Jak zrobić kocioł grzewczy. Jak zrobić kocioł grzewczy własnymi rękami? Zasady samokonstrukcji

Główną częścią, sercem każdego systemu grzewczego, jest kocioł. Różnorodność ich rodzajów i wzorów może zadziwić każdą wyobraźnię. Trzeba przyznać, że wiele nowoczesnych kotłów to urządzenia zarówno ekonomiczne, jak i wydajne. Mają precyzyjną regulację, są wyposażone w automatyzację i mogą pracować bez interwencji człowieka. Niektóre modele mogą nawet wysłać właścicielowi SMS-a i „zrobić raport” na temat sytuacji termicznej w domu, a właściciel może zamówić żądaną temperaturę na swój przyjazd za pomocą telefonu komórkowego lub połączenia internetowego. Ale są chwile, kiedy korzystne jest wykonanie kotła grzewczego własnymi rękami. Na przykład do ogrzewania wiejskiego domu lub.

Internet jest dosłownie przeładowany różnymi informacjami na temat samodzielnego wykonywania kotłów grzewczych. Zastosowano zupełnie nieoczekiwane komponenty, które nigdy nie miały stanowić części kotła; niektóre rozwiązania techniczne mogą konkurować z wynalazkami biur projektowych; Wydajność niektórych kotłów nie ustępuje najlepszym kotłom znanych producentów. Ale niestety w Internecie jest mnóstwo „śmieciowych” informacji, które w żaden sposób nie mogą pomóc, a w niektórych przypadkach mogą nawet zaszkodzić. Autorzy niektórych recenzji przechwalają się, że nie ma nic prostszego niż samodzielne wykonanie kotła grzewczego, choć w rzeczywistości nie jest to zadanie łatwe. Celem tego artykułu jest zrozumienie, które kotły grzewcze warto wykonać samodzielnie i jakie są cechy procesu technologicznego ich wytwarzania.

Rodzaje kotłów grzewczych i możliwość ich samodzielnego wykonania

Zadaniem kotła grzewczego jest podgrzanie czynnika chłodniczego za pomocą pewnej ilości paliwa i przekazanie go do systemu grzewczego, który już rozprowadza ciepło do odbiorców. Ze względu na rodzaj stosowanego paliwa kotły dzieli się na kilka dużych klas. Przyjrzyjmy się tym klasom i od razu określmy wykonalność ich samodzielnego wykonania.

• – jest obecnie najtańszym rodzajem paliwa. Nowoczesne kotły gazowe charakteryzują się wysoką wydajnością, są łatwe w sterowaniu i działają bez ingerencji człowieka. Samodzielne wykonanie kotłów gazowych jest możliwe, ale zdecydowanie nie jest zalecane. Po pierwsze, ze względu na fakt, że gaz jest niebezpiecznym rodzajem paliwa i każda nieuprawniona interwencja może prowadzić do tragicznych konsekwencji, a po drugie, żadna organizacja dostarczająca gaz nie wyda pozwolenia na eksploatację domowego kotła gazowego. I postąpi słusznie.

• stosowany tam, gdzie nie ma miejsca zgazowanie lub inne rodzaje paliwa. Kotły te charakteryzują się bardzo dużą sprawnością, są łatwe w automatyzacji, jednak ich użytkowanie wiąże się z pewnymi trudnościami w magazynowaniu dużych ilości paliwa: oleju napędowego lub oleju opałowego. Zabrania się samodzielnej produkcji kotłów na paliwo ciekłe, żaden inspektor przeciwpożarowy nie podpisze przy oddawaniu domu do użytku, jeśli jest on wyposażony w niecertyfikowany sprzęt. I prawdopodobnie niewiele osób chciałoby żyć na beczce prochu.

• mają wyraźną przewagę nad wszystkimi innymi prostotą konstrukcji, małymi wymiarami gabarytowymi i łatwością sterowania. Kotły te są stosunkowo łatwe do wykonania samodzielnie. Jednak wszystkie te zalety równoważą wysokie ceny energii elektrycznej. Niestety ogrzewanie energią elektryczną jest nieopłacalne. Jest to zrozumiałe, ponieważ znaczną część energii elektrycznej uzyskuje się poprzez spalanie paliw węglowodorowych. Kolejnym istotnym ograniczeniem jest to, że organizacje dostarczające energię nie zawsze wyrażają zgodę na przydział dużej mocy.

Jedyną przeszkodą w powszechnym zastosowaniu kotłów elektrycznych są wysokie ceny energii elektrycznej

• , mimo zapewnień sceptyków o ich rychłym odejściu na dalszy plan, działają one z powodzeniem do dziś. Co więcej, doświadczają prawdziwego odrodzenia. Jako paliwo wykorzystują drewno opałowe, węgiel, brykiety torfowe, łupki bitumiczne i inne rodzaje paliw stałych. Bardzo interesujące są kotły, które wykorzystują specjalny rodzaj paliwa - pellet wytwarzany z odpadów drzewnych. Kotły te mogą być zautomatyzowane i mają wysoką wydajność, ale produkcja i logistyka pelletu jest wciąż na poziomie embrionalnym. Do samodzielnej produkcji najbardziej odpowiednie są kotły na paliwo stałe, dlatego je rozważymy. Ale jeden z przedstawicieli kotłów na paliwo stałe - piroliza - zasługuje na szczególną uwagę.

Jest jeszcze za wcześnie, aby kotły na paliwo stałe poszły „na śmietnik historii”

Kotły grzewcze na paliwo stałe z pirolizą

Klasyczne paliwo stałe bojler to pojemnik o określonej objętości wykonany z metalu: stali lub żeliwa. Spala się w nim paliwo stałe, a energia cieplna jest uwalniana i przekazywana do chłodziwa za pomocą wymienników ciepła. Jednocześnie do komory spalania stale dostarczane jest powietrze zewnętrzne, aby podtrzymać spalanie paliwa. Jeśli zakryjesz dopływ powietrza, proces spalania zwolni, a jeśli go otworzysz, będzie przebiegał szybciej – tak reguluje się moc klasycznych kotłów na paliwo stałe.

Istnieją kotły odpowiednie tylko na określony rodzaj paliwa: drewno, węgiel, pellet, ale są modele, które działają na dowolnym paliwie. Kotły na paliwo stałe mogą mieć ciąg naturalny lub wymuszony. Sprawność dobrze zaprojektowanego i wykonanego klasycznego kotła na paliwo stałe może sięgać 71-79%. Zaletami takich kotłów są:

• Dostępność i niska cena paliwa.
• Możliwość stosowania kilku rodzajów paliwa.
• Możliwość spalania odpadów z obróbki drewna i przetwórstwa rolnego.
• Pełna autonomia działania, niezależność od energii elektrycznej.

Klasyczne kotły na paliwo stałe mają jednak również szereg wad, których nie można zignorować:

• Na jednym ładunku paliwa kotły działają nie dłużej niż 4-6 godzin.
• Konieczność przechowywania dużych zapasów paliwa wymaga dodatkowej przestrzeni.
• Ładowanie odbywa się głównie ręcznie.
• Klasyczne kotły na paliwo stałe wymagają ciągłego oczyszczania z produktów spalania.
• Proces spalania charakteryzuje się bezwładnością i jest trudny do kontrolowania.

W kategorii kotłów na paliwo stałe warto w osobnej grupie wyróżnić tzw. kotły, których działanie następuje na skutek oddzielnego spalania paliwa i wydobywających się z niego produktów rozpadu – gazów pirolitycznych. Przyjrzyjmy się działaniu takiego kotła na przykładzie.

Paliwo (najczęściej drewno opałowe) ładowane jest do komory zgazowania przez górne drzwi załadunkowe. Przepustnica komina jest całkowicie otwarta i drewno zostaje podpalone. Jednocześnie włącza się wentylator, który dostarcza powietrze do komory. Naturalnie drewno zaczyna się palić jak w zwykłym kotle na paliwo stałe.

Po rozpaleniu drewna opałowego zamknij górne drzwiczki i zablokuj dławik komina. Powietrze w dalszym ciągu przepływa do paliwa, ale w ograniczonych ilościach, w związku z czym drewno opałowe zaczyna się topić w temperaturach od 200 do 800°C. W tych warunkach zachodzi reakcja pirolizy: rozkład drewna na część stałą w postaci węgla i część lekką – gazy pirolityczne, które wprowadzane są przez dyszę do komory spalania. Ogrzana mieszanina jest tam również dostarczana kanałem dopływu powietrza wtórnego. W wysokich temperaturach gazy pirolityczne zapalają się i utleniają pod wpływem dostarczanego powietrza. Temperatura ich spalania wynosi około 1100°C.

Gorące gazy przechodzą przez wiele kanałów dymowych, które znajdują się w czynniku chłodzącym instalację grzewczą – wodzie. Energia cieplna jest przekazywana. Wysoka temperatura w komorze spalania wspomaga proces pirolizy w komorze zgazowania. W przypadku konieczności dołożenia drewna opałowego do komory zgazowującej należy całkowicie otworzyć przepustnicę komina, odczekać kilka minut, aż komora zostanie odpowietrzona od gazów pirolitycznych i rozpocznie się normalny proces spalania. Następnie otwórz drzwi, dołóż drewno opałowe, zamknij drzwi i szyber kominowy (przepustnicę). Wznawia się proces pirolizy i dopalania gazów w dolnej komorze.

Uwaga: W kotłach z wymuszonym dopływem powietrza pierwotnego i wtórnego drzwi załadowcze można otworzyć dopiero po otwarciu szybra kominowego i pauzie. W przeciwnym razie po otwarciu drzwi mogą zapalić się gazy pirolityczne zgromadzone w komorze zgazowania. Kotły do ​​pirolizy nie mają tej wady, nie z wtryskiem powietrza, ale z odciągiem dymu, w którym w komorach powstaje próżnia.

Kotły grzewcze z pirolizą mają następujące zalety:

• W kotłach pirolitycznych następuje całkowite spalanie paliwa, co pozwala na znacznie rzadsze czyszczenie popielnika i przewodów gazowych o wysokiej temperaturze.

• Spalanie gazów pirolitycznych można łatwo kontrolować, co pozwala na zautomatyzowane sterowanie kotłem.
• Proces spalania w komorze zgazowanej kontrolowany jest poprzez dopływ powietrza pierwotnego. Spalanie jest powolne, co pozwala na pracę od 5-7 godzin do kilku dni na jednym stosie drewna opałowego (w przypadku kotłów z górnym spalaniem).
• Duże, niecięte drewno można spalać w kotłach pirolitycznych.
• Jako paliwo można wykorzystać odpady drzewne, skrawki sklejki, płyty wiórowe, płyty pilśniowe, MDF.
• Kotły pirolityczne emitują do atmosfery 3 razy mniej szkodliwych substancji.

Wady kotłów pirolitycznych:

• Do działania wentylatora lub oddymiacza wymagana jest energia elektryczna, dlatego należy zadbać o wyposażenie kotła w wydajne źródło zasilania awaryjnego.
• Gdy wilgotność paliwa przekracza 20%, sprawność kotła gwałtownie spada.
• Przy małych obciążeniach możliwe są zmiany w pracy kotła, co wpływa na odkładanie się smoły w kanałach spalinowych. W przypadku stałego obciążenia kotła może być wymagany akumulator ciepła do magazynowania energii cieplnej.

• Aby zapobiec tworzeniu się kondensatu w kanałach kominowych kotła, należy utrzymywać temperaturę powrotu na poziomie co najmniej 60°C. Kondensacja prowadzi do przyspieszonej korozji niskotemperaturowej kotła.
• Niemożność zorganizowania automatycznego zaopatrzenia w paliwo.
• Kotły do ​​pirolizy są bardzo materiałochłonne, dlatego kosztują 1,5-2 razy więcej niż klasyczne kotły na paliwo stałe.

Ponieważ w kotłach pirolitycznych następuje spalanie w wysokiej temperaturze (1100-1200°C), dolna część komory zgazowania oraz cała komora spalania, łącznie z drzwiczkami, muszą być specjalnie zabezpieczone wykładziną – specjalną wykładziną żaroodporną. Ze względu na wysokie temperatury okładzina jest wykonana z cegieł szamotowych lub ze specjalnej żaroodpornej mulit-korund Beton. Jakie funkcje pełni podszewka:

• Ochrona powierzchni metalowych komór kotła przed działaniem wysokich temperatur, co zapobiega wypaleniu metalu.
• Aby reakcja uwalniania gazu i spalania gazów pirolitycznych przebiegła pomyślnie, wymagany jest określony reżim temperaturowy. Kiedy płomień styka się z ochłodzonym metalem, może wystąpić duża ilość kondensacji, a wykładzina pozwala na utrzymanie stałej temperatury reakcji.

Kocioł grzewczy DIY

Zanim zaczniesz produkować kocioł do pirolizy, musisz dokładnie określić jego wymiary, które w dużej mierze zależą od wymaganej mocy. Niewystarczająca moc kotła nie pozwoli na zrekompensowanie wszystkich strat ciepła, a nadwyżka mocy będzie wymagała zrzutu nadmiaru do akumulator ciepła.

Zwykle w obliczeniach przyjmuje się, że do ogrzania 10 m 2 powierzchni mieszkalnej potrzebny jest 1 kilowat mocy kotła. Załóżmy, że musisz ogrzać 250 m2 wiejskiego domu. Okazuje się, że kocioł musi mieć moc co najmniej 25 kW. Poniższe rysunki przedstawiają rysunek kotła i tabelę korespondencji rozmiary - moc bojler

Niezbędne narzędzia i materiały do ​​wykonania kotła

Do wykonania kotła do pirolizy potrzebne będzie następujące narzędzie:

• Wiertarka elektryczna z zestawem wierteł do metalu o różnych średnicach.
• Szlifierka kątowa (szlifierka) do koła o średnicy 230 mm.
• Szlifierka kątowa do tarczy 125 mm.
• Do wykonania otworów o dużej średnicy pożądana jest przecinarka gazowa lub (idealnie) przecinarka plazmowa. Jeśli ich tam nie ma, to przy pewnych umiejętnościach można to zrobić za pomocą szlifierki.

• Standardowy zestaw narzędzi hydraulicznych: młotek, dłuta, pilniki, zaciski i inne.

Materiały do ​​wykonania kotła:

• Do produkcji komory zgazowania i komory spalania lepiej jest zastosować blachę stalową o grubości 5 mm i okładzinę zewnętrzną o grubości 4 mm. W sumie będziesz potrzebować około 7-10 m2 arkusza, w zależności od konkretnego modelu. W skrajnych przypadkach można obejść się blachą o grubości 4 mm na cały kocioł.
• Rura o średnicy 57 mm, grubość ścianki 3,5 mm dla wymienników ciepła - 8-10 m.
• Rura o średnicy 159 mm i grubości ścianki 4,5 mm dla wieprza (poziomy wylot z kotła) - 0,5 m.
• Cegła ogniotrwała szamotowa SHA -8 – 15-25 szt.

• Rura o średnicy 32 mm i grubości ścianki 4,5 mm - 2 m.
• Rura profilowana 60*30*2 mm – 2 m.
• Rura profilowana 80*40*2 mm – 2 m.
• Taśma stalowa 30*4 mm – 2 m.
• Elektrody – 5-6 opakowań.
• Kółka tnące 230 mm – 10 szt.
• Kółka tnące 125 mm – 10 szt.
• Tarcze szlifierskie 125 mm – 5 szt.
• Wentylator odśrodkowy.

• Czujnik temperatury.

Powyższa lista ma charakter bardzo przybliżony i nie stanowi dokładnej instrukcji wykonania. Wszystko należy zakupić na podstawie indywidualnych kalkulacji. Prawdopodobnie będziesz musiał coś dodatkowo kupić, a coś pozostanie w nadwyżce.

Produkcja kotła do pirolizy

Najlepiej jest wcześniej sporządzić optymalny plan pocięcia blachy stalowej na półwyroby, zgodnie z istniejącymi rysunkami, i pociąć ją na prostokątne wykroje od razu przy zakupie w magazynie metalowym. Usługa ta oczywiście kosztuje, ale zapewnia korzyści pod względem czasu i jakości. Wykonanie tak równego cięcia za pomocą szlifierki jest prawie niemożliwe, jak podczas siekania. Standardowe wymiary blachy stalowej walcowanej na gorąco o grubości 3-5 mm wynoszą 1,5 * 6 m.

Zwróćmy uwagę na główne etapy produkcji kotła do pirolizy:

• Po wycięciu półfabrykatów można przystąpić do wykonywania wnętrza kotła, czyli spawania komór: zgazowania i spalania. Lepiej jest wykonać instalację w dwóch połówkach.

• Po zespawaniu ramy komór można zespawać tylną ścianę i kanały powietrzne w komorze zgazowania. Na zdjęciu są wykonane z kanału, ale jest to całkowicie opcjonalne, wystarczy rura profilowana 60 * 30 * 2 mm, w której wstępnie nawiercone są otwory o średnicy 10 mm. Należy zwrócić uwagę na wycięcie w tylnej ścianie na przewód kominowy.

• Do komory spalania doprowadzona jest rura doprowadzająca powietrze wtórne, która połączona jest z fasadą kotła rurą profilowaną 20*20 mm.

• Czas przygotować wymiennik ciepła. W tym celu w przygotowanej płycie, zgodnie z oznaczeniami, wypala się otwory przecinarką gazową do rur gazowych o średnicy 57 cm.W przypadku braku przecinaka można palić dużym prądem za pomocą elektrody, ale ta metoda jest gorsza.

• Rury wymiennika ciepła są wycinane i umieszczane na płytach nośnych. Po sprawdzeniu wymiarów wszystkie połączenia zostają wyparzone. Wymiennik ciepła jest gotowy.

• Wymiennik ciepła jest przyspawany do normalnego miejsca. Na tym samym etapie wykonywana jest i montowana przepustnica kominowa.

• Przednia ściana komór kotła jest spawana, w pierwszej kolejności wykonuje się w niej otwory na rury doprowadzające powietrze pierwotne i wtórne.

• Tylna pokrywa i wiertło są przyspawane w miejscu przepustnicy i wylotu kanału gazowego.

• Wnętrze kotła zostało zmontowane. Teraz musisz dokładnie oczyścić spoiny tarczą szlifierską i sprawdzić ich jakość.
• Jako obudowę zewnętrzną kotła zastosowano blachę stalową o grubości 4 mm. W celu jego zamocowania do korpusu kotła przyspawane są elementy kątownika nr 25.

• Na wstępnie zaznaczonym i wyciętym arkuszu poszycia w miejscu naroży wykonuje się otwory przelotowe o średnicy 10-12 mm.

• Wszystkie otwory są wyparzone, dzięki czemu arkusz poszycia jest bezpiecznie przymocowany do podstawy.

• Wszystkie boki kotła za wyjątkiem pokrywy górnej osłonięte są w podobny sposób. Wszystkie stawy są dokładnie gotowane i czyszczone.

• Nadszedł czas na sprawdzenie szczelności wszystkich spawów. W tym celu należy zaślepić wszystkie otwory wlotowe, wylotowe i spustowe płynu chłodzącego, a kocioł napełnić wodą przez górną pokrywę. Sprawdź, czy nie ma wycieków. W przypadku wykrycia nieszczelności obszar ten zaznacza się kredą w celu dalszej korekty.

• Do przeglądu kominów wykonuje się tunel pod pokrywę górną, odizolowany od płaszcza wodnego kotła i dopiero wtedy spawa się górną część kotła.

• Regulacja przepustnic powietrza odbywa się za pomocą prętów gwintowanych.

• Wszystkie otwory wentylacyjne zakryte są wspólną obudową, z której z rury profilowej wyjęty jest wspólny kanał powietrzny.

• Wykonano i zawieszono drzwi do komór kotłowych. Jako okładzinę drzwi można zastosować płyty żeliwne lub cegły szamotowe. Uszczelka wykonana jest ze sznurka ceramicznego.

• Okładzina dolnej części komory zgazowania aż do kanałów powietrznych wykonana jest z cegieł szamotowych. W tym celu cegłę piłuje się za pomocą szlifierki z tarczą do cięcia kamienia. Cegła jest doprowadzana do wymaganego rozmiaru ręcznie za pomocą kamienia szlifierskiego.

• Moc generowana przez kocioł do pirolizy uzależniona jest od wymiarów geometrycznych szczeliny w dolnej części komory zgazowania. Dlatego też przy wykonywaniu kamieni okładzinowych należy uwzględnić wymiary podane w tabeli, aby wydajność kotła odpowiadała projektowej.

• Do rury profilowej głównego kanału powietrznego przyspawany jest kołnierz, a następnie mocowany jest wentylator odśrodkowy.

• Cegły szamotowe służą do wyłożenia komory spalania.

• Aby poprawić wymianę ciepła kotła, zaleca się umieszczenie w kanałach spalinowych wymiennika ciepła tzw. zawirowywaczy (turbulatorów), które po pierwsze spowalniają ruch gorących gazów i tym samym poprawiają wymianę ciepła, a po drugie służą do czyszczenia przewodów spalinowych z osadów.

• Do czyszczenia zawirowywacze mocowane są do wahacza, który połączony jest z wysuniętą na zewnątrz dźwignią. Poruszając dźwignią można szybko wyczyścić kanały.

• Przed uruchomieniem kotła należy sprawdzić jego szczelność i napełnić go ciśnieniem 4 bar. W tym celu zaślepia się wszystkie otwory w kotle, z wyjątkiem zasilania i powrotu instalacji grzewczej. Kocioł jest całkowicie napełniony wodą i podłączony jest do niego próbnik ciśnienia.

• Tester ciśnienia podnosi ciśnienie do 3 barów. Jeśli ciśnienie natychmiast spadnie, oznacza to, że gdzieś jest nieszczelność, którą należy wykryć i wyeliminować. Jeśli w ciągu pół godziny ciśnienie nie ulegnie zmianie, można założyć, że kocioł jest szczelny i można go zintegrować z systemem grzewczym.
• Aby zapewnić bezawaryjną pracę kotła, na rurze zasilającej do instalacji grzewczej poprzez króciec gwintowany zamontowano grupę zabezpieczającą kotła, w skład której wchodzi zawór awaryjny, automatyka otwór wentylacyjny i manometr. W przypadku wystąpienia sytuacji awaryjnej zawór ustawiony na ciśnienie 3 bary spuści nadmiar ciśnienia.

• Wskazane jest wyposażenie kotła pirolitycznego w zespół automatyki, który za pomocą czujników temperatury będzie monitorował tryb pracy kotła i w razie potrzeby go zatrzymywał i uruchamiał. Sposób realizacji automatycznego sterowania w kotłach pokazano na filmie.

Wideo: Automatyka kotła do pirolizy

Uruchomienie kotła pirolitycznego

Przed pierwszym uruchomieniem otli należy ją podłączyć i napełnić wodą. Surowo zabrania się uruchamiania pustego kotła - prowadzi to do przegrzania. Dodatkowo każdy kocioł musi posiadać termometr kontrolujący temperaturę płynu chłodzącego, który wkręca się w specjalnie do tego przeznaczone miejsce. Wszystkie konstrukcje kotłów muszą mieć otwory na termometr, a także czujniki temperatury.

• Wentylator podłącza się do zasilania za pomocą wyłącznika i sprawdza się jego działanie. Wszystkie przepustnice powietrza są umieszczone w położeniu środkowym.
• Papier umieszcza się na dnie komory zgazowania tak, aby wychodził spod dyszy do komory spalania, a drewno opałowe jest już na nim umieszczone. Pierwszy ładunek drewna opałowego nie powinien być duży, wystarczy kilka małych kłód. Drzwi komory zgazowania zamykają się szczelnie.
• Przepustnica komina komory zgazowania otwiera się całkowicie, włącza się wentylator i zapala się papier.
• Gdy spalanie drewna stanie się pewne, po kilku minutach przepustnica komina zamyka się. Drewno opałowe powinno przejść w tryb powolnego spalania (tlenia), czemu towarzyszy uwalnianie gazów pirolitycznych. Przez dolne drzwiczki komory spalania kontrolowany jest zapłon palnika do spalania gazów pirolitycznych. Jeżeli nie zapali się należy spróbować zmniejszyć dopływ powietrza do komory zgazowania i zwiększyć go do komory spalania.
• Po rozpaleniu płomienia przepustnice regulują jego intensywność i barwę. Biało-żółta barwa płomienia świadczy o prawidłowym ustawieniu kotła.

• Drzwi komory spalania są zamykane i odnotowywany jest czas potrzebny do doprowadzenia wody przez kocioł do wrzenia. Wzrost temperatury monitorowany jest za pomocą termometru. Gdy tylko woda osiągnie 100°C, wentylator wyłącza się. Palnik w komorze spalania powinien zgasnąć. Temperatura wody powinna wówczas spaść.
• Po otwarciu przepustnicy komina powinien zgasnąć także płomień w komorze spalania.

Wniosek

• Kotły do ​​pirolizy o długim spalaniu są złożonymi urządzeniami, dlatego ich niezależną produkcję należy prowadzić wyłącznie zgodnie z rysunkami tych, które już sprawdziły się w działaniu.
• Własna produkcja wymaga ścisłego przestrzegania technologii z weryfikacją każdego etapu.
• Kotły do ​​pirolizy są bardzo materiałochłonne, nawet ich niezależna produkcja wymaga dużo drogiego metalu. Opłaci się tylko wtedy, gdy będą w ciągłym użytkowaniu przez kilka sezonów.

Wideo: Wykonanie kotła pirolitycznego do ogrzewania domu

Piece z kotłem do podgrzewania wody są dość popularnym rozwiązaniem dla wiejskiego domu. W tym artykule przyjrzymy się dwóm dość prostym schematom, które możesz wdrożyć własnymi rękami.

Rosyjski piec i rury... Dziwne połączenie.

Dlaczego jest to konieczne?

Ogrzewanie piecowe pozostaje drugim najbardziej ekonomicznym sposobem ogrzewania domu. Najtańszy jest główny gaz. Niestety, nie jest on dostępny wszędzie; W przypadku braku scentralizowanych dostaw gazu musimy zaopatrzyć się w drewno opałowe.

Piec opalany drewnem (i generalnie paliwem stałym) ma jednak jeden problem: skutecznie ogrzewa jedynie pomieszczenia bezpośrednio do niego przylegające. I dość nierównomiernie.

Jaki jest wynik?

• Odległe pomieszczenia należy pozostawić zimne lub ogrzewane elektrycznie. Co, delikatnie mówiąc, nie jest tanie.

Uwaga: ponadto mocne grzejniki elektryczne często po prostu nie mają z czego je zasilać.
Maksymalne obciążenie na gniazdko wynosi tylko 3,5 kW; jeżeli moc urządzenia przekracza 7 kW, należy je podłączyć ściśle do trzech faz.

• Bez kurtyny termicznej okna stale zaparowują i pokrywają się szronem.

Rozwiązanie jest oczywiste: ciepło z pieca należy rozprowadzić po pomieszczeniach, montując go pod oknami. Wystarczy drobnostka: wyposaż piec w wymiennik ciepła i wymyśl proste i skuteczne okablowanie.

Piec widoczny na zdjęciu może ogrzewać jedynie pomieszczenie, w którym jest zainstalowany. Jeśli jednak rozprowadzisz ciepło z niego przez grzejniki, cały dom będzie ciepły.

Okablowanie grzewcze

Najprostszy i bezproblemowy, z naturalnym krążeniem. Tak zwany system ogrzewania grawitacyjnego wykorzystuje właściwość cieczy do zwiększania objętości po podgrzaniu.

W takim przypadku gęstość maleje, a chłodziwo przemieszcza się do górnego punktu obwodu; schładzając się, wraca rurą otaczającą dom do kotła.

Jak wygląda bardziej szczegółowy opis obwodu?

• Od wymiennika ciepła obieg wznosi się pionowo w górę, tworząc tzw. kolektor przyspieszający. Otwarty jest montowany w jego punkcie końcowym.
  Służy do kompensacji rozszerzalności cieplnej chłodziwa; Tam też wypierane jest powietrze z instalacji grzewczej.
• Ze zbiornika wyrównawczego obwód główny wraca do wymiennika ciepła na obwodzie domu, jednocześnie oddając ciepło do grzejników.
  Dla naturalnego przepływu wody chłodzącej wymagane jest stałe nachylenie na całej długości rozlewu. Im niższa końcowa część obwodu, tym szybsze w nim krążenie.

Obwód wykonany jest z rury o średnicy co najmniej 32 milimetrów: opór ruchu wody wzrasta wraz ze zmniejszaniem się wewnętrznego przekroju rury. Grzejniki są osadzone równolegle do niego i wyposażone są w przepustnicę na gwincie zasilającym, zawór odcinający na gwincie powrotnym oraz odpowietrznik w dowolnym z górnych korków. Podłączenie - dolne lub ukośne.

Wymiennik ciepła

Proste rozwiązanie

Dane: gotowy piec ceglany. Może to być piec grzewczy, piec grzejno-grzejny, a nawet kominek – dla nas nie jest to istotne.

Cel: dystrybucja ciepła w całym domu przy minimalnych kosztach.

Najprostszym wyjściem jest wykonanie i umieszczenie zwykłej cewki w palenisku. Jednakże wymiennik ciepła może mieć dowolny kształt.

Ważne są tylko trzy czynniki:

1. Maksymalna różnica wysokości pomiędzy wlotem i wylotem.
2. Maksymalna powierzchnia.
3. W takim przypadku wymiennik ciepła nie powinien zakłócać spalania i ładowania paliwa.

Rada: lepiej jest wykonać wymiennik ciepła z żaroodpornej stali nierdzewnej. Tak, cena materiału będzie znacznie wyższa w porównaniu do stali odpornej na korozję; ale żywotność w tym przypadku będzie praktycznie nieograniczona.

Skuteczne rozwiązanie

Jeśli jednak piec budowany jest od podstaw, możemy pokusić się o to, aby nasz domowy kocioł był jak najbardziej wydajny.

Jakie warunki warto w tym celu spełnić?

• Produkty spalania paliwa muszą opuszczać komin w możliwie najniższej temperaturze. Im więcej ciepła wydzielają gazy piecowe wewnątrz pieca, tym wyższa jest jego wydajność.
• Zaleca się umieszczenie wymiennika ciepła na zewnątrz paleniska. Jaki jest powód tak dziwnej instrukcji? W końcu płomień paleniska to obszar o najwyższej temperaturze!
  Faktem jest, że płomień spala lotne cząstki. Odbierając mu ciepło i schładzając, powodujemy niecałkowite spalanie paliwa. Dlatego ponownie zmniejszamy wydajność pieca.
• Woda w wymienniku ciepła musi przemieszczać się w kierunku strumienia ciepła. Oznacza to, że zimny płyn chłodzący musi mieć kontakt z najzimniejszymi gazami piecowymi, a podgrzany płyn musi mieć kontakt z cieplejszymi.
  W ten sposób utrzymujemy stale dużą różnicę temperatur pomiędzy dwoma środowiskami, a tym samym zwiększamy efektywność ogrzewania. Ponadto znacznie zmniejsza się ilość kondensatu na wymienniku ciepła, który jest szkodliwy dla stali odpornej na korozję.

Rozwiązanie jest śmiesznie proste: komin w kształcie dzwonu z umieszczonym w nim wymiennikiem ciepła, który może pomieścić dużą ilość chłodziwa.

Najprostszą wersją takiego wymiennika ciepła jest rejestr, kilka rur o dużej średnicy zespawanych ze sobą w jeden obwód.

Rejestr pionowy wykonany z rur stalowych jest wydajnym i tanim w produkcji wymiennikiem ciepła.

Co osiągamy dzięki temu schematowi?

1. Gazy z pieca są zatrzymywane w okapie. Co więcej, w jego górnej części gromadzą się te najgorętsze. Ruch wzdłuż komina poza okap jest kontynuowany przez produkty spalania, które oddały ciepło i opadły.
2. Nic nie stoi na przeszkodzie spalaniu w palenisku. W ten sposób zapewniamy najbardziej kompletne spalanie paliwa.
3. Naturalna cyrkulacja w wymienniku ciepła umieszczonym w okapie odbywa się od dołu do góry. Oznacza to, że chłodziwo, które właśnie wpłynęło do wymiennika ciepła, styka się z dolnymi warstwami najzimniejszych produktów spalania. W miarę nagrzewania przesuwa się w górę i tam cieplejsze gazy piecowe kontynuują ogrzewanie.

Wszystkie warunki są spełnione. Wydajność proponowanego schematu jest maksymalna w przypadku domowego urządzenia grzewczego.

Wniosek

Film na końcu artykułu oferuje kilka ciekawszych schematów ogrzewania pieca z dystrybucją ciepła do urządzeń grzewczych. Którą opcję wybierzesz, zależy od Ciebie. Ciepłe zimy!

Ze wszystkich urządzeń grzewczych używanych obecnie w życiu codziennym kotły na paliwo stałe są znane od dawna. Ze względu na prostotę konstrukcji i zasady działania oraz dostępność paliwa, jednostki tego typu stały się powszechne. Dziś dla wielu mieszkańców prywatnych domów na wsi taki sprzęt stał się swego rodzaju „ratownikiem”. Stale rosnące ceny gazu dla gospodarstw domowych oraz trudności z uzyskaniem pozwoleń na instalację autonomicznego grzejnika gazowego sprawiają, że dziś przynajmniej kotły na paliwo stałe nie straciły na popycie wśród ludności zamieszkującej tereny leśne jako źródło ciepła. drewno kominkowe.

Kotły grzewcze na paliwo stałe: po lewej stronie - zamontowane i działające, po prawej - bez podłączenia do obiegu, na etapie montażu.

Obecnie istnieją dwie możliwości rozwiązania problemu autonomicznego ogrzewania na paliwie stałym: kup gotowy produkt fabryczny lub wykonaj kocioł na paliwo stałe własnymi rękami. Koszt nowoczesnego, zaawansowanego technologicznie urządzenia grzewczego jest dość wysoki, ale zakres cen jest szeroki - od 3 do kilkudziesięciu tysięcy rubli, co czyni urządzenie dostępnym dla szerokiego grona konsumentów.

Jeśli posiadasz pewne przeszkolenie techniczne, możesz samodzielnie zmontować kocioł na paliwo stałe, korzystając z zaleceń dotyczących wykonywania modeli tych urządzeń, które są najbardziej popularne w przypadku samodzielnego montażu.

Koncepcja kotła na paliwo stałe

Domowy autonomiczny kocioł na paliwo stałe to w zasadzie zwykły piec zainstalowany w beczce z wodą. Głównym zadaniem takiego urządzenia jest podgrzewanie wody kotłowej przy wykorzystaniu ciepła pochodzącego ze spalania drewna lub węgla, które będzie dostarczane do domowych grzejników grzewczych.

Ale takie urządzenie, które ze względu na swoją prymitywność kusi do samodzielnego wykonania, nie będzie skuteczne w ogrzewaniu i nie będzie opłacalne ze względu na duże zużycie paliwa - najprostsze konstrukcje kotłów mają sprawność tylko 10-15%.

Prymitywny kocioł wodny na paliwo stałe z ekonomizerem kominowym

Ważny! Działanie kotła grzewczego na paliwo stałe zależy od jakości ciągu i odpowiednio wentylacji nawiewnej. Nawet dobrze wykonany kocioł nie będzie w stanie zapewnić efektywnego ogrzewania pomieszczenia, jeśli nie zostanie odpowiednio zorganizowana wentylacja.

Domowe kotły są montowane nie tylko z metalu, ale także z cegły. Urządzenia murowane najczęściej budowane są w domach wiejskich, gdzie estetyce instalowanego sprzętu stawiane są wyższe wymagania niż w pomieszczeniach użytkowych czy technicznych.

Kotły metalowe to najprostsze urządzenia, których produkcja pozwala na wykorzystanie dostępnych materiałów i jest możliwa przy pomocy dostępnych narzędzi. Nie wynika jednak z tego, że ich produkcję i montaż można przeprowadzić bez co najmniej szkiców półfabrykatów i podzespołów oraz jasno opracowanej technologii – kolejności, sposobów wykonania poszczególnych etapów prac przygotowawczych i głównych.

Wybór projektu kotła grzewczego

Piece grzewcze i kotły na paliwo stałe, choć procesy spalania są podobne, różnią się funkcjonalnością. Kocioł grzewczy w przeciwieństwie do pieca musi nie tylko ogrzewać pomieszczenie w miejscu instalacji spalając drewno lub węgiel, ale także zasilać obieg grzewczy podgrzanym czynnikiem chłodzącym. Aby jednak zrealizować drugie zadanie, nie wystarczy umieścić w palenisku wymiennik ciepła (odcinek obiegu grzewczego) - konieczne jest także zapewnienie ciągłości spalania paliwa i równomiernego obiegu chłodziwa przez tę wężownicę.

Rurowy wymiennik ciepła do kotła na paliwo stałe wykonany z cegły ogniotrwałej

Jaki projekt kotła wybrać, aby ułatwić jego samodzielne wykonanie, jakie trudności napotkasz podczas pracy? Na te pytania można odpowiedzieć już na etapie projektowania. Rysunki domowych kotłów na paliwo stałe dają wystarczające wyobrażenie o tym, jak wygląda dany projekt i na co należy zwrócić uwagę podczas procesu produkcyjnego.

Przykład schematycznego przedstawienia kotła na paliwo stałe z zewnątrz: widok z przodu, z boku i z tyłu.

Każdy typ urządzeń kotłowych zasilanych paliwem stałym ma swoje własne cechy konstrukcyjne i niuanse produkcyjne. Planując samodzielny montaż urządzenia grzewczego, musisz zdecydować, który projekt preferować - z metodą spalania dolnego lub górnego (wałowego).

Urządzenia ze spalaniem dolnym- jest to sprzęt, w którym drzwiczki do załadunku drewna opałowego znajdują się w górnej części komory spalania, ale spalanie paliwa następuje od dołu, w wyniku czego górne warstwy wypełnienia osuwają się pod własnym ciężarem i dopalanie dym pojawia się w górnej części. W zależności od modelu przepływ powietrza przez palenisko odbywa się od dołu do góry, wymuszony (wentylator) lub naturalny (ciąg), co skutkuje niezależnością od sieci elektrycznej, ale zmniejszoną wydajnością i mniejszą objętością załadowanego paliwa.

Schematyczne przedstawienie przekroju poprzecznego kotła na paliwo stałe z dolnym spalaniem paliwa

W kotłach na paliwo stałe o konstrukcji szybowej ładowanie drewna opałowego odbywa się przez drzwiczki, które znajdują się w górnej części komory spalania. Takie jednostki są wyposażone w wymuszony ciąg, który jest kierowany od góry do dołu - wprowadza dym do dolnej części paleniska, gdzie pali się zmieszany z powietrzem, a po drodze nagrzewa i dodatkowo suszy paliwo niższych poziomów .

Schemat działania kotła grzewczego na paliwo stałe z metodą górnego spalania

Jednostka z metodą spalania dolnego jest bardziej odpowiednia do samodzielnej produkcji, więc podczas jej montażu można obejść się bez wentylatora w celu wymuszonego ciągu.

Kocioł stalowy dolnego spalania na paliwo stałe bez wykończenia

Ważny! Im bardziej złożona konstrukcja urządzenia, tym wyższe wymagania technologiczne dotyczące jakości wykonania jego elementów, które nie powinny odbiegać od parametrów projektowych. Proces montażu takiej jednostki jest nie mniej odpowiedzialny.

W zależności od sposobu spalania kotły na paliwo stałe mogą być przeznaczone do normalnej pracy lub działać z pirolizą – procesem rozkładu paliwa stałego na dwa składniki, a następnie ich oddzielnego spalania. Preferując drugą, bardziej złożoną opcję, będziesz musiał wziąć pod uwagę potrzebę zainstalowania drugiej komory spalania, co zwiększy wymiary grzejnika i odpowiednio będzie wymagało więcej materiałów.

O wyborze rodzaju urządzenia grzewczego w dużej mierze decyduje rodzaj paliwa stałego, które będzie dostarczane do urządzenia grzewczego. Jeśli dysponujesz dużą ilością drewna opałowego, lepiej będzie, jeśli wykonany przez Ciebie kocioł będzie przystosowany do spalania drewna. Jeśli węgiel będzie bardziej dostępny, odpowiedni będzie inny model. Czas spalania zasypu i jakość ogrzewania zależą od rodzaju kotła na paliwo stałe, jego mocy i konstrukcji.

Uwaga: Temperatura spalania węgla jest znacznie wyższa niż drewna opałowego, dlatego wymiennik ciepła i korpus kotła na węgiel wykonane są z grubszej stali. Alternatywą byłoby wykonanie korpusu kotła i komory spalania z cegieł ogniotrwałych.

Jeżeli nie jest możliwe wykonanie obudowy zewnętrznej kotła ze stali o wymaganej grubości, racjonalnym rozwiązaniem będzie kocioł murowany na paliwo stałe. Wyłożenie cegłami ogniotrwałymi stworzy przestronną, wygodną i odporną na wysokie temperatury komorę spalania.

Konstrukcja komory spalania z cegieł ogniotrwałych umieszczonych wewnątrz wymiennika ciepła

Wyboru kotła o konstrukcji o akceptowalnej złożoności należy dokonać po analizie projektu technicznego i obiektywnej ocenie swoich kompetencji i możliwości. W razie wątpliwości, aby wyeliminować możliwość nieuzasadnionego uszkodzenia materiału, lepiej jest preferować urządzenie o prostej konstrukcji, która jest jasna z rysunków - nawet taki kocioł na paliwo stałe może zapewnić domowi ciepło w zimna pora roku.

Podstawowe wymagania dotyczące projektu domowego grzejnika

W swojej klasycznej formie jednostka grzewcza, z której będzie działać ogrzewanie domu, składa się z następujących elementów:

• komora spalania (bunkier) do spalania drewna, węgla, brykietów opałowych;
• ruszty, przez które dostarczana jest masa powietrza do komory spalania;
• rurowy wymiennik ciepła lub zbiornik magazynujący wodę kotłową;
• komin do usuwania produktów spalania paliw na zewnątrz;

Ważnym wymaganiem, które trzeba będzie uwzględnić na etapie projektowania kotła, jest wielkość komory spalania. Palenisko autonomicznego kotła na paliwo stałe powinno być przestronne i pojemne. Konstrukcja komory spalania została obliczona w taki sposób, aby umieszczone w niej paliwo spalało się całkowicie, bez dodatkowego mieszania. Pod tym względem preferowane są kotły ceglane, ponieważ cegła ma niższą przewodność cieplną, co zapewnia wyższą temperaturę spalania w palenisku ceramicznym niż w urządzeniu metalowym.

Komora spalania musi być zaprojektowana w taki sposób, aby maksymalnie skoncentrować energię cieplną na ogrzewaniu wymiennika ciepła.

Stalowe palenisko kotła na paliwo stałe

Kolejnym, nie mniej ważnym aspektem przy projektowaniu urządzeń grzewczych, jest wymiennik ciepła kotła na paliwo stałe. Sprawność urządzeń kotłowych zależy od konstrukcji tego elementu, jakości materiału i wykonania. Nazwa wymiennika ciepła zależy od materiału jego produkcji - żeliwa lub stali. Wężownice do wymiany ciepła w tych urządzeniach to konstrukcje rurowe z powszechnie używanymi rurami pionowymi lub poziomymi, często nazywane płaszczami wodnymi.

Nie będziemy rozważać żeliwnych wymienników ciepła, ponieważ jest to konstrukcja odlewana, której wytworzenie w domu jest niemożliwe. Można jednak użyć gotowych elementów żeliwnych wyjętych ze starych jednostek, które z jakiegoś powodu zostały zdemontowane. Taka wymiana często zdarza się przy modernizacji lub naprawie kotła na paliwo stałe.

Do wykonania stalowego wymiennika ciepła stosuje się grubościenne rury. Rura otrzymuje pożądaną konfigurację poprzez zginanie jej pod wpływem ciepła lub za pomocą kolan lub półkola o odpowiedniej średnicy, łączonych z fragmentami cewki za pomocą spawania elektrycznego.

Schemat montażu wężownicy dla tradycyjnego urządzenia na paliwo stałe daje pełne wyobrażenie o tym, jak powinien wyglądać wymiennik ciepła i w jakiej pozycji najlepiej go zainstalować.

Szkic jednej z opcji umieszczenia rurowego wymiennika ciepła w obudowie: widoki z boku

Produkcja kotła na paliwo stałe krok po kroku. Subtelności i niuanse

Nie będziesz w stanie wykonać najbardziej ekonomicznego domowego kotła na paliwo stałe, ale możesz stworzyć urządzenie grzewcze, które będzie całkiem odpowiednie do ogrzewania i dostarczania ciepłej wody. Faktem jest, że montaż wyrobów przemysłowych odbywa się na precyzyjnych urządzeniach przemysłowych ze specjalnie dobranych materiałów, zgodnie z parametrami technologicznymi. Każdy fabryczny model kotła opiera się na dokładnych obliczeniach cieplnych. Możliwości pracy w domu są nieporównywalnie skromniejsze niż w warunkach przemysłowych, dlatego przy wyborze modelu do wyprodukowania należy kierować się istniejącymi realiami, w tym także osobistym potencjałem instalatora.

Narzędzia i materiały

Mając rysunek i specyfikację urządzenia grzewczego, możesz określić listę niezbędnych narzędzi. Niezależnie od tego, czy chcesz zrobić duży kocioł, czy planujesz własnoręcznie zamontować małe urządzenie grzewcze na paliwo stałe dla swojej daczy, lista akcesoriów będzie w przybliżeniu taka sama.

Zestaw narzędzi do samodzielnego wykonania kotła na paliwo stałe

Do pracy potrzebne będą następujące narzędzia i akcesoria:

• spawarka;
• mała szlifierka z tarczami do cięcia i szlifowania (okulary ochronne);
• wiertarka elektryczna z wiertłami do metalu;
• klucze gazowe nr 1, 2;
• młotek;
• zestaw kluczy płaskich lub oczkowych i śrubokrętów;
• szczypce;
• Kwadrat 90 stopni

Głównym materiałem do produkcji jest stal, której grubość dla kotła musi wynosić co najmniej 5 mm, dla rusztów - od 7 mm.

Ponadto będziesz potrzebować:

• narożnik stalowy 50x50 - do ramy kotła;
• blacha ze stali nierdzewnej - jeśli w projekcie przewidziano zbiornik magazynowy;
• grubościenne rury stalowe o średnicy 32-50 mm - do produkcji wężowego wymiennika ciepła.

Kompletny wykaz materiałów i ich zużycia przygotowywany jest wcześniej na podstawie rysunków technicznych.

Wykonanie obudowy i wymiennika ciepła

Podstawą całej konstrukcji jest korpus kotła, pełniący często funkcję komory spalania. Aby zmniejszyć odkształcenia ścian pod wpływem wysokiej temperatury, otaczające konstrukcje paleniska są wykonane w dwóch warstwach z zasypką pomiędzy warstwami suchego przesianego piasku, który pełni rolę utrwalacza geometrii. Zewnętrzna i wewnętrzna skorupa paleniska wykonana jest z ram, co również zwiększa sztywność konstrukcji. Dodatkowo, w celu zwiększenia wytrzymałości ścianki komory spalania, od strony zewnętrznej można osłonić ją stalowym kątownikiem lub profilem w postaci żeber usztywniających.

Wykonanie korpusu kotła na paliwo stałe poprzez spawanie półfabrykatów z blachy stalowej

W ścianie przedniej za pomocą szlifierki lub przecinarki gazowej zgodnie z rysunkiem wycina się dwa otwory - na drzwi zasypowe i popielnik.

Rada! Przed cięciem blachy należy wykonać dokładne oznaczenia przyszłych otworów otworami o małej średnicy (3-4 mm) w narożach otworów - pozwoli to na większą dokładność cięcia.

Po zakończeniu wycinania półfabrykatów z blachy stalowej i profilu obudowy można przystąpić do tworzenia wymiennika ciepła. Stosujemy docięte rury wodociągowe, które łączymy poprzez spawanie w jeden szczelny obwód. Głównym zadaniem jest utworzenie uszczelnionego fragmentu przepływu o maksymalnej długości w celu zwiększenia powierzchni grzewczej rury.

Ten film pokazuje, jak wykonać wymiennik ciepła, prawidłowo ustawić rury i wykonać spawanie.

Montaż

Gdy wszystkie elementy konstrukcyjne są już gotowe, rozpoczyna się montaż, który najlepiej przeprowadzić na miejscu montażu urządzenia – czasami gabaryty i waga gotowego urządzenia nie pozwalają na jego przeniesienie z miejsca montażu na miejsce docelowe.

Najczęściej kocioł montowany jest na specjalnie skonstruowanym fundamencie betonowym, a agregat mocowany jest poprzez spawanie do osadzonych części – kotew. Montaż rozpoczyna się od montażu ramy, po czym jest ona wyposażana w komponenty i arkusze okładzinowe. Wszystkie złącza spawane wykonujemy metodą fazowania i obróbki spawów - odżużlania i szlifowania.

Uwaga: Po zmontowaniu obudowy przeprowadza się dokładną kontrolę wizualną jej szczelności, na podstawie wyników której wykonuje się dodatkowe zgrzewanie szwów.

W gotowej obudowie montuje się pręty rusztowe (ruszt stalowy) i wymiennik ciepła, który poprzez spawanie łączy się z obiegiem grzewczym.Podczas montażu wężownicy ważne jest zachowanie projektowego kąta jej nachylenia, w przeciwnym razie powstaną przeszkody do naturalnego obiegu chłodziwa w obwodzie.

Korpus kotła na paliwo stałe na etapie montażu usztywnień zewnętrznych

Ważny! Lepiej powierzyć produkcję zbiornika magazynowego ze stali nierdzewnej z jego włączeniem do obwodu profesjonalistom, ponieważ praca z tym materiałem wymaga specjalnego sprzętu i umiejętności praktycznych.

Po zakończeniu montażu kocioł malowany jest dwiema warstwami farby żaroodpornej ze wstępnym przygotowaniem powierzchni w celu zabezpieczenia przed korozją.

Farba żaroodporna Ecoterra do pokrywania powierzchni pracujących w wysokich temperaturach

Własnoręcznie wykonany kocioł grzewczy jest trwały i łatwy w utrzymaniu, polegającym na okresowym czyszczeniu paleniska z popiołu i konserwacji komina.

Wniosek

Po zakończeniu montażu i skompletowaniu jednostki we wszystkie niezbędne elementy, zostaje ona poddana próbie ciśnieniowej wodą pod ciśnieniem, na podstawie której usuwane są wady, a następnie przeprowadzany jest szereg prac uruchomieniowych. Nie należy zaniedbywać montażu regulatora ciągu, który ułatwi pracę kotła na paliwo stałe w różnych warunkach pogodowych.

Domowe instalacje na paliwo stałe cieszą się ogromną popularnością. To efekt rosnących cen energii. W przeciwieństwie do energii elektrycznej i gazu, węgiel i drewno opałowe są nadal przystępne cenowo. Zapotrzebowanie na taki sprzęt rośnie, a jego koszt odpowiednio rośnie. Wzrost cen powoduje, że nie każdy może go kupić. Alternatywą dla drogich modeli mogą być domowe kotły do ​​ogrzewania prywatnego domu, wykonane według rysunków, schematów i obliczeń urządzeń, które zostały już przetestowane w praktyce. Są tańsze, ale działają równie dobrze jak fabryczne.

Rodzaje instalacji na paliwo stałe

Wyróżnia się cztery rodzaje urządzeń na paliwo stałe. Każdy z nich ma swój własny projekt, wydajność, obwód i konserwację. Rozważmy ogólny schemat i zasadę działania każdego z nich:

• Klasyczny kocioł na paliwo stałe z wymiennikiem żeliwnym lub stalowym i sprawnością 85%. Zasada działania polega na tym, że do paleniska ładowane jest drewno opałowe lub inne paliwo stałe. W procesie spalania następuje podgrzanie wody znajdującej się w zbiorniku, która trafia do układu grzewczego i ciepłej wody użytkowej. Aby usunąć dym, projekt obejmuje komin.
• Urządzenie do podgrzewania peletu o sprawności 90% z automatycznym podawaniem paliwa przez zasobnik + układ ślimakowy, co jest jego zaletą i wadą jednocześnie. Faktem jest, że trudno jest wykonać taki projekt własnymi rękami.
• Kocioł pirolityczny różni się zasadą działania: proces spalania przebiega w dwóch etapach. W pierwszym przypadku paliwo spala się przy braku tlenu, w wyniku czego powstają gazy pirolityczne, które przedostają się do innej komory. W wyniku ich spalania wydziela się również ciepło. Jest to bardziej wydajna i ekonomiczna jednostka o sprawności na poziomie 92%.
• Długotrwały generator ciepła grzewczego to konstrukcja, w której proces spalania przebiega kilkuetapowo. Do paleniska ładowana jest duża ilość paliwa. Na początku tli się przy minimalnym karmieniu. Powstałe gazy dostają się do komory spalania i zapalają się z powodu aktywnie dostarczanego do niej tlenu. Wytwarzanie dużej ilości ciepła ułatwia fakt, że drewno zaczyna się wypalać od góry.

Systemy ogrzewania pirolitycznego są bardziej wydajne i oszczędzają paliwo, ale klasyczną wersję z bezpośrednim spalaniem drewna łatwiej jest wykonać samodzielnie

Zasada działania i zalety

Praktyka stosowania instalacji na paliwo stałe z obiegiem wody pokazuje, że najprostszą i najbardziej akceptowalną opcją jest produkcja i zastosowanie klasycznych domowych urządzeń do bezpośredniego spalania wykorzystujących drewno do ogrzewania domu.

Domowe instalacje na paliwo stałe do ogrzewania prywatnego domu są dobrą alternatywą dla drogich urządzeń gazowych i elektrycznych

Zalety instalacji DIY

Oprócz oszczędności pieniędzy wybór domowej instalacji ma inne zalety:

• Profesjonalnie wykonany z wysokiej jakości materiałów i komponentów generator ciepła wytrzymuje krytyczne obciążenia przy nadciśnieniu do 4 atm. Do takich sytuacji dochodzi, gdy w płaszczu i wymienniku ciepła zagotuje się woda na skutek zaprzestania cyrkulacji chłodziwa, co następuje z różnych przyczyn. Konsekwencją wysokiego ciśnienia pary może być pęknięcie wymiennika ciepła w słabym punkcie.
• Wykonując konstrukcję własnymi rękami, można ją ulepszyć zgodnie z własnymi wymaganiami, systemem grzewczym i dostępnym rodzajem paliwa.
• Modernizacja instalacji przebiega etapowo. Po roku udanej pracy modelu podstawowego można go zautomatyzować dodając zestaw automatyzujący. Odbywa się to w przerwie pomiędzy sezonami grzewczymi. W przyszłym roku wprowadzone zostaną nowe zmiany usprawniające system.

Odpowiednio wyposażona instalacja grzewcza, praktyczny, niezawodny i ekonomiczny kocioł własnej produkcji zapewnią komfort i przytulność w Twoim domu przez długie lata

Zasada działania podstawowej jednostki grzewczej

Zasada działania jest prosta: drewno opałowe umieszcza się w palenisku, rozpala i spala naturalnym ciągiem komina. Ciepło przekazywane jest do płaszcza wodnego i wymiennika ciepła. Intensywność spalania reguluje się za pomocą drzwiczek popielnika, popularnie zwanych popielnikiem. Ilość powietrza wchodzącego do paleniska przez ruszt mierzy się otwierając właśnie te drzwiczki. Wymiennik ciepła działa w następujący sposób: spaliny o wysokiej temperaturze przechodzą przez płomienice dymowe, oddając ciepło płuczącej je wodzie.
Klasyczny podstawowy projekt jest inny:

• łatwość produkcji;
• łatwość konserwacji;
• nie ogranicza wilgotności drewna opałowego;
• łatwość konserwacji, możliwość modernizacji i eliminacji usterek wykrytych w trakcie eksploatacji.

Objętość komory spalania ustalana jest metodą obliczeniową dla własnych warunków lub na podstawie gotowego obliczenia mocy urządzenia, powierzchni ogrzewanej itp. Częścią komory spalania jest komora odprowadzania gorących gazów, przez którą dostarczane są one do komina w celu dalszego usunięcia.

Konstrukcja klasycznego kotła grzewczego jest dość prosta. Jest to najtańsza opcja samodzielnego wykonania

Cechy produkcyjne i wybór materiałów

Oprócz wiedzy, umiejętności, rysunków i schematów, do produkcji urządzeń grzewczych należy zaopatrzyć się w materiały i narzędzia. Co jest potrzebne do wykonania sprzętu?

Materiały i narzędzia do wykonywania urządzeń

Materiały:

• Żaroodporne blachy stalowe o grubości 4-5 mm do stworzenia paleniska.
• Do wykonania korpusu blachy stalowe o grubości 2-3 mm.
• Rury stalowe do wymiennika ciepła, których długość i średnica obliczana jest indywidualnie.
• Rury metalowe do komina.
• Łukowata płyta i ruszt.
• Drzwi komory spalania popielnika.
• Cegła żaroodporna.
• Roztwór cementowy.

Narzędzia

• Sprzęt spawalniczy z zapasem elektrod.
• Urządzenie do cięcia gazowego.
• Szlifierka z tarczami.
• Giętarka do rur.
• Poziomica, miarka, marker.

Domowe kotły do ​​ogrzewania prywatnego domu są zwykle wykonane z metalu. Wykonanie żeliwnej paleniska w domu jest prawie niemożliwe, zakup nowego będzie drogi. Wielu właścicieli domów zamawia je u rzemieślników specjalizujących się w produkcji urządzeń grzewczych. Aby w przyszłości nie spotkać się z błędami w operacji grzewczej, zaleca się wziąć udział w tym procesie. Zakup materiałów i komponentów, montaż kotła grzewczego, instalacja i testowanie gotowego urządzenia muszą odbywać się w Twojej obecności.

Ponieważ komora spalania urządzenia na paliwo stałe ma bardzo wysoką temperaturę, jest ona wykonana z drogiej stali żaroodpornej stopowej (stal nierdzewna) o grubości 5 mm. Aby zaoszczędzić pieniądze i uprościć prace spawalnicze, zamiast stali nierdzewnej często stosuje się zwykłe grube blachy stalowe. Takie produkty są krótkotrwałe, a ściany stalowe mogą ulec deformacji w wyniku zmian temperatury.

Niezawodna i wydajna domowa instalacja na paliwo stałe będzie kosztować mniej niż fabryczna

Ważny! Dodatkową ochronę komory stanowią cegły ognioodporne. W tym przypadku palenisko jest większe.

Płaszcz wodny wykonany jest ze zwykłego metalu St 20 o grubości 3 mm. Stal ta wykorzystywana jest do produkcji rur do gorącej wody i pary. Dlatego do wymiennika ciepła nadają się rury dymowe o średnicy 48-76 wykonane z tego samego gatunku stali. Projekt koszuli powinien być tak sztywny, jak to możliwe. Jakość tę zapewnia się poprzez przyspawanie żeber usztywniających do zewnętrznych ścian paleniska w odstępach co 120-150 mm. Zewnętrzne ściany zbiornika są również przyspawane do żeber.

Notatka! W przypadku przerwy w dostawie prądu domowe kotły do ​​podgrzewania wody w prywatnym domu działają w trybie wymuszonego obiegu. Sztywność jest konieczna, aby osłona płaszcza nie pęczniała podczas gotowania i wytrzymywała ciśnienie pary.

Drzwi dmuchawy i paleniska muszą być dwuwarstwowe. Pomiędzy warstwami metalu konieczne jest włożenie warstwy termoizolacyjnej z azbestu, włókna bazaltowego lub ich kombinacji. Te same materiały można zastosować do izolacji korpusu. Zawiasy w drzwiach są regulowane, a wnęki uszczelnione sznurem azbestowym. Aby uniknąć poparzenia rąk, uchwyty blokujące są wyposażone w dysze ebonitowe lub tekstolitowe.

Jak podłączyć urządzenia grzewcze

Skuteczność domowych urządzeń opalanych drewnem zapewnia dobry, naturalny ciąg z komina. Aby ciąg roboczy był wystarczający, wysokość rury musi wynosić co najmniej 5 - 6 m, a średnica rury w korpusie kotła powinna wynosić około 150 mm. Aby uprościć zapłon w komorze spalania z pominięciem wymiennika ciepła, na zewnętrznej ścianie bocznej wykonano kanał bezpośredniego ciągu z uchwytem i przepustnicą.

Ważny! Średnica otworu kanału musi odpowiadać średnicy komina i znajdować się naprzeciwko jego rury odgałęzionej.

Podczas eksploatacji ważną rolę odgrywa prawidłowe orurowanie urządzenia grzewczego. Podczas obsługi grawitacyjnego systemu grzewczego, który nie wymaga prądu, nie będzie żadnych problemów. A jednak lepiej jest, jeśli podczas przyspieszania kotła, aby uniknąć tworzenia się kondensatu na wewnętrznych ściankach paleniska, zimna woda z systemu nie dostanie się do płaszcza.

Kondensacja zmieszana z popiołem osadza się na powierzchni i tworzy czarną powłokę trudną do usunięcia. Dlatego lepiej będzie, jeśli wykonasz obejście na wylocie płynu chłodzącego z urządzenia za pomocą trójdrożnego zaworu termostatycznego ustawionego na 55 lub 60 stopni. W tym przypadku płyn chłodzący krąży po małym okręgu, aż do temperatury ogrzewania 60⁰. Termostat rozpocznie wówczas dodawanie zimnej wody z systemu.

Aby chronić urządzenia pracujące z pompą elektryczną, w płaszczu wodnym wycięto zawór bezpieczeństwa

Jeśli system grzewczy w prywatnym domu działa z pompą, istnieje niebezpieczeństwo, że kocioł się zagotuje, jeśli prąd zostanie wyłączony. Aby go chronić, musisz podjąć szereg działań:

• Zamontuj zawór bezpieczeństwa w płaszczu wodnym, który po przekroczeniu ciśnienia wypuści parę.
• Do dalszej pracy pompy wymagane będzie zasilanie awaryjne i elektrownia wysokoprężna. Bateria może pracować tylko przez krótki czas, więc nie można obejść się bez generatora elektrycznego.
• Aby zapewnić naturalną cyrkulację wody ze zbiornika do kotła i zapobiec jej zagotowaniu, należy zainstalować zasobnik ciepła. Dzięki niemu w domu będzie ciepło po spaleniu drewna.

Wideo: wykonanie kotła na paliwo stałe o długim czasie spalania

Niedrogi i łatwy w obsłudze domowy kocioł do podgrzewania wody na drewno to jedyna niedroga alternatywa dla drogiej energii elektrycznej i gazu. Ciepło i komfort w Twoim domu będą zależeć od tego, jak dobrze jest on wykonany i prawidłowo zainstalowany.

Wodny system ogrzewania jest najczęstszym sposobem wytwarzania ciepła w domu. Głównym elementem systemu jest kocioł podgrzewający wodę, który podgrzewa płyn chłodzący.

Rodzaje

Możesz wykonać następujące typy kotłów własnymi rękami:

1. Kotły elektryczne.

Są, ale ze względu na wybuchowość gazu nie da się podjąć samodzielnej produkcji takich jednostek.

Wszystkie typy kotłów mają dwie wspólne cechy:

1. Dostępność zbiornika do podgrzewania wody. Może mieć postać cylindrycznego zbiornika lub być systemem połączonych ze sobą rur.
2. Dostępność źródła ciepła. W kotłach o długim spalaniu jest to drewno, pellet lub inny rodzaj paliwa stałego. W urządzeniach elektrycznych do prywatnego domu płyn chłodzący jest podgrzewany ze względu na niską przewodność elektryczną nici nichromowej lub samej wody. Ponadto jego nagrzewanie może nastąpić z powodu prądów wirowych powstających w wyniku działania cewki indukcyjnej.

Pierwszy element odgrywa kluczową rolę, ponieważ od niego zależy wydajność i wydajność domowego kotła. Jego znaczenie odczuwalne jest przede wszystkim w kotłach na paliwo stałe o długim spalaniu, gdyż musi on pochłaniać jak najwięcej wytworzonego ciepła.

Ta jego zdolność zależy od obszaru. Im jest większy, tym więcej ciepła pochłania i tym bardziej ochładza się tlenek węgla. W prawidłowo wykonanym kotle grzewczym o długim spalaniu tzw ochładza się do 120-150°C.

Długo palący się kocioł

Kocioł ten ma co najmniej dwie modyfikacje.

Projekt pierwszej modyfikacji kotła o długim spalaniu składa się z następujących elementów:

1. Komora popielnika z drzwiczkami, na których umieszczony jest popielnik.
2. Komora spalania z drzwiami.
3. Wymiennik ciepła.
4. Przyłącza dopływu i powrotu chłodziwa.
5. Otwory do uwalniania tlenku węgla. Umieszczony w górnej części komory spalania.
6. Regulator ciągu (zawiera czujnik temperatury w postaci bimetalicznej płytki lub pojemnika wypełnionego woskiem, a także mechanizm łańcuchowy sterujący dmuchawą).
7. Sprawy.
8. Izolacja cieplna.
9. Poszycie.
10. Nożek.

Przeczytaj także: Kotły na ciepłą wodę do prywatnego domu

W tym kotle długopalnym komora popielnikowa ma taką samą głębokość i szerokość jak komora spalania. Znajduje się pod komorą spalania.

Możesz samodzielnie wykonać dwa rodzaje wymienników ciepła:

1. Rurowy.
2. Kurtka wodna.

Pierwszy jest rury pionowe połączone rurami poziomymi lub poziome rury, których końce są przyspawane do dwóch płaskich, pionowych, uszczelnionych metalowych skrzynek. W takim przypadku jeden koniec każdej rury jest wyższy niż drugi. Oznacza to, że istnieje niewielkie nachylenie. W obu wariantach rury ułożone są w szachownicę. Dzięki temu wydaje się, że dym zaplątuje się pomiędzy rurkami wymiennika ciepła i wydziela więcej ciepła.

Taka jednostka jest umieszczona w palenisku. Umieszczony jest w górnej części komory. W takim przypadku ruch chłodziwa powinien być przeciwny do ruchu dymu. W kotle z takim wymiennikiem ciepła zawsze wykonywana jest dodatkowa obudowa. Pomiędzy nim a komorą spalania powinna znajdować się kilkucentymetrowa przestrzeń. Dzięki temu materiał termoizolacyjny umieszczony wokół ciała nie ulegnie przegrzaniu.

Jeśli chodzi o płaszcz wodny, to wymiennik ciepła składa się z dwóch zbiorników umieszczonych jeden w tym samym. Wewnętrzna to komora spalania. Pomiędzy kontenerami powstaje przestrzeń. Podczas pracy kotła napełnia się go wodą, która odbiera ciepło z gorących ścianek komory spalania.

Druga modyfikacja kotła do ogrzewania domu ma podobną konstrukcję:

1. Rama. Jest to konstrukcja dwóch rur, które są włożone w siebie. Przestrzeń między nimi wypełniona jest wodą.
2. Drzwi do popiołu i załadunku.
3. Dystrybutor powietrza. Okrągła płyta z pionowymi płytkami przyspawanymi od dołu i wykonanym otworem pośrodku. Rozdzielacz ten dostarcza powietrze do drewna opałowego poprzez rurę przyspawaną do wykonanego w nim otworu. Na górze rurki znajduje się zawór.
4. Na górze z dziurką pośrodku. Przez ten otwór przechodzi rura doprowadzająca tlen (jest przyspawana do dystrybutora powietrza).
5. Komin.

Kocioł pirolityczny

Ten kocioł na paliwo stałe o długim spalaniu ma bardziej złożoną konstrukcję:

1. Komora wytwarzania gazu. Posiada dno wykonane z cegły szamotowej. W środku znajduje się otwór umożliwiający przepływ gazów.
2. Komora spalania tlenku węgla.
3. Komora spalania gazu.
4. Komora z rurowym wymiennikiem ciepła. Posiada otwór dymny.
5. Dwoje drzwi. Jedna przeznaczona jest do załadunku paliwa. Drugi służy do usuwania popiołu. Posiada wymiary zapewniające swobodny dostęp do komór spalania i dopalania gazu.
6. Rury dostarczające powietrze do różnych komór. W takim przypadku tlen jest dostarczany osobno. Niektóre kanały doprowadzają powietrze do komory zgazowania, inne do szczeliny w dnie tej komory. Kanały znajdują się w grubości cegieł szamotowych. W tym przypadku dopływający tlen pod wpływem ciągu przemieszcza się wraz z gazami do komory spalania.
7. Mechanizm z przepustnicami kontrolującymi przepływ powietrza różnymi kanałami.
8. Wyciąg dymu (umieszczony z tyłu komory 4).
9. Brama powietrzna. Nad nim znajduje się wyciąg dymowy.
10. Brama bezpośredniego skoku. Element ten znajduje się na tylnej ścianie komory załadunkowej. Otwiera się je dopiero po rozpaleniu ognia. W tym momencie dym wychodzi bezpośrednio do tylnej komory.
11. Rurowy wymiennik ciepła.

Przeczytaj także: Kotły na pellet na paliwo stałe

W tak długotrwałym kotle na paliwo stałe komory spalania i dopalania znajdują się pod komorą zgazowania.

Cechy produkcji kotłów na paliwo stałe

1. Najlepszym materiałem jest stal żaroodporna o grubości 4-5 m. Jeżeli taki stop jest za drogi, można zespawać kocioł ze zwykłej blachy. Metal z ognioodporną wykładziną nadaje się do kotła pirolitycznego. Inne materiały szybko ulegają degradacji.
2. Średnica rur wychodzących z wymiennika ciepła zależy od typ obiegu chłodziwa. Jeśli woda ma poruszać się naturalnie, średnica musi być duża. Jeśli planujesz użyć pompy, możesz wziąć węższe rury. Uniwersalną opcją jest rura o średnicy 32 mm lub większej.
3. Do urządzenia z rurowym wymiennikiem ciepła warto wybrać drzwi załadunkowe, aby wymiennik ciepła można było wyjąć przez otwór.
4. Drzwi należy wykonać podwójnie, z uszczelką azbestową.

Kocioł elektryczny do podgrzewania wody

Najłatwiejszy sposób na wykonanie kotła z elementem grzejnym w domu. Ma taki projekt:

1. Zbiornik magazynowy w formie szerokiej rury z zaślepionymi końcami.
2. Element grzejny umieszczony na dole (dla instalacji z naturalnym obiegiem) lub na górze (dla instalacji z pompą obiegową).
3. Rury doprowadzające i powrotne wody. Pierwszy jest przyspawany u góry zbiornika, drugi u dołu.
4. Wełna mineralna (owinięta wokół zbiornika).
5. Czujnik przegrzania. Umieszczone na korpusie lub wewnątrz kotła.
6. Wyłącznik obwodu.
7. Magnetyczny przełącznik.
8. Płyta sterująca z czujnikiem temperatury.

Kocioł jest wykonany w następujący sposób:

1. Przetnij główną rurę.
2. Krążki spawalnicze wycięte z blachy po obu stronach.
3. W jednym z okręgów wywierć otwór na element grzejny.
4. Wywierć otwory w ścianach bocznych na rury.
5. Rury są spawane.
6. Napraw element grzejny.
7. Zamontować czujnik przegrzania na obudowie. Jeśli używany jest przekaźnik termiczny, w pobliżu otworu na element grzejny wykonuje się otwór. Termostat jest w nim zamocowany.
8. Element grzejny jest podłączony do rozrusznika magnetycznego, a rozrusznik jest podłączony do przełącznika.
9. Czujnik temperatury jest podłączony do płyty sterującej.
10. Od płytki do rozrusznika magnetycznego doprowadzony jest kabel.
11. Całość konstrukcji ukryta jest w obudowie wykonanej z blachy stalowej ocynkowanej lub stalowej.