Шахтный котел

Содержание

Шахтный котел длительного горения

Водоснабжение и Отопление

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.


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:

  1. 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.
  2. Дрова, которые тлеют, выделяют мало тепла. Потому дом нагреваться будет значительно дольше.
  3. 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.

Изготовление котла продолжительного горения

» alt=»»>

Чтобы собственноручно сделать установку, потребуется сталь Ст 20. Выполненная из нее установке прослужит не менее 15 лет. При большем количестве углерода в стали, материал может прикаливаться от высоких температур, потому для изготовления он не подходит. Если есть возможность, купить можно жаропрочную сталь, легированную молибденом или хромом. Из таблицы можно узнать, какие размеры заготовок потребуются для изготовления устройства.

Размеры заготовок

Чтобы разрезать материал, лучше обратиться в мастерскую, где имеются гильотинные ножницы. В частях не будет заусенцев, будет сэкономлено много времени. Также будут нужны следующие детали:

  1. Равнополочный уголок 50х4 мм. Нужен будет, чтобы изготовить колосники.
  2. 2 трубы: DN50 и DN Первая для теплообменника и патрубков, к которым будут подключаться системы отопления. Вторая – для дымохода.
  3. Труба 60х40 мм для канала воздуховода.
  4. Стальная полоска 20х3 мм.
  5. Утеплитель из базальта.
  6. Ручки.
  7. Асбестовый картон и шнур.

Также понадобятся инструменты для сварки металла, резки и некоторые другие, имеющиеся в каждом жилище.

Вентилятор и блок управления

В шахтном котле будет использован блок управления, вентилятора, температурного датчика. Стоит найти польские изделия, которые очень похожи на китайские, но значительно отличаются по качеству сборки, сроку службы. Маркировка блока управления — KG Elektronik SP-05, вентилятора — DP-02.

Отопительный агрегат

Первым делом для изготовления шахтного котла следует собрать корпус топливника. Делается он из металлических частей, толщина которых 4 мм. Их требуется прихватить сваркой. Начать стоит с нижней части, где будут крепиться боковые части, крышка свода, отверстия для дверец. Должно получиться примерно так же, как на фотографии:

Сварка стенок

Следовать нужно чертежу. Лист на днище должен быть выпущен в каждую сторону. Он же будет служить нижней частью дверец отдела для золы. В камере сваркой необходимо будет закрепить полки. В материалах были указаны уголки. Там будет ложиться колосниковая решетка

Важно после сварки проверить на герметичность каждый отсек, тщательно проварив все стыки

Сварка стенок

Далее нужно вставить водяную шубу. Материал – 3-х миллиметровый металл. Толщина у боковых стен ее должна быть 2 см, потому к топливнику приваривается стальная полоска, выпускаемая на 20 мм. К стенкам нужно прихватить листы стали – обшивку.

Стенки бака

» alt=»»>

4 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.

Процесс изготовления твердотопливного котла из кирпича своими руками

Какие необходимы материалы и инструменты для строительства?


Чтобы соорудить твердотопливный котел своими руками, нужно обладать малейшими знаниями в сварочных работах, навыками каменщика и уметь пользоваться газовым резаком. Желательно разбираться в разметке и раскройке рабочего материала, а также иметь представление о работе с электроинструментами. С таким багажом знаний удастся быстро соорудить качественный твердотопливный котел за минимальную цену. Для этого потребуются следующие материалы:

  • глина, кирпич;
  • колосниковая решетка;
  • трубы;
  • гравий;
  • вода;
  • листовой металл;
  • дверцы;
  • водный насос и устройство для нагрева воды.

Необходимо подготовить и такие инструменты:

  • сварочный аппарат;
  • болгарка;
  • газовый резак;
  • маркер, который хорошо виден на металле;
  • лопатка для шпаклевки;
  • уровень;
  • плоскогубцы;
  • рулетка;
  • электродрель.

Этапы работы

Популярностью пользуются вертикальные твердотопливные отопительные приборы, сконструировать которые можно самостоятельно следующим образом:

  1. Подготовить теплообменник и снять с него размеры для изготовления топочной камеры.
  2. Соорудить фундамент из кирпичной кладки или бутового камня.
  3. Проложить основу котла гидроизолированной рубероидной прокладкой.
  4. Низ камеры и поддувало с дверцей выложить печным кирпичом и разделить их между собой решеткой из чугуна.
  5. Установить ТО и выложить из кирпича стенки, оставив зазор в 1,5—2 см.
  6. Впереди крепится дверца, закрывающая уложенное топливо, а сзади оставляется отверстие для дымохода.
  7. Сверху камерных стенок прокладывается чугунная варочная плита либо толстый металлический лист, обложенный слоем из кирпича, если не планируется использовать котел для приготовления пищи.
  8. Канал для выхода дыма располагают сбоку или сверху топочной камеры, сделав его из металлической трубы или стройматериала.
  9. Когда кладка хорошо просохнет, патрубки теплообменника крепят к трубопроводу, используя соединительные муфты или приваривая сваркой.
  10. В завершение производят пробную топку и проверяют работу отопительного устройства.

Как топить шахтный котел дровами

Чтобы добиться максимальной теплоэффективности, потребуется научиться правильно топить шахтный дровяной котел длительного горения. Только в таком случае, удастся достичь указанных в технической документации параметров:

  1. Автономной работы в течение 6-8 часов.

Отсутствия задымления помещения.

Достаточная теплоотдача.

Как показывает практика, большинство потребителей затрудняются перевести обычное горение дров в шахтном котле в режим газогенерации. Для этого выполняют следующие шаги:

  1. Разжигают дрова в обычном режиме.

Ждут в течение 15-20 минут, пока котел выйдет на рабочую мощность.

Переводят прибор в режим газогенерации.

Если дрова подобраны и уложены правильно, топка котла не принесет никаких неудобств.

Какие дрова лучше для котла шахтного типа

Несмотря на «всеядность» оборудования, КПД у шахтного котла напрямую зависит от степени влажности дров. В инструкции по эксплуатации указано, что в качестве сырья, помимо дров, для топки могут использоваться:

  • Брикеты.

Отходы древесины.

Пеллеты.

Опилки и щепа.

Но основным видом топлива для котла на дровах с шахтной топкой, остаются дрова. Даже если планируется использовать альтернативные типы топлива, необходимо позаботиться, чтобы как минимум около 40% закладки составляли хорошо просушенные поленья. Так, можно обеспечить максимальную теплоотдачу оборудования.

Производители рекомендуют топить котлы любой древесиной твердых сортов. Не советуется использовать смолянистые породы, так как это приводит к снижению сроков эксплуатации котла.

Как правильно укладывать дрова в шахтный котел

Одна из основных проблем, свидетельствующих о неправильной закладке – зависание дров в шахте. Дело в том, что горение происходит только внизу топочной камеры. Дрова опускаются под собственным весом, естественным путем.

Любые несоблюдения рекомендаций приводят к застреванию поленьев и как следствие, остановке процесса горения. Чтобы этого не произошло, соблюдают следующие рекомендации:

  • Закладка выполняется поленьями, на несколько сантиметров меньше, чем размер топочной камеры.

Дрова укладываются поперек топки, а не вдоль ее.

Снизу располагают сухие поленья, сверху можно уложить более влажные.

Подробные инструкции, относительно закладки топлива и розжига, находятся в инструкции по эксплуатации, прилагаемой заводом – изготовителем.

Преимущества и недостатки дровяных котлов шахтного типа

Водогрейные котлы с шахтным бункером для дров, отличают несколько положительных моментов:

  • Универсальность – котлы способны работать практически на любом виде твердого топлива. Допускается использование дров, с относительной влажностью 45%.

Производительность – модели, предлагаемые различными изготовителями, предназначены для обогрева частных домов, коттеджей, промышленных и складских помещений.

Автономность – энергонезависимые шахтные ТТ котлы длительного нижнего горения на дровах, не зависят от наличия электричества. В экономном режиме, одной закладки дров хватит от 12 до 24 часов. При максимальной загруженности, добавить топливо придется уже через 6-8 часов.

Простое обслуживание – загрузка топлива и чистка камеры, выполняется через разные люки. Чтобы почистить шахту, нет необходимости останавливать котел. Зола ссыпается в специальный ящик, после чего удаляется.

Безопасность – эксплуатация котла не требует применения сложной автоматики, происходит простым, но эффективным способом. Опасность попадания дыма в помещение и отравление угарным газом почти полностью исключается.

Хорошие технические характеристики шахтного котла и при этом простота конструкции, и внутреннего устройства, привели к тому, что появилось множество схем и чертежей, указывающих, как сделать теплогенератор данного типа своими руками.

Полностью повторить качество заводской сборки в домашних условиях нереально. Результатом самостоятельного производства, стали участившиеся несчастные случаи. Безопасность могут обеспечить только отопительные агрегаты, изготовленные на заводе и имеющие соответствующую сертификацию.

Основные преимущества и недостатки котельного оборудования шахтного типа

Для дачного дома или загородного гостевого дома, такой вид отопительной техники представляет собой настоящую находку. Не всегда есть возможность получить для использования идеальное топливо. Сухие дрова в холодное и сырое время года – явление достаточно редкое. Для других нагревательных приборов такое состояние дров может стать причиной низкой работоспособности отопительной техники.  Шахтные нагревательные приборы подобными недостатками не страдают.

Установив у себя в доме такое отопительное оборудование, вы получаете следующие преимущества:

  • агрегат работает практически на любом виде твердого органического топлива;
  • агрегаты способны работать на разных режимах работы (широкий диапазон мощности);
  • оборудование экономично. Одной закладки хватает на 12-24 часа;
  • длительная и непрерывная работа на протяжении всего отопительного сезона;
  • агрегаты этого типа отличаются энергонезависимостью;
  • простота конструкции и удобство в обслуживании (зола удаляется во время работы агрегата);
  • высокий уровень безопасности работающего агрегата.

К другим недостаткам котельного оборудования этого типа можно отнести простоту его конструкции. Здесь надо быть осторожным и внимательным! Неправильная трактовка основных параметров оборудования и поверхностные знания о принципе работы котлов шахтного типа, могут привести к неприятным последствиям.

На первый взгляд конструкция нагревательного прибора проста и понятна. Многие пытаются сделать такое оборудование самостоятельно

Попытки не всегда успешны ввиду того, что очень важно грамотно и точно расположить теплообменники. В камере сгорания температура достигает 450-500С и если водотрубный теплообменник расположен низко, ваш котел мгновенно закипит, что приведет к печальным последствиям

В зависимости от конструкции топочной камеры различают нагревательные приборы на следующие виды, по фамилии создателей. Основная часть используемых в быту нагревательных агрегатов —  это котлы Холмова и отопительные приборы Ефимова.

Преимущества и недостатки


Благодаря отличным эксплуатационным характеристикам и простоте использования шахтные котлы пользуются популярностью у отечественных владельцев частных домов. К основным преимуществам таких агрегатов можно отнести следующее:

  1. Простота конструкции.
  2. Длительная работа на одной загрузке топлива.
  3. Отличная эффективность.
  4. Возможность загрузки различного твердого топлива.
  5. Полная безопасность эксплуатации.
  6. Легкость обслуживания.
  7. Доступная стоимость.
  8. Возможность выбора агрегатов с различной мощностью.

Правильно подобрав конструкцию, мощность и размеры топливного отделения, можно не только эффективно обогревать дом, но и существенно упростить обслуживание котла, который будет отличаться надежностью и беспроблемностью эксплуатации техники.

Описание оборудования

Шахтные котлы длительного горения — это эффективная техника, которая характеризуется максимально возможной продолжительностью горения топлива и уникальными особенностями конструкции. Наличие топливной камеры с увеличенными размерами избавляет от необходимости частой загрузки, а благодаря специальной конструкции поддувала обеспечивается медленное горение с выделением большого количества тепла.

Наибольшее распространение сегодня получили две конструкции шахтных котлов:

  1. Пиролизные.
  2. С обычным горением.

Обе этих схемы исполнения имеют две камеры, в одной из которых устроен теплообменник, а вторая используется для сжигания топлива. Котел шахтного типа с нижним горением отличается простотой конструкции и имеет топку высотой на весь агрегат, что позволяет существенно упростить загрузку. Топочное отделение напоминает по своему виду шахту, что послужило названием для отопительного оборудования данного типа.

В данном видео рассмотрим шахтный котел:

Камера теплообменника выполняется по классической жаротрубной технологии. Внутри этого отсека проложены многочисленные трубы, по которым циркулирует теплообменник, нагреваемый горячим воздухом, поступающим из топливника. Дымоход может выполняться как в виде вертикальной трубы, так и коаксиального типа, который выводится через ближайшую стену на улицу.

Читать подробнее: дымоход своими руками.

Шахтные котлы длительного нижнего горения на дровах получили видоизменённую конструкцию, что позволило обеспечить максимально длительное горение. Такой котёл дополнен следующими элементами:

  1. В дополнительных камерах, которые располагаются под теплообменником, происходит сжигание угарного газа, что позволяет обеспечить улучшение показателей КПД котла.
  2. В пиролизную камеру проведены трубы с многочисленными мелкими отверстиями, что позволяет подавать воздух, необходимый для сгорания угарного газа.
  3. Непосредственно над пиролизной камерой располагается задвижка, которая позволяет уменьшать и увеличивать интенсивность горения топлива.

Это интересно: какие дрова дают больше всего тепла.

Нюансы системы управления котла верхнего горения

В котлах длительного горения с верхним горением основным принципом управления является регуляция воздушных потоков, поступающих в камеру сгорания. Стандартные агрегаты для этого оснащены механическим приспособлением. Заслонка с цепным приводом приводится в действие в результате работы термостата.

Термостат в котле настраивается на определенный температурный режим. Когда теплоноситель нагревается до нужного уровня, заслонка автоматически устанавливается в определенное положение, снижая интенсивность нагрева. Резко снизить температуру невозможно, т.к. теплоноситель будет по инерции продолжать нагреваться, отапливая помещение.

Увеличить температуру воды, когда захочется также невозможно. До тех пор пока котел не «разгонится», температура будет расти очень медленно.

Устройства с вентиляторами работают несколько иначе. Если понадобится увеличить силу теплоотдачи, то сделать это можно именно за счет вентилятора. Прибор будет нагнетать воздух. За счет него же можно и снизить инерцию котла. Управление происходит автоматически, а датчики фиксируют малейшие изменения температуры теплоносителя.

Как повысить КПД твердотопливного котла, в том числе и изготовленного своими руками

Недостаток всех твердотопливных котлов в том, что часть тепла уносится в дымовую трубу, снижая их эффективность – особенно при прямой и высокой дымовой трубе. Чтобы уменьшить потери тепла, и увеличить КПД котлов на твердом топливе можно воспользоваться способами, которые я применил в своём доме.

Первый способ — использование энергии дымовых газов для дополнительного нагрева помещения

Для этого необходимо, чтобы твердотопливный котёл находился в подвальном помещении или в цокольном этаже дома и перепад высоты между подом топливника котла и верхним срезом дымовой трубы был достаточно большой – не менее 7 м.

Для использования тепла, которое уносится в дымовую трубу, в комнате или между комнатами возводится отопительная печь или отопительный щиток. Твердотопливный котёл располагается так, чтобы он находился под печью или щитком. Конструкция отопительной печи выполняется так, что через её дымообороты проходят дымовые газы из котла. При выходе из топливника печи устанавливается задвижка, которая закрывается при топке котла и открывается, когда необходимо протопить печку, например в межсезонье, когда котёл ещё не топится или в другом случае.


Рис. 7 Вариант расположения твердотопливного котла (горизонтального) в доме: 1 — теплообменник; 2 — корпус  котла; 3 — плита или 14 — свод из кирпича (как вариант); 4 — обратка; 5 — циркуляционный насос; 6 — запорные краны; 7 — труба с нагретой водой (подающая); 8 — топливник печи; 9 — печь; 10 — задвижки; 11 — перекрытия; 12 — расширительный бак системы отопления; 13- дымовые каналы печи;  15 — топочная дверка; 16 — поддувальная камера.

Если вместо печи соорудить отопительный щиток, то здесь вообще никаких проблем, так как он представляет собой только дымовые каналы. Длина дымовых каналов рассчитывается, как и при кладке печи.

При таком варианте дымовые каналы печи или щитка аккумулируют часть тепла дымовых газов из котла, а в последствии отдают их в помещения. Даже когда радиаторы отопления уже остыли, стенки печи ещё долго излучают тепло, которое бы просто ушло наружу.

Второй способ — использование энергии газов для нагрева воды

Кроме этого, на твердотопливном котле можно установить самодельный водонагреватель, вода в котором будет нагреваться горячими газами, выходящими из котла, через металлическую дымовую трубу. Проще всего такой водонагреватель изготовить из двух отрезков металлических труб диаметром 300-400 мм и 100-110 мм. Внутренняя труба служит одновременно дымовой трубой твердотопливного котла и нагревательным элементом, передавая энергию дымовых газов воде.

Третий способ — принудительная циркуляция теплоносителя

Этот способ позволяет повысить КПД котла на твердом топливе, который установлен в системе отопления с естественной циркуляцией на 20-25%. Для этого необходимо параллельно вмонтировать в уже действующую систему циркуляционный насос с помощью байпаса, который позволяет переключать отопление на естественную и принудительную циркуляцию, в зависимости от того есть электроэнергия или нет.

Ниже Вы можете просмотреть видеоролик о том, как можно сделать своими руками твердотопливный котел из кирпича:

< Предыдущая   Следующая >

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.

Котел Холмова. Вид сверху и сбоку

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.

Достоинства и недостатки

Шахтный агрегат обладает такими основными преимуществами:

  1. Универсальность, доступность работы на разных видах топлива, в том числе и на жидком для модифицированных установок.
  2. Высокий КПД котла, производительность и автономность без дозагрузки топлива до 24 часов.
  3. Продуманная конструкция, упрощающая обслуживание, загрузка/выгрузка осуществляются через отдельные люки.
  4. 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.

Достоинства и недостатки

Шахтный агрегат обладает такими основными преимуществами:

  1. Универсальность, доступность работы на разных видах топлива, в том числе и на жидком для модифицированных установок.
  2. Высокий КПД котла, производительность и автономность без дозагрузки топлива до 24 часов.
  3. Продуманная конструкция, упрощающая обслуживание, загрузка/выгрузка осуществляются через отдельные люки.
  4. 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.

Механизм работы

Существуют различные виды твердотопливных котлов и теплообменников к ним, которые могут быть сконструированы самостоятельно. Пользуются популярностью вертикальные и горизонтальные кирпичные конструкции. Работают они следующим образом:

  1. Посредством сжигания топлива нагревается воздух и, поднимаясь, выводится через дымоход.
  2. При движении нагретый воздух передает тепло ТО, который, в свою очередь, нагревает воду.
  3. Происходит циркуляция Н2О (холодная вода замещается горячей).

Существует еще один вид отопительного устройства — кирпичный шахтный котел, отличительной чертой которого является загрузка топлива через специальный люк. Для его сооружения применяются теплообменники прямоугольной формы, которые выполнены из листового металла, оснащенного в несколько рядов вертикальными трубами, пропускающими через себя пламя и нагретый газ. Эта разновидность котла позволяет изменять длительность горения с помощью регулировки высоты загрузочного места (шахты) и подачи воздуха.


С этим читают