Návrhy vykurovacích kotlov na kachlové vykurovanie. Z akých materiálov a ako si vyrobiť kotol na ohrev vody pomocou dreva sami. Konštrukcia kotla na pelety zahŕňa

Nie je vždy možné organizovať plynové kúrenie v súkromnom dome a náklady na elektrické vykurovanie neumožňujú jeho použitie. Majitelia bytov navyše často chcú mať záložný vykurovací systém, aby znížili svoju závislosť od dodávok energie. V takýchto prípadoch sa majitelia domov obracajú na rokmi overený staromódny spôsob vykurovania na tuhé palivo. Tu vzniká otázka, ktoré vykurovacie zariadenie na tuhé palivo umožní efektívne vykurovať dom.

Zariadenia na tuhé palivá

Porovnávacia analýza vykurovacích zariadení: kotol alebo kachle

Základné definície

Pečieme

Vykurovacia jednotka, ktorej prevádzka je založená na spaľovaní tuhého paliva, pri ktorom dochádza k uvoľňovaniu tepelnej energie a jej následnému prenosu do atmosféry miestnosti, sa nazýva pec. Konštrukcia moderných pecí umožňuje dosiahnuť najvyššiu možnú účinnosť zariadení tohto druhu. Ich účinnosť môže byť až 90%, čo do určitej miery závisí od schopností kúrenára.

Všeobecne sa uznáva, že výkon pece je dostatočný iba pre domy s malou plochou, nie viac ako 70 metrov štvorcových. Ich vylepšené konštrukcie súvisiace s Kuznecovovými systémami dokážu vykurovať veľké plochy, ktorých veľkosť je viac ako 150 m2. Napriek jednoduchosti Buleryanovho dizajnu má výraznú silu a atraktívny vzhľad. Buleryan je typ, ktorý má určité konštrukčné prvky vo forme prítomnosti rúr namontovaných v kovovom plášti. Pohybom vzduchu cez tieto potrubia sa miestnosť ohrieva konvekciou.

Kuznecovova pec sa vyznačuje použitím špecifického mechanizmu na pohyb spalín v dôsledku vlastnej hmoty. Toto zariadenie vytvára zvýšený tlak a turbulencie, čo umožňuje zvýšený prenos tepla cez jeho steny. To zvyšuje účinnosť a znižuje spotrebu energie. Dizajn harmonicky zapadá do interiéru miestnosti.

Kotol

Hlavným rozdielom medzi kotlami a pecami je spôsob prenosu tepla. V tomto prípade sa chladiaca kvapalina ohrieva, čo následne prenáša tepelnú energiu do vykurovaných miestností. Generátor tepla sa teda priamo nezúčastňuje na vykurovaní priestorov. Kotol na tuhé palivá má technickú schopnosť vykurovať veľké plochy. Vo väčšine prípadov sa ako chladivo používa voda, možno použiť nemrznúcu zmes alebo olej, čo je menej bežné. V domoch s veľkým počtom miestností a veľkým počtom podlaží sa uprednostňuje použitie kotlov. Niekedy je použitie kotlov jediným možným spôsobom, ako organizovať vykurovanie pre súkromnú bytovú výstavbu.

Inštalácia vykurovacích zariadení

Pečieme

Položiť sporák je možné pri stavbe domu, ale jeho výstavba v už dokončenej budove je veľmi problematická. Výnimkou sú kovové konštrukcie pecí. Proces ich inštalácie je spojený s potrebou vytvorenia komína. Pokladanie tradičnej tehlovej pece si vyžaduje kreatívny prístup, ktorý sa odchyľuje od štandardných prevedení. Tiež je potrebné prispôsobiť dizajn zariadenia, vykonávaný podľa systému Kuznetsov. Dispozícia musí byť vykonaná tak, aby boli priestory napojené na kachle. Pri konštrukcii kachlí je tiež potrebné zabezpečiť základ a priechod pre komín.

Kotol

Konštrukcia kotlov nemá žiadne špeciálne požiadavky na dispozičné riešenie domu, to znamená, že môžu byť inštalované v dome, ktorý je už uvedený do prevádzky. Ak sa ako alternatíva plynového kotla použije kotol na tuhé palivá, potom je možné ich prepojiť do jedného spoločného systému. Na prechod z jedného druhu paliva na druhý stačí prepnúť prívod chladiacej kvapaliny.

Inštalácia kotlového zariadenia zahŕňa zorganizovanie samostatnej miestnosti. Kotol musí byť vybavený komínom a miestnosť musí byť vybavená ventilačným systémom.

Organizácia vykurovania kachlí je teda spojená s určitými ťažkosťami, medzi ktoré patrí nedostatok kvalifikovaných špecialistov na kachle.

Obsluha vykurovacích telies

Akákoľvek konštrukcia zariadenia pracujúceho na tuhé palivo vyžaduje údržbu počas prevádzky a periodické zaťaženie nosiča energie. Dodávka paliva môže byť realizovaná automaticky pri použití kotlov, ktoré v každom prípade vyžadujú údržbu.

Nezávislosť od iných zdrojov energie má svoju cenu, ktorá je vyjadrená potrebou ľudskej účasti na prevádzke kotlových zariadení. Palivo by sa malo dopĺňať niekoľkokrát denne v závislosti od konštrukčných prvkov vykurovacieho zariadenia a vykurovaných priestorov. Klasicky riešené kachle vyžadujú viac paliva v porovnaní s kotlami. Kotly na tuhé palivá majú navyše dlhší interval medzi zaťaženiami.

Takáto prevádzka týchto zariadení je zabezpečená zväčšenou veľkosťou ohniska a dokonalejším spaľovaním paliva s použitím originálnych technických riešení. Zníženie počtu záložiek z intervalu 2-3 hodín na 2-3 krát denne je prijateľným ukazovateľom.

Moderné vybavenie kotla zahŕňa automatizáciu, ktorá výrazne zjednodušuje jeho prevádzku. V tomto prípade sa stráca prvok energetickej nezávislosti, pretože automatické riadenie prevádzky kotla vyžaduje dostupnosť elektrickej energie.

Kotly na tuhé palivá majú určité špecifiká týkajúce sa použitia rôznych druhov paliva. Nie je vhodné nakladať uhlie do kotla na drevo a naopak. Univerzálne kotly majú náklady o 30-50% vyššie v porovnaní so špecializovanými zariadeniami.

Pri kúrení drevom ho spotrebúvajú kachle a kotly približne v rovnakom množstve. Kuznecovova pec je ekonomickejšia.

Pri porovnávaní kotlov a pecí nie sú tieto pece jasnými lídrami vo výkonových charakteristikách. V prospech ich použitia na vykurovanie súkromných domov hovoria náklady na vykurovacie kotly, jednoduchosť inštalácie, schopnosť vykurovať väčšiu plochu, ako aj pohodlnejší proces údržby a výrazná životnosť.

Klasifikácia kotlov podľa spôsobu spaľovania paliva

V závislosti od povahy procesov, ktoré sa vyskytujú počas spaľovania paliva v kotle, môžu byť:

• priame spaľovanie;
• pyrolýza;
• dlhé pálenie;
• pelety

Nechýbajú ani konštrukčné riešenia s možnosťou použitia kombinácie rôznych druhov paliva.

Výber kotla

Tradičný kotol

Najlacnejšou možnosťou vykurovacieho kotla je zariadenie, ktorého palivom je drevo alebo uhlie. Najjednoduchšie z nich sú energeticky nezávislé, pretože nevyžadujú elektrickú energiu na prevádzku automatizácie, ktorá je nevyhnutná pre prirodzenú cirkuláciu chladiacej kvapaliny. Nakladanie palivového dreva do zariadenia sa vyskytuje pomerne často, bežná prevádzka vyžaduje čistenie spaľovacej komory a popolníka. Pri spaľovaní uhlia sa interval medzi nakládkami v porovnaní s palivovým drevom zvyšuje. Malo by byť zrejmé, že pre stabilnú prevádzku takéhoto generátora tepla je potrebná výstavba skladu na skladovanie zásob chladiacej kvapaliny.

Pyrolýzny kotol

Náklady na pyrolýzny kotol sú výrazne vyššie ako náklady na klasický dizajn. Je to spôsobené prítomnosťou prídavnej komory potrebnej na realizáciu procesu dodatočného spaľovania paliva počas jeho tlenia. Účinnosť takýchto jednotiek môže dosiahnuť 85% a frekvencia nakladania je asi 8 hodín. Takéto ukazovatele sú jasnými výhodami pyrolýznych kotlov.

Pri prevádzke týchto zariadení je dôležité, aby vlhkosť dreva nepresiahla 25 %. V opačnom prípade kotol stráca všetky svoje výhody pri vyšších nákladoch na zariadenie.

Dlho horiaci kotol

Charakteristickým znakom kotlov s dlhou dobou horenia je smer spaľovania paliva. Môže sa vyskytnúť buď zdola nahor alebo v opačnom smere. Pri použití dreva môže dôjsť k horeniu 12 hodín, pri použití uhlia až dva dni. Táto okolnosť značne zjednodušuje prevádzku zariadenia. Jeho účinnosť je pomerne vysoká, účinnosť je na úrovni 75%.

Takú dlhú dobu horenia bolo možné dosiahnuť zväčšením veľkosti ohniska a špeciálne organizovaným prívodom vzduchu do jeho priestoru. Výhodou tohto kotla je zároveň jeho nevýhoda, nakoľko nie je možné prikladať palivo počas spaľovacieho procesu, kým predchádzajúca záťaž úplne nevyhorí.

Kotly na pelety

Z hľadiska nákladov sú tieto vykurovacie zariadenia najdrahšie. Zároveň je úroveň automatizácie pre takéto jednotky maximálna. Údržba zariadenia nevyžaduje neustály ľudský dohľad. Je dôležité, aby bol v bunkri dostatočný počet peliet, potom po dobu jedného až šiestich dní bude spaľovanie prebiehať automaticky. Výhodou kotla na pelety je jeho účinnosť a vysoká účinnosť, ktorá sa pohybuje na úrovni 80-85%.

Potrubie kotla

Potrubie kotla na tuhé palivá vlastnými rukami je súbor zariadení a častí potrebných na vytvorenie vykurovacieho systému. Okrem kotla obsahuje potrubia, vykurovacie a riadiace prístroje, expanznú nádrž a ďalšie prvky.
Páskovanie je potrebné na dosiahnutie nasledujúcich cieľov:

• zabezpečenie cirkulácie chladiacej kvapaliny a rovnomerné rozloženie tepla v priestoroch;
• bezpečnosť a kontinuita prevádzky;
• nedostatok vzduchu v systéme;
• vytváranie podmienok pre organizovanie viacerých okruhov.

Schémy cirkulácie chladiacej kvapaliny

Potrubie kotla je možné vykonať pomocou rôznych systémov. Jeden z nich zahŕňa použitie gravitačného okruhu a používa sa na organizáciu vykurovania v malých domoch. Chladivo sa pohybuje potrubím prirodzene. V tomto prípade je kotol umiestnený v bode pod radiátormi. Na zabránenie vodného rázu sa používa expanzná nádrž. Na stabilizáciu tlaku v systéme je možné použiť čerpadlo.

Ďalšia možnosť potrubia kotla s vlastnými rukami využíva prirodzenú cirkuláciu kvapaliny vo vykurovacom systéme. Hlavnou podmienkou implementácie tejto schémy je pridanie chladiacej kvapaliny z napájacieho okruhu do spätného vedenia. To je možné pri inštalácii trojcestného ventilu.

Register výmeny tepla

Urob si svojpomocne výmenník tepla pre kotol je jednou z jeho hlavných častí, od toho závisí výkon celého systému. Kotly inštalované v súkromných domoch môžu byť vybavené výmenníkmi tepla vo forme vodného plášťa, vyrobeného rúrkovo, horizontálne alebo vertikálne.

Komíny pre kotly

Požiadavky na komín kotla na tuhé palivá s vlastnými rukami podliehajú všeobecným požiadavkám. Nemal by byť vyrobený s malým prierezom, aby bol ťah na dostatočnej úrovni. Príliš široký komín vytvára riziko vniknutia studeného vzduchu do ohniska a ochladzovania systému.

Domáce inštalácie na tuhé palivá sa stávajú mimoriadne populárne. Dôvodom sú rastúce ceny energií. Na rozdiel od elektriny a plynu sú uhlie a palivové drevo stále cenovo dostupné. Dopyt po takýchto zariadeniach rastie a náklady sa zodpovedajúcim spôsobom zvyšujú. Rast ceny znamená, že nie každý si ho môže kúpiť. Alternatívou k drahým modelom môžu byť domáce kotly na vykurovanie súkromného domu, vyrobené podľa výkresov, schém a výpočtov zariadení, ktoré už boli testované v praxi. Sú lacnejšie, ale fungujú rovnako dobre ako továrenské.

Typy zariadení na tuhé palivá

Existujú štyri typy zariadení na tuhé palivá. Každý z nich má svoj vlastný dizajn, účinnosť, okruh a údržbu. Zoberme si všeobecnú schému a princíp fungovania každého z nich:

• Klasický kotol na tuhé palivá s liatinovým alebo oceľovým výmenníkom a účinnosťou 85%. Princíp činnosti spočíva v tom, že do ohniska sa nakladá palivové drevo alebo iné tuhé palivo. Počas spaľovacieho procesu sa ohrieva voda v zásobníku, ktorá vstupuje do vykurovacieho a teplovodného systému. Na odstránenie dymu dizajn obsahuje komín.
• Vykurovacia jednotka na pelety s účinnosťou 90% a automatickým podávaním paliva systémom zásobník + šnek, čo je jej výhoda a nevýhoda zároveň. Faktom je, že je ťažké urobiť takýto dizajn vlastnými rukami.
• Pyrolýzny kotol sa líši v princípe fungovania: proces spaľovania prebieha v dvoch fázach. V prvom horí palivo s nedostatkom kyslíka, čo vedie k tvorbe pyrolýznych plynov, ktoré vstupujú do ďalšej komory. V dôsledku ich spaľovania sa uvoľňuje aj teplo. Ide o efektívnejšiu a ekonomickejšiu jednotku s účinnosťou 92 %.
• Vykurovací generátor tepla s dlhým spaľovaním je štruktúra, v ktorej sa proces spaľovania vyskytuje v niekoľkých fázach. Do ohniska sa vloží veľké množstvo paliva. Najprv tlčie s minimálnym kŕmením. Výsledné plyny vstupujú do spaľovacej komory a vznietia sa vďaka aktívnemu dodávanému kyslíku. Výroba veľkého množstva tepla je uľahčená tým, že drevo začína zhorieť zhora.

Pyrolýzne vykurovacie systémy sú efektívnejšie a šetria palivo, ale klasickú verziu s priamym spaľovaním dreva si vyrobíte jednoduchšie

Princíp fungovania a výhody

Prax používania zariadení na tuhé palivá s vodným okruhom ukazuje, že najjednoduchšou a najprijateľnejšou možnosťou je výroba a používanie klasických domácich zariadení s priamym spaľovaním pomocou dreva na vykurovanie domu.

Domáce inštalácie na tuhé palivá na vykurovanie súkromného domu sú dobrou alternatívou k drahým plynovým a elektrickým zariadeniam

Výhody vlastnej inštalácie

Okrem úspory peňazí má výber domácej inštalácie aj ďalšie výhody:

• Profesionálne vyrobený z vysoko kvalitných materiálov a komponentov, tepelný generátor odolá kritickému zaťaženiu pri nadmernom tlaku až do 4 atm. Takéto situácie nastávajú, keď voda vrie v plášti a výmenníku tepla v dôsledku zastavenia cirkulácie chladiacej kvapaliny, ku ktorému dochádza z rôznych dôvodov. Dôsledkom vysokého tlaku pary môže byť prasknutie výmenníka tepla v slabom mieste.
• Pri vytváraní konštrukcie vlastnými rukami je možné ju vylepšiť podľa vašich požiadaviek, vykurovacieho systému a dostupného typu paliva.
• Modernizácia zariadenia sa vykonáva postupne. Po roku úspešnej prevádzky základného modelu ho môžete zautomatizovať pridaním automatizačnej súpravy. Deje sa tak počas prestávok medzi vykurovacími sezónami. V budúcom roku budú zavedené nové zmeny na zlepšenie systému.

Správne vybavený systém vykurovania, praktický, spoľahlivý a hospodárny kotol vyrobený vlastnými rukami zaistí pohodlie a pohodu vo vašej domácnosti na dlhé roky

Princíp činnosti základnej vykurovacej jednotky

Princíp činnosti je jednoduchý: palivové drevo sa vloží do ohniska, zapáli sa a spaľuje prirodzeným ťahom komína. Teplo sa prenáša do vodného plášťa a výmenníka tepla. Intenzita spaľovania sa reguluje pomocou popolníkových dvierok, ľudovo nazývaných popolník. Množstvo vzduchu vstupujúceho do ohniska cez rošt sa odmeria otvorením práve týchto dvierok. Výmenník tepla funguje nasledovne: spaliny s vysokou teplotou prechádzajú cez dymové trubice a odovzdávajú teplo vode, ktorá ich umýva.
Klasický základný dizajn je iný:

• jednoduchosť výroby;
• jednoduchosť údržby;
• neobmedzuje vlhkosť palivového dreva;
• udržiavateľnosť, schopnosť modernizovať a odstraňovať nedostatky zistené počas prevádzky.

Objem spaľovacej komory je určený výpočtovou metódou pre vlastné podmienky alebo na základe hotového výpočtu na výkon agregátu, vykurovanú plochu a pod. Súčasťou spaľovacej komory je komora na odvod horúcich plynov, cez ktorú sú privádzané do komína na ďalší odvod.

Konštrukcia klasického vykurovacieho kotla je pomerne jednoduchá. Toto je najdostupnejšia možnosť, ako si to vyrobiť sami

Výrobné vlastnosti a výber materiálov

Okrem vedomostí, zručností, výkresov a schém musíte na výrobu vykurovacích zariadení zásobiť aj materiály a nástroje. Čo je potrebné na výrobu zariadenia?

Materiály a nástroje na výrobu zariadení

Materiály:

• Žiaruvzdorné oceľové dosky s hrúbkou 4-5 mm na vytvorenie ohniska.
• Oceľové plechy hrúbky 2-3 mm na výrobu korpusu.
• Oceľové rúry pre výmenník tepla, ktorých dĺžka a priemer sa vypočítavajú individuálne.
• Kovové rúry pre komín.
• Oblúková doska a rošt.
• Dvierka spaľovacej komory popolníka.
• Tepelne odolná tehla.
• Cementový roztok.

Nástroje

• Zváracie zariadenie so zásobou elektród.
• Zariadenie na rezanie plynom.
• Brúska s kotúčmi.
• Stroj na ohýbanie rúr.
• Vodováha, páska, fixka.

Domáce kotly na vykurovanie súkromného domu sú zvyčajne vyrobené z kovu. Je takmer nemožné vyrobiť liatinový krb doma, nákup nového bude drahý. Mnoho majiteľov domov si ich objednáva od remeselníkov, ktorí sa špecializujú na výrobu vykurovacích zariadení. Aby sa v budúcnosti nevyskytli chyby v prevádzke vykurovania, odporúča sa zúčastniť sa procesu. Nákup materiálu a komponentov, montáž vykurovacieho kotla, inštalácia a odskúšanie hotového zariadenia musí prebiehať za vašej prítomnosti.

Keďže spaľovacia komora zariadenia na tuhé palivo má veľmi vysokú teplotu, je vyrobená z drahej legovanej žiaruvzdornej ocele (nehrdzavejúca oceľ) s hrúbkou 5 mm. Aby sa ušetrili peniaze a zjednodušili zváracie práce, namiesto nehrdzavejúcej ocele sa často používajú obyčajné hrubé oceľové plechy. Takéto výrobky sú krátkodobé a oceľové steny sa môžu deformovať v dôsledku zmien teploty.

Spoľahlivá a efektívna domáca inštalácia na tuhé palivo bude stáť menej ako továrenská

Dôležité! Dodatočnú ochranu komory zabezpečujú ohňovzdorné tehly. V tomto prípade je ohnisko väčšie.

Vodný plášť je vyrobený z obyčajného kovu St 20 hrúbky 3 mm. Táto oceľ sa používa pri výrobe rúr na horúcu vodu a paru. Preto sú pre výmenník tepla vhodné dymovody s priemerom 48-76 vyrobené z rovnakej triedy ocele. Dizajn košele by mal byť čo najpevnejší. Táto kvalita je zabezpečená privarením výstužných rebier na vonkajšie steny ohniska v krokoch po 120-150 mm. Vonkajšie steny nádrže sú tiež privarené k rebrám.

Poznámka! V prípade výpadku prúdu fungujú domáce kotly na ohrev vody v súkromnom dome v režime núteného obehu. Tuhosť je potrebná, aby sa obal plášťa pri vare nenafúkol a odolal tlaku pary.

Dvierka dúchadla a ohniska musia byť dvojvrstvové. Medzi kovové vrstvy je potrebné vložiť tepelnoizolačnú vrstvu z azbestu, čadičového vlákna alebo ich kombináciu. Rovnaké materiály možno použiť na izoláciu tela. Pánty na dverách sú nastaviteľné a vybrania sú utesnené azbestovou šnúrou. Aby ste si nepopálili ruky, uzamykacie rukoväte sú vybavené ebonitovými alebo textolitovými tryskami.

Ako pripojiť vykurovacie zariadenie

Účinnosť domáceho zariadenia na spaľovanie dreva je zabezpečená dobrým prirodzeným ťahom z komína. Aby bol pracovný ťah dostatočný, musí mať potrubie výšku minimálne 5 - 6 m a priemer potrubia v telese kotla musí byť v priemere cca 150 mm. Pre zjednodušenie zapaľovania v spaľovacej komore je na vonkajšej bočnej stene, obchádzajúc výmenník tepla, vytvorený priamy ťahový kanál s rukoväťou a klapkou.

Dôležité! Priemer otvoru kanála sa musí zhodovať s priemerom komína a musí byť umiestnený oproti jeho odbočke.

Počas prevádzky zohráva dôležitú úlohu správne potrubie vykurovacieho zariadenia. Pri prevádzke gravitačného vykurovacieho systému, ktorý nevyžaduje elektrickú energiu, nebudú žiadne problémy. A predsa je lepšie, ak sa pri zrýchľovaní kotla, aby sa zabránilo tvorbe kondenzácie na vnútorných stenách ohniska, studená voda zo systému nedostala do plášťa.

Kondenzácia, zmiešaná s popolom, sa usadzuje na povrchu a vytvára čierny povlak, ktorý sa ťažko čistí. Preto bude lepšie, ak na výstupe chladiacej kvapaliny z jednotky urobíte obtok s trojcestným termostatickým ventilom nastaveným na 55 alebo 60 stupňov. V tomto prípade chladiaca kvapalina cirkuluje v malom kruhu až do teploty ohrevu 60⁰. Termostat potom začne pridávať studenú vodu zo systému.

Na ochranu zariadenia pracujúceho s elektrickým čerpadlom je do vodného plášťa vyrezaný poistný ventil

Ak vykurovací systém v súkromnom dome pracuje s čerpadlom, potom existuje nebezpečenstvo, že kotol bude vrieť, ak je elektrina vypnutá. Na jeho ochranu je potrebné vykonať niekoľko opatrení:

• Do vodného plášťa nainštalujte poistný ventil, ktorý pri prekročení tlaku uvoľní paru.
• Pre ďalšiu prevádzku čerpadla bude potrebný neprerušiteľný zdroj energie a dieselová elektráreň. Batéria môže fungovať len krátko, takže bez elektrického generátora sa nezaobídete.
• Aby ste zabezpečili prirodzenú cirkuláciu vody zo zásobníka do kotla a zabránili varu, budete musieť nainštalovať zásobník tepla. Po dohorení dreva udrží v dome teplo.

Video: výroba dlho horiaceho kotla na tuhé palivá

Lacný a ľahko použiteľný domáci kotol na ohrev vody drevom je jedinou cenovo dostupnou alternatívou drahej elektriny a plynu. Teplo a pohodlie vo vašom dome budú závisieť od toho, ako dobre je vyrobený a správne nainštalovaný.

Palivové drevo je najdostupnejšie, ekologické a lacné palivo, ktoré človek používa od počiatku vekov. Hlavnými výhodami vykurovacích systémov na drevo sú energetická nezávislosť, vysoká účinnosť a relatívna jednoduchosť obsluhy. Napriek rôznorodosti plynových a elektrických vykurovacích systémov, kotly na vykurovanie dreva nestratili svoj význam a sú obľúbené medzi väčšinou Rusov. Zariadenia na spaľovanie dreva majú ďalšiu nepopierateľnú výhodu - ich jednoduchosť dizajnu, ktorá vám umožňuje ľahko vyrobiť kotol na vykurovanie vášho domova vlastnými rukami. O tom sa bude diskutovať v tejto publikácii.

Dizajn a princíp fungovania

Pred priamym prechodom na pokyny na vytvorenie domáceho kotla na tuhé palivá musíte pochopiť, ako funguje inštalácia kotla na spaľovanie dreva.

V najjednoduchšom kotle na spaľovanie dreva s výmenníkom tepla sa pri horení dreva uvoľňuje tepelná energia, ktorá ohrieva steny výmenníka tepla (vodný plášť) a samotné chladivo. Produkty spaľovania, ktoré prechádzajú cez zberač sadzí, sú odvádzané cez komín. Ťah sa reguluje polohou popolníkových dvierok a komínovej klapky. Výmenník tepla je pripojený k vykurovaciemu systému, ktorý zahŕňa hlavné potrubia, radiátory a expanznú nádrž. Cirkulácia chladiacej kvapaliny sa môže uskutočňovať buď prirodzene alebo násilne zapnutím obehového čerpadla vo vykurovacom systéme (CO).

Jednoduchosť takéhoto kotla je „kompenzovaná“ nízkou účinnosťou tohto dizajnu: väčšina tepelnej energie doslova „letí dolu komínom“ spolu so spaľovacími produktmi. Hlavnou nevýhodou je však nízka úroveň automatizácie: všetky operácie nakladania paliva do ohniska a udržiavanie spaľovacieho procesu sa musia vykonávať ručne. Preto sa systémy pyrolýznych spaľovacích kotlov na spaľovanie dreva považujú za najobľúbenejšie. Vyrobiť takýto vykurovací kotol vlastnými rukami nie je ťažké pre žiadneho domáceho majstra.

Domáci pyrolýzny kotol

Palivo sa okamžite naplní do palivovej komory. V podmienkach nedostatku kyslíka v splyňovacej komore palivo tleje s uvoľňovaním pyrolýzneho plynu. K tleniu dochádza pri uvoľňovaní tepla, ktoré sa vynakladá na ohrev chladiacej kvapaliny vo výmenníku tepla. Pyrolýzny plyn spolu so splodinami horenia vstupuje do prídavného spaľovania, ktoré v tomto prevedení slúži aj ako popolník. Vzhľadom na to, že prístup kyslíka do spaľovacej komory nie je obmedzený, dochádza k spaľovaniu horľavého plynu pri uvoľňovaní vysokých teplôt, v dôsledku čoho sa účinnosť zariadenia výrazne zvyšuje. Celú prevádzku pyrolýzneho kotla možno rozdeliť do štyroch etáp:

1. V prvej fáze sa drevo vysuší a z paliva sa uvoľní pyrolýzny plyn.
2. Druhým stupňom prevádzky tohto zariadenia je spaľovanie zmesi sekundárneho vzduchu a horľavého plynu v prídavnom spaľovaní.
3. Treťou etapou je prechod horúcich plynov cez výmenník tepla.
4. Odstránenie produktov spaľovania, ktoré vydávali leví podiel tepelnej energie.

Podomácky vyrobený kotol na tuhé palivá musí byť vybavený ovládaním a automatizáciou, aby bola jeho údržba čo najjednoduchšia a najbezpečnejšia. Prevádzku zariadenia je možné ovládať zmenou polohy dvierok popolníka a klapky odvodu dymu. Automatizáciu domáceho kotla na spaľovanie dreva zvyčajne predstavuje manometer, odvzdušňovací ventil a dúchací ventil (bezpečnostná skupina). Domáce „Kulibiny“ často vybavujú svoje vykurovacie zariadenia: teplotným snímačom, vďaka ktorému sa zapína a vypína ventilátor primárneho vzduchu, ako aj snímačmi tlaku vo vodnom okruhu.

Trochu odbočíme, pretože vás chceme informovať, že sme zostavili hodnotenie kotlov na tuhé palivá podľa modelov. Viac sa môžete dozvedieť z nasledujúcich materiálov:

Príprava materiálov a nástrojov

Pred zodpovedaním otázky, ako vyrobiť kotol na tuhé palivá sami, by ste sa mali rozhodnúť pre dizajn zariadenia. Najjednoduchšou možnosťou je klasická jednotka spaľovacieho kotla. Inými slovami, „kachle“ s vodným výmenníkom tepla. Za efektívnejšiu jednotku kotla sa považuje klasické spaľovacie zariadenie, rozdelené na dve komory: v spodnej bude prebiehať proces spaľovania dreva; v hornej časti - ohrev vody pre potreby majiteľa.

Po výbere optimálneho návrhu inštalácie vykurovania drevom by ste sa mali rozhodnúť pre veľkosť zariadenia. V ideálnom prípade sú ďalšou fázou vytvárania vykurovacieho kotla vlastnými rukami výkresy, ktoré je možné objednať v špecializovanej organizácii.

Dôležité! Zámerne nezverejňujeme výkresy inštalácie vykurovania drevom. Všetky informácie sú poskytované len na informačné účely.

Výber materiálu

Ak ste zvládli umenie zvárania a možnosť plazmového zvárania, potom na vytvorenie kotla na spaľovanie dreva musíte použiť plech s hrúbkou 3-5 mm. Polotovary kotla sú vyrezané z kovu a zvárané podľa schémy.

Najjednoduchšou možnosťou puzdra je kus hrubostennej oceľovej rúry s hrúbkou 4-6 mm; dĺžka 800 – 1000 mm; s priemerom 300 mm. Roštové tyče a podpery môžu byť vyrobené z výstuže, valcovanej ocele alebo kanálových tyčí. Ďalej budete potrebovať kov na vytvorenie dna kotla (hrúbka 50 mm), veka (hrúbka 3-5 mm), rozdeľovača vzduchu (hrúbka 10 mm), závesu a ventilu. Okrem toho sa musíte zásobiť kovovou rúrou s priemerom 60 mm. Výška potrubia by mala byť o 50 mm väčšia ako výška puzdra. Komín bude vyžadovať oceľové potrubie s priemerom 100 mm.

Na zostavenie jednoduchého kotla na drevo budete potrebovať nástroj, a to:

• Zváračka.
• Výkonná uhlová brúska („Binder“).
• Vŕtačky a vrtáky do kovu.

Proces montáže možno rozdeliť do niekoľkých etáp:

1. Z 50 mm kovu by mal byť vyrezaný kruh zodpovedajúci priemeru puzdra. Po zváraní to bude dno kotla na spaľovanie dreva.
2. Z kovu by mal byť vyrezaný kruh, ktorý má priemer o 20 mm menší ako telo. Potom je potrebné v strede kruhu vyvŕtať otvor s priemerom 20 mm. K otvoru by mal byť privarený kus vzduchového rozvodu (d 60 mm). Na opačnej strane kruhu sú privarené dosky v tvare obežného kolesa.
3. Z plechu hrúbky 3-5 mm sa vyreže kruh, ktorý bude slúžiť ako vrchné veko kotla. V strede kruhu by mal byť vytvorený otvor, v ktorom sa bude potrubie na rozvod vzduchu (d 60 mm) voľne pohybovať.
4. Komín je privarený k hornej časti telesa.

Dôležité! Pre správny odvod dymu je potrebné, aby úsek komínového potrubia v dĺžke 50 cm bol od kotla striktne vodorovný.

Palivo sa vkladá do takéhoto kotla cez horný kryt. Priestor palivovej komory je potrebné zaťažiť čo najtesnejšie, aby nezostali žiadne medzery. Zapaľovanie sa vykonáva cez hornú časť. Hneď ako sa palivo zapáli, mali by ste nainštalovať rozdeľovač vzduchu a horný kryt na ich pôvodné miesta. Keď horí, disk rozdeľovača vzduchu sa zníži, čím sa zvýši tlak v spodnej komore. V dôsledku toho sa zníži množstvo kyslíka v palivovej komore a proces spaľovania sa zmení na pomalé tlenie. Celá konštrukcia tohto kotla na drevo vyzerá takto:

Tip: táto schéma inštalácie domáceho kotla vyžaduje komín. Ak nie je možné usporiadať potrubie na odvod dymu, ale existuje potreba vykurovacieho zariadenia, môžete si vytvoriť jednoduchý indukčný vykurovací kotol vlastnými rukami, ak máte po ruke zvárací invertor.

Vinutie 50-100 závitov by malo byť vyrobené z medeného drôtu s prierezom 2 mm, ktorého jadrom bude oceľová rúrka. Pod vplyvom magnetickej indukcie sa časť potrubia (jadra), cez ktorú sa bude pohybovať chladiaca kvapalina, zahreje.

Zo všetkých vykurovacích zariadení, ktoré sa dnes používajú v každodennom živote, sú kotly na tuhé palivá známe už dlho. Vďaka jednoduchosti ich konštrukcie a princípu fungovania a dostupnosti paliva sa jednotky tohto typu rozšírili. Dnes sa pre mnohých obyvateľov súkromných domov vo vidieckych oblastiach takéto vybavenie stalo akýmsi „záchrancom života“. Neustále rastúca cena plynu v domácnostiach a ťažkosti pri získavaní povolení na inštaláciu plynového autonómneho ohrievača prispievajú k tomu, že dnes minimálne kotly na tuhé palivá nestratili dopyt medzi obyvateľstvom žijúcim v blízkosti zalesnených oblastí ako zdroj palivové drevo.

Kotly na tuhé palivá: vľavo - namontované a fungujúce, vpravo - bez pripojenia k okruhu, v štádiu inštalácie.

Dnes existujú dve možnosti, ako vyriešiť problém autonómneho vykurovania pomocou tuhého paliva: kúpiť hotový továrenský výrobok alebo vyrobiť kotol na tuhé palivo vlastnými rukami. Náklady na modernú high-tech vykurovaciu jednotku sú pomerne vysoké, ale cenový rozsah je široký - od 3 do niekoľkých desiatok tisíc rubľov, čo sprístupňuje zariadenie širokému okruhu spotrebiteľov.

Ak máte určité technické vzdelanie, môžete si kotol na tuhé palivá zostaviť sami pomocou odporúčaní na výrobu modelov týchto zariadení, ktoré sú najobľúbenejšie pre inštaláciu vlastnými rukami.

Koncepcia kotla na tuhé palivá

Domáci autonómny kotol na tuhé palivo je vo všeobecnosti obyčajný sporák inštalovaný v sude s vodou. Hlavnou úlohou takéhoto zariadenia je ohrev kotlovej vody pomocou tepla zo spaľovania dreva alebo uhlia, ktoré bude privádzané do vykurovacích radiátorov domov.

Ale takéto zariadenie, ktoré je lákavé vyrobiť si kvôli svojej primitívnosti, nebude efektívne z hľadiska vykurovania a nebude rentabilné kvôli vysokej spotrebe paliva - najjednoduchšie konštrukcie kotlov majú účinnosť iba 10-15%.

Dôležité! Prevádzka vykurovacieho kotla na tuhé palivo závisí od kvality ťahu a podľa toho aj od prívodného vetrania. Ani dobre vyrobený kotol nebude schopný zabezpečiť efektívne vykurovanie miestnosti, ak nie je vhodne usporiadané vetranie.

Domáce kotly sú zostavené nielen z kovu, ale aj z tehál. Murované zariadenia sa zvyčajne stavajú vo vidieckych domoch, kde sú kladené vyššie nároky na estetiku inštalovaného zariadenia ako v úžitkových alebo technických priestoroch.

Kovové kotly sú najjednoduchšie zariadenia, ktorých výroba umožňuje použitie dostupných materiálov a je možná pomocou dostupných nástrojov. Z toho však nevyplýva, že ich výrobu a inštaláciu je možné vykonať minimálne bez náčrtov obrobkov a komponentov, ako aj jasne vyvinutej technológie - postupnosti, metód vykonávania jednotlivých etáp prípravných a hlavných prác.

Výber konštrukcie vykurovacieho kotla

Vykurovacie kachle a kotly na tuhé palivá, aj keď sú procesy spaľovania podobné, líšia sa funkčnosťou. Vykurovací kotol, na rozdiel od pece, musí nielen vykurovať miestnosť v mieste inštalácie spaľovaním dreva alebo uhlia, ale aj zásobovať vykurovací okruh ohriatou chladiacou kvapalinou. Na splnenie druhej úlohy však nestačí umiestniť výmenník tepla (časť vykurovacieho okruhu) do pece - je tiež potrebné zabezpečiť kontinuitu spaľovania paliva a rovnomernú cirkuláciu chladiacej kvapaliny cez túto špirálu.

Aký dizajn kotla by ste si mali vybrať, aby ste si ho uľahčili sami, s akými ťažkosťami sa stretnete počas pracovného procesu? Tieto otázky môžu byť zodpovedané vo fáze návrhu. Nákresy domácich kotlov na tuhé palivá poskytujú dostatočnú predstavu o tom, ako konkrétny dizajn vyzerá a na čo by ste mali venovať pozornosť pri výrobnom procese.

Každý typ kotlového zariadenia, ktoré beží na tuhé palivo, má svoje vlastné konštrukčné prvky a výrobné nuansy. Pri plánovaní samostatnej montáže vykurovacej jednotky sa musíte rozhodnúť, ktorý dizajn uprednostníte - so spodným alebo horným (hriadeľovým) spôsobom spaľovania.

Jednotky so spodným spaľovaním- ide o zariadenie, v ktorom sú dvierka na nakladanie palivového dreva umiestnené v hornej časti spaľovacej komory, ale horenie paliva prebieha zospodu, v dôsledku čoho sa vrchné vrstvy náplne pohybujú dole vlastnou váhou a dochádza k dohoreniu dym sa vyskytuje v hornej časti. V závislosti od modelu dochádza k pohybu vzduchu cez ohnisko zdola nahor, buď nútený (ventilátor) alebo prirodzený (ťah), čo má za následok nezávislosť od elektrickej siete, ale zníženú účinnosť a menší objem naloženého paliva.

Schematické znázornenie rezu kotlom na tuhé palivo so spodným spaľovaním paliva

V kotloch na tuhé palivá šachtovej konštrukcie sa palivové drevo nakladá cez dvere, ktoré sú umiestnené v hornej časti spaľovacej komory. Takéto jednotky sú vybavené núteným ťahom, ktorý smeruje zhora nadol - vháňa dym do spodnej časti ohniska, kde horí zmiešaný so vzduchom a popri tom sa zahrieva a navyše suší palivo spodných vrstiev. .

Pre samovýrobu je vhodnejšia jednotka so spodným spaľovacím spôsobom, takže pri jej montáži sa zaobídete bez ventilátora na nútený ťah.

Dôležité!Čím zložitejší je návrh zariadenia, tým vyššie sú technologické požiadavky na kvalitu prevedenia jeho komponentov, ktoré by nemali mať odchýlky od konštrukčných parametrov. Proces montáže takejto jednotky nie je menej zodpovedný.

Kotly na tuhé palivá môžu byť podľa spôsobu spaľovania navrhnuté na normálnu prevádzku alebo pracujú s pyrolýzou - procesom rozkladu tuhého paliva na dve zložky a ich následným oddeleným spaľovaním. Ak uprednostňujete druhú, zložitejšiu možnosť, budete musieť vziať do úvahy potrebu inštalácie druhej spaľovacej komory, čím sa zväčšia rozmery ohrievača, a teda bude vyžadovať viac materiálov.

Výber typu vykurovacieho zariadenia je do značnej miery určený typom tuhého paliva, ktoré bude do vykurovacieho zariadenia privádzané. Ak máte po ruke veľké množstvo palivového dreva, bude lepšie, ak bude vami vyrobený kotol určený na spaľovanie dreva. Ak je uhlie dostupnejšie, bude vhodný iný model. Dĺžka horenia náplne a kvalita vykurovania sú dané typom kotla na tuhé palivo, jeho výkonom a prevedením.

Poznámka: Teplota spaľovania uhlia je oveľa vyššia ako teplota palivového dreva, preto je výmenník tepla a teleso kotla na uhlie vyrobené z hrubšej ocele. Alternatívou by bolo postaviť teleso kotla a spaľovaciu komoru zo žiaruvzdorných tehál.

Ak nie je možné vytvoriť vonkajší plášť jednotky z ocele požadovanej hrúbky, racionálnym riešením bude tehlový kotol na tuhé palivá. Obloženie žiaruvzdornými tehlami vytvorí priestrannú, pohodlnú a vysokým teplotám odolnú spaľovaciu komoru.

Výber kotla s dizajnom prijateľnej zložitosti musí byť urobený po analýze technického návrhu a objektívnom posúdení vlastnej kompetencie a schopností. V prípade pochybností, aby sa vylúčila možnosť neoprávneného poškodenia materiálu, je lepšie dať prednosť jednotke s jednoduchou konštrukciou, ktorá je zrejmá z výkresov - aj takýto kotol na tuhé palivá dokáže zabezpečiť domu teplo v chladné obdobie.

Základné požiadavky na dizajn domáceho ohrievača

Vo svojej klasickej forme sa vykurovacia jednotka, z ktorej bude vykurovanie domu prevádzkovať, skladá z nasledujúcich prvkov:

• spaľovacia komora (bunker) na spaľovanie dreva, uhlia, palivových brikiet;
• roštové tyče, cez ktoré sa do spaľovacej komory privádza vzduchová hmota;
• rúrkový výmenník tepla alebo zásobník na kotlovú vodu;
• komín na odstraňovanie produktov spaľovania paliva smerom von;

Dôležitou požiadavkou, ktorá bude musieť byť zohľadnená vo fáze návrhu kotla, je veľkosť spaľovacej komory. Ohnisko autonómneho kotla na tuhé palivá by malo byť priestranné a priestranné. Konštrukcia spaľovacej komory je vypočítaná tak, že palivo v nej umiestnené úplne zhorí bez dodatočného miešania. V tomto ohľade sú výhodnejšie murované kotly, pretože tehla má nižšiu tepelnú vodivosť, čo zaisťuje vyššiu teplotu spaľovania v keramickom ohnisku ako v kovovej jednotke.

Spaľovacia komora musí byť navrhnutá tak, aby maximalizovala koncentráciu tepelnej energie na ohrev výmenníka tepla.

Oceľové ohnisko kotla na tuhé palivo

Ďalším, nemenej dôležitým aspektom pri navrhovaní vykurovacích zariadení je výmenník tepla kotla na tuhé palivá. Účinnosť kotlového zariadenia závisí od konštrukcie tohto prvku, kvality materiálu a prevedenia. Názov výmenníka tepla je určený materiálom jeho výroby - liatina alebo oceľ. Výmenníky tepla týchto jednotiek sú rúrkové konštrukcie s vertikálnymi alebo horizontálnymi rúrkami, ktoré sa bežne používajú, často nazývané vodné plášte.

Nebudeme brať do úvahy liatinové výmenníky tepla, pretože ide o liatu konštrukciu, ktorej výroba doma nie je možná. Môžete však použiť hotové liatinové komponenty odstránené zo starých jednotiek, ktoré boli z nejakého dôvodu demontované. Takáto výmena je bežná pri modernizácii alebo oprave kotla na tuhé palivo.

Na výrobu oceľového výmenníka tepla sa používajú hrubostenné rúry. Rúrka získa požadovanú konfiguráciu ohnutím za tepla alebo použitím ohybov alebo polovičných ohybov vhodného priemeru, spojených s úlomkami cievky elektrickým zváraním.

Schéma inštalácie cievky pre tradičnú jednotku na tuhé palivo poskytne úplnú predstavu o tom, ako by mal výmenník tepla vyzerať a v akej polohe je najlepšie ho nainštalovať.

Postupná výroba kotla na tuhé palivá. Jemnosti a nuansy

Nebudete môcť vyrobiť najhospodárnejší domáci kotol na tuhé palivá, ale môžete vytvoriť vykurovacie zariadenie, ktoré je celkom vhodné na vykurovanie a zásobovanie teplou vodou. Faktom je, že montáž priemyselných výrobkov sa vykonáva na vysoko presných priemyselných zariadeniach zo špeciálne vybraných materiálov pri dodržaní technologických parametrov. Každý továrenský model kotla je založený na presných tepelných výpočtoch. Možnosti práce doma sú neporovnateľne skromnejšie ako v priemyselných podmienkach, preto pri výbere modelu na výrobu treba vychádzať z existujúcej reality, vrátane osobného potenciálu inštalatéra.

Nástroje a materiály

Po nákrese a špecifikácii vykurovacej jednotky môžete určiť zoznam potrebných nástrojov. Či už chcete vyrobiť veľký kotol alebo plánujete zostaviť malé vykurovacie zariadenie na tuhé palivo pre svoju chatu vlastnými rukami, zoznam príslušenstva bude približne rovnaký.

Na prácu budete potrebovať nasledujúce nástroje a príslušenstvo:

• zváračka;
• malá brúska s reznými a brúsnymi kotúčmi (ochranné okuliare);
• elektrická vŕtačka s kovovými vrtákmi;
• plynové kľúče č. 1, 2;
• kladivo;
• súprava otvorených alebo kruhových kľúčov a skrutkovačov;
• kliešte;
• 90 stupňov štvorcových

Hlavným materiálom pri výrobe je oceľ, ktorej hrúbka pre kotol musí byť najmenej 5 mm, pre rošty - od 7 mm.

Okrem toho budete potrebovať:

• oceľový roh 50x50 - pre rám kotla;
• plech z nehrdzavejúcej ocele - ak je v prevedení akumulačná nádrž;
• hrubostenné oceľové rúry s priemerom 32-50 mm - na výrobu špirálového výmenníka tepla.

Kompletný zoznam materiálov a ich spotreby je pripravený vopred na základe technických výkresov.

Výroba skrine a výmenníka tepla

Kotlové teleso, ktoré často funguje ako spaľovacia komora, je základom celej konštrukcie. Na zníženie deformácie stien vplyvom vysokej teploty sú obvodové konštrukcie ohniska vyrobené v dvoch vrstvách so zásypom medzi vrstvami suchého preosiateho piesku, ktorý hrá úlohu fixátora geometrie. Vonkajší a vnútorný plášť ohniska sú vyrobené z rámov, čo tiež zvyšuje tuhosť konštrukcie. Okrem toho na zvýšenie pevnosti steny spaľovacej komory môže byť vonkajšia strana opláštená oceľovým uhlom alebo profilom vo forme výstužných rebier.

Na prednej stene sa pomocou brúsky alebo plynovej frézy podľa výkresu vyrežú dva otvory - pre dvierka násypky a jamu na popol.

Poradte! Pred rezaním oceľového plechu je potrebné urobiť jemné označenie budúcich otvorov s otvormi s malým priemerom (3-4 mm) v rohoch otvorov - to umožní rezanie s väčšou presnosťou.

Po dokončení rezania polotovarov z oceľového plechu a profilu pre puzdro môžete začať vytvárať výmenník tepla. Používame rezané vodovodné potrubia, ktoré sú spojené zváraním do jedného utesneného okruhu. Hlavnou úlohou je vytvoriť utesnený prietokový fragment maximálnej dĺžky na zvýšenie vykurovacej plochy potrubia.

Toto video ukazuje, ako vyrobiť výmenník tepla, správne umiestniť potrubia a vykonávať zváranie.

zhromaždenie

Keď sú všetky konštrukčné prvky pripravené, začína sa montáž, ktorá sa najlepšie vykonáva na mieste, kde je jednotka inštalovaná - niekedy rozmery a hmotnosť hotového zariadenia neumožňujú jeho presun z miesta montáže na konečné miesto.

Najčastejšie sa kotol inštaluje na špeciálne skonštruovaný betónový základ, pričom jednotka je pripevnená privarením k zabudovaným častiam - kotvám. Inštalácia začína inštaláciou rámu, po ktorom je vybavený komponentmi a obkladovými plechmi. Všetky zvárané spoje sú vyrobené zrážaním hrán a opracovaním zvarov - odstraňovanie trosky a brúsenie.

Poznámka: Po zložení krytu sa vykoná dôkladná vizuálna kontrola jeho tesnosti, na základe výsledkov ktorej sa vykoná dodatočné zváranie švíkov.

Roštové tyče (oceľový rošt) a výmenník tepla sú inštalované v hotovom kryte, ktorý je spojený zváraním s vykurovacím okruhom.Pri montáži špirály je dôležité dodržať konštrukčný uhol jej sklonu, inak vzniknú prekážky k prirodzenej cirkulácii chladiacej kvapaliny v okruhu.

Dôležité! Výrobu zásobníka z nehrdzavejúcej ocele s jeho vložením do okruhu je lepšie zveriť odborníkom, pretože práca s týmto materiálom si vyžaduje špeciálne vybavenie a praktické zručnosti.

Po dokončení montáže je kotol natretý dvoma vrstvami žiaruvzdorného náteru s predbežnou prípravou povrchu na ochranu pred koróziou.

Vlastnoručne vyrobený vykurovací kotol je odolný a ľahko sa udržiava, čo pozostáva z pravidelného čistenia ohniska od popola a údržby komína.

Záver

Po dokončení montáže a skompletizovaní jednotky so všetkými potrebnými prvkami sa vykoná tlaková skúška vodou pod tlakom, na základe výsledkov ktorej sa odstránia závady a následne sa vykoná súbor prác na uvedení do prevádzky. Zanedbať by ste nemali ani inštaláciu regulátora ťahu, ktorý uľahčí prevádzku kotla na tuhé palivo v rôznych poveternostných podmienkach.

Kotly na tuhé palivá nie sú len spôsobom, ako zabezpečiť autonómne vykurovanie doma, ale aj ušetriť na energetických zdrojoch.

Je naozaj také výhodné vyrábať kotol na tuhé palivá vlastnými rukami? Alebo je lepšie kúpiť hotovú jednotku od spoľahlivého výrobcu? Napríklad na webovej stránke spoločnosti Teplodar https://www.teplodar.ru/catalog/tverdotoplivnye-kotly/ je 11 modelov vykurovacích kotlov na tuhé palivá a 37 ich modifikácií.

Predtým, ako sa inšpirujete myšlienkou vytvorenia kotla na tuhé palivá vlastnými rukami, mali by ste zistiť, aké návrhy sa dnes vo všeobecnosti používajú. Vo všeobecnosti možno všetok existujúci vývoj rozdeliť do 4 skupín:

• tradičné kotly,
• pyrolýzne drevo (plynové generátory),
• dlhé horenie,
• kotly na pelety.

Tradičné dizajny pripomínajú bežnú domácu piecku alebo piecku s nevyhnutným minimom - okienkom na nakladanie paliva, spaľovacou komorou, popolníkom a komínom. Popolník často slúži ako klapka, pomocou ktorej sa reguluje ťah. Žiadna automatika, elektronika, teplomery alebo iné diely pre vás, čo znamená, že je oveľa menšia šanca, že sa niečo pokazí. Hlavným konštrukčným prvkom kotla na tuhé palivá je výmenník tepla, cez ktorý chladivo prijíma „náplň“ tepelnej energie. Výmenník tepla môže byť rúrkový alebo nádrž na vodu z pevných oceľových plechov.

Dnešné kotly však možno nazvať aj tradičnými, ktoré sa vyznačujú zložitejším systémom škrtiacich ventilov a priečok vo vnútri jednotiek - s ich pomocou môžete jemnejšie regulovať ťah vzduchu, ako aj zvýšiť cestu horúceho vzduchu do potrubie. Vďaka priečkam sa zvyšuje účinnosť kotla - zariadenie prenáša viac tepelnej energie do chladiacej kvapaliny a do potrubia vstupuje menej horúceho vzduchu.

Takéto kotly sú prakticky všežravé. Uhlie, palivové drevo, pelety alebo dokonca odpadky - pokiaľ je suchý, pokiaľ horí. Samozrejme, veľmi jednoduché návrhy nie sú ekonomické - ich účinnosť sotva dosahuje 50% a často je len 15–20%. Takéto nízke rýchlosti sú spôsobené tým, že spaľovanie paliva prebieha vo veľmi krátkom čase, uvoľňuje sa príliš veľa tepelnej energie, ktorá jednoducho letí do komína alebo sa chladivo prehrieva. Rovnaké palivové drevo vyhorí v priebehu niekoľkých minút a na udržanie tepla v dome budete musieť úplne naplniť ohnisko palivovým drevom aspoň raz za hodinu. Drevené uhlie horí 2-4 hodiny, pričom opäť uvoľňuje príliš veľa energie. Modernejšie kotly so škrtiacou klapkou a prepážkou túto nevýhodu nemajú, sú schopné poskytovať 80% účinnosť a horieť pri plnom zaťažení až 8–12 hodín v závislosti od materiálu, regulujúc teplotu spaľovania.

Kotly na pyrolýzu pre domácnosť fungujú na rovnakom tuhom palive, ale používajú úplne iný princíp fungovania, dodávajú rádovo viac tepelnej energie a vykurujú dom na jednom lôžku mnohokrát dlhšie. Nie je prekvapujúce, že takéto jednotky stoja jeden a pol až dvakrát viac ako klasické zariadenia na tuhé palivo. Aký je trik? Podstatou činnosti pyrolýzneho (plynogenerátora) kotla je takzvaná suchá destilácia paliva - vplyvom vysokých teplôt a nedostatku kyslíka sa z dreva uvoľňuje pyrolýzny plyn, v spaľovacej komore zostáva drevené uhlie.

Pyrolytická reakcia prebieha pri teplotách od 200 do 800°C a k tomuto procesu dochádza za uvoľnenia tepelnej energie, ktorá sa využíva na sušenie dreva a ohrievanie vzduchu. Potom pyrolýzny plyn vstupuje do spaľovacej komory, kde sa zmieša so vzduchom a zapáli sa - takto sa získa väčšina tepelnej energie. Treba poznamenať, že pri spaľovaní pyrolýzneho plynu sa aktívne uhlie zúčastňuje aj oxidačných procesov, v dôsledku čoho dym vychádzajúci z potrubia neobsahuje prakticky žiadne škodlivé zlúčeniny a pozostáva hlavne z vodnej pary a oxidu uhličitého. Emisie CO 2 do životného prostredia sú však trikrát menšie ako v prípade používania klasických kotlov na drevo alebo uhlie. Pyrolytická jednotka sa bude musieť čistiť oveľa menej často - v procese takéhoto postupného spaľovania paliva sa tvorí minimum popola a sadzí, takmer všetko vyhorí.

Okrem výhod spojených s vysokou účinnosťou je potrebné poznamenať, že vysoké teploty možno získať aj z vlhkého dreva. Po druhé, spaľovacie procesy pyrolýzneho plynu sú ľahko riadené automatizáciou, čo umožňuje včasnú reguláciu intenzity spaľovania a úsporu paliva.

Maximálny výkon pyrolýznych jednotiek sa dosiahne pri použití suchého dreva (10–20% vlhkosť). Všeobecne platí, že používanie surového paliva znižuje výkon kotla takmer o 50 %, pričom spotreba paliva sa zdvojnásobuje. Je možné vyrobiť pyrolýzny kotol pre váš dom vlastnými rukami? Je to nielen ťažké, ale aj nebezpečné - chyby v dizajne môžu dokonca viesť k výbuchu takejto domácej jednotky.

Tento dizajn osloví tých, ktorí nie sú často doma alebo nechcú neustále nakladať palivo. Jednotky s dlhým spaľovaním sú typom kotla na tuhé palivá, v ktorom dochádza k procesu spaľovania (tleniu) v hornej časti vrstvy paliva a vzduch je privádzaný zhora. Pozdĺž celého priemeru puzdra je zabudovaný vodný okruh, vďaka ktorému sa chladiaca kvapalina dobre zohreje bez ohľadu na to, v akej hĺbke dochádza k horeniu. Vďaka spaľovaniu iba vrchnej vrstvy môže kotol pracovať na jedno nabitie dreva až 30 hodín a niektoré modely, ktoré sú vhodné na akýkoľvek druh paliva, dokážu pracovať na uhlí takmer týždeň! Väčšina kotlov neobsahuje žiadne energeticky závislé zariadenia, navyše sú relatívne lacné a môžu byť navrhnuté samostatne.

Je pravda, že takéto konštrukcie majú aj nevýhody, najmä nie je možné prikladať palivo počas horenia kotla. Mokré palivové drevo nie je vhodné na spaľovanie, musí byť dobre vysušené na vlhkosť aspoň 20% a narezané na krátke kúsky. Ak kúriš uhlím, tak len kvalitným uhlím s nízkym obsahom trosky. Ďalšou významnou nevýhodou je obmedzená kapacita jednotiek. Väčšina najobľúbenejších modelov pracuje do 40 kW.

Spomeňme aj kotly na pelety - ide o typ kotla na tuhé palivo, len s tým rozdielom, že namiesto palivového dreva alebo uhlia sa používajú palivové pelety z odpadu z drevospracujúceho priemyslu. Väčšina jednotiek je vybavená špeciálnym zásobníkom, odkiaľ palivo vstupuje do spaľovacej komory automaticky.

Nezáleží na tom, či vyrábate kotol na tuhé palivá vlastnými rukami alebo si kúpite hotový kotol, mali by ste sa snažiť získať jednotku s optimálnymi vlastnosťami. Aké konkrétne ukazovatele by mala mať dobrá jednotka?

Začnime s tým, ktorý výmenník tepla je lepší - oceľ alebo liatina. Doma nemôžete vyrábať liatinu - budete potrebovať nielen zručnosti, ale aj zlievarenské vybavenie, ktoré sa nedá ľahko kúpiť v obchode. Väčšina hotových modelov pre domácnosť je reprezentovaná sekčnými konštrukciami, ktoré sú počas prepravy navzájom oddelené a počas inštalácie sa znova zmontujú. Počas prevádzky je liatina pokrytá takzvanou suchou hrdzou, ktorá spravidla nepostupuje a slúži ako druh ochranného filmu. Mokrá korózia tiež postupuje oveľa pomalšie, čo určuje životnosť liatinových výrobkov - niektorí výrobcovia poskytujú záruku 10 rokov prevádzky, ale vo všeobecnosti môže jeden pre domácnosť trvať 25 rokov. Výhodou liatinových výmenníkov tepla je ich jednoduchšia údržba – je potrebné ich zriedkavo čistiť, keďže ani výrazné karbónové usadeniny neznižujú účinnosť kotla. Oprava kotla alebo zvýšenie jeho výkonu je tiež veľmi jednoduché - výmenou sekcií alebo pridaním ich počtu. Medzi hlavné nevýhody patrí:

• veľká hmotnosť kotla, preto potrebuje dokonca samostatný základ,
• vysoké náklady na dopravu a nepohodlie pri inštalácii,
• strach z tepelného šoku - nevkladajte studené palivové drevo do pece, nedodávajte studenú vodu do horúceho systému atď.,
• vysoká tepelná zotrvačnosť – dlho sa zahrievajú, ale aj dlho ochladzujú.

Oceľ je oveľa pružnejšia ako liatina, a preto sa nebojí teplotných rozdielov, aj keď studená voda preteká spätným potrubím. Vďaka tejto schopnosti je prípustné používať citlivú automatizáciu v kotloch na tuhé palivá vyrobených z ocele. Okrem toho sa takéto kotly vďaka svojej nižšej zotrvačnosti rýchlejšie zahrievajú a rýchlejšie ochladzujú, čo vám umožňuje rýchlo regulovať teplotu v priestoroch.

Oceľové kotly sú monolitickou zváranou konštrukciou, čo komplikuje prepravu jednotky, aj keď vo všeobecnosti je hmotnosť kotla oveľa nižšia a nie je tak náchylný na mechanické poškodenie ako liatinový. Pokiaľ ide o udržiavateľnosť, názory odborníkov sú tu rozdelené - niektorí veria, že po objavení sa úniku je lepšie kotol vyhodiť, pretože doma nie je možné vytvoriť zvar rovnakej kvality ako v továrni, zatiaľ čo iní povedz opak. Zrejme všetko závisí od individuálnej zručnosti pri manipulácii so zváraním. V každom prípade však oprava liatinovej jednotky vyzerá jednoduchšie - stačí vymeniť netesnú časť.

Väčšina liatinových jednotiek je nezávislá od zdrojov energie a medzi oceľovými je ich veľa - sú lacnejšie a nevyžadujú inštaláciu obehových čerpadiel. Je pravda, že pri inštalácii vykurovacích radiátorov by ste sa mali držať špeciálneho systému, aby sa chladiaca kvapalina pod prirodzeným tlakom, ktorý vzniká vo vnútri kotla pri zahrievaní, pohybovala potrubím. Vzhľadom na ich nízke náklady sa takéto kotly odporúča zaobstarať aj vtedy, ak už dom má vykurovaciu jednotku - pomôže vám v čase výpadkov elektriny.

Murovaný kotol na tuhé palivá pre domácnosť je jedným z najjednoduchších a najpopulárnejších vo vidieckych podmienkach. Takéto kotly možno často vidieť v kuchyniach - tam kombinujú niekoľko funkcií. A čo je najdôležitejšie, dokáže to vyrobiť aj človek, ktorý nikdy nezdvihol zváračku.

Medzi nástrojmi budete potrebovať brúsku s kovovými kotúčmi, zváraním, elektródami, kachliarskymi tehlami a maltou na ich kladenie, plechy, uholníky, rúry. Ak naozaj nemáte zváračské zručnosti, je lepšie zastaviť sa iba pri označovaní a rezaní dielov a zváracie práce prenechať skúsenému, znalému človeku. Napriek tomu musia byť zvary vo výmenníkoch tepla veľmi kvalitné.

Výhodou domáceho kotla je, že si sami môžete vypočítať jeho výkon, rozmery a zvoliť rozmery spaľovacej komory paliva. Ak chcete, môžete nainštalovať kachle na varenie alebo kŕmenie hospodárskych zvierat alebo urobiť murovanú klenbu, ktorá bude akumulovať teplo pri spaľovaní paliva a uvoľní ho do systému.

Najčastejšie sa môžete stretnúť s dizajnom horizontálneho registra, ktorý je vyrobený z kruhových rúr s priemerom 40-50 mm a obdĺžnikového profilu. Ten zjednodušuje spájanie rúr a umožňuje vám robiť kvalitnejšie švy.

Ako vyrobiť kotol na tuhé palivá - schéma krok za krokom

Krok 1: Rezanie polotovarov

Pomocou brúsky narežeme rúry a obdĺžnikový profil na kusy požadovanej dĺžky. V častiach obdĺžnikového profilu, ktoré budú slúžiť ako vertikálne stĺpiky, by sa mali urobiť okrúhle otvory pre rúry. To sa vykonáva pomocou plynového rezača. Celkovo potrebujete 4 otvory pre rúrky s priemerom 50 mm v predných stĺpikoch a ďalšie 4 rovnakého priemeru v zadných. Nezabudnite vyrezať otvory pre pripojenie k vykurovaciemu systému. Všetky previsnuté stopy vzniknuté pri zváraní alebo rezaní by sa mali obrúsiť pomocou brúsky, aby nenarúšali cirkuláciu vody.

Krok 4: Kontrola registrácie

Pred inštaláciou výmenníka tepla nezabudnite skontrolovať jeho tesnosť. To sa robí ľahko a jednoducho - konštrukcia je inštalovaná vertikálne, spodný otvor je uzavretý akýmkoľvek vhodným spôsobom a voda sa naleje cez horný otvor. Ak nie sú žiadne netesnosti, môžete bezpečne nainštalovať výmenník tepla.

Ďalej je hotový výmenník tepla namontovaný v tehlovej skrini, ktorá je postavená podľa rovnakých pravidiel ako akákoľvek doska. Medzi tehlou a výmenníkom by mala byť medzera aspoň 1 cm. Je veľmi dôležité umiestniť výmenník tepla tak, aby sa zachovalo mierne stúpanie smerom k miestu výstupu teplej vody. Rozdiel medzi výstupným bodom a pravým predným horným rohom by mal byť aspoň 1 cm.Táto technika je potrebná na zlepšenie cirkulácie chladiacej kvapaliny a zabránenie vzniku vzduchového uzáveru pri plnení systému vodou.

Tehlová stena je umiestnená 3-4 cm nad rúrkami výmenníka tepla. Vrchná časť je pokrytá liatinovým plechom. Komín môže byť kovový alebo murovaný podľa vlastného uváženia – kotol na tuhé palivo je možné zaviesť aj do existujúceho komína.

Všetky domáce vydávajú časť potrebného tepla do komína a čím vyššie a rovnejšie potrubie, tým väčšie budú straty. Ak chcete zvýšiť účinnosť jednotky, prvá vec, ktorú musíte urobiť, je skomplikovať cestu úniku dymu - vyrobiť vykurovací štít, čo je podlhovastý komín, ktorý je na mnohých miestach zakrivený. Prechádzajúc týmito kanálmi dym odovzdáva všetko teplo tehle a tehla zase ohrieva miestnosť. Vykurovacie panely sú často namontované vo vnútorných stenách, čím sa vykuruje niekoľko miestností naraz.

Ale aby ste využili túto príležitosť, musíte buď nainštalovať kotol do suterénu, alebo pripevniť k stene viacstupňový komín, ktorý zaberá veľa miesta. Ďalším spôsobom, ako efektívne využiť tepelnú energiu, je inštalácia ohrievača vody, ktorý vám zabezpečí teplú vodu ohriatu horúcimi plynmi unikajúcimi cez komín. Najjednoduchší spôsob, ako postaviť takúto konštrukciu, je z kovových rúrok rôznych priemerov - menšia rúra umiestnená vo vnútri nádoby z rúry väčšieho priemeru bude slúžiť ako komín a zároveň vykurovacie teleso, odovzdávajúce teplo vode. .

A čo je najdôležitejšie, inštaláciou obehového čerpadla do existujúceho systému automaticky zvýšite účinnosť o 20-30%.

Prirodzená cirkulácia je určite potrebná, keď je dom odpojený od elektriny, no v ostatnom čase zapnite čerpadlo a užívajte si rýchly nárast teploty vzduchu v dome.