Виды и функции вентиляторов для твердотопливных котлов

Монтаж на твердотопливном котле дутьевого вентилятора осуществляется для оптимизации топочных процессов горения, что приводит к увеличению КПД тепловой схемы и экономии топлива.

Отличительные особенности

Котел длительного горения с двойным контуром, работающий на твердом топливе — это модернизированная версия классического отопительного оборудования.

В него, помимо прочего, встроен еще и теплообменник, обеспечивающий жилище полноценным горячим водоснабжением.

Конструкция модели с двумя контурами включает в себя следующие элементы:

  1. Корпус — может быть произведен из листовой стали или чугуна. Толщина металла составляет от 4 до 6 мм.
  2. Камера топки. Обычно производится из того же материала, что и корпусная часть прибора.
  3. Решетка колосникового типа. Располагается внутри топочной камеры, материалом служит чугун. Обогащает топливо необходимым для поддержания горения кислородом.
  4. Зольник. Аккумулирует твердые отходы, образующиеся при горении.
  5. Дымоход — удаляет продукты горения за пределы помещения.
  6. «Водяная рубашка». Чаще всего встраивается в корпус котла и заполняется водой, которая получает тепло от стенок, после чего поступает в отопительную систему.
  7. Змеевик дополнительного теплообменника — отличает двухконтурные модели от одноконтурных. Встраивается в водяную рубашку отопительного оборудования для обеспечения горячего водоснабжения дома.

Основной недостаток подобной конструкции — в низкой степени производительности. Поэтому большей популярностью пользуются модели, выполненные из чугуна, поскольку они дольше остывают.

Преимущества и особенности конструкций длительного горения

От обычных котлов аналоги с поддержкой длительного горения отличаются наличием сразу двух рабочих камер. В первой из них сжигается непосредственно заложенное топливо, а во второй – выделившиеся газы. Важную роль играет своевременная подача кислорода. В качестве устройства для нагнетания воздуха может использоваться обычный вентилятор с незамысловатой автоматикой.

Основные элементы котлов отопления продолжительного горения

Из достоинств агрегатов следует отметить:

  • минимальное количество закладок топлива;
  • высокую эффективность работы;
  • использование различных видов твердого топлива;
  • небольшое количество сажи в трубах при эксплуатации;
  • надежность конструкции.

Принцип действия современной модели

Примечание! Из недостатков необходимо упомянуть сложность самостоятельного изготовления. Хотя при использовании готовых чертежей твердотопливных котлов длительного горения своими руками сделать агрегат все же реально.

Регулятор тяги

Единственная проблема: владелец котлоагрегата должен регулировать положение воздушной заслонки вручную, опираясь на показания термометра и собственный опыт. Для автоматизации этого процесса был придуман автоматический регулятор тяги.

Принцип работы регулятора: при воздействии температуры на термоэлемент, он меняет свою форму и через шток воздействует на рычаг, который с помощью цепочки соединяется с воздушной заслонкой котельной установки. При изменении температуры теплоносителя, автоматически меняется положение воздушной заслонки. Регулятором устанавливается верхний температурный предел.

Чтобы настроить регулятор тяги для твердотопливных котлов своими руками, нужно выполнить следующие действия:

  • Установите  регулятор в отопительную установку. В зависимости от модели котла, может быть предусмотрен как горизонтальный, так и вертикальный монтаж устройства. Каждому варианту монтажа соответствует определенный цвет шкалы на регуляторе. На этом этапе цепь не подсоединяется к воздушной заслонке и свободно свисает.
  • Настройте (выбрав соответствующий ориентации цвет шкалы) желаемый температурный показатель теплоносителя и произведите запуск котельной установки.
  • При достижении температуры теплоносителя значению, выставленному вами на терморегуляторе, закройте воздушную заслонку, оставляя щель 2-3 мм.
  • Закрепите цепочку на тяге заслонки.

Для корректной работы регулятора тяги, цепочка, между воздушной заслонкой и тягой терморегулятора должна быть натянута.

  • Твердотопливные котлы длительного горения с водяным контуром — отечественные производители
  • Твердотопливные котлы длительного горения с водяным контуром — зарубежные производители

Классификация котлов длительного горения

На современном рынке существует много производителей, выпускающих разные виды котлов длительного горения. Их разделяют по таким критериям, как метод сжигания и вид твердого топлива.

Котлы длительно горения классифицируют по разновидности подходящего им топлива:

  1. Есть устройства, которые работают на дровах. Некоторые из них отапливаются пеллетами (гранулы из отходов деревообрабатывающих производств).
  2. Изготавливаются также универсальные твердотопливные котлы, для которых можно применять различные виды топлива — уголь, брикет, дрова и их сочетание.

Большая часть устройств в качестве метода сжигания используют простое сгорание. В процессе совершенствования были изготовлены газогенераторные котлы с повышенным КПД. Для их топки применяется древесный газ и дрова. Такие устройства удобны, в них не образуется сажа и остается совсем немного золы.

Статья, посвящённая дровяным котлам длительного горения, расположена здесь: 

Кроме вышеописанных способов, котлы разделяют по зависимости от носителя электроэнергии. Они бывают зависимыми и независимыми.

Принцип работы

Котлы такого типа работают по принципу верхнего горения, смысл которого заключается в том, что очаг горит сверху вниз. Впервые котел с такой системой был изготовлен в 2000 году литовской компанией «Stropuva», сейчас ее применяют многие производители.

В большую камеру сгорания загружается топливо (дрова, брикет, уголь или пеллеты). Ее объем — 500 куб. дм., благодаря чему устройство может работать несколько суток беспрерывно. Воздух нагнетается по воздуховоду с помощью вентилятора, который легко регулируется. Тепло, которое выделяется при сгорании, передается в теплообменник.

Читайте также:  Газовая колонка аристон неисправности и методы их устранения

Данный принцип работы обеспечивает достаточно длительное горение и большое количество тепловых калорий.

О плюсах и минусах пеллетных котлов рассказывает данный материал: 

Основные достоинства

Котлы длительного горения обладают множеством преимуществ, благодаря которым они пользуются большим спросом среди населения.

  • большой объем топки, в которую закладывается твердое топливо;
  • возможность использования разных видов топлива — пеллеты, опилки, дрова, торф, брикеты;
  • длительный период горения без добавления топливного продукта;
  • высокая теплоотдача при экономичном расходе топлива;
  • простота в эксплуатации;
  • экологичность — выброс углекислого газа минимален.

Модели твердотопливных котлов постоянно совершенствуются. Современные устройства в большинстве оснащены электронными системами автоматики и вентиляторами для нагнетания воздуха. Они способны поддерживать установленную температуру воздуха в достаточно больших помещениях при небольшом потреблении топлива.

Котлы длительного горения

Давайте рассмотрим схему твердотопливного котла длительного горения и определимся с принципом его работы.

  • Во-первых, горение внутри топки происходит сверху вниз, что позволяет проводить процесс горения медленно, не захватывая новые слои топлива.
  • Во-вторых, все происходит в закрытой камере, куда проникает мало свежего воздуха извне. Как такового горения не происходит, топливо просто медленно тлеет, выделяя топочные газы.
  • В-третьих, пиролизные газы поднимаются вверх ко второй топке через соединительный патрубок, в котором сделаны отверстия. Через них поступает кислород, который смешивается с газами, образуя горючую смесь.
  • В-четвертых, эта смесь поступает во вторую топку, где и сгорает.

Пиролизный котел длительного горения

Что сегодня предлагают производители? В принципе, на рынке котлов этой марки много. Они имеют различные конструкции, но принцип работы у них один и тот же. К примеру, очень популярные чешские котлы, изготовленные из чугуна, российские стальные модели, которые в последнее время потеснили конкурентов своей ценой, прибалтийская марка «Стропува». Каждый потребитель для себя найдет агрегат, соответствующий его требованием и по технологии, и по конструктивным особенностям.

Похожие темы:

  • Септик Диамант – конструкция и принцип работы очистной станции
  • Как работает септик Юнилос Астра, модели и отзывы
  • Сооружение канализации для частного дома – как правильно провести монтаж
  • Как удалить засор в посудомоечной машине
  • Что собой представляют водяные конвекторы отопления
  • 3 способа сэкономить на вывозе строительного мусора

Не забудьте оценить статью:

Поделиться: [addtoany]

Чертеж самодельного котла на твердом топливе: как правильно изготовить

Тем, кто решил самостоятельно собрать котлоагрегат, следует заранее продумать его компоновку и составить рабочие чертежи всех деталей, которые будут участвовать в сборке. Если нет возможности или времени на составление эскизного проекта, можно воспользоваться готовыми наработками, которые выложены в открытый доступ в интернет мастерами, занимающимися изготовлением котлоагрегатов. Но компоновка оборудования может отличаться от требуемой, и в структуру отопителя всё равно придётся вносить изменения.

Твердотопливные котлы длительного горения с водяным контуром для дома — лучшая разновидность для организации экономного и малозатратного обогрева дома. В общем случае агрегат состоит из:

  • топки;
  • проёма для загрузки топлива;
  • зольника;
  • системы воздуховодов;
  • дымохода;
  • дверок топки и зольника;
  • водяного теплообменника;
  • элементов системы управления;
  • подводящего и отводящего патрубков.

Один из лучших вариантов изготовления котла — сделать его корпус из стальной трубы или обечайки газового баллона либо воздушного ресивера. Для этого подбирают детали нескольких типоразмеров, чтобы они вставлялись одна в другую. Зазор между стенками должен находиться в пределах 4-6 см. Меньшее расстояние приведёт к тому, что вода будет быстро нагреваться и вскипать. Процесс парообразования будет сопровождаться повышенным шумом. Увеличивать расстояние нерационально: одновременно с этим растет материалоёмкость, вес агрегата и количество воды, которую также надо прогреть.

К сведению!

Диаметр подводящих и отводящих патрубков должен быть не меньше 40 мм. Если планируют организовать циркуляцию воды за счёт теплового расширения, проходное сечение увеличивают до 50 мм.

Для обеспечения безаварийной работы котлоагрегата, на него устанавливают приборы безопасности и элементы автоматизации или управления. В первую очередь отопительный контур оснащают расширительным баком для компенсации температурного расширения воды. На выходе устанавливают «группу безопасности» — манометр, предохранительный клапан и воздухоотводчик. Дополнительно необходимо предусмотреть монтажное место для размещения термометра.

Видео руководство

Необходимые инструменты и материалы

Для того чтобы собственноручно изготовить твердотопливный котел, вам потребуется следующее:

  • Песок из реки или карьера, просеянный (предварительно обработанный, но об этом несколько позже);
  • Лист стали с толщиной не меньше пяти миллиметров;
  • Лист нержавейки, из которого вы сделаете термоаккумулятор и резервуары для хозяйственных нужд;
  • Железный уголок;
  • Дроссельные заслонки, используемые в печах;
  • Чугунная решетка;
  • Металлические двери, которые установите на бункер для топки и для золы;
  • Стальные трубы, диаметр которых должен быть разным.

Для покупки всех этих материалов желательно обратиться в одну из строительных компаний, занимающихся металлопрокатом. Стоимость материалов у них, как правило, во многом зависит от объема. Следовательно, если вы купите все из списка в одном месте, то можно рассчитывать на некоторую экономию вашего бюджета.

Видео руководство

Изучив приведенный в статье чертеж, вы, наверно, и сами догадались, что придется проводить и сварочные работы. Таким образом, получается следующий перечень инструментов.

  • Сварочный аппарат (желательно инверторный, но можно и любой другой), который можно эксплуатировать в домашних условиях.
  • Приборы для проведения измерений – строительный уровень, рулетка, различные уголки.
  • Некий отрезочный инструмент, имеющий высокую мощность и именуемый в народе «болгаркой».
  • Электродрель, комплект сверл к ней.
  • Щипцы, пассатижи.
Читайте также:  Как почистить нагревательный бак от накипи

Как видим, все необходимые инструменты достать достаточно сложно, так что никаких проблем с этим, пожалуй, не будет.

Важно! Надеемся, это очевидно, что человек должен владеть соответствующими навыками и знаниями для проведения данного рода работ (сварки). Также ему нужно знать, как пользоваться режущими инструментами.

Пиролизный котел или газогенератор

Пиролизный котел Ziehbart 100

Для начала поясним, что такое пиролиз. Это возможность эффективного сгорания топлива при недостатке кислорода. Когда его не хватает, то образуется несгораемый остаток в виде твердой золы, а побочным продуктом является горючий пиролизный газ. Он представляет собой дикую смесь продуктов сгорания твердого топлива и углекислоты.

В газогенераторе процесс сгорания разделяется на два этапа:

  1. В топливной камере №1 топливо тлеет в бедной кислородом атмосфере. Подчеркиваем — оно не горит, а тлеет. Создать такие условия — не проблема. К примеру, можно поставить обычную механическую заслонку. Закрыл — и нет поступления воздуха. Открыл — и производительность резко повышается.
  2. В топливной камере №2 перерабатываются летучие продукты сгорания топлива. Это газ, регулировать который можно без проблем. К примеру, можно установить термостат, который будет определять количество необходимой энергии в нужное вам время.

Что получается в результате?

  • Полное сгорание твердого топлива. Остается лишь мелкая зола, которую можно использовать в качестве удобрения. Это экономически выгодно во всех отношениях — никаких отходов, длительное горение, и реже производится чистка зольника.
  • Увеличивается промежуток между закладками топлива. К примеру, крупный уголь можно закладывать 1 раз в сутки.
  • Полная автоматизация процесса.
  • Есть возможность сжигать большие по размеру дрова. В обычных твердотопливных котлах они полностью не сгорают.

Но необходимо учесть и некоторые отрицательные моменты:

  • Стоимость отопительного пиролизного котла в разы выше, чем у классических вариантов.
  • Такие котлы относятся к категории энергозависимых и требуют принудительного надува.
  • Для их работы необходимо использовать только сухое топливо.
  • Нельзя делать закладку ниже нормы, определенной производителем.

Разновидности тяговых вентиляторов

Для котлов на твердом топливе и дровяных каминов продается несколько типов дымососов:

  • котловой (конструкция рассмотрена выше);
  • центробежный канальный;
  • накладной;
  • каминный / печной (он же – крышный).

Не следует относить к дымососам различные насадки, улучшающие естественную тягу, — дефлекторы, круглые ротационные элементы и вращающиеся флюгеры. Эффективность этих колпаков зависит от скорости ветра, которая меняется вместе с погодой.

Разновидности тяговых вентиляторов

Разновидности канальных дымососов, некоторые модели комплектуются датчиками температуры Канальный вентилятор отличается собственным корпусом с двумя присоединительными фланцами или патрубками. Агрегат устанавливается вертикально либо горизонтально в разрыв дымоходного канала. Устройство и принцип действия аналогичен работе котловому дымососу.

Накладной дымосос для бытового котла снабжен полукруглой площадкой и фиксаторами–стяжками. Монтаж производится на вертикальный участок дымохода (неутепленного):

  1. По бумажному шаблону в трубе вырезается проем.
  2. Рабочее колесо тяговой машины вставляется в отверстие, площадка с электромотором прижимается к поверхности фиксаторами.
  3. Соединение уплотняется асбестовым шнуром, приклеенным к внутренней стороне монтажной площадки дымососа.

Примечание. Накладной элемент подбирается по диаметру газоходной трубы. Процесс установки демонстрируется на видео.

Электрические вытяжки для каминов насаживаются на оголовок кирпичного дымохода и крепятся распорными болтами. Кабель питания прокладывается по трубе и вводится в помещение рядом с домашней печью.

Чтобы выбрать тяговую машину, нужно ориентироваться по 3 критериям:

Разновидности тяговых вентиляторов
  • мощность теплогенератора, модели дымососов рассчитаны на производительность котлов до 20, 30, 50 и 100 кВт;
  • точка монтажа – на самом котле, трубе или оголовке;
  • для накладных моделей – диаметр неутепленного газохода.

Накладной (слева) и крышный дымосос (справа)

Выбираем котел

Теперь мы знаем достаточно, чтобы выбрать котел исходя из предполагаемого вида топлива и его назначения. Приступим.

Дровяные

Теплотворная способность дров невелика, у лучших – менее 5000 ккал/кг. Сгорают дрова довольно быстро, выделяя большой объем требующих дожигания летучих компонент. Поэтому на высокий КПД на дровах лучше не рассчитывать, зато их можно найти почти везде.

Котел на дровах годится прежде всего для бани. Уголь в помещении для чистоты тела и души не очень-то к месту, экономичность в данном случае не главное. Кроме того, уголь весь свой, весьма значительный, запас тепла отдает слишком медленно для баньки.

Другое подходящее место для дровяного котла – дача, на которой ведется товарное хозяйство, или сезонное сельхозпроизводственное помещение. Зимой здесь не топят, поэтому экономичность котла и его удельная мощность также не существенны. Зато расходы на доставку привозного топлива в удаленное место могут начисто лишить хозяйство рентабельности.

Угольные

Теплотворная способность угля высока, и основная доля тепла выделяется долго в процессе сгорания углерода. Если же улавливать и сжигать и летучие, выделяющиеся в начале сгорания, то можно добиться КПД до 80% и более. Доставка угля налажена практически в любой пункт, куда есть дорога. Цена одной килокалории из угля пока немного больше газовой, но вилка неуклонно сужается, и вскоре угольное отопление окажется дешевле газового даже в таких богатых энергоресурсами странах, как Россия.

Читайте также:  Как рассчитать расход газа в газовом котле

Современные угольные котлы обеспечивают тепловыделение от одной загрузки топлива до 20 дней (!), один розжиг за сезон (т.е. допускают догрузку топлива без остановки котла), не требуют присмотра и допускают длительные отлучки хозяев. Их автоматика, как правило, не требует электропитания и позволяет регулировать мощность в пределах, достаточных для обогрева от суровых морозов до межсезонья. Конструкция чаще всего – точно рассчитанная комбинация рубашечного котла с водотрубным.

Устройство угольного котла сверхдлительного горения

Угольные котлы сверхдлительного горения (схема на рис.) сейчас переживают самый настоящий ренессанс. Самому сделать такой нельзя, секрет возрождения – в применении современных материалов и технологий. Но, учитывая, что угольный котел стоит вдвое-втрое дешевле пиролизного, служит вечно и не требует электричества, а КПД его превышает 70%, вариант приобретения котла на угле стоит рассмотреть самым серьезным образом.

Примечание: любой угольный котел будет работать и на дровах, только время теплоотдачи с одной загрузки не превысит 30 час. Обратное далеко не всегда справедливо. Котлы, спроектированные под дрова, на угле, как правило, высокого КПД не показывают.

Пеллетные

Пеллеты можно сжигать в печке, как дрова, но зольность их при этом высока, до 70% (!) по объему. Теплотворная способность пеллет не выше, чем у дров, и хранить их нужно в сухом теплом помещении, пеллеты гигроскопичны. Инфраструктура продажи/доставки (дистрибьюции) пеллет еще в зачаточном состоянии. Зато стоимость 1 ккал от пеллет ниже газовой.

Схема пеллетного котла приведена на рис. справа:

Схема устройства пеллетного котла

  1. бункер для пеллет, его можно загружать сразу на сезон;
  2. шнековый податчик топлива (стокер);
  3. электропривод стокера;
  4. тугоплавкий гибкий шланг;
  5. специальная пеллетная горелка;
  6. котел.

В специальной горелке (от $200 за хорошую) пеллеты сгорают полностью, а котел в данном случае – просто кожух с теплообменником. Поэтому КПД пеллетного котла может превышать 80%, и его, за исключением горелки, возможно сделать самостоятельно. Подавать топливо в горелку можно буквально по грануле, так что по пределам регулировки мощности пеллетный котел вне конкуренции.

Однако шланг подачи пеллет в горелку недолговечен, иногда приходится менять его дважды за сезон. А самый главный недостаток – без электропитания котел вообще останавливается, и система может разморозиться. Поэтому пеллетные котлы – дело будущего, когда их недостатки будут устранены.

Примечание: здесь появляется широкий простор для самодельщиков с творческой жилкой. Напр., придумать энергонезависимый податчик топлива с приводом от биметалла возле горелки, от вертушки в дымоходе и т.п.

Опилки и горючий хлам

Самодельные котлы на опилках популярны не зря. Если уж в агрегате опилки горят, то сгорит и любой другое измельченное твердое топливо, а его чаще всего можно набрать даром. Но превратить опилочную печку длительного горения в котел ох как непросто. Об этом мы поговорим далее.

Поршень твердотопливного котла

Рассмотрим как устроен поршень подробнее.

  1. Внешний кожух, в котором он находится имеет высоту 45 см диаметром 96 мм, он вваривается в крышку котла по центру сверху.
  2. На нем сверху крепятся заслонка и лебедка для троса. Он составляет монолитную конструкцию с баком.
  3. Внутри него две трубы. По зазору между внешним монолитным кожухом и телескопом воздух попадает в камеру выше поршня, обеспечивая сжигание газов. Воздух к дровам поступает через телескоп поршня. Снизу он имеет следующий вид.
Поршень твердотопливного котла

  • Диаметр круга на который навариваются изогнутые листы металла, 6 или 7 дуг или лопастей, равен 36-37 см.
  • Лопасти изготовляют из метала толщиной 3 мм, высота их составляет 5 см. Изогнутость дуг дает эффект завихрения, что обеспечивает прогорание дров. Поверх их по центру размещается шайба с отверстием внутри, ее размер около 15 см. Телескопический механизм поршня показан схематически ниже.

Точками показаны уступы посредством которых реализуется ее телескопические свойства. На внешней кожуховой трубе, внутри ее снизу делаются уступы, путем наваривания металлических дуг, которые не дают опуститься второй трубе, на которой сверху с внешней стороны делаются такие же уступы.

Поршень твердотопливного котла

Аналогичный принцип реализован между второй и третьей трубами. Диаметры средней и внутренней труб соответственно 76 и 50 мм, высота у них одна – 40 см. Со средней отрезается кусок высотой 6 см, он приваривается к нижней части поршня с дугами. В этом маленьком отрезке делаются отверстия и с помощью прута делается зацеп самой тонкого внутреннего звена телескопа, который потом приваривает к нижней части тоже.

Правила чистки и ухода за котлом и дымоходом

При снижении теплоотдачи ТТК следует проверить его состояние. Возможно, причиной стало загрязнение его сажей. Для очистки необходимо дождаться полного остывания всей конструкции, открыть решетки и поддувало, с помощью металлической кочерги счистить накопления со стенок.

Сажа опускается на остатки топлива, которые также следует удалить, чтобы снова загрузить камеру. Самостоятельно очистить дымоход трудно, особенно при наличии нескольких изгибов. На его стенках скапливаются сажа, конденсат, в результате ухудшается тяга, повышается риск возникновения пожара.

В зависимости от режима эксплуатации и используемого топлива очистка проводится 1 или 2 раза в год. Работу лучше доверить профессионалам, что позволит избежать травм и других проблем. Очищенный котел и дымоход обеспечат высокую теплоотдачу и длительный срок службы всей системы. Жидкая теплоизоляция изучайте по ссылке.

Правила чистки и ухода за котлом и дымоходом

жидкая теплоизоляция