Самодельный ракетный котёл. Личный опыт

Этапы разработки твердотопливного котла, работающего на основе принципа действия ракетной печи.

Темы, посвящённые котлам, самодельным печам и отопительному оборудованию, пользуются неизменной популярностью на FORUMHOUSE. Это неудивительно. Ведь в связи с постоянным ростом цен на энергоносители, трудностями и дороговизной подключения к магистральному газу, многие задумываются о поиске альтернативы «голубому топливу».

Несмотря на большой выбор готовых заводских изделий, наши энтузиасты создают свои собственные конструкции систем отопления. Особый интерес представляет твердотопливный котёл, построенный пользователем нашего портала с ником Perelesnik. Котёл привлёк повышенное внимание, т.к. в основу его работы положен принцип действия ракетной печи. В этом материале мы расскажем об основных этапах разработки котла, предшествующих его строительству.

С чего всё началось

Прежде чем перейти к техническим особенностям котла, стоит заострить внимание на предыстории его строительства.

PerelesnikПользователь FOUMHOUSE

В мой дом заведён газ, но я периодически задумывался над тем, чтобы перейти на отопление твёрдым топливом. Останавливало лишь то, что газовое отопление было выгодно, и переход на дрова оказывался не рентабельным. Дом я отапливал электродным котлом мощностью 7 кВт, работающим в связке с кондиционером, который эксплуатировался «на обогрев». При сильных заморозках дом дополнительно подтапливался котлом, работающим на газе. И вот газ подорожал…

Именно увеличение цены на газ стало тем событием, которое привело к разработке ракетного котла.

Прежде, чем иди и сразу покупать «нечто» под названием «твердотопливный котёл», Perelesnik начал изучать предмет. Он ознакомился с перечнем оборудования, предлагаемого в магазинах, посмотрел, как работают котлы у соседей, понял, какие наиболее частые проблемы возникают, изучил отзывы в Интернете.

После «мозгового штурма» появился список требований, которым должен отвечать твердотопливный котёл – с точки зрения Perelesnik-а:

  • Возможность стабильной работы на мощности от 2 до 20 кВт. Это связано с особенностями климата в регионе проживания форумчанина. Например, зимой температура с месяц может держаться около 0°C, а потом резко на неделю упасть до -25…30°C. В осенне-весенний период температура находится в пределах +5…+10°C. Т.к. дом в межсезонье также нужно отапливать, но при этом от котла не требуется максимальная мощность, нужен «гибко» настраиваемый аппарат.
  • Котёл должен быть «всеядным», т.е. гореть в топке должно всё, что может гореть – дрова, топливные брикеты, уголь, отходы и т.д., включая влажное топливо.
  • Конструкция котла должна предусматривать закладку поленьев диаметром до 20 см. Это уменьшит необходимость в колке дров.
  • На одной закладке топлива котёл должен работать с ночи и до утра. При сильном морозе количество полных закладок топлива не должно превышать трёх.
  • Полная энергонезависимость. Котёл должен работать без необходимости его подключения к электрической сети. В случае обрыва проводов или отключения энергии, работу циркуляционного насоса (он должен прокачивать теплоноситель) обеспечивает резервная система питания.
Система отопления выбирается, в зависимости от климатических условий проживания, теплопотерь дома, доступности того или иного вида топлива, цен на энергоносители в вашем регионе.

Также среди основных требований к котлу перечислялось:

  • высокий КПД, простая и недорогая конструкция дымохода;
  • небольшое образование сажи и отложений (значит, отпадает необходимость в частой прочистке котла и увеличивается эффективность его работы);
  • безопасность работы котла при любых режимах эксплуатации, жаростойкость узлов;
  • возможность дозагрузки дров при рабочем режиме;
  • удобство эксплуатации котла при его установке в жилом помещении;
  • небольшой вес и габариты.

Самое интересное, что все эти требования планировалось «уложить» в бюджет, не превышающий 500 долларов, за исключением стоимости работы.

Достаточно лишь поверхностно ознакомится с требованиями, чтобы понять, что найти твердотопливный котёл, отвечающий всем пунктам списка, задача непростая. Поэтому Perelesnik решил идти двумя путями:

  1. Попытаться найти готовое заводское изделие.
  2. В случае неудачи – скопировать конструкцию готового котла и сделать его самому.

В ходе поисков и дальнейшего изучения информации, оба варианта отпали. Из-за технических особенностей: «капризности» работы на «мокрых» дровах, невозможности работы на малой мощности и т.д. не подошли пиролизные котлы длительного горения. Также не устроили «самоделки», найденные на просторах «всемирной паутины». Оставался третий вариант – на основе своих знаний и приобретённого опыта разработать конструкцию твердотопливного котла «под себя».

Ракетный котёл – теория

В ходе своих поисков Perelesnik наткнулся на ракетную печь, и эта конструкция его «зацепила».

Perelesnik

Ракетная печь привлекла меня тем, что для её работы не требуется какой-то особый дымоход, можно сказать, что он и вовсе не нужен. У ракетной печи отличная тяга, причём без использования всяких вентиляторов. Её конструкция обеспечивает высокотемпературный дожиг печных газов. Она не требовательна к качеству топлива, эффективно работает на разных мощностях.

Дело оставалось за малым – сделать из печки котёл. Забегая вперёд, скажем, что от идеи до воплощения печи «в металл» прошёл почти год. Сюда вошло несколько месяцев на поиски оптимальной конструкции, расчёты, эксперименты. Непосредственно на изготовление котла ушло три месяца, но результат того стоил.

Удалось сделать котёл, который отвечал практически всем требованиям списка (за исключением того, что догружать топливо можно лишь тогда, когда предыдущая партия прогорит до состояния углей). Более того, удалось уложиться в планируемый бюджет, хотя для строительства внутренних частей и деталей котла использовалась «нержавейка» и применялась самодельная жаростойкая керамика.

Perelesnik разработал схему, на которой наглядно представлен принцип работы его котла.

Чтобы понять, почему за основу котла была выбрана именно ракетная печь, стоит заострить внимание на теоретической части.

Ракетные печи хорошо известны. Их строят энтузиасты и самодельщики по всему миру. Подкупает простота их конструкции, возможность обойтись без использования дорогих материалов, большая вариативность таких печей. Ракетная печь может быть как небольшой – походной (на них готовят еду), сделанной из кусков металлических труб и консервных банок.

А также большой, отопительной, с массивным теплонакопителем и встроенной лежанкой. Такая «ракета» отлично вписывается в дизайн современного коттеджа.

По словам Perelesnik, большую помощь в разработке его котла оказала книга американских авторов «Ракетные печи». В ней наглядно, и что самое главное – просто и доходчиво – объясняются базовые принципы самостоятельного строительства ракетных печей. Из этой книги также были заимствованы основные размеры и пропорции «сердца» ракетного котла – т.н. «J-трубы».

Perelesnik

В «ракете» создаются отличные условия для горения. Топливо и печные газы сгорают полностью. Полученное тепло не «отбирается», пока не завершатся все реакции, и только затем оно используется.

Преимущества и плюсы «ракеты» - это производные от особенностей её конструкции. У ракетной печи, за счёт длинного вертикального и дополнительно утеплённого канала, увеличивается длина пути, которые проходят печные газы.

Газы, во время прохождения по удлинённому каналу, смешиваются с уже нагретым воздухом и приобретают температуру, которая наилучшим образом способствует всем процессам горения. Также сгорает углерод, который при недожоге откладывается в виде сажи.

Высокая эффективность «ракеты» обеспечивается за счёт того, что дожигается древесный газ, выделяющийся при термическом разложении твёрдого топлива (т.н. пиролизе).

Кроме этого, за счёт большого температурного перепада, который возникает на входе и выходе канала вертикальной трубы, возникает мощная естественная тяга. Соответственно, отпадёт необходимость в строительстве высокого дымохода, который обеспечивает тягу в обычных печах.

Следует учесть, что газы, поступающие в дымовой канал, имеют высокую температуру. Чтобы выработанная печью энергия не вылетала «в трубу», нужно забрать часть этого тепла. Для этого к ракетной печи пристраивается лежанка, куда, по выложенным горизонтально кирпичным каналам, запускаются дымовые газы. Получается теплоаккумулятор. Второй вариант – печь дополняется водяной рубашкой. Отсюда уже рукой подать до твердотопливного котла.

Оттолкнувшись от этой базы, Perelesnik решил – надо делать котёл, работающий по принципу действия ракетной печи.

Perelesnik

Всё, что мне осталось – это построить такой котёл. Для этого нужно рассчитать его размеры под требуемую мне мощность, подобрать все необходимые материалы и сделать такой «аппарат».

Об основных этапах строительства ракетного котла, с подборкой фотографий ключевых узлов, будет рассказано во второй части материала. Не пропустите!

А нетерпеливые читатели могут узнать всё о ракетном котле в теме, созданной пользователем нашего портала Perelesnik. На FORUMHOUSE можно знакомиться с пошаговым руководством по разработке системы отопления. Здесь представлены конструкции самодельных пиролизных котлов. На нашем портале есть статьи, где рассказывается, как дёшево отопить загородный дом», также представлен обзор самых популярных твердотопливных каменных печей. Посмотрите видео, где показывается, для чего нужен двухтопливный котёл.

Комментарии (23)
Zergboy

спасибо, интересная статья ракетными печками интересуюсь уже некоторое время, так что дополнительная пища к размышлению

10 месяцев назад
0
0
Виктор101058

Нет ничего лучше долгоиграющнго котла нижнего горения. Воздух в зольник,в зону горения и вторичный воздух,дрова-любые.Единственный недостаток-подобрать максимальную мощность под кубатуру помещения,иначе при мощности менее 70% от мах-вода в зольнике и сырая сажа на теплообменнике.Никакой теплоизоляции на котел-топит котельную. Автоматика и ладдомат-обязательно.

10 месяцев назад
-3
-3
Комментарий удален
10 месяцев назад
-7
BormanDOP

Отличная статья,ждем продолжения.Раздражают боты в комментах которые не по теме пиарят свой хлам

10 месяцев назад
6
6
artdizz

Честно не пойму, чем это "ракетный котел" отличается от обычной кирпичной печи? Вертикальная загрузка? да нет в обычной печи отодвинул чугунные круги конфортки и засыпал туда уголь, при закрытой дверце и горит до утра. Дымоход? да нет обычный дымоход ну стелиться какое то расстояние по полу как в китайских печах, но это не добавляет ему тягу. Тягу делает разность давления и температуры. Максимальная тяга у трубы поставленной в костер, особенно высокой. Подогретый воздух, но тут тоже поиска лоха (маркетинговый ход) любая печь греет воздух своими стенками и нет смысла эти стенки еще, чем то закрывать (если они не горячий), чтобы создать условия для сложности обслуживания.

10 месяцев назад
3
3
sergMinsk

ок. посмотрим ,чем это лучше шахтника.

10 месяцев назад
0
0
Вадитьм

Совсем не понял : "Дом я отапливал электродным котлом мощностью 7 кВт. При сильных заморозках подтапливался котлом, работающим на газе." Обогреваться электричеством когда есть газ ? Наверное дом стоит на ГЭС.

10 месяцев назад
4
4

может быть газ дорогой, по сравнению с электроэнергией. Это же Украина. Или дорого подвести газ к дому. У нас на побережье завести газ до дома 300-400 тыс рублей стоит.

10 месяцев назад
0
0

Тогда уж рентабельней поставить солнечные панели и ветрогенератор - цена та же, зато полная энергонезависимость :)

10 месяцев назад
1
1

предложение неплохое, но отапливать дом в 150 и более квадратов вам никакого ветряка не хватит, или (если сделать систему ветряков) рентабельность будет ниж..... нет, не будет рентабельности :)

9 месяцев назад
0
0

Ветряк будет рентабельным в случае, если он будет крутить не генератор, а компрессор теплового насоса.

9 месяцев назад
0
0

Похоже автор мимо счетчика электричество добывает.

9 месяцев назад
1
1

Я вот тоже не понял про электродный котел.

8 месяцев назад
0
0
Комментарий удален
10 месяцев назад
0
Piter736

Может и выгодно,у кого дрова халявные..))

9 месяцев назад
0
0
Dorojnik09

Есть газ, зачем изобретать велосипед.

9 месяцев назад
0
0
Protivnik

А может газ баллонный или из газгольдера? тогда реально.

9 месяцев назад
0
0
ArcheR2013

лично я так и не понял, само по себе решение подразумевает что имеем печь, а не котел, соответственно отопление - локальное (воздушное)?! Кому-нибудь попадались решения именно с котельной системой ? Для нашего региона (зима до -45 лето до +35) средняя зимой -15..-20, летом +18.. +24) нереально топить локальной печью, нужны системы с теплоносителем, а к комментам выше "газ - хорошо!" но у нас нет.. :( , только газгольдер (на текущий момент решение 550-700 тыс.! и каждая заправка не менее 65 тыс.. )

9 месяцев назад
2
2

У него получилось объединить ракетную печь с котлом. Система радиаторов разная на принудительной циркуляции без теплового аккумулятора.https://www.forumhouse.ru/threads/338389/

9 месяцев назад
0
0
ArcheR2013

Вообще про газ в Красноярске: 1. Установка оборудования: 550-700 тыс рублей. 2. Заправка - 2 раза в год по 65 тыс. рублей = 130 тыс. (при отоплении дома 240 м2.) 3. Стоимость отопления при инфляции на газ 7% в год.: 1 год = 130 000 2 год = 130 000 *1,07 = 139 100 3 год = 139 100 *1,07 = 148 840 4 год = 148 840 * 1,07 = 159 260 5 год = 159 260 * 1,07 = 170 410 6 год = 170 410 * 1,07 = 182 340 7 год = 182 340 * 1,07 = 195 100 8 год = 195 100 * 1,07 = 208 760 9 год = 208 760 * 1,07 = 223 370 10 год = 223 370 * 1,07 = 239 000 Итогом за 10 лет (при 7 % инфляции газа) расходы на газ: 1 796 180 Итого затраты на отопление газом в целом за 10 лет/год= 1 796 180 + 625 000 (берем среднюю от установки газ оборуд.) = 2 421 180 2 421 180 / 10 = 242118 в год. Среднее в зимний период (у нас отопительный сезон 8 мес.) = 242 118 / 8 = 30 264,75 Если объективно, электричеством дешевле :) Конечно все индивидуально, расчет выше проведен для кирпичного дома (толщина стен 2,5 кирпича), площадь 240 кв. м. жилая + цоколь, на цоколе отопления как такового нет. Но по итогу посчитали, владелец дома в начале отопительного сезона 2015-2016 отказался от газа, электричеством сейчас платит в среднем около 22000. Отсюда и вопрос, "ракетный котел" просто обязан быть более эффективным!

9 месяцев назад
4
4
Mijgrae55

Вот вам и газ.А когда то за 3 копейки в зимний месяц.Поставил температуру на примитивном ОГВ и забыл что топишся.

9 месяцев назад
1
1
Satiricon

Спасибо за Ваши конструктивные комментарии, ArcheR2013.

9 месяцев назад
0
0
talk

Изобретение велосипеда )))) Есть чешские ( они же бошевские ) котлы Dakon Door ))) Вертикальная загрузка, удобство доступа к колосникам для чистки . А вот о том , что он заделается разжигать этот свой ракетный котел автор лукаво умолчал )))) тяга в нем стабильна более менее только в рабочем режиме , а на холодную - нулевая !

2 месяца назад
0
0