Шахтный котел на дровах: устройство и рекомендации по эксплуатации

Главная / Твердотопливные котлы

Назад

Опубликовано: 10.08.2019

Время на чтение: 6 мин

0

5409

Шахтные котлы (ШК) с длительным горением пиролизного типа или котлы Холмова является одной из разновидностей твердотопливных теплогенераторов. Они относятся к классу энергонезависимых и эффективных агрегатов, с принудительным или естественным движением газовоздушной среды.

Обычно, шахтные котлы изготавливаются на промышленных площадках, тем не менее, сегодня существует много конструкций выполненных своими руками умельцами с соблюдением требований нормативов и стандартов в области изготовления и безопасной эксплуатации котельных установок.

Многие устройства комплектуются энергоэффективными функциями с дополнительным контуром нагрева воды и баком-аккумулятором.

• 1 Котёл Холмова
• 2 Принцип работы котла
• 3 Достоинства и недостатки
• 4 Изготовление шахтного пиролизного котла 4.1 Алгоритм создания котла своими руками.

Котел шахтный на дровах: описание и особенности

Агрегат отличается высокой теплоотдачей, быстро обогревает помещение, обслуживается просто. Топка по конструкции напоминает шахту и вмещает в себя большое количество дров. Одной загрузки топлива хватает на 8-12 часов работы теплогенератора.

Поддувало выполнено таким образом, что воздуха подается немного. Его не хватает, чтобы загорелось все топливо, поэтому огонь локализуется на нижнем слое. Свежая порция дров поступает непрерывно. Горение не прекращается, пока не закончится все топливо. Благодаря такой особенности рассматриваемые агрегаты называют котлами длительного нижнего горения.

Верхний слой дров тлеет, образуя пиролизные газы. Они затягиваются воздухом во вторичную камеру, где и сгорают. Тепловая энергия газов и открытого пламени нагревает теплообменник.

Известные аналоги

Помимо перечисленных ранее «Неделька», LIEPSNELĖ, Stropuva, «Стимул», наиболее часто упоминаемыми в сравнении являются котлы «Пересвет», продающиеся по примерно одинаковым расценкам.

По эффективности сжигания топлива они практически идентичны, однако имеют гораздо меньшие топки (а это и меньшее время горения одной загрузки), а также менее практичную конструкцию топочной шахты, что подразумевает использование гораздо более фрагментированных поленьев длиной 36-42 см. В остальном стоит отметить, что шахтные котлы «Пересвет» гораздо более эффективны при сжигании пеллет, а также имеют максимально допустимое рабочее давление в 1,5 бар.

КотлыОбзорПроизводители котловТвердотопливные котлы

Устройство и принцип работы котла

Существует несколько видов шахтных теплогенераторов, различающихся исполнением топочной камеры. Из наиболее востребованных – котел Холмова, названный так по имени изобретателя.

Он состоит из:

• стального корпуса;

• топливной шахты;
• отсека с теплообменником;
• дверцы;
• колосников;
• зольника;
• патрубка для дымохода;
• резьбовых труб для подключения водяного отопления.

Энергозависимые агрегаты оборудованы дымоотсосом, контроллером, управляющим процессом топки, предохранительной системой. Большим спросом пользуются агрегаты, работающие без электричества. Режим контролируется терморегулятором.

Шахтный дровяной теплогенератор имеет 2 вертикальных камеры: сгорания и теплообменник. Топка расположена на всю высоту, дрова загружаются через люк сверху. Во втором отсеке размещаются трубы, по которым циркулирует теплоноситель для системы водяного отопления.

Теплогенерация происходит 2 способами: от полноценного горения топлива и дожигания пиролизных газов в нижней части вторичного отсека. Воздуха через поддувало поступает мало, огонь охватывает только нижний слой дров высотой до 20 см, остальные тлеют. На место сгоревшего топлива под собственным весом медленно оседает на жар и поджигается очередная порция.

Между топкой и второй камерой устроена вертикальная перегородка с небольшим просветом снизу. Через это отверстие воздух засасывает пламя. Здесь самая высокая температура, достигающая +800° С. Выделяемая энергия передается теплообменнику.

От высокой температуры из тлеющих дров, которые находятся сверху, образуются органические соединения. Вместе с дымом они затягиваются воздухом, поступающим через поддувало, проходят сквозь угли, превращаясь в пиролизные газы. Они дожигаются во второй камере, отдавая тепло воде, циркулирующей по трубам.

Как правильно топить

Для реализации преимуществ шахтного котла и повышения эффективности теплоотдачи важны 2 момента: качество топлива и правильная укладка. Дрова твердых (например, хвойных) пород содержат много смол, которые скапливаются на стенках камер, и понижают эффективность работы. Древесные брикеты, пеллеты удобны в использовании, хорошо горят, но цена на них выше.

Розжиг и настройка котла отнимают немного времени, но от правильности прохождения этого этапа зависит качество работы агрегата.

Соблюдают несложный алгоритм:

1. На колосники укладывают немного топлива, поджигают, как в дровяной печи. Спустя несколько минут пламя разгорается. Когда оно становится сильным, котел выходит в рабочий режим.
2. Проводят дозагрузку топлива. Агрегат начинает работать в пиролизном режиме.

Не меньше половины закладки должно приходиться на сухие дрова. Полена повышенной влажности укладывают сверху: к моменту горения они успевают просушиться.

Распространенная ошибка пользователей – неправильная укладка дров, отчего они застревают в шахте. Котел устроен по принципу нижнего горения, поэтому топливо должно само опускаться на жар.

Чтобы горение не прерывалось, полена должны быть немного короче расстояния между стенками загрузочного отсека. Дрова укладывают поперек шахтного отверстия: тогда они смогут беспрепятственно опускаться вниз.

Как увеличить продолжительность горения

Многие желают увеличить время работы теплогенератора от одной закладки топлива, чтобы реже пополнять запас. Используют 2 распространенных метода: влажные дрова и минимальную подачу воздуха.

Внимание: существенно увеличить продолжительность горения не удастся. Недостатков у таких приемов больше, чем преимуществ.

Для наиболее эффективной работы агрегата производители котлов рекомендуют использовать дрова влажностью не выше 20%. Сырое топливо снижает КПД котла, потому что часть энергии расходуется на испарение влаги. Кроме того, образуется много сажи, смолы, все это оседает на стенках, понижая эффективность нагрева воды в теплообменнике. Сужаются газовые каналы, котел дымит.

Производители оборудования допускают использование топлива влажностью до 45% и выше, учитывая при этом возможные негативные последствия такой эксплуатации.

К подобному результату приводит перекрытие подачи кислорода ниже нормального уровня. Горение замедляется, дрова тлеют, образуется излишек сажи, который оседает на стенках, снижая эффективность теплопередачи. Перекрытие задвижки на дымоходе приводит к аналогичным последствиям.

Эффективная работа котла возможна при 60-90% мощности. Увеличить время горения можно, но в небольших пределах. Если этим злоупотреблять, дом будет хуже прогреваться, затраты на топливо окажутся выше.

Особенности установки рулонных штор

При монтаже рулонных штор не требуется сверление монтажных отверстий, что, несомненно, упрощает весь процесс навески оборудования. Существует два типа креплений для рулонных оконных систем:

• Крепление на крючки, которые просто цепляются за верхнюю часть створки.
• Крепление оборудования на двухсторонний строительный скотч.

Подробные рекомендации по монтажу штор с пошаговыми инструкциями имеются в комплекте с каждым приобретенным изделием. Соблюдая инструкцию по сборке штор, предложенную производителем, можно легко и быстро выполнить работы самостоятельно.

При выполнении работ по монтажу рулонных штор обязательно следует использовать строительный уровень, это убережет от перекосов и поможет закрепить шторы наиболее аккуратно.

Достоинства и недостатки

Главные преимущества по сравнению с котлами других типов:

1. Способность сжигать топливо любого качества. Кроме дров, используют древесные брикеты, пеллеты, отходы деревообработки.
2. КПД, достигающий 85%.
3. Возможность регулировать мощность.
4. Продолжительная работа без подачи дополнительной порции топлива.
5. Удобная конструкция с отдельными люками для загрузки дров и удаления пепла.
6. Безопасность эксплуатации. Возможность проникновения угарных газов в помещение нулевая.

К недостаткам относятся повышенное образование сажи, оседание на стенках дегтя. Для поддержания оптимальной теплоотдачи требуется периодическая чистка. К тому же большие размеры и вес оборудования усложняют монтаж.

Преимущества

Котел, выполненный из кирпича, считается простой и эффективной обогревательной конструкцией, которую целесообразно использовать для отопления частных домов. Плюсом такого сооружения считается возможность собственноручного изготовления, что позволяет значительно сэкономить, а также быть уверенным в качестве используемых материалов и готового котла. Сам процесс изготовления состоит из минимального количества этапов, не требующих большого количества сварочных работ. Купив готовый теплообменник, не применяют сварку. Кирпичный котел является многофункциональным, так как его можно применять в качестве обогревающего устройства для помещений. Дополнительно, как варочную плиту для приготовления пищи.

Кроме этого, такой котел обладает способностью поддерживать необходимую температуру теплоносителя на протяжении долгого времени, позволяя сохранять атмосферу в помещении здоровой и комфортной. Кирпичная печь позволяет сжигать даже отходы из пластмассы или резины Однако важно знать, что в топке утиля не должно быть более 1/3 части от общего количества топлива.

Как сделать шахтный котел в домашних условиях

Существует много чертежей агрегатов длительного горения для самостоятельного изготовления.

Полностью повторить промышленный образец невозможно, но создать аналог многим умельцам удается.

Для домашней сборки котла Холмова понадобится изготовить:

• топку;
• загрузочную шахту;
• зольную камеру;
• колосники;
• теплообменный отсек;
• дверцы;
• заслонки;
• дымовую трубу.

Наиболее важно правильно изготовить теплообменник. Если расположить его слишком низко, котел мгновенно закипит, что повлечет за собой непредсказуемые последствия.

Где купить угольный котел длительного горения для отопления частного дома

В Москве

1. Печи-Камины – ул. Юбилейная д. 4 корпус А, тел. +7 (495) 215–56–94.
2. Комфорт – Дмитровское шоссе, д. 100, корпус 2, тел. +7 (495) 921–37–61.

В Санкт-Петербурге

1. ТехноДом – пр. Стачек д. 57, Комсомольская пл., тел. +7 (812) 671–00–88.
2. Кит-Тепло – ул. Литовская д. 8, +7 (812) 295–00–05, +7 (812) 248–18–88.

В заключении стоит сказать, что эффективность и экономичность системы отопления не в последнюю очередь зависит от сноровки пользователя, поэтому чтобы угольный котёл длительного горения хорошо прослужил не один сезон, необходимо научиться правильно эксплуатировать оборудование и ухаживать за ним.

Котлы длительного горенияТвердотопливные котлыУгольные котлы

Пошаговая инструкция изготовления шахтного котла на дровах

Начинают с изучения чертежа, после чего переносят размеры деталей на листовой металл. Вырезают элементы, сваривают корпус.

Далее приступают к изготовлению и монтажу внутренних частей:

1. Вырезают по размерам перегородку для установки между камерами котла. В ней проделывают отверстия: сверху и немного выше колосника.
2. Деталь устанавливают внутрь корпуса, приваривают.
3. Со стороны топки на верхнем отверстии перегородки устанавливают задвижку. С обратной стороны монтируют патрубок дымохода.
4. Приваривают стальные колосники: чугунные быстро деформируются. Делают их самостоятельно из листа металла или покупают.
5. В нижней части топки вырезают отверстие для зольника. Аналогичную операцию выполняют в стенке камеры теплообменника.
6. К проделанным отверстиям приваривают горловины, выступающие наружу на 6 см, внутрь – на 3 см.
7. Готовят основание для водяной рубашки: изнутри второго отсека горизонтально приваривают уголки. Расстояние до верха должно составлять 4 см, нижний ряд – располагаться на уровне с дном камеры догорания.
8. Устанавливают водяную рубашку, теплообменник из труб. Готовую деталь вставляют внутрь, обваривают.
9. В камере догорания на одном уровне с колосником приваривают дно. У внутренней перегородки треть детали расположена горизонтально, дальше она поднимается согласно чертежу.
10. Выше дна вырезают отверстие под трубу для воздуха. В ней проделывают много отверстий, вваривают ее в корпус. Наружу труба выходит на 60 мм, и на этом участке дыр нет.

Чтобы удобнее было устанавливать теплообменник, боковину корпуса со стороны этой камеры приваривают после монтажа водяной рубашки.

Внутреннюю часть камер котла футеруют шамотным кирпичом. Для прохода газов оставляют отверстия напротив проделанных в металле.

Изготовление отопительного прибора – последовательность сборки

При сборке своими руками пользуемся чертежами, придерживаемся указанных размеров. Последовательность следующая:

1. Вырезаем из 4-миллиметрового металла корпус: днище, боковые стенки, крышку, дверные проемы. Все прихватывается к днищу, которое выпускается в стороны, как на чертеже. Внутри сваркой закрепляем уголки, которые послужат полочкой для колосника.
2. Стыки тщательно провариваем и приступаем к водяной рубашке из металла 3 мм. Она отступает от стенок корпуса 20 мм и, чтобы установить ее, привариваем на корпус стальные полосы. К ним привариваем обшивку.
3. Установка жаровых труб сверху котла. Прорезаем отверстия в тыльной и передней стенках, вставляем несколько труб, завариваем на торцах.
4. Вырезаем дверцы, привариваем изнутри две полосы, между ними укладываем асбест для уплотнения. Колосники размером 360×460 мм нарезаем из уголков и привариваем к полочкам наружным углом.
5. В стенки бака врезаем штуцеры на подающий и обратный трубопроводы, патрубок дымового канала. Ввариваем воздуховод из профильной трубы 40×60 мм. К нему через фланец будет крепиться вентилятор. Воздушный вход осуществляем через заднюю стенку.
6. Привариваем дверные петли и закладки для крепления декоративного каркаса. Бак котла обертываем базальтовым утеплителем, закрепляем шнуром. Крепим каркас саморезами к закладкам, устанавливаем дверцы.

Результат сборки твердотопливного котла длительного горения
На воздуховод устанавливаем вентилятор, электронный блок сверху котла, а датчик прячем под утеплитель.

Советы и рекомендации по эксплуатации

Перед запуском проводят испытания: нагнетают воздух под давлением 1,5 атм. Наблюдают за швами, предварительно промазанными мыльным раствором: нет ли разгерметизации.

Полностью загруженный топливом котел выходит на номинальную мощность за 20 минут. В течение часа расходуется в среднем 3 кг дров. Продолжительность горения при нормальном режиме зависит от вместимости бункера.

Если погода не требует высокой температуры теплоносителя, многие агрегаты переключаются на тлеющий режим. Производители советуют загружать меньше топлива. Тление плохо сказывается на состоянии газоходов, внутренней поверхности котла.

Из всех твердотопливных агрегатов шахтные самые удобные, эффективные, неприхотливые. Для загородных домов это лучшее решение проблемы с отоплением.