Шахтный котел: твердотопливные котлы шахтного типа, из кирпича, на дровах, котел длительного горения

Шахтный твердотопливный котел: принцип работы, плюсы и минусы

В каждом частном доме имеется индивидуальное отопление. Всё более популярными становятся твердотопливные котлы, которые отличаются высоким КПД, экономным расходом топлива и удобством в эксплуатации.

Установить такой агрегат можно в частном доме и на даче. Благодаря развитию современных технологий, процесс горения в котле является довольно продолжительным.

Самыми востребованными и популярными среди отопительных твердотопливных котлов являются модели шахтного типа.

Что такое шахтный котел

Шахтный котел — это разновидность отопительного оборудования, работающего на твердом топливе. Он является энергонезависимым, эффективным и способным работать в любых помещениях как с принудительной, так и естественной циркуляцией.

Как правило, котлы такого типа изготавливаются в заводских условиях с соблюдением всех технологий и стандартов. Некоторые модели комплектуются дополнительными функциями. Они могут иметь контур нагрева воды, накопительный бак и прочие дополнительные возможности

Конструкция и принцип работы

Шахтный котел получил своё название благодаря уникальной конструкции. Его шахта и топочная камера располагается не горизонтально, как у остального отопительного оборудования, а вертикально. В таком устройстве применяется принцип нижнего горения. Свое название котел получил от того, что его камера сгорания имеет вид шахты.

Работают данные агрегаты по следующему принципу:

• Укладываем дрова в вертикальную топку и поджигаем их снизу в специальном отверстии оборудования.
• По мере прогорания дрова опускаются вниз под собственным весом.
• Поток воздуха не позволяет загораться верхнему слою дров.
• Высокая температура в топочной камере просушивает дрова перед сжиганием.
• Образующийся газ отправляется в камеру дожига.

Внутренний блок отопительного оборудования обложен шамотным кирпичом, что уменьшает теплопотери и поддерживает высокую температуру. В разных моделях отличаются и конструкции котлов. Но их общей особенностью является наличие вместительной топочной камеры с вертикальной загрузкой.

Чем можно топить такой котел и как его топить правильно

Чтобы в вашем доме было тепло и комфортно, следует научиться правильно топить котел дровами. В технической документации данного оборудования уточняется, что шахтный дровяной котел длительного горения при правильной эксплуатации:

• способен автономно работать на протяжении 6-8 часов;
• не задымляет помещений;
• отдаёт большое количества тепла.

Топить шахтный котел можно:

• брикетами;
• дровами;
• отходами древесины;
• пеллетами;
• опилками и щепками.

Основным видом топлива для шахтного котла являются дрова. Даже если вы будете добавлять другой вид топлива, основой закладки должны быть именно просушенные, благодаря которым вы добьетесь максимальной теплоотдачи.

Чтобы котел радовал вас эффективной и бесперебойной работой, следует научиться правильно его растапливать, так как неправильная укладка дров будет способствовать их зависанию в шахте и остановке процесса горения.

Чтобы этого не допустить необходимо:

• Закладывать дрова на несколько сантиметров меньше, чем размер камеры топки.
• Укладывать дрова не вдоль, а поперек камеры.
• Располагать внизу сухие дрова, а сверху укладывать слегка влажные поленья.

Более подробная информация о том, как растапливать оборудование и правильно укладывать топливо, дана в инструкции отопительного оборудования.

Преимущества и недостатки

Шахтные котлы имеют и достоинства и недостатки. К их преимуществам можно отнести:

• Универсальность. Благодаря тому, что они способны работать практически на любом виде топлива.
• Высокую производительность. В зависимости от выбранной по мощности модели ими можно отапливать частные коттеджи, дачные домики и промышленные помещения.
• Автономность. Это оборудование не зависит от электричества. При использовании экономного режима, одной закладки топлива хватит на 12 часов бесперебойной работы.
• Наличие разных режимов работы благодаря широкому диапазону мощности.
• Простота и удобство в обслуживании. Загружать топливо и чистить котел можно через разные люки. Наличие специального ящика для золы позволяет чистить шахту, не останавливая работу оборудования.
• Безопасность в эксплуатации. Данное оборудование порадует своих владельцев длительной и бесперебойной работой в течение всего отопительного сезона.

Для использования шахтных котлов нет необходимости применять сложную автоматику. С таким оборудованием практически полностью исключается возможность попадания в помещение дыма или угарного газа. А вот к недостаткам шахтных котлов некоторые относят слишком простую его конструкцию, из-за чего некоторые стремятся сделать агрегат своими силами, что приводит к довольно неприятным последствиям.

В заключение стоит отметить, что шахтные котлы являются довольно эффективными, производительными и удобными в работе.

Такое отопительное оборудование радует владельцев экономным расходом топлива, доступной стоимостью.

Если вы не хотите зависеть от центрального отопления или у вас просто нет возможности подвести к дому газ, обязательно обратите внимание на твердотопливные котлы шахтного типа.

Когда полезен пиролизный шахтный котёл на дровах длительного горения

Твердотопливные котлы благодаря своей универсальности пользуются популярностью у владельцев частных домов. Эффективный и простой в эксплуатации шахтный котел не только позволяет быстро обогревать помещение, но и работает максимально долго от одной загрузки топлива. Такие установки будут отличаться своей конструкцией, размерами, мощностью и рядом других параметров.

Описание оборудования

Шахтные котлы длительного горения — это эффективная техника, которая характеризуется максимально возможной продолжительностью горения топлива и уникальными особенностями конструкции.

Наличие топливной камеры с увеличенными размерами избавляет от необходимости частой загрузки, а благодаря специальной конструкции поддувала обеспечивается медленное горение с выделением большого количества тепла.

Наибольшее распространение сегодня получили две конструкции шахтных котлов:

• Пиролизные.
• С обычным горением.

Обе этих схемы исполнения имеют две камеры, в одной из которых устроен теплообменник, а вторая используется для сжигания топлива.

Котел шахтного типа с нижним горением отличается простотой конструкции и имеет топку высотой на весь агрегат, что позволяет существенно упростить загрузку.

Топочное отделение напоминает по своему виду шахту, что послужило названием для отопительного оборудования данного типа.

В данном видео рассмотрим шахтный котел:

Обратите внимание

Камера теплообменника выполняется по классической жаротрубной технологии. Внутри этого отсека проложены многочисленные трубы, по которым циркулирует теплообменник, нагреваемый горячим воздухом, поступающим из топливника. Дымоход может выполняться как в виде вертикальной трубы, так и коаксиального типа, который выводится через ближайшую стену на улицу.

Шахтные котлы длительного нижнего горения на дровах получили видоизменённую конструкцию, что позволило обеспечить максимально длительное горение. Такой котёл дополнен следующими элементами:

• В дополнительных камерах, которые располагаются под теплообменником, происходит сжигание угарного газа, что позволяет обеспечить улучшение показателей КПД котла.
• В пиролизную камеру проведены трубы с многочисленными мелкими отверстиями, что позволяет подавать воздух, необходимый для сгорания угарного газа.
• Непосредственно над пиролизной камерой располагается задвижка, которая позволяет уменьшать и увеличивать интенсивность горения топлива.

Котёл Холмова длительного горения на дровах и угле с нижним горением

В настоящее время существует множество моделей котлов на твёрдом топливе. Интерес вызывают шахтные котлы длительного горения, так называемые котлы Холмова.

Котёл Холмова шахтного типа

Что такое — котёл Холмова?

Котлы Холмова – это твердотопливные устройства длительного горения. Их конструкция имеет две вертикальные камеры. Первая шахта, побольше, необходима для топливной закладки и процесса горения.

Сжигание топлива осуществляется только в закрытом пространстве в нижней части закладки, из-за этого агрегат ещё называют котлом шахтного типа с нижним горением. Вторая шахта, что поменьше, дожигает топливные газы.

К тому же в ней находится теплообменник, и именно здесь вода для отопительной системы подогревается с наибольшей силой.

Шахтный котёл функционирует на различном твёрдом топливе. Производится котёл мощностью 10, 12, 25 кВт. Полная загрузка топки обеспечивает обогрев помещения агрегатом в среднем 12-16 часов. Изготавливаются зависимые и независимые агрегаты.

Устройство котла на дровах и угле шахтного типа

Котёл данного типа в своей структуре имеет следующие основные элементы:

• корпус;
• камера для закладки топлива;
• камера с теплообменником;
• колосники;
• двери;
• зольник;
• расширительные компенсаторы;
• патрубок для дымохода;
• выходы и входы для слива, подачи и обратки, для крепления группы безопасности либо клапана предохранения;
• термостат.

Твердотопливный котёл Холмова мощностью 12 кВт весит почти 255 кг. Его габариты: высота – 124 см, ширина – 48,5 см, длина – 66 см. Перенести данный агрегат через дверной проём не доставит трудностей. Котлы мощностью 10 кВт по внешнему оформлению и размерам аналогичны предыдущей модели, разница лишь в конструкции изнутри.

Верхние двери агрегата двойные, внутри располагается тепловой изолятор, из-за которого температура не поднимается выше отметки 80 °С. Края обклеены уплотнителем. Окрашены стойкой к температурам краской.

Крышка сзади закрывается четырьмя быстросъёмными винтами, а другие – специальными запорами.

Дверь зольной камеры внизу закрыта теплоизолятором только на 40 %, причём температура не поднимается выше 90 °С из-за охлаждения постоянными воздушными потоками.

Важно

Самая нижняя часть отопительного агрегата – это именно специальная пластина с внутренним тепловым изолятором и парой длинных ножек, а не дно шахты котла.

Такое устройство повышает коэффициент полезного действия котла Холмова и защищает систему обогрева и помещение от пожара. Таким образом, шахтный котёл можно монтировать даже на пол из дерева.

Зависящие от энергии агрегаты дополнительно в своей конструкции имеют дымосос либо вентилятор, контроллер для регулировки процесса горения.

Однако всё же большей популярностью пользуются котлы, для работы которых энергия не нужна. В энергонезависимых устройствах контроль производится термостатом типа RT3. Находится он на стенке спереди.

С использованием цепочки термостат и небольшую дверцу поддува соединяют через специальное ушко.

Дверца поддува нужна для кислородной подачи в агрегат, чтобы держать на должном уровне горение топлива в нём. Находится она на большой двери зольной камеры. Полностью не бывает закрытой никогда, потому что предусмотрен специальный зазор для минимального прохода кислорода.

Сзади, в верхней части, располагается патрубок. К нему присоединяется дымоход. За счёт патрубка осуществляется естественная тяга. Через дверь поддува в отопительный агрегат начинает поступать воздух, который проходит в подколосниковую камеру с парой колосников из чугуна. За ними находится резервный сварной колосник (горбик), что располагается выше предыдущих.

Под колосниками располагается ёмкость для сбора золы. При очистке её можно с лёгкостью достать. Для слива жидкости в нижней части котла есть полудюймовый патрубок, аналогичный предназначен и для группы безопасности либо клапана предохранения.

Совет

Расширительные компенсаторы предназначены для того, чтобы исключить расширение котла Холмова до аварийных размеров и разрыв сварных швов.

Расширительные компенсаторы находятся по всему периметру котла. Есть они и во внутренней части корпуса.

Принцип работы котла

Тепло в котле Холмова получается путём двух видов теплогенерации:

• прямого топливного сжигания;
• дожигания твердотопливных газов.

Пиролизный котёл сконструирован таким образом, что входящий воздушный поток не даёт достаточного объёма воздуха для хорошего горения.

Поэтому некоторое количество топлива просто горит, а часть попросту тлеет. Из-за тления появляется много дыма с большим содержанием сажи и смолы.

Газы дыма, когда проходят через горячие угли, дополнительно обогащаются веществами и создают ещё более активные газы.

Пиролизный котел шахтного типа Холмова

Такой котёл шахтного типа на дровах может стабильно функционировать около 12 часов на единичной закладке, что в несколько раз дольше, чем у стандартных агрегатов на угле или дровах. Как раз из-за этого котёл Холмова и называется котлом длительного горения. Топка устройства очень большая и вмещает намного больше топлива, чем камера классических твердотопливных котлов.

Агрегат с мощностной характеристикой 15 кВт имеет топочную камеру на 180 л топлива. Горение осуществляется лишь в нижних 20 см всей закладки. «Резервное» топливо сверху в то время ждёт, пока топливо снизу догорит и постепенно занимает его место.

Газы дыма скапливаются на высоте 30 см над тлеющими углями. Больший объём входящего воздуха движется под колосники и проходит под ними в другую топку пиролизного дожига. Данный воздух притягивает газы дыма, которые находятся над слоем горения.

Дым движется через угли и обогащается, тем самым повышая качество пирогазов.

Вторую и первую шахты отделяет вертикальная перегородка. Лишь снизу данной стенки есть маленький просвет. Через это отверстие при помощи тяги огонь засасывается из одной камеры в другую. Здесь внизу происходит полный дожиг древесных газов, а вверху находится конвекционный тепловой обменник.

Обратите внимание

Наиболее высокий нагрев достигается в нижней части второй камеры (температура до +800 °С). Большая часть теплоэнергии в данной области переходит в водяную рубашку отопительного агрегата как радиационное излучение.

Остальное тепло от газов горения собирается водотрубным тепловым обменником конвекционного типа.

Шахтные котлы могут работать как на дровах, так и на угле, пеллетных гранулах, брикетах, щепках, опилках. Чтобы повысить коэффициент полезного действия отопительного агрегата, использование угольного топлива лучше сделать минимальным. Дело в том, что уголь – это продукт органического разложения и при его сжигании пирогазов почти не появляется.

Достоинства и недостатки

Твердотопливные котлы шахтного типа имеют следующие положительные характеристики:

• Универсальность. Котёл Холмова может функционировать почти на любом типе твёрдого топлива. Можно топить конструкцию даже влажными дровами (не более 45 %).
• Высокий КПД. Отопительные котлы отличаются высокой производительностью и, в зависимости от модели, предназначены для загородных домов, коттеджей, помещений под склад и т.д.
• Автономность. Этот параметр относится к энергонезависимым котлам обогрева. Модели могут работать без электричества, в экономном режиме, на одной закладке топлива 12-16 часов.
• Простота эксплуатации. Работы по загрузке топлива и чистке шахты производятся через разные люки. Для обслуживания топочных камер не нужно выключать котёл. Зола выбрасывается в специальную ёмкость, откуда её можно удалить.
• Безопасность. Для пользования агрегатом не нужно устанавливать сложную автоматику. Попадание в помещение дыма и отравление угарным газом практически невозможно.

Что касается недостатков, можно выделить следующий пункт.

Оседание сажи и смолы. Отходы появляются в процессе топливного горения. И не всё количество газов пиролиза удаляется во вторую камеру для сжигания. Поэтому часть газов дыма постоянно есть в загрузочной камере, что приводит к скапливанию смолы на её стенках.

Чертежи котла длительного горения Холмова

Отличные технические характеристики твердотопливного котла Холмова и его простая конструкция поспособствовали тому, что появились различные чертежи и схемы, которые указывают на то, как правильно сделать агрегат такого типа самостоятельно.

Однако в полной мере и качественно выполнить дома такой котёл практически нереально. К тому же работы могут стать причиной несчастных случаев. Безопасность могут гарантировать лишь обогревательные котлы, выполненные в заводских условиях и имеющие сертификаты.

Как свидетельствуют отзывы пользователей, котлы на твёрдом топливе шахтного типа из всего модельного ряда устройств нагрева являются наиболее удобными, эффективными и простыми в обслуживании.

Цена на них сравнительно невысокая, а наличие сложных элементов и механизмов в конструкции сведено к минимуму.

Для тех, кто хочет иметь автономное отопление, котлы Холмова обеспечат много свободного времени и достаточный уровень комфорта.

Шахтный котел — плюсы, минусы и устройство современного котла шахтного типа (75 фото)

Данный котел отличается от аналогов тем, что его работа не зависит от качества топлива. Соответственно, чем лучше дрова, тем быстрее система будет нагреваться и дольше хранить тепло. Шахтные котлы длительного горения могут отапливать помещение минимум до 8 часов без подкладки дров.

В качестве топлива можно использовать дерево с влажностью до 50%, при этом котел не теряет свои тепловые качества. Температура в помещении получается ровная, без резких перепадов. Купить в магазине такой котел не просто, он очень дорогой.

Устройство шахтного котла

Работает шахтный котел по принципу нижнего горения. Главная особенность устройства в том, что шахта находится вертикально, а это не обычно, для аналогов котлов длительного горения.

Принцип работы:

• Топливо кладут в топочную шахту и поджигают снизу котла в специальном месте. Дверцы шахты плотно закрывают.
• Устанавливается необходимая температура, и включаются вентиляторы. Не переставая, дует воздух, благодаря чему верхний слой дров не разгорается.
• Нижние поленья прогорают, и верхний слой по инерции сползает вниз. В это время вентиляторы перестают гонять воздух.
• У котла поднимается высокая температура, и воздух рядом с ним становится сухой, благодаря этому дрова можно высушить перед использованием.

У каждого вида котла имеется свое название, в большинстве случаев по фамилии создателя. Можете, посмотрите фото шахтных котлов и их названия в интернете.

Если котел правильно топить, соблюдая инструкцию и использовать качественное топливо, то он будет работать максимально эффективно.

• Рекомендуемое время использования без подкладки 7-9 часов.
• При правильном использовании системы, дым не будет попадать в помещение.
• Хорошая и отличная теплоотдача.

Для работы котла в фазе газогенерации необходимо:

• Разжигать топливо в котле в обычном режиме.
• Чтобы котел нагрелся и начал выполнять свои функции необходимо выждать около 20 минут.
• Перевести устройство в нужный режим.

Кроме основного вида топлива, для работы котла можно применять:

• Прессованные брикеты из опилок.
• Паллеты.
• Опилки и щепки.
• Деревянные отходы.

Для наилучшей теплоотдачи системы, хотя бы 45% всего топлива в закладке должны составлять сухие поленья.

В инструкции к котлу говориться, что лучше использовать древесину твердых пород. Запрещается топить систему деревом со смолой, это уменьшит срок службы котла.

Теплоотдача шахтного котла еще зависит от принципа закладки дров. Дрова верхнего слоя должны опускаться вниз и там начинать гореть. Но если не правильно их положить, они зависнут в воздухе, зацепившись за стенки, в результате горение прекратиться.

Для предотвращения остановки горения нужно:

• Класть поленья в топочную камеру не плотно к стенкам, объем топки должен быть занят топливом на 95%.
• Располагаться дрова должны поперек.
• Снизу лучше класть более сухие поленья.

Плюсы и минусы шахтного котла

• Для работы котла можно применять влажные дрова на 50%.
• Большой выбор котлов разного производства
• Можно применять в домах, дачах, в промышленных помещениях.
• Экономия электроэнергии.
• Одной закладки дров в экономном режиме хватит до 20 часов.
• За шахтным котлом не сложно ухаживать и чистить.
• От котла нет дыма в помещении.

Минус — высокая стоимость.

Шахтной котел своими руками

Существует множество чертежей шахтного котла, чтобы сделать его своими руками. Сделать систему такого качества, как у производителя нельзя, но хороший аналог для дома возможно.

Составляющие котла для самостоятельной сборки:

• Топка. Она занимает половину всей системы. Высота топки должна быть в 2 раза больше ширины.
• Шахта для загрузки топлива, располагается с боку или сверху.
• Зольная камера, располагается под шахтой.
• Колосник, делит зольную и шахтную часть.
• Камеры для обмена теплом.
• Дымоход.
• Заслонки.
• Дверцы.

Для приобретения всех материалов и элементов для отопительной системы, нужно рассчитать их необходимое количество.

Фото шахтного котла

Шахтный котел длительного горения своими руками: чертежи и видео

Котел шахтного типа отличается тем, что дрова в нем горят долго, так как он имеет большой объем топочной камеры.

Конструкция и принцип работы

Шахтный котел длительного горения бывает двух видов:

• Устройство с обычным сжиганием топлива.
• Пиролизный агрегат.

Они состоят из двух камер, которые разделяют котел на две вертикальные части. В первой горят дрова, во второй находится теплообменник.

Устройство шахтного котла с обычным сжиганием является более простым:

• Топка. Она составляет 50% и более от объема всего устройства. Эта часть котла длительного горения имеет большую высоту (почти равняется высоте агрегата), небольшую ширину и глубину.
• Загрузочный люк. Находится на верхней или боковой части топки.
• Зольная камера. Размещается под топкой.
• Колосник. Он разделяет зольную и топочную камеры.
• Зольная дверка. Она имеет такие размеры, которые позволяют получить не только доступ к зольнику, но и к нижней части топки. На ней размещают шибер для регулирования подачи воздуха.
• Теплообменная камера. Внутри нее находится водяной или жаротрубный теплообменник. Она имеет отверстие, через которое поступают образовавшийся в топке угарный газ.
• Дымоход. Он имеет заслонку.

Работает такой шахтный котел следующим образом:

• Поджигаются дрова в топке.
• Горячий угарный газ выходит через отверстие в теплообменную камеру.
• Газ нагревает теплоноситель.
• Охлажденный дым выходит через дымовую трубу, а нагретая вода – в систему отопления.

Пиролизный шахтный котел длительного горения имеет почти такую же конструкцию, но она сложнее. Разница заключается в наличии:

• Камер сгорания и догорания угарного газа. Размещаются в нижней части теплообменной камеры. Их стенки сделаны из шамотного кирпича.
• Трубы вторичной подачи воздуха. Она находится внутри камеры сгорания. Особенностью трубы является наличие большого количества дырочек.
• Задвижки вверху стенки, которая разделяет две камеры.

Такой шахтный котел работает по-другому: в топке создают пиролиз путем разжигания дров и последующего ограничения подачи воздуха через зольную дверку.

Во время пиролиза происходит разложение дров на кокс и различные горючие газы. Последние поступают в камеру сгорания, смешиваются с воздухом и сгорают. Остатки газов догорают в камере догорания. Образованное тепло нагревает теплоноситель.

Котлы шахтного типа с нижним горением 10-55 кВт

• Большая камера загрузки
• Всеядный — работает на любом виде твердого топлива (на одном производстве в нём сжигают покрышки)
• Нижнее горение
• Водонаполненные колосники
• Трубчатый теплообменник
• Энергонезависимый
• Время горения до 10 часов
• Большой объем теплоносителя в котле

• Описание
• Характеристики
• Цены
• ПОД ЗАКАЗ

Шахтные котлы длительного горения предназначены для разогрева и поддержания температурного режима теплоносителя отопительной системы жилого дома. Такие устройства не имеют в своем составе электрических приборов и механизмов, поэтому их применение особенно оправданно при отсутствии электросети.

Предлагаемая серия шахтных твердотопливных котлов включает в себя шесть моделей, тепло-производительность которых охватывает диапазон от 10 до 55 кВт, что позволяет организовать отопление помещений площадью, соответственно, от 100 до 550 кв.м.

Устройство и принцип работы

Конструкция шахтной печи длительного нижнего горения на дровах и других видах твердого топлива заключается в расположении топки и основной зоны горения в нижней части одного из двух вертикальных отсеков котла (шахт), являющегося местом укладки запаса горючего.

Принцип действия: после поджига начального объема горючего материала топливная шахта заполняется доверху. Продукты горения попадают в соседнюю шахту, представляющую собой камеру с трубчатым теплообменником, заполненным теплоносителем (водой), нагревают воду и выводятся в отверстие дымохода.

Эффективность использования топлива повышается за счет того, что конфигурация зоны горения способствует образованию и дожигу пиролизного газа, в результате чего теплотворная способность горючего материала используется наилучшим образом. Уменьшению потерь тепла способствуют водяные колосники, через внутренние каналы которых пропускается часть потока теплоносителя.

Котлы шахтного типа – это всеядные котлы нижнего горения с верхней загрузкой, рассчитанные на работу с топливом как дровяного, так и угольного типа (поленья, брикеты и т.п.). Большая камера загрузки вмещает запас горючего, которого хватит на 6–10 и более часов непрерывного горения.

Шахтные котлы поставляются в комплекте с терморегулирующим устройством (авторегулятором) либо без него. Авторегулятор управляет интенсивностью горения, изменяя положение дверцы поддувала в зависимости от степени нагрева воды в системе.

Основные преимущества

Нагревательные агрегаты шахтного типа – простые, надежные и относительно недорогие устройства. Они неприхотливы в обслуживании, нетребовательны к типу топлива и его влажностным характеристикам. Например, сырые дрова, помещаемые в верней части загрузки, по мере опускания в камеру сгорания теряют большую часть влаги и горят не хуже сухого материала.

Шахтный твердотопливный котел – оптимальный выбор нагревателя для отопления в районах с отсутствием или перебоями в энергоснабжении.

Шахтные котлы длительного нижнего горения: преимущества и недостатки

Котлы шахтного типа с нижним горением — это теплогенераторы, работающие на твёрдом топливе. Сжигание материала в таких устройствах происходит только в ограниченной области снизу камеры загрузки, большая часть топлива не горит. Такое название они получили благодаря своей конструкции, в основе которой две объёмные вертикальные камеры.

Первая служит для закладки топлива, в ней протекает нижнее горение материала с выделением пиролизных газов. Во второй камере проходит дожигание пирогазов, температура здесь может доходить до 1000 °С.

В области максимального нагрева размещается теплообменник, который эффективно собирает тепло и передаёт его на теплоноситель для дальнейшего прогрева системы отопления.

Что такое нижнее горение?

Отличительной особенностью шахтных котлов длительного нижнего горения является ограниченное пространство сжигания топлива. Процесс горения в них не распространяется на всю камеру загрузки.

Классические твердотопливные теплогенераторы устроены таким образом, что весь материал, который попал в топку, горит одновременно.

А это, по понятным причинам, заметно сокращает срок работы котла от одной закладки материала.

Шахтные агрегаты специально сконструированы так, чтобы в камеру загрузки можно было вместить большой объём топлива. Но, как во время старта котла, так и на протяжении всего периода его работы, гореть будет только небольшой нижний слой.

Остальная масса материала в это время просто находится над горящими углями и ждёт своей очереди на сжигание.

Когда топливо снизу полностью прогорит, а остатки просыпятся через колосники в зольный ящик, на его место сверху спустится новая порция.

Важно

В результате локализации процесса переработки топлива на одном небольшом участке, появляется возможность значительно продлить период работы котла от одной закладки.

Шахтный котёл способен обеспечить гораздо большую продолжительность одного полного цикла сгорания материала в камере загрузки, чем это доступно у классических твердотопливных теплогенераторов.

Для сравнения, дрова в обычном котле прогорят за 3-4 часа, а в хорошем шахтном агрегате этот период достигает 5-6 часов.

Что лучше верхнее горение или нижнее?

Среди котлов длительного горения, работающих на твёрдом топливе, есть также устройства, в которых горение протекает в верхнем слое. Время активного производства тепла в котле удаётся продлить, как и в шахтных конструкциях, за счёт локализации области сгорания топлива. Но в данном случае, это горящее пространство находится наверху закладки.

Описанный принцип реализован в цилиндрических котлах, типа Стропува (Stropuva). Они выполнены в виде вертикально стоящего цилиндра (как вытянутая бочка).

Через боковое окно в устройство закладывается топливо, после чего дверца закрывается, а закладку сверху прижимают плоским металлическим диском с отверстием посередине. Этот диск называется распределитель тепла, к отверстию в центре крепится вертикальная металлическая труба.

Она служит для подачи воздуха и имеет телескопическую конструкцию, чтобы опускаться вместе с распределителем вниз, по мере прогорания топлива.

Как следует из описания, горение протекает в верхнем слое, который постоянно движется вниз.

В результате такого решения, с одной стороны, гарантируется частичное сжигание ограниченного количества топлива, но с другой — пропадает возможность докладки дров во время работы теплогенератора.

Данная особенность приводит к необходимости каждый раз ждать, пока весь материал в камере загрузки прогорит, и только после этого обновлять закладку.

Совет

Для сравнения, в шахтных теплогенераторах с нижним горением этой проблемы нет. В любой момент камера загрузки может быть открыта и заполнена доверху новым топливом.

Это обстоятельство позволяет эксплуатировать систему отопления без перерывов и остановок. В цилиндрических конструкциях на период догорания остатков и разгорания новой порции топлива уходит от одного до двух часов.

За такой промежуток времени, при сильных морозах, частный дом может быстро остыть, и находится в нём станет некомфортно.

Второй недостаток цилиндрических котлов с верхним горением — это более примитивная конструкция теплообменника. Теплоноситель по сути нагревается только за счёт прогрева корпуса теплогенератора. Именно внутри его стенок и находится вода, которая циркулирует по системе отопления.

В шахтных котлах, кроме стенок, теплосъём осуществляется специальным водотрубным теплообменником.

Он установлен во второй камере на пути движения дымовых газов и заставляет их перемещаться по сложным траекториям, чтобы дымогазы отдавали тепло металлическим поверхностями максимально эффективно.

После рассмотрения особенностей устройств, работающих по принципам нижнего и верхнего горения, следует отдельно сказать про правильный выбор шахтного котла.

Обратите внимание

Его преимущества перед агрегатами типа Стропувы не только делает шахтники более удобными в эксплуатации, но и обеспечивает им больший КПД, чем у цилиндрических котлов с верхним горением.

Поэтому, при выборе теплогенератора длительного горения, оптимальным решением будет приобретение именно шахтного котла.

Какой котёл нижнего горения лучше выбрать?

Можно долго рассматривать различные модели от зарубежных и отечественных производителей, но для экономии времени, перейдём сразу к наиболее совершенной на данный момент конструкции.

Речь пойдёт о шахтном котле Термико (Termico). Его принципиальное преимущество перед аналогами в более высоком КПД.

Эффективность работы теплогенератора достигается за счёт решения двух важных проблем, свойственных большинству шахтных котлов других производителей.

Первая сложность связана с тем, что в процессе горения нижнего слоя, из топлива выделяются дымовые газы. В них содержатся пиролизные газы, которые образуются во время разложения тлеющего материала.

Топливо в нижней части камеры загрузки наполовину горит, и наполовину тлеет. Именно во время тления и возникает процесс пиролиза.

Он заключается в разложении материала вследствие его нагрева, с выделением пиролизных газов.

Большая часть этих газов по специальному каналу уходит во вторую камеру, где интенсивно сгорает при высоких температурах. Но какой-то процент дымовых газов поднимается вверх и со временем начинает оседать на стенках котла, образуя твёрдый налёт. В шахтных теплогенераторах Термико специально для устранения этой проблемы была внедрена система раздельной подачи воздуха.

На входе в котёл, воздух разбивается на два потока. Основное количество идёт в нижнюю камеру горения, под колосники, а также непосредственно в область сжигания топлива.

Оставшееся небольшое количество, в пределах 20%, поступает по каналам в верхнюю часть камеры загрузки. Этот воздух вытесняет оттуда дымовые газы и заставляет их, проходя через область горения, поступать во вторую камеру.

Там они полностью сгорают, повышая КПД работы системы.

Важно

Ещё одно слабое место шахтных котлов — это недостаток воздуха во второй камере. Так как здесь происходит интенсивное сжигание пиролизных газов, потребность в кислороде очень высокая.

Не все устройства способны обеспечить качественный приток свежего воздуха и производительность котла в результате снижается.

У теплогенераторов Termico для устранения данной трудности предусмотрен жаропрочный керамический катализатор, через который реализована вторичная подача воздуха.

Первичная подача — это основной поток воздуха, идущий на горение топлива и пиролизных газов. А вторичная подача является ответвлением этого главного потока.

Она не расходуется на сжигания топлива, а проходит под колосниками, и движется дальше, попадая по каналам керамического катализатора непосредственно в нижнюю часть второй камеры.

В этом месте активно горят пиролизные газы и, благодаря подпитке свежим воздухом, процесс протекает максимально эффективно.

Внедрение данных конструктивных решений ставит котлы длительного нижнего горения от Термико на первое место по производительности. Что касается долговечности и надёжности, то здесь также всё на высоком уровне. Для защиты металлических поверхностей от постоянного контакта с высокими температурами, в камерах выполнена шамотная футеровка из жаропрочного керамического материала.

Несмотря на применение дорогостоящих материалов и высокое качество сборки, цена на котлы Термико сопоставима с ценами на лучшие модели отечественных конкурентов. Стоимость устройств, произведённых за границей, в связи с разницей курсов сейчас неоправданно высокая. Поэтому, шахтный котёл Термико на данный момент является оптимальным выбором по соотношению цены и качества.

Особенности изготовления котла Холмова

Сделать своими руками котел не всегда возможно. Некоторые виды отопительного оборудования требуют особых знаний и умений. Но котел Холмова изготовить может практически каждый умелец. Его конструкция его совершенно понятна, и сам процесс довольно простой. Что представляет собой прибор для отопления Холмова и как его собрать самостоятельно?

Что такое котел Холмова?

Агрегат Холмова – это теплогенератор, функционирующий на твердом топливе. Устройство имеет вертикально установленные шахты. В топливную камеру можно закладывать уголь, дрова, пеллеты или брикеты. Также не менее эффективно котел работает на сыпучем сырье таком как опилки, щепа. В конструкции допускается использование дров с влажностью более 30%.

При одной закладке топлива котел Холмова способен работать более десяти часов. За счет такого свойства оборудование относится к категории отопительных приборов длительного горения. Мощность таких агрегатов бывает 10, 12 и 25 киловатт.

Устройство котла

Отопительный агрегат Холмова имеет строение шахтного образца. Такие котлы разделяют на два вида:

• зависимый от электрического питания;
• работающий без подключения к электрической сети.

Все котлы Холмова имеют одну конструкцию, которая состоит из таких элементов:

• металлический корпус;
• две камеры – топливная и шахта с теплообменником;
• терморегулятор;
• колосники;
• патрубок, к которому подсоединяется дымоходная труба;
• компенсаторы теплового расширения;
• входы и выходы для слива, подачи и выводы и установки клапана предохранительного;
• дверки;
• выдвижной лоток для сбора золы.

Дверки агрегата изготовлены из двух металлических листов, между которыми заложен слой теплоизоляционного материала. Края их по контуру оклеены термостойким уплотнителем из асбеста. Такая конструкция позволяет дверкам сильно не накаляться – максимальная температура их прогрева достигает 80 градусов.

Крышки закрепляются специальными запорами, только задняя закрывающая панель крепится на съемные винты. Дверца зольного отсека охлаждается непрерывными воздушными потоками, поэтому она содержит менее 50 процентов термоизоляции.

На фото котел Холмова с увеличеным бункером

Дно агрегата представляет собой специальную пластину покрытую материалом уменьшающим передачу тепла. Сверху расположена камера, а с нижней две длинные устойчивые ножки.

Энергозависимые конструкции котлов Холмова оснащены вентилятором и прибором контролирующим процесс.

Агрегаты, функционирующие независимо от электричества имею на фронтальной стенке терморегулятор, с помощью которого осуществляется автоматическая регулировка теплоотдачи отопительного оборудования. Устройство с поддувальной дверцей соединено специальной цепочкой.

Зольник устроен сразу под колесником. При открытой дверке зольник легко вынимается. Снизу котла расположен патрубок для слив рабочей жидкости. Отводы для входа устроены сверху, а обратки – в нижней части.

Компенсаторы расширения располагаются по периметру агрегата, а также в виде стержней и перегородок находятся самом корпусе. Они защищают корпус от увеличения до критических объемов во время прогрева. Благодаря этому теплообменник также не деформируется. Разделительные стенки находятся на расстоянии 24 сантиметров друг от друга.

Достоинства и недостатки

Твердотопливный котел Холмова достаточно популярен. Немаловажным считается то, что он является отопительным прибором длительного горения. Кроме этого положительных характеристик у агрегата не мало:

• Высокий уровень коэффициента полезного действия. Котлы обладают высокой производительностью и способны эффективно обогревать коттеджи, дачи или складские помещения.
• Простота использования. Конструкция оснащена удобными люками, через которые без особых усилий можно загрузить топливо или произвести прочистку камер. Зольник легко снимается для удаления продуктов горения.
• Универсальность использования. Отопительный агрегат может функционировать на любом виде твердого топлива. Также могут использоваться поленья в влажностью до 45%.
• Безопасность эксплуатации. В процессе работы котла в помещение не выделяются угарные газы и дым.

Энергонезависимые котлы Холмова могут работать в автономном режиме до 16 часов при одной закладке топлива в камеру.

К недостаткам относят возможность оседания смолы и сажи на стенах загрузочного отсека.

Как сделать своими руками?

Благодаря простой конструкции котел Холмова можно изготовить самостоятельно. Схема устройства и поэтапное описание поможет изучить весь процесс сборки поэтапно. На примере рассматривается самая простая модель с мощностью до 10 киловатт.

Размеры котла будут соответствовать таким параметрам:

• глубина с учетом дверки и горловины – 63 сантиметра;
• высота корпуса – 80 сантиметров;
• ширина – 47 сантиметров.

Как сделать котел Холмова своими руками

Для сборки отопительного агрегата следует приобрести материалы:

• толстостенные стальные листы толщиной не менее 3 миллиметров;
• шнур асбестовый с параметрами 15 х15 миллиметров;
• патрубок металлический длиной 47 миллиметров и поперечником 1 сантиметр;
• трубы разного диаметра – 15, 20, 40 и 115 миллиметров.

Сделать твердотопливный котел своими руками можно выполнить в такой последовательности:

• Изготавливается внутренняя часть конструкции. Изначально сооружается водяное заграждение. Оно состоит из двух вертикальных стенок с дном и крышкой приваренным к ним. В центре, с помощью сварки, закрепляется металлический П-образный компенсатор. Торцы конструкции остаются незакрытыми. Водяная перегородка должна быть шириной 403 миллиметра, в глубину – 60 миллиметров, а ширина – 485 миллиметров.
• Внутренние боковые стены котла вырезают из металлических листов шириной 540 миллиметров и высотой 770 миллиметров. Прямоугольник должен получиться не совсем правильным – в нижнем углу спереди получится вертикальная фигура величиной 80х208 миллиметров, а сверху на этой же стороне формируется горизонтальная прямоугольная конструкция с параметрами 387х30 миллиметров. На расстоянии 10,2 сантиметра от задней стенки и 2 сантиметра от передней с двух сторон проделывают для водяной перегородки отверстия.
• Вырезается задняя сторона – 770х403 миллиметров и передняя – 562х403 миллиметров.
• Все подготовленные детали с помощью точечной сварки соединяются в одну конструкцию.
• Приваривается первая цельная рамка к верху собранного корпуса котла. Вторая должна иметь П-образную форму и крепится снизу. Между рамками и сторонами должен соблюдаться прямой угол.
• Подготавливается третья рамка в виде буквы «П», которая должна поместиться внутри корпуса под водяным заграждением. Расстояние между ними должно быть 9 сантиметров.
• К выступающим на переднем плане конструкции прямоугольникам горизонтально приваривают полосу из металла длиной 103 миллиметра и шириной 80 миллиметров.
• С тыльной стороны вверху проделывается отверстие размером 115 миллиметров.
• Из листов металла вырезаются наружные стенки. Они имеют простую прямоугольную форму и соответствуют размерам, передняя – 562х463 миллиметра, тыльная -77х463 миллиметра и боковые -77х546 миллиметров.
• В передней стенке на одной вертикальной линии проделываются отверстия для компенсаторов. Их достаточно пару штук диаметром по 1 сантиметру. В углу с правой стороны вырезается круглый проем для термометра.
• В задней панели корпуса добавляют два компенсационных отверстия, и по одному – для подачи, сливного клапана и дымохода.
• В боковых стенках делают два отверстия на одной линии с подготовленным компенсатором водяной преграды. Далее сбоку конструкции в левой стенке проделываются круглые проемы для терморегулятора и обратной подачи теплоносителя.

Схема твердотопливного котла Холмова

После этого к специально подготовленным отверстиям приваривают компенсаторы. Все внешние стены привариваются к внутренней части. С помощью сварки подсоединяются патрубки, трубы дымовые, а сверху корпус по периметру камеры мс теплообменником четыре болта.

В собранный прибор заливается вода и нагнетается давление до 2,2 бар для проверки герметичности конструкции. При этом все патрубки должны быть заглушены. В конце приваривается днище котла.

Из металлического листа изготавливают порожек, размером 400х160х550 миллиметров с о 14 отверстиями. Он устанавливается на дне конструкции под водяной перегородкой. После этого вырезается конструкция двухслойной дверцы и ящика для золы. В конце изготавливается крышка, закрывающая камеры котла.

Отопительное оборудование шахтного типа, работающее на твердом топливе, обладает простыми эксплуатационными особенностями и достаточно эффективно. Соорудить такое устройство для обогрева загородного дома или коттеджа можно своими руками по принципу схемы сборки котла Холмова.

Котел твердотопливный длительного горения своими руками: чертежи и порядок сборки

Котлы длительного горения отличаются высокой теплоотдачей и выдают более мягкую, ровную температуру.

Но есть у них и существенный недостаток – высокая цена.

Поэтому есть смысл попробовать свои силы и изготовить печь самостоятельно.

Если Вы решили сделать котел твердотопливный длительного горения своими руками, чертежи найти – половина успеха. Но сначала разберемся, какие существуют основные конструкции.

Какой твердотопливный котел можно сделать своими руками?

В домашних условиях можно изготовить практически любой котёл, ведь всё делают люди.

Но некоторые детали можно выполнить только в заводских условиях.

Поэтому важно оценить свой опыт и возможности (инструмент, материалы, время).

И разобраться с основными типами отопительных приборов и их особенностями. По нарастанию степени сложности, котлы можно разделить на:

• Привычные котлы-топки с варочной поверхностью, водяной рубашкой по бокам и колосниками.
• Вертикально расположенные агрегаты шахтного типа и с горением, осуществляющимся сверху.
• Пиролизные котлы.

Классические твердотопливные котлы с привычным способом сжигания

Самый яркий представитель таких котлов – обычная печь, только выполненная из стали. Топливо укладывается на колосниковую решетку и сгорает, нагревая водяной контур пламенем.

Чтобы повысить КПД обычного котла устраивают повороты, вваривают поперек дымохода трубы, пропускающие теплоноситель и т. д. Могут быть горизонтальными или вертикально направленными.

Устройство котла длительного горения изнутри

Совет

Горизонтальные топки, как правило, ниже и имеют сверху варочную поверхность, отдающую тепло непосредственно в помещение. Конструктивно возможно соединение таких котлов с кирпичной трубой или колодцами классической печи, что значительно повышает их теплоотдачу.

Кирпичные колодцы, проводящие горячие дымовые газы, не только повышают КПД сгораемого топлива, не давая газам вылетать прямо на улицу, но и служат аккумуляторами тепла.

Котел с верхним горением

Само его название говорит о том, что здесь процесс горения идет наоборот: сверху вниз. Это сделано для того чтобы замедлить сжигание топлива, так как обычно пламя идет вверх и зажигает все дрова сразу.

Итак, конструкция этого аппарата: вертикально стоящая труба, точнее две трубы большого диаметра, входящие одна в одну. Между ними располагается водяная рубашка.

Для подачи воздуха в этой конструкции предусмотрена телескопическая труба, которая поднимается вверх перед закладкой топлива и опускающаяся вместе с ним по ходу сгорания дров или угля. Для изготовления такой конструкции понадобятся:

• Трубы для корпуса диаметром 450 и 400 мм.
• Для камеры предварительного подогрева воздуха диаметром 280 и длиной 350 мм.
• Для телескопической подающей трубы отрезки длиной примерно по 300 мм таким диаметром чтобы входили друг в друга это – 89 мм, 76 мм, и 60 мм.
• И толстый листовой металл для изготовления дверок; для блина, который давит на топливо и передает ему воздух для горения; для закрытия верха и низа котла и т. д.
• Дверца для закладки топлива размером 250 х 210 устраивается на расстоянии 579 мм от основания. В самой нижней части еще одна дверца поменьше, для чистки. Колосники в этой модели не предусматриваются.

Конструкция «блина» – это полая деталь из двух одинаковых шайб-дисков диаметром 300 – 350 мм. По окружности диски провариваются стальной лентой, таким образом, чтобы воздух попадал внутрь, только через подающую трубу 60 мм. А для подачи воздуха к дровам, в нижней части диска сверлится множество отверстий.

Отличаются немалой высотой (могут достигать полутора метров).

Дрова укладываются во всю высоту, поджигаются снизу, где происходит процесс горения, а факел пламени направляется в другой отдел, соединенный в нижней части с основным котлом.

Продукты сгорания, проходя дальше по теплообменнику, остывают и удаляются в трубу.

Данная конструкция котла позволяет использовать пиролизное горение. Для этого устанавливается заслонка, ограничивающая подачу воздуха, и связанная с датчиком тяги и температуры. А во второй камере при доступе воздуха происходит сгорание выделенных газов.

Котлы шахтного типа хорошо справляются с сырыми дровами и опилками. Можно сказать, что это идеальные вариант для сырых дров.

Порядок действий по сборке котла шахтного типа, по шагам

Для изготовления подходит сталь, толщиной не менее 4мм, желательно жаропрочная.

На основание устанавливаются элементы внутренней стороны топки и теплообменника, прихватываются в нескольких местах. Затем устанавливается задняя стенка и опоры для колосников. Тщательно проверяются диагонали, и только после этого окончательно провариваются детали. После этого монтируются трубы теплообменника.

Следующий шаг – сборка внешней стороны котла, являющейся и водяной рубашкой, и облицовкой. По кругу через шпильки-проставки, чтобы не раздуло и не повело волнами, приваривается внешняя сторона.

Дымовая труба выводится через заднюю стенку для того чтобы сверху можно было установить дверцу для чистки второй камеры. В целом получается три дверцы:

• Зольника, для чистки золы шлака и обеспечения доступа воздуха.
• Топочная, для загрузки дров и опилок (удобнее сверху).
• Для чистки второй камеры и замены кирпича (сверху).

Вторичную камеру иногда выкладывают кирпичом, он раскаляется и помогает дожигать газы, поступающие из топки.

Важно также учесть:

• Неправильное проектирование приведет к тому, что агрегат будет дымить в момент подбрасывания дров.
• Данная конструкция больше подходит для установки в котельной, отделенной от жилого помещения.
• Так как дрова по мере сгорания должны опускаться под собственным весом – их важно правильно укладывать. Иначе горение останавливается.
• Если планируется использовать опилки, то их нужно загружать поверх разгоревшихся дров (и желательно, чтобы опилки были просушены). А вот уголь для этой модели – экстрим.
• Во всех швах и стыках, металл накладывается с припуском в 5 мм. Это позволяет более качественно проварить деталь с двух сторон.
• В конце работ по всем швам можно пройтись сварочным герметиком.

Если установить слишком мощный шахтный котёл, то придется ограничивать силу горения, перекрывая подачу воздуха, а это приведет к образованию большого количества конденсата, который затрудняет чистку внутренних поверхностей и уменьшает срок службы железа.

Пиролизный котел похож на обычный шахтный, с колосниковой решеткой и привычным поджиганием дров снизу.

Но характеризуется тем, что в нем топливо не горит, а тлеет, выделяя газ, который позже сгорает отдельно (благодаря подаче вторичного воздуха).

Такой агрегат имеет водяной контур, как в камере сгорания, так и в камере дожигания.

Снабжается датчиком тяги, заслонками для регулировки подачи воздуха и, в некоторых моделях, вентилятором для его нагнетания. Правильно настроенный отопительный прибор имеет высокий процент теплоотдачи.

Пиролизный котел требует сухое топливо – идеально, если влажностью до 10%.

Заключение

Заводские котлы длительного горения часто делают из чугуна, что значительно увеличивает его долговечность. Но производят их методом литья, недоступным домашнему мастеру. Сталь менее долговечна, подвержена коррозии, поэтому срок службы печи собственного производства будет около 10 лет.