Пиролизный котел своими руками: чертежи пошаговая инструкция

Плюсы и минусы пиролизного котла

Как и любое оборудование пиролизные установки длительного горения имеют как преимущества, так и недостатки.

К достоинствам можно отнести:

• Экономичные. Расход топлива снижается до 40% в зависимости от модификации, условий эксплуатации;
• Длительное горение. Это способствует тому, что после закладки пиролизного топлива подходить к котлу понадобится не скоро;
• Экологичность. Сгорание топлива происходит почти полное, поэтому вредных веществ практически не выделяется;
• Высокая теплоотдача продуктов сгорания. Температура удаляющихся газов заметно ниже, чем в обычных котлах;
• Возможно использование автоматических устройств регулировки мощности, за счёт изменения интенсивности тления.

Недостатки пиролизного оборудования следующие:

• Высокая стоимость. Дороговизна объясняется удобством и экономичностью;
• Зависимость от энергоресурсов. Учитывая наличие автоматики и принудительной вентиляции пиролизные котлы нуждаются в подключении к электросети;
• Размеры. Габариты значительно больше, чему у традиционных твердотопливных установок.

Основным недостатком всё же выступает стоимость, а остальные не представляют больших проблем.

Требования к установке и стоимость

Чтобы котел бесперебойно и стабильно функционировал достаточно длительный период, необходимо правильно подойти к его установке и последующей эксплуатации.

Для этого стоит соблюсти ряд следующих требований:

1. Агрегат должен быть установлен строго в вертикальном положении.
2. Основание под ним должно быть достаточно жестким и прочным.
3. Правильно подключить к отопительной системе.
4. Температура теплоносителя, поступающего в отопительный контур, должна составлять не менее 600C, а на обратке – не ниже 450C.
5. Расширительный бачок должен находиться выше уровня расположения всей отопительной системы.
6. Система отвода продуктов сгорания должна быть оборудована клапаном.
7. В нижней части дымохода должна быть оборудована емкость для сбора конденсата.
8. Если дымоход проходит через холодную часть помещения, то в этом месте его обязательно нужно утеплить.

Чтобы правильно определиться с выбором пиролизного агрегата, прежде всего, при покупке стоит обращать внимание на следующие важные моменты:

1. Гарантийный срок эксплуатации.
2. Качество изготовления оборудования (имеется в виду внешний вид).
3. Коэффициент полезного действия котла, который можно посмотреть в техническом паспорте.
4. Мощность.
5. Стоимость пиролизного оборудования.

Чтобы правильно рассчитать мощность котла, необходимо исходить из следующего соотношения: на 10 м2 площади помещения берется 1 кВт мощности. Например, если площадь дома составляет 130 м2, то необходимо выбирать агрегат мощностью не менее 13 кВт!

На цену пиролизного оборудования для обогрева дома, как правило, влияет его мощность и качество, а также, кто является производителем этого вида котлоагрегатов. При этом, стоит знать, что агрегаты отечественного изготовления в среднем в два-три раза дешевле от импортных аналогов.

Например, импортный пиролизный котлоагрегат мощностью в 25–30 кВт стоит приблизительно 90–100 тыс. рублей.

Разновидности котлов

Отопительные агрегаты на дровах представляют собой отличную альтернативу газовым приборам. Они характеризуются множественными достоинствами:

1. Высокая эффективность – благодаря замедленному сгоранию топлива КПД достигает 90 %.

2. Длительная активность – объемная топка с мощным нагнетающим вентилятором способна обеспечить беспрерывную работу до 7 суток.

3. Экологичность – при сгорании органического топлива в атмосферу выделяется незначительное количество углекислого газа.

4. Экономичность – встроенная электроника помогает настроить оптимальный режим загрузки котла.

Отопительные агрегаты замедленного горения представлены на современном рынке в трех разновидностях.

Работают на угле, дровах или древесных брикетах. Благодаря небольшой топке сокращается период сгорания одной закладки. Чтобы обеспечить непрерывное функционирование в течение суток, топливо приходится засыпать 4-6 раз. Преимуществом классических котлов считается низкая цена.

Конструкция с объемным бункером и широким загрузочным проемом. Используются сухие сыпучие материалы. Автоматическое управление оптимизирует процесс сгорания. В зависимости от загрузки мощный котел работает от 6 до 24 часов. КПД составляет не более 75 %.

Функционируют по принципу сжигания древесных газов, выделяемых в процессе медленного тления. Конструкция обеспечивает высокую эффективность теплопередачи и быстрый нагрев теплоносителя. На одной загрузке печь работает до полного выгорания топлива, КДП – 85 %.

Схема дровяной печи с водяным контуром

Котлы по чертежам Василия Пустовойченко – это простые и доступные установки, которые можно сделать своими руками. В качестве основы используют цельносварную трубу, стальную бочку или газовый баллон б/у. Толщина металлических стенок должна быть не менее 3-4 мм. Это снижает выгорание металла и обеспечивает длительную бесперебойную работу оборудования. Высота основания варьируется от 800 до 1000 мм. От величины этого параметра зависит объем разовой загрузки топлива.

Схема котла отопления на дровах состоит из трех частей:

• загрузочный бункер – емкость для закладки топлива, высота которой меняется по мере его прогорания;
• топочная камера – участок, где происходит медленное тление дров и генерация газов;
• зона полного сгорания – закрытый поддон, где сжигаются древесные газы, накапливается зола и происходит отвод дыма.

Топочную камеру ограничивает распределитель воздуха. Это металлический круг толщиной 4-6 мм с отверстием в центре. Через него проходит телескопическая (или цельная) труба, подающая кислород в зону горения. Диск распределителя находится в движении, поэтому его диаметр немного меньше корпуса котла. В нагнетательную трубу воздух попадает из атмосферы, проникая через верхнюю заслонку.

Отработанные газы выводятся через дымоход, закрепленный в верхней части. Внизу на стенке располагается дверца, через которую удаляют золу и пепел. В котлах длительного горения твердое топливо сжигается практически полностью, поэтому отходы удаляют нечасто. Кроме того, в конструкции предусматривают точки для подключения подачи и обратного отвода воды. Также определяют место закрепления термометра и регулятора тяги.

Сантехники: Вы будете платить за воду до 50% МЕНЬШЕ, с этой насадкой на кран

Подогреть теплоноситель в водяном контуре можно двумя способами:

1. Сделать выносной накопительный бак, внутри которого пропустить трубу. Отработанные газы продвигаются по дымоходу и одновременно нагревают воду.

2. Пропустить трубу теплообменника через камеру сгорания. Подключить к ней змеевик, который располагается в накопительном баке.

Эффективность второго способа выше. Однако технология исполнения выглядит намного сложнее.

Процесс изготовления котла длительного горения

Начинается процесс сборки с вырезания четырех стенок для будущего прибора из готовой листовой стали. При этом в передней грани при помощи болгарки нужно выпилить два отверстия, одно из которых предназначено для зольника, а другое – для топки.

Заднюю часть котла пока можно не трогать, а оставшиеся три необходимо прочно сварить друг с другом. Образовавшиеся в результате работы грубые швы следует тщательно зашлифовать болгаркой.

Самодельные котлы на твердом топливе имеют в своей конструкции теплообменник, все составные части которого также должны быть плотно сварены, а появившиеся наросты – зачищены. Затем можно начинать монтаж этого устройства непосредственно внутрь печи.

Расположить топку, в отличие от заводских моделей, лучше вверху, а не внизу. При помощи колосниковой решетки ее требуется отделить от отсека газификации, находящегося выше. Камеру сгорания обязательно необходимо облицевать огнеупорным кирпичом, уложив его со всех сторон.

Затем можно монтировать дверцы, при этом важно обеспечить им максимальное прилегание к стенкам конструкции. Изготовив дымоотвод, нужно зафиксировать датчик для определения температуры, основная функция которого – контроль процесса горения и отображение мощности работы котла

Изготовив дымоотвод, нужно зафиксировать датчик для определения температуры, основная функция которого – контроль процесса горения и отображение мощности работы котла.

Далее требуется вырезать предназначенные для всех труб отверстия, зафиксировать заднюю стенку при помощи сварочного аппарата и обработать неровные углы. Завершается процесс сборки проверкой работы готового прибора. Отсутствие выделяемого угарного газа, означает, что оборудование полностью пригодно к работе.

Именно по такой схеме должны монтироваться самые простые самодельные котлы, принцип работы которых основан на пиролизе.

3 Режимы работы и используемые защитные системы

Заводские модели котлов, работающих на щепе и опилках, оснащаются различными системами безопасности, которые предупреждают возгорание оборудования, а также его перегрев. Отдельные модели имеют также дополнительные датчики, которые регистрируют повышенное содержание угарного газа, способны обнаружить дым, тем самым предупреждая об опасности пожара.

Оборудование может работать сразу в нескольких режимах:

• Максимальная производительность.
• Средняя мощность.
• Режим паузы.

В режиме «Пауза» котел не нагревает помещение, а горение топлива прекращается или его интенсивность сводится к минимуму. В последующем домовладелец может быстро нагреть котел, переведя его в средний или максимальный режим работы.

Наличие режимов работы котла позволяет гарантировать удобство использования отопительного прибора, повышая безопасность его эксплуатации. При наличии автоматической системы управления домовладелец может по своему желанию устанавливать необходимую температуру теплоносителя, а встроенные датчики будут уменьшать или увеличивать интенсивность нагрева, обеспечивая комфорт проживания в частном доме.

Важные моменты

На эффективность работы отопительного котла на твёрдом топливе всегда влияют два фактора:

1. Конструктивные особенности теплообменника

Чем большей будет площадь теплового контакта, тем больше энергии за единицу времени будет передано от сгорающего топлива тепловому агенту – воде.

Варианты исполнения самодельного теплообменника на фото

Горизонтальный теплообменник из профильных труб Горизонтальный теплообменник из листовой стали и профильной трубы Самодельный горизонтальный теплообменник Стальной вертикальный теплообменник для котла своими руками

Если топливо сгорает неэффективно – теряет пиролизный газ или не успевает нагреть теплоноситель до необходимой температуры, на лицо недоработки в конструкции. Поэтому к расчёту и процессу изготовления последней следует отнестись с максимальной ответственностью – после сборки изменить её будет невозможно.

Самодельный дровяной котёл: дверца топки

Конструкция котла должна быть надёжной и безопасной и ответственность за это несёт не что иное, как корпус. Он выполняется из толстой (не менее 5 мм) стали, желательно жаростойкой. Впрочем, последняя стоит заметно дороже обычной, поэтому следует запомнить, что чем толще металл, тем медленнее он будет нагреваться. А значит, для того, чтобы котёл средней мощности не обжигал руки и не делал из помещения котельной сауну, корпус котла должен иметь около 8 мм в толщину.

Твердотопливный котёл-печь со встроенным теплообменником

Исключение составляют конструкции с верхней крышкой из чугуна, которая выполняет функцию печи. Толщина и размеры чугунного листа будет зависеть от конструктивных параметров корпуса и рабочих характеристик котла (но не менее 8 мм).

Для организации внутренней трубопроводной системы котла необходимо использовать трубы толщиной стенок 3-4 мм и диаметром 50 мм. Для обеспечения тока теплоносителя следует предусмотреть сужение (от 50 до 25 мм) трубопроводов в направлении от горячего к холодному, к примеру от котла к радиаторам) и расширять их на обратном пути теплоносителя.

Особенности печки длительного горения

Первым делом нужно понять, что происходит во время горения дров. Для появления пламени температуру древесины нужно довести примерно до +150 градусов, используя для этого внешний источник нагревания. Обычно для этого хватает зажженного от обычной спички куска бумаги. После этого начинается процесс медленного обугливания материала, которое после достижения отметки +250 градусов переходит в распад на простые химические элементы. В состав дыма белого цвета, который появляется при розжиге пламени, входит газ и водяной пар: их источает нагретая древесина. Воспламенение выделяющихся газообразных компонентов наблюдается при достижении нагревания в +300 градусов: в результате этого термохимическая реакция значительно убыстряется.

Распад органического вещества на простые элементы называется пиролизом. Практика показывает, что во время сгорания древесины часть заложенного в нее энергетического потенциала остается не использованным. Это выражается в значительном количестве отходов, остающихся после угасания пламени. В пиролизных печах топливо используется гораздо эффективнее, что достигается отдельным сжиганием выделяющихся во время горения топлива газов. При этом скорость тления самой древесины очень небольшая, что способствует увеличению продолжительности работы печи на одной закладке. Печь Бубафоня, которая является разновидностью пиролизного обогревателя, гарантирует практически полное сгорание всего топлива.

Создаем котел отопления на дровах своими руками

Бывает, что подобные, собранные вручную котлы не уступают их заводским аналогам ни по качеству и эффективности, ни по мощности. Существует возможность создать отопительный котел на дровах, который не будет уступать заводскому, но, разуметься, при условии, что будут соблюдаться некие правила и рекомендации по его созданию.

Нужно тщательно и точно произвести расчеты будущего твердотопливного котла отопления.

В частном доме всегда найдутся под рукой материалы, которые могут быть использованы для создания отопительного котла на дровах

Особое внимание стоит обратить на расчет рабочей температуры агрегата и толщину применяемого металла. В случаи, если металл имеет слишком малую толщину, а котел отопления слишком высокую температуру, применяемый металл не подойдет, так как будет выгорать

Для создания котла на дровах можно поискать уже старые котлы, которые вышли из строя, и уже на их основе создать новый. В конечном итоге, получим агрегат, который имеет соответствие с многими заданными условиями. Может быть, Вы можете похвастаться наличием такого раритета, как печь на дровах? В таком случаи Вам очень повезло, ведь она может стать отличным подготовительным материалом для будущего котла отопления на дровах. Пройдитесь по металлоломам, где можно найти массу полезных вещей для сборки котла своими руками, причем его цена будет существенно меньше, нежели приобретенный на заводе аналог.

Переносной самодельный котел

Преимущества самодельного дровяного котла отопления:

• достаточно высокая экологичность;
• отличный КПД показатель;
• низкая итоговая стоимость котла отопления и топлива;
• отличная доступность топлива;
• сравнительно высокий порог безопасности котла;
• простота использования агрегата;
• автономность отопительного прибора.

Установка и подключение котла

Устанавливаться котел должен в отдельную пристройку – условно ее называют котельной. Лучше создать вокруг него стены из кирпича. Это повысит устойчивость, а также позволит сохранить больше тепла.

Подключение к общей сети обогрева происходит при помощи труб, которые врезаются в водоотводный вывод и вывод подачи воды.

Перед началом подключения проверяют исправность конструкции, убеждаются в отсутствии повреждений. Во время первой растопки требуется наблюдать за котлом на протяжении как минимум часа. При обнаружении неисправностей используются заглушки, помогающие затушить огонь.

Котел в печи

Процесс сборки

Процесс создания котла включает несколько этапов. При изготовлении каждого элемента стоит учитывать особые условия эксплуатации изготавливаемого изделия.

Устройство подачи воздуха

Отрезаем от толстостенной трубы диаметром 100 мм отрезок, длина которого будет равна высоте топки. К нижней части привариваем болт. Из стального листа вырезаем круг такого же диаметра, как труба или большего. Просверливаем в круге отверстие, достаточное для прохождения болта, приваренного к трубе. Соединяем круг и воздуховодную трубу, закрутив гайку на болт.

В итоге мы получим трубу для подачи воздуха, нижняя часть которой может закрываться свободно двигающимся металлическим кругом. В процессе эксплуатации это позволит регулировать интенсивность горения дров и, следовательно, температуру в помещении.

С помощью болгарки и диска по металлу делаем в трубе вертикальные прорези толщиной приблизительно 10 мм. Через них воздух будет поступать в топочную камеру.

Корпус (топка)

Для корпуса потребуется цилиндр с герметичным дном диаметром 400 мм и длиной 1000 мм. Размеры могут быть иными, в зависимости от имеющегося свободного пространства, но достаточными для закладки дров. Можно использовать готовую бочку или приварить к стальному толстостенному цилиндру днище.

Иногда котлы для отопления изготавливают из баллонов из-под газа для более длительного срока службы.

В верхней части корпуса формируем отверстие для отвода газов. Его диаметр должен быть не менее 100 мм. К отверстию привариваем трубу, через которую будет осуществляться отвод отработавших газов.

Длина трубы выбирается в зависимости от конструктивных соображений.

Соединяем корпус и устройство подачи воздуха

В днище корпуса вырезаем отверстие диаметром равным диаметру воздухоподающей трубы. Вставляем трубу внутрь корпуса таким образом, чтобы поддувало выходило за пределы днища.

Воздухоподающая труба должна заканчиваться на несколько сантиметров раньше начала дымохода.

Теплорассеивающий диск

Из металлического листа толщиной 10 мм вырезаем круг, размер которого немного меньше диаметра корпуса. Привариваем к нему ручку, изготовленную из арматуры или стальной проволоки.

Это значительно упростит последующую эксплуатацию котла.

Конвекционный кожух

Из листовой стали изготавливаем цилиндр или отрезаем кусок трубы, диаметр которой на несколько сантиметров больше наружного диаметра топки (корпуса). Можно использовать трубу диаметром 500 мм. Соединяем вместе конвекционный кожух и топку.

Сделать это можно с помощью металлических перемычек, привариваемых к внутренней поверхности кожуха и наружной поверхности топки, если зазор получился достаточно большой. При меньшем зазоре можно приварить кожух к топке по всему периметру.

Из стального листа вырезаем круг такого же диаметра как топка или чуть больше. Привариваем к ней ручки, используя электроды, проволоку или другие подручные средства.

Учитывая, что в процессе эксплуатации котла ручки могут сильно нагреваться, стоит предусмотреть специальную защиту из материала с низкой теплопроводностью.

Для обеспечения длительного горения к дну привариваем ножки. Их высота должна быть достаточной, чтобы поднять дровяной котел минимум на 25 см над уровнем пола. Для этого можно использовать различный прокат (швеллер, уголок).

Поздравляем, вы изготовили дровяной котел своими руками. Можно приступать к обогреву дома. Для этого достаточно загрузить дрова и поджечь их, открыв крышку и теплорассеивающий диск.

Инструкция по изготовлению

Приступая к производственному процессу, необходим начать с подготовки всего самого необходимого:

• Трубы со следующими диаметрами – 30 см, 5-6 см, 10 см (толщина стенок каждой – не менее 3 мм)
• Стальной лист по толщине более 4 мм
• Болгарка
• Аппарат для сварки
• Ручные инструменты

Располагать котел рекомендуют на выровненной твердой поверхности. Если такая установка будет монтироваться дома в котельной, следует подумать об обустройстве фундамента, несколько слов о котором будет сказано позже.

Приступаем к изготовлению котла:

1. Берется подходящая по характеристикам труба и отрезается кусок от 70 до 100 см. Малая длина не позволит загрузить достаточное количество дров, большая – сделает закладку крайне неудобной
2. Теперь необходимо соорудить распределитель. Чтобы он свободно двигался, его диаметр делается на 15-25 мм меньше основной трубы

В центре круга требуется просверлить отверстие диаметром 15 мм – через него будет поступать воздух в камеру горения. Чтобы диск плотно не прилегал к паленьям и оставалось пространство для циркуляции воздуха, необходимо приварить ко внутренней его стороне крыльчатку – несколько пластин высотой до 5 см

Труба диаметром 5-6 см приваривается по центру регулятора, при этом ее высота делается на 10-15 см больше котла
Как упоминалось ранее, вверху рекомендуется сделать заслонку, которая позволит регулировать тягу в любой момент, тем самым контролируя процесс тления
Внизу болгаркой вырезается дверца, посредством которой будет удаляться зола

Также в нижней части котла надежно приваривается дно
Вверху необходимо пустить горизонтальную дымоходную трубу диаметром 8-10 см и длиной не более 40 см (именно она пропускается внутри теплообменника)

Завершающий штрих конструкции – крышка для котла, в которой вырезано отверстие под воздухозаборную трубу. Она должна как можно плотнее запирать камеру

Хорошей альтернативой дровам является брикеты отопления — смотрите наш обзор

Дымоход и отражатель

Стенки котла будут постоянно раскаляться и излучать тепловую энергию. Если установка монтируется для отопления небольшого помещения, следует расположить вокруг нее отражатели – они будут распределять поток, увеличивая поступления тепла во внутрь.

Если печь будет располагаться в помещении с постоянным пребыванием людей, следует подумать об их безопасности. Один из вариантов решения вопроса – обложить конструкцию кирпичной кладкой.

Дымоход можно сделать из трубы 20 мм. Горизонтальный прямой участок должен на 5-10 см быть больше диаметра топочной. Выводить его на улицу необходимо с минимальным количеством перегибов – 2 по 45 градусов.

Несколько других особенностей:

• Дымоход рекомендуется делать разборным, чтобы 2-3 раза в сезон его можно было без труда почистить от копоти
• Соединяться участки дымохода должны в направлении, противоположном движению газа
• Все конструкции и предметы, которые подвержены легкому воспламенению, должны быть отнесены на безопасное расстояние

Можно предположить, что печь длительного горения на дровах будет постоянно разогреваться до высоких температур. Простой выровненный пол для не нее является не самым лучшим решением – следует возвести фундамент.

Основание можно выложить из жженого кирпича или бута. Они не раскаливаются под действием повышенных температур. Все те, кто желает сделать более основательный фундамент, могут залить цельную монолитную плиту.

Котел можно также установить на ножки, которые легко варятся из швеллера. Они прячутся от глаз за кирпичной кладкой.

Поступать в котел длительного горения на дровах воздух должен, в отличие от классической печи, в определенном количестве. Чтобы этого достичь, закладку необходимо делать в полном объеме, стараясь не оставлять свободных полостей. Рекомендуется к поленьям добавлять опилки, пеллеты, торф или сгораемый мусор.

Закладывать топливо необходимо по следующей инструкции:

1. Снять крышку и удалить регулятор с бака
2. Заложить плотно топливо
3. Разбрызгать поверху горючую жидкость
4. Установить регулятор, накрыть крышкой и открыть заслонку
5. Брось в воздушную трубу лучину и когда начнется тления заслонку прикрыть

Простой котел длительного горения на дровах готов. У становить такую конструкцию можно в любом неотапливаемом помещении: от небольшого гаража до мастерской. Если все было сделано правильно – сомневаться в эффективности и высоком КПД не придется.