Принцип работы котла
Тепло в котле Холмова получается путём двух видов теплогенерации:
- прямого топливного сжигания;
- дожигания твердотопливных газов.
Пиролизный котёл сконструирован таким образом, что входящий воздушный поток не даёт достаточного объёма воздуха для хорошего горения. Поэтому некоторое количество топлива просто горит, а часть попросту тлеет. Из-за тления появляется много дыма с большим содержанием сажи и смолы. Газы дыма, когда проходят через горячие угли, дополнительно обогащаются веществами и создают ещё более активные газы.
Пиролизный котел шахтного типа Холмова
Такой котёл шахтного типа на дровах может стабильно функционировать около 12 часов на единичной закладке, что в несколько раз дольше, чем у стандартных агрегатов на угле или дровах. Как раз из-за этого котёл Холмова и называется котлом длительного горения. Топка устройства очень большая и вмещает намного больше топлива, чем камера классических твердотопливных котлов.
Агрегат с мощностной характеристикой 15 кВт имеет топочную камеру на 180 л топлива. Горение осуществляется лишь в нижних 20 см всей закладки. «Резервное» топливо сверху в то время ждёт, пока топливо снизу догорит и постепенно занимает его место. Газы дыма скапливаются на высоте 30 см над тлеющими углями. Больший объём входящего воздуха движется под колосники и проходит под ними в другую топку пиролизного дожига. Данный воздух притягивает газы дыма, которые находятся над слоем горения. Дым движется через угли и обогащается, тем самым повышая качество пирогазов.
Вторую и первую шахты отделяет вертикальная перегородка. Лишь снизу данной стенки есть маленький просвет. Через это отверстие при помощи тяги огонь засасывается из одной камеры в другую. Здесь внизу происходит полный дожиг древесных газов, а вверху находится конвекционный тепловой обменник. Наиболее высокий нагрев достигается в нижней части второй камеры (температура до +800 °С). Большая часть теплоэнергии в данной области переходит в водяную рубашку отопительного агрегата как радиационное излучение. Остальное тепло от газов горения собирается водотрубным тепловым обменником конвекционного типа.
Шахтные котлы могут работать как на дровах, так и на угле, пеллетных гранулах, брикетах, щепках, опилках. Чтобы повысить коэффициент полезного действия отопительного агрегата, использование угольного топлива лучше сделать минимальным. Дело в том, что уголь – это продукт органического разложения и при его сжигании пирогазов почти не появляется.
Более подробно про газогенераторный котёл Попова можно прочитать в этой статье.
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.
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.
Как сделать своими руками?
Благодаря простой конструкции котел Холмова можно изготовить самостоятельно. Схема устройства и поэтапное описание поможет изучить весь процесс сборки поэтапно. На примере рассматривается самая простая модель с мощностью до 10 киловатт.
Размеры котла будут соответствовать таким параметрам:
- глубина с учетом дверки и горловины — 63 сантиметра,
- высота корпуса – 80 сантиметров,
- ширина – 47 сантиметров.
Как сделать котел Холмова своими руками
Для сборки отопительного агрегата следует приобрести материалы:
- толстостенные стальные листы толщиной не менее 3 миллиметров,
- шнур асбестовый с параметрами 15 х15 миллиметров,
- патрубок металлический длиной 47 миллиметров и поперечником 1 сантиметр,
- трубы разного диаметра – 15, 20, 40 и 115 миллиметров.
Сделать твердотопливный котел своими руками можно выполнить в такой последовательности:
- Изготавливается внутренняя часть конструкции. Изначально сооружается водяное заграждение. Оно состоит из двух вертикальных стенок с дном и крышкой приваренным к ним. В центре, с помощью сварки, закрепляется металлический П-образный компенсатор. Торцы конструкции остаются незакрытыми. Водяная перегородка должна быть шириной 403 миллиметра, в глубину — 60 миллиметров, а ширина – 485 миллиметров.
- Внутренние боковые стены котла вырезают из металлических листов шириной 540 миллиметров и высотой 770 миллиметров. Прямоугольник должен получиться не совсем правильным – в нижнем углу спереди получится вертикальная фигура величиной 80х208 миллиметров, а сверху на этой же стороне формируется горизонтальная прямоугольная конструкция с параметрами 387х30 миллиметров. На расстоянии 10,2 сантиметра от задней стенки и 2 сантиметра от передней с двух сторон проделывают для водяной перегородки отверстия.
- Вырезается задняя сторона — 770х403 миллиметров и передняя — 562х403 миллиметров.
- Все подготовленные детали с помощью точечной сварки соединяются в одну конструкцию.
- Приваривается первая цельная рамка к верху собранного корпуса котла. Вторая должна иметь П-образную форму и крепится снизу. Между рамками и сторонами должен соблюдаться прямой угол.
- Подготавливается третья рамка в виде буквы «П», которая должна поместиться внутри корпуса под водяным заграждением. Расстояние между ними должно быть 9 сантиметров.
- К выступающим на переднем плане конструкции прямоугольникам горизонтально приваривают полосу из металла длиной 103 миллиметра и шириной 80 миллиметров.
- С тыльной стороны вверху проделывается отверстие размером 115 миллиметров.
- Из листов металла вырезаются наружные стенки. Они имеют простую прямоугольную форму и соответствуют размерам, передняя — 562х463 миллиметра, тыльная -77х463 миллиметра и боковые -77х546 миллиметров.
- В передней стенке на одной вертикальной линии проделываются отверстия для компенсаторов. Их достаточно пару штук диаметром по 1 сантиметру. В углу с правой стороны вырезается круглый проем для термометра.
- В задней панели корпуса добавляют два компенсационных отверстия, и по одному – для подачи, сливного клапана и дымохода.
- В боковых стенках делают два отверстия на одной линии с подготовленным компенсатором водяной преграды. Далее сбоку конструкции в левой стенке проделываются круглые проемы для терморегулятора и обратной подачи теплоносителя.
Схема твердотопливного котла Холмова
После этого к специально подготовленным отверстиям приваривают компенсаторы. Все внешние стены привариваются к внутренней части. С помощью сварки подсоединяются патрубки, трубы дымовые, а сверху корпус по периметру камеры мс теплообменником четыре болта.
В собранный прибор заливается вода и нагнетается давление до 2,2 бар для проверки герметичности конструкции. При этом все патрубки должны быть заглушены. В конце приваривается днище котла.
Из металлического листа изготавливают порожек, размером 400х160х550 миллиметров с о 14 отверстиями. Он устанавливается на дне конструкции под водяной перегородкой. После этого вырезается конструкция двухслойной дверцы и ящика для золы. В конце изготавливается крышка, закрывающая камеры котла.
Отопительное оборудование шахтного типа, работающее на твердом топливе, обладает простыми эксплуатационными особенностями и достаточно эффективно. Соорудить такое устройство для обогрева загородного дома или коттеджа можно своими руками по принципу схемы сборки котла Холмова.
Конструкция котла Холмова
Различия по мощности
Котлы Холмова различаются по тому, какую мощность могут выдать. Таких разновидностей существует три: на десять, двенадцать и двадцать пять киловатт. К примеру, прибор на двенадцать киловатт весит около двухсот пятидесяти пяти килограмм. При этом его высота составляет сто двадцать четыре сантиметра, ширина сорок восемь с половиной, а длина шестьдесят шесть сантиметров. Однако котёл на десять киловатт не сильно отличается от своего более мощного товарища внешне, однако устройство внутри него совсем другое.
Дверца сверху котла двойная, между ними находится теплоизолятор, из-за чего они не нагреваются выше восьмидесяти градусов по Цельсию. Края дверцы обклеены асбестовым шнуром, а покрашены краской с устойчивостью к теплу. Внизу же дверца не так хорошо защищена, но её температура редко превышает девяносто градусов благодаря тому, что её постоянно обдувает ветер.
Энергозависимые и энергонезависимые
Котлы Холмова также различаются на энергозависимые и энергонезависимые. Как понятно из названия, энергозависимые зависят от электричества. Они оснащаются дымососом и вентилятором для лучшего отвода дыма, а также позволяют непосредственно контролировать процесс горения. Но чаще всего покупатели выбирают энергонезависимые, контроль за горением в котором осуществляется при помощи старых-добрых терморегуляторов.
Поддувало в приборе используется для поддержания горения топлива внутри. Конечно, можно будет его закрыть, но конструкцией всё равно будет предусмотрен зазор для минимального поступления кислорода к котлу.
Сзади котла находится патрубок, к которому подсоединяется труба для отведения дыма. Именно благодаря этому и создаётся естественная тяга кислорода: воздух идёт через поддувало и выходит через трубу, при этом попадая в котёл. Именно благодаря этому огонь может достигать высоких температур.
Безопасность в конструкции
Для безопасности в конструкции котла Холмова также предусмотрены компенсаторы расширения. Дело в том, что из-за сильного жара прибор может начать набухать, и вскоре сварные швы разойдутся. Благодаря компенсаторам шанс этого значительно сокращается. Они имеются практически во всём приборе кроме непосредственно котла, ведь его размеры помогают ему удерживать свою форму без риска.
Контролируемое горение
Немаловажным условием организации процесса горения и отбора тепла является обустройство поступления воздуха. Оно возможно тремя способами:
- посредством регулирования угла наклона заслонки на поддувальной дверце
- принудительным наддувом;
- посредством установки дымососа на дымовой патрубок котла.
Механическое регулирование тяги
В первом случае заслонка приоткрывается как вручную, так и механически. Принцип действия таков, что в зависимости от температуры теплоносителя приоткрывается или закрывается заслонка подачи воздуха. Регулятор, находящийся в специальной погружной гильзе, крепится в определенное место корпуса так, чтобы осуществлялся контакт с теплоносителем. Термочувствительный элемент реагирует на температуру воды и, изменяясь в объеме, воздействует на шток. К штоку и рычагу заслонки присоединена цепочка. Ослабляя и натягивая цепочку, рычаг меняет угол наклона заслонки и, соответственно, количество поступающего воздуха.
Принудительный наддув
Принудительная подача воздуха нужна:
- в период розжига;
- в случае некачественного топлива;
- при использовании сырья с низким содержанием летучих веществ (угли, кокс);
- в случае ускоренного запуска котла для быстрого прогрева помещений.
Вентилятор позволяет исключить влияние плохой тяги и колебаний погоды. Регулировка осуществляется специальной автоматикой. Управляемое сжигание топлива дает возможность экономить его количество, получая при этом более высокую теплоотдачу.
Использование дымососа
Дымосос также является вентилятором, но защищенным от высоких температур и летучих включений. Дымосос, в отличие от вентилятора, создает не повышенное давление, а разрежение топки, величиной 20–25 Па.
Так же как и вентилятор наддува, дымосос позволяет управлять процессом горения. Кроме того, он исключает возможность задымления помещения при дозагрузке топлива в процессе работы котла. Использование дымососа устраняет проблемы горения, связанные с дымоходами. Поскольку разрежение создается во всем газовоздушном тракте, то именно дымосос ограждает от излишнего дыма при открытой дверце камеры сгорания. А также от протечек токсичного угарного газа, который, как известно, не имеет ни цвета, ни запаха.
Особенности самодельной установки
Прежде чем браться за само дело, надо выяснить, каковы преимущества и недостатки самостоятельного изготовления нагревательного котла.
Положительными сторонами будут:
- индивидуальная конструкция (максимально полно учитывающая особенности дома и отопительной системы);
- сокращение расходов;
- приятные эмоции от хорошо выполненной работы;
- высочайшая ответственность (редко кто на больших предприятиях работает столь же хорошо).
Но при этом есть и трудности:
- необходимость самостоятельно все рассчитать;
- необходимость разбираться в конструкционных материалах;
- обязательное условие — навык владения инструментами;
- наличие свободного пространства, где можно безопасно выполнить основные работы;
- отсутствие возможности предъявить кому-либо претензии в случае нестабильного, ненормального действия котла.
Для всех хотя бы минимально подготовленных домашних мастеров любая из указанных проблем не слишком актуальна. Большинство людей отдает предпочтение твердотопливным (а не газовым или жидкостным) конструкциям, потому что их устройство проще в исполнении
При работе в кустарных условиях это обстоятельство очень важно. При этом среди твердотопливных котлов самые популярные — основанные на шахтном принципе работы, потому что они обеспечивают длительное стабильное горение. Такие системы, в свою очередь, разбиваются на два подкласса — классическую и пиролизную схемы
Такие системы, в свою очередь, разбиваются на два подкласса — классическую и пиролизную схемы.
Любой шахтный котел имеет две основные камеры, разделенные по вертикали. Одна из них служит для сжигания горючего, а в другой размещается теплообменник.
Большинство видеокурсов и печатных руководств показывает более простую схему организации, включающую:
- топку (на нее приходится от 50% общего объема);
- люк для погрузки (размещаемый наверху или сбоку);
- накапливающую золу камеру;
- колосник;
- дверцу для удаления золы (с шибером);
- камеры теплообменника;
- дымоход.
Когда котел включается в работу, горячий газ устремляется в камеру с теплообменником и отдает через него энергию теплоносителю. Дымовой поток устремляется в отведенную для него трубу, вода уходит в отопительный контур. Сложнее устроен пиролизный котел. Если посмотреть видео, на котором показан первый запуск такой установки, рассчитанной на 45 кВт, разница заметна вполне отчетливо. Специфика оборудования обусловлена использованием камер для сжигания и дожигания угарного газа, трубопровода для повторной подачи воздуха и стенной задвижки, разделяющей основные рабочие отсеки.
Труба, по которой воздух идет повторно, имеет обильную перфорацию. Пиролизный эффект наступает благодаря разложению топлива при неполном снабжении отсека воздухом. Продукты частичного сгорания дожигаются в другом отсеке. Подобное решение позволяет повысить эффективность сжигания топлива и «добыть» из него максимум тепловой энергии
Но есть ряд других нюансов, которые обязательно должны быть приняты во внимание
Достоинства и недостатки
Высокий КПД
Самым ощутимым плюсом выделяют высокий КПД. При грамотно продуманной схеме дожигания газов пиролиза такая конструкция становится второй по уровню производительности после пиролизных котлов. При этом отметим то, что цена на действительно хороший пиролизный котел намного выше, чем на шахтный котел Холмова. Высокий КПД получается за счет сложной системы съема тепла.
Она дает возможность быстро и эффективно прогревать воду в теплообменнике благодаря сразу двух источникам тепла – радиационного, который возникает при горении пиролизных газов и конвекционного, который образуется за счет теплопроводности при действии нагретого газа с корпусом обменника тепла.
Продолжительность
Еще один важный плюс конструкции заключается в том, что используется принцип нижнего горения. За счет этого получается достичь продолжительного периода сжигания одной порции топлива. Помимо этого, в отличи от котлов с длительным верхним горением, в этой конструкции можно даже во время работы подбросить дров. Такие популярные агрегаты, как котел Стропува и прочие требуют дождаться полного окончания горения перед тем, как будет возможность обновить топливо.
Аналог
Главным конкурентом Холмова среди котлов длительного горения является Стропува. Устройство цилиндрических котлов, которые работают по принципу сгорания слоя, находящегося сверху, не только уменьшает степень удобства использования, но и ограничит КПД. Здесь даже технологически нет возможности создать такой сложный обменник тепла, который есть в котле Холмова и производных.
Как сделать своими руками котел твердотопливный длительного горения чертежи и схемы
Перед тем, как начать изготовление котла, необходимо определиться с его конструкцией. Ее выбор зависит от назначения агрегата. Если он предназначен для отопления небольшого хозяйственного помещения, гаража или дачного домика, то делать в нем водяной контур не обязательно. Обогрев такого помещения будет происходить непосредственно от поверхности котла, путем конвекции воздушных масс в помещении, как от печи. Для большей эффективности можно устроить принудительное обдувание агрегата воздухом при помощи вентилятора. При наличии системы жидкостного отопления в помещении, необходимо предусмотреть устройство в котле контура в виде змеевика из трубы или другой аналогичной конструкции.
Схема подключения твердотопливного котла к системе отопления
Выбор варианта зависит и от типа твердого топлива, которое нужно будет использовать. Для отопления обычными дровами требуется увеличенный объем топки, а для применения мелких топливных гранул можно устроить специальную емкость, из которой гранулированное топливо подается в котел автоматически. Для изготовления котла твердотопливного длительного горения своими руками, чертеж можно взять и универсальный. Он подойдет для любого вида используемого твердого топлива.
Чертеж твердотопливного котла длительного горения мощностью 25/30/40 кВт
Расскажем пошагово, каким образом и из каких деталей можно сделать котел отопления на твердом топливе длительного горения по предложенной схеме:
- подготовим место, где будет установлен будущий агрегат. Основание, на котором он будет стоять, должно быть ровным, прочным, жестким и огнеупорным. Лучше всего для этого подойдет бетонный фундамент или толстая чугунная либо стальная плита. Стены нужно обить тоже огнеупорным материалом, если они деревянные;
- собираем весь необходимый материал и инструменты: из которых нам понадобиться аппарат для электродуговой сварки, болгарка и рулетка. Из материалов: листовая 4-мм сталь; 300 – мм стальная труба со стенками 3 мм, а также другие трубы 60 и 100 мм диаметром;
- для того, чтобы изготовить котел на твердом топливе длительного горения, нужно из большой 300 – мм трубы вырезать кусок длиной 1 м. Можно и немного меньше, если в этом есть необходимость;
- из стального листа вырезаем дно по диаметру трубы и привариваем его, снабдив ножками из швеллера длиной до 10 см;
- распределитель воздуха выполняем в виде круга из листа стали с диаметром на 20 мм меньшим, чем труба. В нижнюю часть круга приваривается крыльчатка из уголка с размером полки 50 мм. Для этого можно использовать и швеллер аналогичного размера;
- сверху в середину распределителя привариваем 60 – мм трубу, которая должна быть выше котла. В середине диска распределителя прорезаем отверстие по трубе, так, чтобы был сквозной туннель. Он нужен для подачи воздуха. В верхней части трубы врезается заслонка, которая позволит осуществлять регулировку подачи воздуха;
Схематическое изображение устройства котла, работающего на твердом топливе
- в самой нижней части котла изготавливаем небольшую дверку, снабженную задвижкой и петлями, ведущую в зольник для удобства удаления золы. Сверху в котле прорезаем отверстие для дымохода и привариваем в это место 100 – мм трубу. Вначале она идет под небольшим углом вбок и вверх на 40 см, а потом строго вертикально вверх. Проход дымохода через перекрытие помещения должен быть защищен по правилам противопожарной безопасности;
- заканчиваем сооружение котла отопления на твердом топливе длительного горения изготовлением верхней крышки. В ее центре должно быть отверстие для трубы распределителя потока воздуха. Прилегание к стенкам котла должно быть очень плотным, исключающим попадание воздуха.
Чертеж с размерами для создания твердотопливного котла своими руками
Полезный совет!Чтобы разжечь, изготовленный своими руками, котел твердотопливный длительного горения, чертеж которого был представлен выше, необходимо: снять крышку и поднять регулятор, заполнить котел топливом доверху и облить его горючей жидкостью, все поставить на место и бросить горящую лучину в трубу регулятора. Когда топливо разгорится, снизить поток воздуха до минимума, чтобы оно начало только тлеть. После этого произойдет возгорание пиролизного газа и котел запустится.
Устройство котла на дровах и угле шахтного типа
Устройство котла Холмова
Котёл данного типа в своей структуре имеет следующие основные элементы:
- корпус;
- камера для закладки топлива;
- камера с теплообменником;
- колосники ;
- двери;
- зольник ;
- расширительные компенсаторы;
- патрубок для дымохода;
- выходы и входы для слива, подачи и обратки, для крепления группы безопасности либо клапана предохранения;
- термостат .
Твердотопливный котёл Холмова мощностью 12 кВт весит почти 255 кг. Его габариты: высота – 124 см, ширина – 48,5 см, длина – 66 см. Перенести данный агрегат через дверной проём не доставит трудностей. Котлы мощностью 10 кВт по внешнему оформлению и размерам аналогичны предыдущей модели, разница лишь в конструкции изнутри.
Верхние двери агрегата двойные, внутри располагается тепловой изолятор, из-за которого температура не поднимается выше отметки 80 °С. Края обклеены уплотнителем. Окрашены стойкой к температурам краской. Крышка сзади закрывается четырьмя быстросъёмными винтами, а другие – специальными запорами. Дверь зольной камеры внизу закрыта теплоизолятором только на 40 %, причём температура не поднимается выше 90 °С из-за охлаждения постоянными воздушными потоками.
Самая нижняя часть отопительного агрегата – это именно специальная пластина с внутренним тепловым изолятором и парой длинных ножек, а не дно шахты котла.
Такое устройство повышает коэффициент полезного действия котла Холмова и защищает систему обогрева и помещение от пожара. Таким образом, шахтный котёл можно монтировать даже на пол из дерева.
Зависящие от энергии агрегаты дополнительно в своей конструкции имеют дымосос либо вентилятор, контроллер для регулировки процесса горения. Однако всё же большей популярностью пользуются котлы, для работы которых энергия не нужна. В энергонезависимых устройствах контроль производится термостатом типа RT3. Находится он на стенке спереди. С использованием цепочки термостат и небольшую дверцу поддува соединяют через специальное ушко.
Дверца поддува нужна для кислородной подачи в агрегат, чтобы держать на должном уровне горение топлива в нём. Находится она на большой двери зольной камеры. Полностью не бывает закрытой никогда, потому что предусмотрен специальный зазор для минимального прохода кислорода.
Сзади, в верхней части, располагается патрубок. К нему присоединяется дымоход. За счёт патрубка осуществляется естественная тяга. Через дверь поддува в отопительный агрегат начинает поступать воздух, который проходит в подколосниковую камеру с парой колосников из чугуна. За ними находится резервный сварной колосник (горбик), что располагается выше предыдущих.
Под колосниками располагается ёмкость для сбора золы. При очистке её можно с лёгкостью достать. Для слива жидкости в нижней части котла есть полудюймовый патрубок, аналогичный предназначен и для группы безопасности либо клапана предохранения.
Расширительные компенсаторы предназначены для того, чтобы исключить расширение котла Холмова до аварийных размеров и разрыв сварных швов.
Расширительные компенсаторы находятся по всему периметру котла. Есть они и во внутренней части корпуса.
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.
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:
- 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.
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:
- Равнополочный уголок 50х4 мм. Нужен будет, чтобы изготовить колосники.
- 2 трубы: DN50 и DN Первая для теплообменника и патрубков, к которым будут подключаться системы отопления. Вторая – для дымохода.
- Труба 60х40 мм для канала воздуховода.
- Стальная полоска 20х3 мм.
- Утеплитель из базальта.
- Ручки.
- 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=»»>
Достоинства и недостатки
Твердотопливные котлы шахтного типа имеют следующие положительные характеристики:
- Универсальность. Котёл Холмова может функционировать почти на любом типе твёрдого топлива. Можно топить конструкцию даже влажными дровами (не более 45 %).
- Высокий КПД. Отопительные котлы отличаются высокой производительностью и, в зависимости от модели, предназначены для загородных домов, коттеджей, помещений под склад и т.д.
- Автономность. Этот параметр относится к энергонезависимым котлам обогрева. Модели могут работать без электричества, в экономном режиме, на одной закладке топлива 12-16 часов.
- Простота эксплуатации. Работы по загрузке топлива и чистке шахты производятся через разные люки. Для обслуживания топочных камер не нужно выключать котёл. Зола выбрасывается в специальную ёмкость, откуда её можно удалить.
- Безопасность. Для пользования агрегатом не нужно устанавливать сложную автоматику. Попадание в помещение дыма и отравление угарным газом практически невозможно.
Что касается недостатков, можно выделить следующий пункт.
Оседание сажи и смолы. Отходы появляются в процессе топливного горения. И не всё количество газов пиролиза удаляется во вторую камеру для сжигания. Поэтому часть газов дыма постоянно есть в загрузочной камере, что приводит к скапливанию смолы на её стенках.
Отзыв на котёл Холмова производства ТеплоПром
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.
