влаги, содержащейся в продукте. Естественно, пар начнет смешиваться с пиролизными газами и негативно влиять на интенсивность процесса горения. Применение влажного топлива резко снижает КПД установки.

Не все разновидности твердого топлива подходят для сжигания в пиролизных котлах. С учетом специфики их работы, можно использовать лишь материалы, характеризующиеся высоким газообразованием при сгорании. Недостаток летучих веществ сказывается на эффективности эксплуатации пиролизных моделей. Проще говоря, дров расходуется много, а толк минимальный.

В заключение можно указать, что самая дешевая модель (причем небольшой мощности) стоит в пределах 48 000 рублей. В заключение можно указать, что самая дешевая модель (причем небольшой мощности) стоит в пределах 48 000 рублей. И еще не факт, что такой пиролизная установка полностью устроит хозяина. Например, габаритами в соответствие с выбранным местом для монтажа. Если подумать, то изготовление пиролизного котла своими руками, по индивидуальным чертежам – неплохое решение проблемы отопления частного дома, особенно если невозможно его подключение к магистрали газоснабжения.

Существенные минусы котлов

Обозначим другие недостатки газифицирующих источников тепла:

2 камеры, футеровка из кирпича или керамики плюс водяная рубашка в нижней части корпуса – перечисленные конструктивные решения значительно увеличивают массу и размеры агрегатов;
высокие требования к качеству топлива;
теплоноситель с температурой 80 °C редко используется при обогреве частных домов, значит, не обойтись без дорогостоящего теплоаккумулятора + элементы обвязки;
керамические детали футеровки не вечны – от перегрева форсунка может треснуть и ее придется менять.

Надо сказать, пиролизные котлы привлекают домашних умельцев. Но сделать такой агрегат своими руками очень непросто, нужен опыт и вложение средств в закупку материалов. Бесплатно изготовить отопитель не получится. Куда проще сварить обычный или шахтный котел.

Четвертый этап: подключение агрегата к газопроводу

Подключение к газопроводу — чрезвычайно ответственное дело. Малейшая ошибка может обойтись очень дорого. Если не качественно выполнить монтажные работы, то могут возникнуть серьёзные аварийные ситуации, которые приведут к отравлению газом или взрыву. Мелочей при подключении котла к газопроводу быть не должно.

Первый шаг — это соединение патрубка от котла к ответвлению газовой трубы. На газовой трубе при этом обязательно должен быть отсекающий кран. На него так же устанавливают специальный фильтр для отопления.

Соединяя газопровод с котлом, нужно внимательно проследить за тем, чтобы все стыки были герметичными. Здесь для герметизации нельзя применять ФУМ ленту или уплотнительную нить, которые не обеспечивают качественной изоляции. Рекомендовано применение пакли и краски.

Резиновые шланги для подключения газовых котлов к газопроводу запрещены. Резина может утратить эксплуатационные свойства (потрескаться), это неминуемо приведёт к опасной утечке газа. К патрубку агрегата шланги прикрепляют с использованием накидных гаек и уплотнительных паронитовых прокладок. Уплотнители здесь обязательны, ведь именно они позволят добиться достаточной герметизации соединения.

Что касается подключения котла Бакси к системе отопления, то тут без помощи специалистов не обойтись. В данном случае самостоятельно можно выполнить только начальные этапы по его монтажу. Котёл будет работать долго и эффективно, когда его подключение будет выполнено профессионально.

4 Бюджетный вариант для дачи

Газовый баллон своей округлой формой и толщиной металла отлично подходит для изготовления пиролизного котла. Он имеет почти метровую высоту, диаметр 35 см. Этих размеров достаточно для создания отопительного прибора, способного обогреть помещение средней площади. В устройстве хорошо сжигаются самые бросовые виды топлива: щепки и опилки, сырые дрова.

Установка работает следующим образом:

через верх или боковую дверцу проводят загрузку и поджигают;
после возникновения устойчивого огня накрывают поршнем (по-народному блин) и плотной крышкой, в которой есть отверстие для трубы;
в топку через воздуховод поступает ограниченное количество кислорода, отчего начинается процесс пиролиза;
газы поднимаются вдоль стенок котла и сгорают в верхней части;
остальные продукты удаляются через дымоход.

Баллон обрезают по месту, где начинается округление. Сбоку – отверстие для дверцы, которая должна закрываться очень плотно. Поэтому ее используют обычно для чистки, а топливо загружают сверху. Отрезанную часть используют для крышки:

шлифуют разрез, чтобы добиться герметичности;
делают отверстие на 2–3 мм больше трубы воздуховода, соединенной с блином;
обваривают понизу стальной полосой.

Поршень имеет своеобразную конструкцию. Его лопасти предназначены для завихрения воздушных потоков над тлеющим топливом, а наваренный на них круглый кусок металла мешает возникнуть открытому огню.

Снизу делается отверстие для зольника с дверцей. Ее конструкция должна обеспечивать плотное прилегание. Можно использовать вырезанный кусок стенки баллона, на который по периметру приваривается полосовое железо. Немного выше устанавливается колосниковая решетка, сваренная из арматуры. Сквозь нее проваливаются остатки топлива, которые затем удаляются.

В вертикальной трубе дымохода конденсируется много влаги, которая собирается в нижней ее части. Для удаления воды устанавливают шаровый кран. Он удобен тем, что в случае засорения легко прочищается куском провода.

Пиролизная горелка в котел

Доброе время. Сам я с железом дела почти не имел, только-только начал заниматься. Поэтому не бейте меня сильно, пожалуйста :clapping:

Работа заключалась в следующем. 2 года назад мы поставили себе в дом «пиролизный» котел на 25 кВт. Вещь с одной стороны неплохая — загружать надо раз в 12 часов, есть автоматика — поэтому и вынесли его в подвал. Размеры дверцы топки — 350*450 мм — то есть можно закладывать крупные поленья без их переколки. В старый котел рубить надо было чуть ли не на щепки и подбрасывать через час. За ночь котел потухал, и его приходилось растапливать снова. Дом к утру тоже остывал до +15 (против +25 вечером). Но после первого отопительного сезона начались проблемы.

«Правильного» пиролиза не было — воздух подводился только в переднюю часть топки, в задней его не хватало и поэтому в задних углах образовывались настыли из золы, смолы и сажи. Колосниковую решетку (которую пришлось из-за настылей срывать домкратом) на ходу чистить невозможно — щели между колосниками не трапецеидальные, а прямоугольные. Плюс она занимает не всю площадь топки, а около 3/4, а на оставшийся 1/4 образуется куча золы, которую можно удалить только через топочную дверцу, залезая при этом в топку. Любой гвоздь, попавший с дровами в топку, забивает решетку. Что еще хуже — в 5 дымогарных трубках котла диаметром 60 мм установлены «завихрители» — стальные прутки со спиральными элементами. Теоретически они улучшают теплопередачу. Практически — помогают забивать эти трубки смолой (от неполной сухой перегонки дров), золой и сажей. Забивают так, что трубки пришлось проливать водой, а завихрители вываживать ломом.

После первого года эксплуатации я закрыл часть топки огнеупорным кирпичом. Помогло, но не сильно — проблема с трубками и золой осталась. Разборка котла заняла 4 дня — из-за трубок с завихрителями.

После этого я решил котел переделать на нормальной пиролизное горение. Для этого купил 2 м профильной квадратной трубы 50*50 мм и из нее сварил ( с …надцатой попытки) прямоугольник с размерами 400*380 мм в плане. с внутренней стороны жтого прямоугольного короба насверлил и нажег сваркой отверстия диаметром около 10-15 мм. К коробу снизу приварил подобие бункера с углом наклона стенок около 50 град. Бункер изнутри выложил огнеупорным кирпичем — лещадкой насухо. Внизу образовалась щель шириной 30 мм и длинной около 300 мм. Внутрь дутьевого короба подается воздух от штатного вентилятора. Вентилятор забирает воздух из-под потолка котельной (гофру поставил). КПД хоть ненамного, но увеличится. Для регулировки оборотов вентилятора поставил регулятор для освещения. Толку правда от него мало. Завихрители выбросил. Щели между стенками топки и дутьевым коробом закрыл полосками из огнеупорой лещадки на чистом цементе.

В результате — дубовые дрова горят синим пламенем. Сосна, кора, пеллеты, листья и опилки — нормальным желтым, факел заполняет почти всю камеру дожигания. Зола отлично сходит сама. Дыма из трубы практически нет. Гвозди — не проблема. Или выпадают в камеру дожигания, или (если застряли в щели) — выбиваются пикой при шуровке. Недостаток один — из-за 2-х «порожков» в топке дубовые дрова стали зависать. Раньше они опускались на «подушку» из золы и там сгорали. Но особых неприятностей это не доставляет — при аккуратной укладке зависаний почти нет. Угол стенок бункера можно сделать и меньше. Так что если кто будет делать дровяной котел — колосниковая решетка излишняя ИМХО. От нее проблем больше чем пользы.

Вот видеозапись работы котла:

h ttp://www.youtube.com/watch?v=skO_QtHefZw