Дровяной котел с водяным контуром для отопления частного дома

Системы контроля и управления

Отопительные котлы на твердом топливе для частного дома оборудуются системами регулировки температуры воды в водяном контуре. Достаточно простой термостат связан с рычагом, к которому прицеплена металлическая цепочка. Второй конец этой цепочки прицеплен к заслонке поддувала. При достижении оптимальной температуры термостат поворачивает рычаг и прикрывает заслонку. Приток воздуха уменьшается, и процесс горения подавляется до тех пор, пока вода не остынет до температуры обратного срабатывания системы управления. Механическое управление подачей воздуха примитивно, но надежно.

Более сложные системы контроля включают в себя электрифицированную принудительную подачу воздуха и более точные датчики температуры. Маломощный электрический вентилятор (до 35 Вт), встроенный в систему воздуховодов может подать усиленный поток воздуха не только снизу.

Подача воздуха сверху создает в пламени искусственный эффект «активного тления», что позволяет сжигать топливо гораздо тщательнее. Такие котлы требуют подключения к системам электропитания и при отсутствии электричества становятся беспомощнее своих механических «собратьев». Но экономия топлива в пределах 10-15% позволяет говорить, что такие системы оправдывают установку принудительной вентиляции.

Котел является не только самостоятельным агрегатом, но и частью системы отопления частного дома. Поэтому мощность оборудования должна соответствовать объему и схеме циркуляции теплоносителя в системе. Если система построена с учетом принудительной циркуляции воды и скорость нагревания помещений контролируется совместно с процессом горения топлива в котле, эффективность системы возрастает. Бак — термос поможет сохранить высокую температуру воды при угасании котла.

Основание под оборудование должно быть выполнено из бетона, под зольной камерой на пол уложен лист металла площадью не менее 1 кв.м. Расстояние до стен помещения должно быть не менее 30 см, особенно если они деревянные. Лучше всего сделать изолированное помещение в подвале или первом этаже дома (мини – котельную) с запасом дров.

Причины сбоев при эксплуатации системы

В процессе работы самодельного котла могут возникнуть определённые сложности. Это не обязательно связано с ошибками, допущенными при монтажных работах. Наиболее часто встречаются следующие неполадки:

1. Подтекает конденсат из агрегата. Причина в низком температурном режиме обратки. Для устранения потребуется проследить, чтобы температура не опускалась ниже 60 градусов.
2. Происходит перегрев котла. Причины для этого самые разнообразные:

• вырабатывание излишнего тепла — случается в случае, когда на небольшую площадь аппарат регенерирует дополнительную энергию, закипает вода, ненужное тепло выходит через защитный клапан;
• остановка циркуляционной помпы: при обесточивании насоса стопорится цикличность тепловой подачи. Вскипает система, сбрасывая лишнее тепло через клапан защиты.

Справка. Чтобы оградить аппарат с контуром отопления от перегрева, потребуется приобрести аккумулирующий резервуар и источник бесперебойного питания.

1. Через дверцы просачивается дым. Надлежит прочистить дымоход.
2. Из дымоходного отверстия вытекает вода. Придётся утеплить вытяжку.
3. Перерасход топлива. Некачественно утеплено помещение, низкий КПД горючих материалов.

Обзор производителей

Сложность самостоятельного изготовления дровяного котла не стоит преувеличивать. Но все же в целом надежнее и стабильнее проявляют себя образцы, собранные на заводах под руководством опытных инженеров. Разобрать все модели, которые фигурируют в рейтингах лучшего отопительного оборудования, нельзя, конечно

А вот ознакомиться с отзывами об относительно дешевых и наиболее популярных версиях котлов крайне важно

НМК «Сибирь-Gefest КВО 20 ТЭ» рассчитан на подачу горячей воды только в отопительный контур и способен генерировать 20 кВт тепловой энергии за час. Оборудование этой модели совершенно не зависит от электроэнергии, потому что управляется механической системой. При помощи открытой камеры сжигания, имеющей КПД 80%, удается обогреть до 200 м2. В дополнение к дровяной топке предусмотрен тэн на 4000 Вт.

Еще одной очень привлекательной версией является двухконтурный котел Kiturami KF-35A. Такое устройство тоже оснащено открытой топкой и обеспечивает мощность до 24 кВт. КПД его выше, чем у «Сибири», на 5%. Присоединительный габарит дымохода тот же. Корейский производитель дает официальную гарантию на 24 месяца. Загрузка может содержать до 40 кг дерева, время сожжения достигает 5-6 часов. Допускается закладка дров длиной до 0,85 м.

Особенности эксплуатации подобных котлов

• невысокая цена (может себе позволить каждый домовладелец)
• длительный срок эксплуатации
• надежность (при правильной эксплуатации там просто нечему ломаться)
• доступность и низкая стоимость топлива
• настройка и обслуживание своими руками (не требует высокой квалификации)
• относительно невысокое КПД (по сравнению с котлами на газу, или дизельном топливе)
• требуется периодическая загрузка дров (один раз в 3-8 часов)

Как видим, такие котлы имеют как свои плюсы, так и свои минусы. Однако, то что они повсеместно распространены в нашей стране, говорит о том, что использование такого оборудования для нагрева дома в зимний период весьма эффективно.

Конструкция котла

• Итак, любой котел который вы можете купить состоит из:
• топочной камеры
• колосника
• камеры для сбора продуктов сгорания (зольной камеры)
• теплообменника (водяного контура)

Топочная камера — это сердце дровяного котла, или камина. В ней происходит сгорание древесины и выделение тепла. Летучие продукты сгорания попадают из топочной камеры в дымоход, выводящий их наружу. Поступление необходимого для горения воздуха в топочную камеру осуществляется через нижнее поддувало (зольник), или через регулируемые жалюзи в топочной дверке. Также топочная камера снабжена дверкой для загрузки топлива. Она может быть выполнена как из материалов корпуса котла, так и из стекла, как, например, у камина.

В нижней части топочной камеры расположен колосник. Через него оставшиеся от сгорания древесины угли и зола попадают в камеру для сбора твердых продуктов сгорания.

В зольной камере предусмотрена дверка, которая используется для очистки её от несгоревших остатков и для регулировки интенсивности горения путем усиления или уменьшения притока свежего воздуха в нижнюю часть топочной камеры. Вы можете делать это и своими руками и с помощью специального механического термостата, регулирующего приток свежего воздуха в камеру сгорания в зависимости от достижения заданной температуры жидкости в водяном контуре.

Теплообменником может служить водяной контур, являющийся как бы вторым корпусом топочной камеры. В таком варианте нагреваемая котлом жидкость циркулирует вокруг топки, изолируя её от наружного корпуса отопительного котла на дровах. Такой теплообменник весьма эффективен с точки зрения быстроты прогревания жидкости и уменьшения нецелевых потерь тепла, но при его повреждении по любой причине, ремонт этого контура может быть весьма затруднителен.

Также в качестве теплообменника может быть использована система труб, проходящих во внутреннем пространстве котла в местах наиболее эффективной отдачи тепла топочной камерой. Такая система является более удобной в ремонте, чем система сплошной водяной рубашки, т.к. каждую трубу, или всю систему труб, можно легко вытащить и заменить на исправную.

Внутреннее пространство котла

Топочная камера, система теплообменников, изолируется от наружного корпуса негорючими материалами с низким коэффициентом теплопроводности. Это может быть асбест, минеральная вата, шамотная глина, керамический наполнитель и т.п. материалы.

Такая теплоизоляция преследует две цели: — во-первых, за счет уменьшения теплоотдачи корпуса котла в окружающее пространство, значительно увеличивается КПД самого котла, в плане эффективности нагрева рабочей жидкости; — во вторых, повышается безопасность эксплуатации самого котла, при установке его в помещении с подверженными возгоранию материалами конструкций строения дома.

Некоторые нюансы в работе двухконтурных котлов на твердом топливе

Очевидный плюс, которым обладают твердотопливные котлы этого типа — длительная работа при единичной загрузке топливом.

К примеру: 30-50 кг. дров, заложенных в топку могут гореть до 12 часов. Агрегат за это время способен давать максимально возможное тепло для обогрева жилых помещений в доме и обеспечивать нормальные бытовые потребности в горячей воде. Снижение расхода горячей воды позволит увеличить длительность горения топлива до 24 часов. Котел будет работать в номинальном режиме, поддерживая в доме определенную температуру.

Следует помнить! Потухший на долгий период во время зимы твердотопливный агрегат может стать причиной замораживания всей системы отопления. Что бы избежать подобных неприятностей, можно для основного отопительного контура использовать антифриз.

Немаловажен тот факт, что двухконтурные котлы длительного горения не позволяют с высокой точностью осуществлять регулировку температуры теплоносителя в системе отопления. Причина сложности заключается в инерционности работающего нагревательного оборудования. Встроенный бойлер позволит решить эту проблему, создав оптимальные условия для управления отопительным агрегатом.

В заключение следует сказать пару слов о том, где и как в доме лучше ставить данное отопительное оборудование. , работающие на твердом топливе, выпускаются только в напольном исполнении. Ввиду громоздкости самой конструкции и необходимости установки накопительной емкости, лучшим вариантом станет оборудование специального котельного помещения.

Советы по эксплуатации

Как и простая печь, котел на дровах должен эксплуатироваться по строго определенным правилам. Хотя некоторые производители и допускают загрузку сырого дерева, основательно высушенная масса все равно предпочтительнее. Она повышает не только эффективность работы устройства, но и общий срок его службы. В процессе использования нужно внимательно следить за состоянием даже второстепенных вроде бы конструктивных частей. В самом начале закладывают очень небольшие дрова.

Под дровами выкладывают бумагу, стружку, высушенный до предела мох или древесную кору, потом мелкие веточки. Нельзя закладывать дрова очень плотно, ведь если между ними не будет зазоров, нарушится режим работы устройства. Когда нет ни веток, ни щепок или бумаги, разжигать дровяной котел допускается хвойными лапами. Строжайше исключается розжиг какими угодно жидкостями природного или промышленного происхождения, газом. Пиролизная камера освобождается от продуктов горения перед любой новой растопкой.

Шум в дымоходе, сопровождающийся появлением белого огня в топке, показывает чрезмерную интенсивность тяги. А вот красные языки появляются, если поступления кислорода неоправдано мало. Самый лучший и стабильный режим – когда дрова горят желтым цветом.

В следующем видео вас ждет обзор котла 12-часового длительного горения на дровах.

Сварка своими руками

Материалы для изготовления аппарата довольно доступные, а требуемые для работы инструменты подобрать легко. От домашнего мастера потребуются определённые навыки сварщика, сантехника.

1. Металлическая ёмкость (обыкновенная бочка, без признаков коррозии). Корпус агрегата нужно сделать полностью герметичным. При наличии изъянов, их заваривают, наполняя водой. Малейшая течь исключается.

Фото 2. Металлическая бочка, которая подходит для изготовления дровяного котла. Перед работой с нее необходимо снять краску.

1. Толстый листовой металл для сварки теплообменников. Есть возможность замены самодельных радиаторов на использованные чугунные батареи. Для корпуса достаточно 5—6 секций. Чугун служит хорошим проводником тепла, поддерживая необходимую температуру длительное время.
2. Профильные трубы для дымохода, монтажа станины.
3. Дверцы, шиберные заслонки, колосники. Если дом большой, понадобится циркулярная помпа, так как теплоноситель не поднимется наверх по трубам. Существует реальность разморозить систему в холодный период. Специалисты советуют приобрести к смонтированному прибору термометр и манометр.
4. Чтобы развести трубы, потребуется установить металлопластиковые штуцеры и чугунные радиаторы, так как твердотопливные агрегаты с контурным обогревом без этого не смогут нормально функционировать.

Как собрать прибор кустарным способом

Одним из основных инструментов монтажа будет сварочный аппарат. Если нет опыта работы, дальнейшая работа опасна.

Алгоритм сборки котла:

1. Создать (хотя бы схематически) чертёж будущей сборки котла и контура отопления.
2. Собрать основу, которая будет поддерживать агрегат. Применяются профильные трубы или металлические уголки. Верхнюю часть аппарата предлагается сконструировать в дугообразной форме, что позволит бочке занять более устойчивое положение.
3. Подготовить бочку. Сделать отверстия под камеру для топки и золы, под дымоход, а также входное и выходное отверстия.
4. Бак устанавливается сзади отсека для топки. Одна из возможностей дровяных котлов заключается в том, что отходящие газы обволакивают агрегат, способствуя нагреву теплообменника. Монтаж аппарата делается строго вертикально, штуцеры предварительно подводят к проделанным отверстиям.
5. Ставят металлическую дымоходную трубу, производят подготовку крышки с дверцей. Дымоход выводят в общее вентиляционное отверстие. Если вентиляция отсутствует, трубу выводят на крышу.

Далее, самодельный контурный агрегат рекомендуется протестировать. Потребуется немного топлива, которое кладут в отсек для топки и поджигают. Если нет утечки отходящих газов, приступайте монтировать разводку труб по всем помещениям.

• при монтаже внимательно разберитесь с правильным выбором схемы: наличие одной трубы создаёт неравномерный прогрев, двух труб — даёт возможность регулирования температуры при установке краников Маевского на концах радиаторов;
• последовательно произведите подсоединение штуцеров, батарей;
• расширительный бачок поставьте на подающую линию.

После диагностики осматриваем конструкцию, устраняем недостатки, запускаем процесс отопления.

Возможные трудности при сборке

Важно знать, что самодельный аппарат на твёрдом топливе относится к зоне риска, входит в группу конструкций повышенной опасности. Возможные проблемы при неправильной сборке:

Несоответствие диаметра трубы для дымохода приводит к плохой тяге, понижению температурного режима в системе.
Дверцы котла чаще всего не герметичны, из-за чего существует возможность утечки дыма в топочное помещение, возникает опасность отравления угарным газом.
Монтаж аппарата без приспособлений, отвечающих за безопасность. Имеется в виду взрывной клапан для спуска воздуха и расширительный бачок.
Образование конденсата в дымоходной трубе из-за неправильной сборки системы

При горизонтальном участке дымохода, важно поставить ревизию (специальную крышку), которую требуется регулярно очищать от сажи, чтобы оградить помещение от возгорания

Преимущества и недостатки котлов длительного горения на твёрдом топливе

Прежде чем приступить к изучению конструкции твердотопливного котла, используемого для отопления частного дома, необходимо ознакомиться с достоинствами и недостатками, свойственными такому типу теплотехнического оборудования.

Достоинствами котлов длительного горения, работающих на твёрдом топливе, являются:

• экологическая безопасность;
• высокие показатели по теплоотдаче, составляющие до 90% от произведённой тепловой энергии;
• простота монтажа и обслуживания;
• возможность использования разных видов твёрдого топлива и его относительно невысокая стоимость;
• универсальность – возможность использования для отопления и горячего водоснабжения;
• компактность;
• длительные сроки горения, не требующие частой загрузки сжигаемого топлива;
• возможность работы в автоматическом режиме без постоянного присутствия обслуживающего персонала.

Твердотопливные котлы работают на разных видах топлива – дрова и уголь, древесные пеллеты и торфяные брикеты

К недостаткам можно отнести следующие моменты:

• топливо, используемое в котлах длительного горения, должно соответствовать предъявляемым к нему требованиям (влажность, качество и т.д.);
• техника безопасности при использовании твердотопливных котлов должна соблюдаться на всех этапах выполняемых работ: хранение и подготовка топлива, сжигание и утилизация отходов;
• трудоёмкость загрузки топлива, если котлы не оснащены системами автоматики этого процесса;
• стоимость котлов данной группы несколько выше, чем у аналогов недлительного горения;
• для котлов, оснащённых системой автоматики, − зависимость от наличия электроснабжения и необходимость наличия помещений значительной площади, служащих для хранения топлива.

Твердотопливные котлы различаются по конструкции, техническим характеристикам и размерам

Тлеют и греют: особенности использования котлов длительного горения на дровах для дома. В специальной публикации нашего портала мы подробно расскажем о котлах длительного горения на дровах. Вы узнаете виды котлов и принцип работы, основные требования к системе отопления с дровяным котлом и ознакомитесь с расчётом мощности дровяного котла.