Изготовление котла из газового баллона своими руками
Отопительные твердотопливные котлы на дровах сегодня являются лучшей альтернативой коммунальным системам теплоснабжения.
Многие относятся к таким агрегатам, как чему-то отжившему и неэффективному, хотя это совсем не так. Современные дровяные котлы, это уже не те русские печи с низким КПД и большим расходом топлива.
Их место давно заняли топки с длительным горением, функционирующие по принципу газогенерации. Сегодня в торговой сети находится достаточно много разных модификаций котлов с длительным горением, но важно то, что эти простые агрегаты можно сделать в домашних условиях, например, котел из газового баллона.
Современные отопительные котлы на дровах
Традиционные твердотопливные котлы, работающие на дровах, считаются самыми известными среди аналогичных устройств. Они имеют обычную конструкцию из топочной камеры большого объема и чугунного теплообменного аппарата.
Их основными преимуществами являются простой тепловой цикл работы и энергетическая независимость. Можно также подключить газовый котел к баллону с пропаном, если дополнительным топливом будет выступать сжиженный газ, а в комплекте к твердотопливному котлу будет находиться специальная горелка для газа или даже масла, когда потребуется отрабатывать отходы ГСМ.
Тем не менее, у них есть и существенный недостаток, небольшой период работы с одной загрузкой топлива не более 3-4 часов, кроме того они никогда не выполняются настенными.
Пиролизные твердотопливные отопительные агрегаты — предназначены для работы на дровах преимущественно твердых пород. Такие источники отопления укомплектованы двумя камерами сгорания, в первой протекает первичное горение с дефицитом кислорода, который запускает процесс пиролиза с генерацией газа. Во второй пиролизный газ догорает, что повышает КПД котла до 90% и время работы на одной засыпке до 8 часов.
Дровяные котлы длительного горения — предназначены для работы на любом пиломатериале, время работы с одной загрузкой топлива от 12 часов до нескольких дней.
Подобный эффект достигается за счет специальной камеры сгорания, в которой организован процесс верхнего горения, в результате чего дрова медленно тлеют. Продлевает время работы большой топочный объем, способный загрузить порядка 50 кг дров.
Теплообменник для котла на дровах
Теплообменные аппараты довольно часто считают "сердцем" твердотопливного котлоагрегата. Он забирает тепло у дымовых газов через стенки подогревателя и отдает циркулирующему внутри корпуса теплоносителю.
Теплообменники могут изготавливаться из чугуна или стали, первый имеют большую цену и обладает высокими показателя тепловой эффективности, продолжительностью работы и выносливостью.
Такой аппарат крупногабаритный, обладает определенной инертностью и при нагреве, и в процессе охлаждения. Чугунные агрегаты, неприхотливы, и проявляют антикоррозионную стойкость. При правильной эксплуатации устройство может безаварийно работать около 30 лет.
Стальные теплообменники выполняются из труб и листовой стали толщиной до 6 мм. Они предназначены для открытых систем отопления, работающих с естественной циркуляцией теплоносителя, подвержены коррозии и могут работать не более 15 лет.
Требования к топливу
Дровяное топливо для твердотопливных котлов группируются по типам: однородное и смешанное. Примесь прочих видов дерева в первой категории должна быть не выше 5%, от общей кубатуры партии. Далее дрова подразделяются по влажности: сухие до 25%, полусухие от 25 до 34% и сырые свыше 35%.
Сухими принято считать дрова, пролежавшие на складе более 12 месяцев после заготовки. Полусухими являются лесоматериал весенней заготовки, со сроком хранения не менее 6 месяцев.
Для работы твердотопливных котлов необходимо, чтобы дрова были сухой категории, это связано с тем, что в устройствах пиролизных и длительного горения, работающих при низких топочных температурах, влажные дрова интенсивно выделяют влагу, которая скапливается в нижней части топки, соединяясь с окислами серы и азота.
Таким образом она превращается в кислоту, которая разъедает стенки топочной камеры и сварочные швы. Через трещины в последних, в помещение могут попадать угарный газ и агрессивная кислота.
Особенности конструкции и работы пиролизного котла
Пиролиз — это технологический процесс сухой перегонки топлива. Принцип немного отличается от работы агрегата по технологии длительного горения, тем не менее, итоговый результат у них одинаковый.
В устройстве оборудовано 2 камеры сгорания, в первой процесс горения протекает с дефицитом кислорода, дрова тлеют с образованием пиролизного газа. Далее они направляются во вторую камеру, где сгорают с вторичной подачей воздуха.
Для того чтобы реализовать принцип пиролизного горения, первую камеру выполняют с большим объемом. Она предназначается для загрузки дров или любой отработки деревообрабатывающего производства, поджига, обсушивания, а также тления с выделением древесного газа.
В начале розжига заслонку на дымовой трубе открывают полностью, поэтому уходящие газы без ограничений попадают в атмосферу, подобно тому как это происходит в обычном твердотопливном котле. Вслед за тем, как дрова загорятся, заслонку перекрывают, и агрегат работает в газогенераторном цикле.
Вторая камера выполняется меньшего объема, в ней с помощью форсунки происходит сжигание пиролизного газа, поступающего из первой камеры. Сюда также подается принудительно воздух для вторичного сжигания. Путем изменения объема поступающего воздуха регулируют тепловую мощность агрегата и температуру подающего теплоносителя.
Котлы длительного горения с водяным контуром
Устройства котлов длительного горения могут отличаться размерами, продолжительностью горения на 1-й закладке, числом контуров циркуляции теплоносителя, конструкционным строением, функциональностью автоматики или её отсутствие.
Метод сжигания дров в таком агрегате практически не меняется и базируется на принципе верхнего горения. Для этого через специальную подвижную трубу в зону горения подается воздух.
Сама камера сгорания выполнена в форме водяной рубашки, в которой происходит нагрев воды для циркуляции в системе отопления. В дорогих котлах такая теплообменник чаще всего выполняется из чугуна, что даёт возможность стремительно нагревать воду и долго поддерживать рабочий температурный режим.
Дымовые газы выбрасываются в атмосферу через систему газоотвода. На трубе устанавливается заслонка, которой регулируют интенсивность процесса сгорания.
Таким образом, поддерживают температуру теплоносителя и тепловую мощность котла, при этом подключать электродутьевое устройство не требуется.
Делаем котел из пропанового баллона своими руками
По отзывам пользователей, такой твердотопливный котел считает очень экономичным и эффективным устройством, хотя он не двухконтурный и работает без принудительного наддува. Это объясняется тем, что качество любого котла во многом определяется конфигурацией топки.
Безупречная практически во всех отношениях топочная камера имеет — круглое сечение. В интернете достаточно видео и фотоматериалов, чтобы выбрать достойную модель для частного дома.
Конечно начинающему мастеру это будет выполнить не под силу, а вот домашним умельцам, имеющим навыки работы со сваркой и слесарным инструментом будет по плечу, разумеется, при обязательном выполнении требований пожарной безопасности.
Следует признаться, что рекомендаций по узакониванию таких устройств нет, а требования пожарной безопасности к ним очень строгие. Тут собственнику помещения придется принимать самостоятельно решение об обустройстве такого отопителя.
Расчёт параметров: чертежи и рекомендации
После того как пользователь выберет нужную ему модель, нужно будет скачать из сети чертеж для выполнения конструкции. Затем выбирают 50-литровый пропановый баллон, при этом он должен быть цельнометаллическим.
Основные параметры и особенности изготовления котла:
- Дымоотвод выполняют из трубы Д 100-125 мм и толщиной стен 4 мм.
- Расположение дымохода должно быть вертикальным или немного смещенным, устанавливается в боковую стенку, на уровне нижнего горения топлива.
- Топка загружается сверху, для этого изготавливается крышка с ручками.
- Зольная камера оснащается дверцами, для противопожарных целей, используются для регулировки подачи воздуха.
- Колосниковая решетка — чугунная заводского изготовления, устанавливается для поддержания горящих дров и подачи воздуха в зону горения.
- Теплообменный аппарат из стального листа в форме "водяной рубашки", размещается вдоль дымовой трубы.
Необходимые материалы и инструменты
Для того чтобы выполнить обвязку газового котла для отопления от газового баллона с водяным контуром из газового баллона потребуются:
- Большой газовый баллон.
- Труба для дымоотвода.
- Сталь листовая, для выполнения теплообменника, дверцы зольной камеры.
- Штуцера для входа выхода теплоносителя и подключения первичных датчиков по температуре и давлению.
- Металлический прут для ручек на верхнюю крышку.
- Шарниры для дверцы печки.
- Датчики по температуре и давлению.
- Асбестовый шнур для уплотнения крышки и дверцы, чаша для приготовления уплотнительного раствора.
- Болгарка.
- Сварочный аппарат.
- Набор слесарных инструментов.
Пошаговая инструкция
Прежде чем начинать работу с пропановым баллоном, нужно удостовериться, что он не является опасным, из-за остатков сжиженного газа. Лучше если этот баллон будет предварительно подготовлен на ремонтном участке горгаза, где имеются специалисты, которые знают, как правильно работать с таким взрывоопасным оборудованием.
В противном случае баллон на открытом воздухе должен пройти определенную обработку:
- Открывают вентиль, переворачивают баллон вверх дном и ждут, пока сжиженный газ полностью вытечет из него.
- Отвинчивают клапан от баллона.
- Опять ждут, пока окончательно выйдет газ.
- Заливают газовый баллон водой на сутки, чтобы вода полностью вытеснила остатки газа.
- На следующий день сливают воду, после чего на нем можно будет проводить сварочные и слесарные работы.
Газовый котел для отопления от газового баллона своими руками, алгоритм выполнения:
- Срезают верхушку баллона, отшлифовывают края, выполняя их ровными.
Источник фото: https://www.youtube.com/watch?v=2YdZppaSALo - Дрова загружаются через верх, поэтому выполняют верхнюю крышку и усаживают ее с помощью асбестового шнура.
- Выполняют дверцу для зольной камеры и поддувала, с помощью угловой болгарки.
- Просверливают отверстие для защелки.
- Используют угловую шлифмашину, чтобы выполнить отверстие для дымохода.
- Устанавливают дымовую трубу.
- Устанавливают на нее внешний мини теплообменник, типа водяной рубашки.
- Устанавливают на теплообменник термометр цифровой для контроля температуре в баке.
- Устанавливают предохранительный клапан для защиты системы от превышения давления
- Уплотняют все сочленения асбестовым шнуром.
- Устанавливают установочные ножки для устойчивого размещения над уровнем пола.
Правила эксплуатации оборудования
Дровяной котел длительного горения, выполненный из газового баллона, относится к пожароопасному оборудованию, на него распространяются правила эксплуатации водяных котлов с температурой до 115 С.
Несколько полезных советов по профессиональному и экономичному обслуживанию котла:
- Агрегат устанавливают в 30 см от уровня пола, от стен не менее 70 см, перед фронтом для обслуживания котла свободное расстояние должно быть не менее 100 см.
- В дымоходе устанавливают регулировочный шибер для уменьшения/увеличения силы тяги.
- Красить котел не обязательно, но в случае, когда нужен эстетичный вид — краску нужно применять исключительно жаростойкую.
- Котел должен иметь под собой несгораемое основание, близлежащие стены также должны быть обработаны негорючими материалами.
- При работе котла в помещении должна быть надежная естественная трехкратная вентиляция воздуха.
Как увеличить КПД
Для увеличения КПД твердотопливного котла выполненного из пропанового баллона работу ведут по двум направлениям: увеличения теплосъема, то есть снижение температуры уходящих газов и сокращения потерь тепла.
Существует ряд вариантов для того, чтобы увеличить КПД твердотопливных котлов, работающего на дровах с водяной рубашкой:
- Реконструкция размера дымохода. Его надо выполнить повыше, идеальное расстояние от котла до конца трубы - 6 м.
- Установить дефлектор, который не только защищает котел от осадков, но и увеличивает тягу.
- Для сохранения тепловой энергии в конструкцию трубы ставится заслонка, регулирующая подачу воздуха в топку.
- Котлы усиливают теплообменными аппаратами в виде водяных рубашек. Существуют такие устройства, которые надеваются прямо на дымовую трубу.
Таким образом, эффективность таких самодельных устройств можно увеличить без содействия специалистов и больших финансовых вложений.
Главное придется немного поэкспериментировать, потому что конкретные результаты будут зависеть от вида топлива и геометрии котла. В этом вопросе также важно не перестараться, так как снижение температуры уходящих газов ниже 55 С вызовет обильное образование кислого конденсата в дымовых газах.
Кислота будет стекать по стенкам дымовой трубы и топки и способна вывести из строя не только топочную камеру, но и дымоотводящую систему.
