Котел холмова своими руками чертежи

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 04.10.2024

Применение основ термодинамики дает высокие результаты в различных сферах жизнедеятельности. Такая разработка, как котел Холмова – пример эффективной установки, характеризующейся длительной работой на одной закладке, максимальным использованием энергии тепла от топлива и дожиганием образовавшихся газов.

В качестве сырья для загрузки могут использоваться такие виды топлива:

уголь;
прессованная крошка;
древесина;
отходы обработки;
гранулированные материалы – брикеты, пеллеты.

Принцип работы котла Холмова обеспечивает ему преимущество над традиционными установками, где в результате активного горения сокращается время до следующей загрузки топлива.

Конструкция котла Холмова

Сборка отопительной системы определяется принципом работы устройства. В шахтном котле Холмова топочное отделение и камера теплообменника располагаются вертикально, что обеспечивает естественную конвекцию отработанных газов в верхний отсек финишного дожига. Топка размещается на всю высоту шахты. Для загрузки дров используется верхний люк изделия.

Котел длительного горения Холмова состоит из следующих элементов:

корпус металлический;
шахта топливная;
патрубки для подключения к дымоходу и системе теплоснабжения;
дверцы для загрузки твердого топлива и чистки камер;
шахта, в которой располагаются камера теплообменника и конвекционная, колосники;
предохранительные устройства – компенсаторы расширения, предохранительный клапан, терморегулятор.

Чертежи котлов Холмова могут дополняться иными компонентами, например, при сборке оборудования своими руками или в целях повышения безопасности его эксплуатации.

Различия по мощности

В серийном производстве используются три основных модификации котла Холмова.

Мощность	Особенности
Модель на 10 кВт	Используется для обогрева небольших помещений, таких как гараж, отдельная хозяйственная постройка или мастерская
Модель на 12 кВт	Обеспечивает дополнительный прирост мощности. За счет незначительных изменений в модификации, вес котла Холмова достигает 255 кг. При этом габариты устройства позволяют пронести его через дверной проем
Модель на 25 кВт	Самая производительная в линейке ТКЗ (Таганрогского котлостроительного завода). Ее мощности хватит на обогрев группы помещений, всего загородного дома

Энергозависимые и энергонезависимые

Модификации агрегатов подбираются в зависимости от условий эксплуатации. Энергозависимые котлы Холмова оснащаются дымоотсосом. Их работа управляется специальным контроллером и терморегулятором. В конструкцию включены дополнительные устройства, обеспечивающие безопасные условия работы.

В энергонезависимых котлах Холмова применяется более простая компоновка, но при этом сохраняется концепция сборки, исключающая создание аварийных ситуаций. Не требуют подключения к питающей сети.

Безопасность в конструкции

Критический момент в работе твердотопливных котлов – сильный разогрев корпусной части. Для того, чтобы исключить расширение оболочки и расхождение сварных швов, в конструкции котла Холмова применяются компенсаторы. За счет такой компоновки сохраняется форма установки на весь период работы шахтной системы.

Безопасность конструкции также обеспечивается и в нижней части корпуса, где температура нагрева остается минимальной. Для размещения котла Холмова на поверхности не требуется монтаж специального экрана – агрегат просто ставится на ножки.

Принцип действия котла Холмова

Устройство установки позволяет максимально эффективно использовать энергию топлива. В котле Холмова задействованы два принципа – получение тепла от горения сырья и дополнительный нагрев теплоносителя при дожигании выделяемых газов. При таком подходе достигается максимальный эффект от генерации тепла, получается минимальное количество отходов и увеличивается период работы на одной загрузке.

Процесс горения

Рабочий процесс в котле длительного горения Холмова начинается с прожига нижнего слоя топлива. Верхний ярус загрузки при этом начинает тлеть, насыщаться дымом и другими продуктами горения. По завершении цикла дрова обладают максимальной отдачей тепла. При этом в камере дожига продолжают скапливаться газы.

Под контролируемым горением понимается оснащение установки средствами контроля объема поступающего воздуха. В котле Холмова данный процесс реализован по трем направлениям:

Регулирование положения заслонки, размещенной на дверце поддува.
Организация принудительной подачи воздуха в нижнюю и верхнюю камеры
Снижение давления газов в камере дожига за счет монтажа дымоотсоса.

Регулирование тяги, как процесс контроля параметров нагрева теплоносителя, может быть механическим. Например, при достижении штатной температуры в помещении или шахте можно уменьшить подачу воздуха за счет закрытия дверцы. Контрольная функция передается регулятору (датчику), который монтируется в защитной гильзе в месте прохождения теплоносителя.

При изменении степени нагрева происходит увеличение или уменьшение размеров чувствительного элемента. Жесткое соединение со штоком обеспечивает мгновенную связь с воздушной заслонкой.

Верхняя и нижняя камера

Между собой отсеки разделяются стальной перегородкой. В пластине есть просвет, через который происходит разогрев накопленных продуктов горения в конвекционной камере. Полное сгорание обеспечивает существенный прирост КПД (коэффициента полезного действия).

Основная отдача тепла идет от нижней камеры. Остальная энергия практически без потерь уходит через конвекционную камеру.

Накопление газов в верхнем отсеке осуществляется с целью поддержания процесса тления топлива. При этом с увеличением давления происходит более сильная теплоотдача в условиях нехватки кислорода. Именно пиролизное горение обеспечивает разогрев в отсеке до 800-100 градусов с активной отдачей на контур теплоносителя.

Самые экономные твердотопливные котлы — как выбрать, можно ли сделать прибор самостоятельно? Обо всем этом по ссылке.

Плюсы и минусы

Используя чертежи котлов Холмова для обустройства частного хозяйства, пользователи ориентируются на практические свойства установки. Она неприхотлива в эксплуатации, служит долгое время, требует минимум затрат на обслуживание.

Принцип действия котла Холмова выдвигает определенные требования к компоновке и исправности предохранительных устройств. Прежде всего это компенсаторы, которые исключают саморазрушение корпусной части.

Все преимущества

Говоря про достоинства установки, следует обратить внимание на следующие качества:

Универсальность в применении. Котлы Холмова неприхотливы к условиям места размещения, могут работать на любых видах твердого топлива. Уникальный принцип работы позволяет использовать в печи даже намокшие дрова. При этом максимально допустимая влажность сырья не должна превышать 45 процентов.
Адаптивность по мощности. В зависимости от производительности, котлы Холмова могут обеспечить различные потребности пользователя. Установки успешно отапливают гаражи, жилые помещения или производственные территории.
Конструкция котла обеспечивает минимальные утечки продуктов горения, сохранение формы корпусной части и пожарную безопасность в месте эксплуатации. Компоновка устройства позволяет не устанавливать дополнительное оснащение.
Оптимальные габариты. Установка подходит для размещения практически в любом месте. Котел может быть собран непосредственно в котельной или установлен в готовой заводской комплектации.

Единственный недостаток

В числе минусов установки – активное образование сажи, которая скапливается на стенках камер горения. Из-за этого затрудняется чистка конструктивных внутренних элементов, снижается коэффициент полезного действия. Для устранения нежелательных последствий эксплуатации установка оснащается дымососом.

Котлы Холмова нашли широкое применение в различных отраслях промышленности и частных хозяйствах. Конструкция и принцип действия агрегатов обеспечивают высокую энергоэффективность теплоснабжения, экономию топлива, снижение числа загрузок. Важно своевременно обслуживать активные части устройства, по возможности не использовать уголь в качестве топлива (сильно коксуется).

А как считаете вы, стоит ли устанавливать у себя в загородном доме котел Холмова? Напишите в комментариях. Поделитесь статьей в социальных сетях и сохраните ее себе в закладки, чтобы полезная информация была всегда под рукой.

Котел Холмова – твердотопливный отопительный котел шахтного типа длительного горения. Особенность устройства в том, что у него есть 2 камеры сгорания. В первой тлеет топливо, во второй – развивается реакция дожига газов, которые выделяются при термическом воздействии на сырье. Котел Холмова работает на любом твердом топливе. Производят модели с мощностью 10,12, 25 кВт. При условии загрузки камеры топливом на 100 %, длительность отопления помещений будет в пределах 12-16 часов.

Конструкция котла

Конструкция твердотопливного котла Холмова проста, если сравнивать с другими отопительными агрегатами. Состоит он из следующих деталей:

корпус (выполнен из металла, выдерживает повышенные температуры);
топливная шахта. В нее пользователь загружает твердое топливо любого типа, будь то пеллеты или обычные дрова;
камера с теплообменником;
дверцы;
колосники;
зольник (сюда ссыпаются остатки после сгорания твердого топлива);
компенсаторы расширения;
патрубок для подвода к дымоходу;
несколько входов и выходов для слива, подачи и обратки, а также установки дополнительных приборов, таких как предохранительный клапан или группа безопасности;
терморегулятор.

Загружают в шахту котла Холмова топливо сверху. Горение осуществляется на колосниках в нижней части конструкции. По мере сгорания дрова или пеллеты опускаются вниз. Это обеспечивает непрерывность процесса и, соответственно, отопления.

Верхняя закладка – также плюс котлов Холмова. Есть возможность при необходимости добавить еще твердого топлива, не дожидаясь, пока прогорит вся масса в камере.

Различия по мощности

Производители наладили выпуск трех видов котлов Холмова, которые различаются по мощности.

Энергозависимые и энергонезависимые: в чем разница

Котел Холмова может быть как энергозависимым, так и энергонезависимым. В первом случае бесперебойная работа агрегата зависит от электричества. В конструкции энергозависимого котла есть три дополнительных элемента:

дымоотсос (он же вентилятор);
контроллер;
терморегулятор.

Все они необходимы, чтобы обеспечить безопасность при работе агрегата.

Энергонезависимые модели среди потребителей более востребованы, так как они не зависят от электричества. Работу устройства контролирует встроенный терморегулятор (чаще типа RT3). Его монтируют на передней стенке, и с помощью цепочки соединяют с поддувальной дверцей.

Безопасность в конструкции

Твердотопливный котел имеет одно слабое место – при сильном нагреве во время сгорания топлива его корпусная часть может расширяться. Это чревато расхождением сварных швов и созданием аварийной ситуации. Чтобы исключить возможность подобного, производители включили в конструкцию котла Холмова компенсаторы. Они локализуются по периметру отопительного прибора. Также компенсаторы есть между камерами.

Разделительные стенки располагаются на расстоянии 24 см друг от друга. В теплообменнике компенсаторов нет, так как его габариты позволяют ему без труда поддерживать первоначальную форму даже при сильном перегреве агрегата.

Принцип действия

Принцип работы котла Холмова основывается на сжигании загруженного топлива и дожигании газов. Стоит отметить, что количество газов будет больше, чем меньше поступление кислорода в систему. В результате того, что в работе котла задействовано сразу 2 принципа, достигается максимальная генерация тепла.

Процесс горения

На одной заправке отопительный агрегат может бесперебойно вырабатывать тепло на протяжении 12-16 часов. Горение происходит следующим образом:

поджигается нижний слой загруженного топлива;
дым скапливается в верхней части камеры;
после прожига нижнего слоя огонь перекидывается на верхний;
дым скапливается в нижней камере, проходит через продукты горения (угли), тем самым обогащаясь. В результате получается пирогаз.

Верхняя и нижняя камера

Камеры разделены между собой стальной перегородкой, в которой предусмотрен небольшой просвет. Через него огонь перекидывается из нижней части (отсек для обогащения продуктов горения) в верхнюю (конвекционная камера). В результате значительно возрастает КПД.

В процессе горения температура в нижнем секторе верхней камеры достигает 800 градусов по Цельсию. Большая часть жара проникает в водяную рубашку. Остальное же тепло по трубам передается наружу для отопления помещения.

В качестве топлива в котле Холмова можно использовать:

опилки;
угли; ;
дрова и прочее.

Специалисты же не советуют использовать для розжига уголь. Это природный продукт, в процессе сгорания которого не будут выделяться пирогазы.

Плюсы и минусы

Отопительный агрегат имеет как преимущества, так и недостатки. С ними стоит ознакомиться перед тем, как совершать покупку или, используя чертежи котла Холмова, конструировать его самостоятельно.

Все преимущества

К достоинствам котлов Холмова стоит отнести следующие:

возможность функционирования на любом виде твердого топлива;
высокий КПД. Модельный ряд включает 3 варианта котлов с разной мощностью. Потому у пользователя есть возможность подобрать именно то, что ему нужно;
автономность работы. Энергонезависимые модели могут работать без вмешательства человека до 16 часов на одной закладке;
безопасность. Конструкция исключает возможность утечки угарного газа;
оптимальные габариты, которые позволяют установить отопительный агрегат даже в небольшом по площади помещении.

Единственный недостаток

В процессе использования котла Холмова на стенках его камер и отсеков скапливается сажа, смола. И не всегда есть возможность полноценно очистить их. Чтобы минимизировать возможность скопления сажи, рекомендуется оборудовать отопительный агрегат дымоотсосом.

Котел Холмова применяется в промышленных сооружениях и частных хозяйствах. Он неплохо справляется с отоплением загородных домов и дач. Среди его преимуществ – высокий КПД, экономия топлива и возможность длительного горения на одной загрузке. Производители выпускают модели по 10, 12, 25 кВт. Потому можно купить именно то устройство, которое будет соответствовать всем заявленным требованиям.

Как считаете, действительно ли котел Холмова такой экономный? Напишите в комментариях. Сохраните статью в закладках, поделитесь ею в социальных сетях.

В статье подробно рассказывается как по чертежам сделать котел медленного и сверхдлительного горения своими руками. Процесс, только на первый взгляд кажется трудным и неповторимым, но следуя инструкциям из статьи, у Вас получиться сделать ничуть не хуже, чем у мастеров, главное внимательно смотреть видео.

Чертежи котлов на твердом топливе своими руками

Чертеж простого котла длительного горения

Чертеж простого твердотоплевного котла

Схема-чертеж котла с теплообменником щелевого типа

1 — дымовая труба; 2 — водяная рубашка; 3 — щелевой теплообменник; 4 — загрузочная дверка; 5 — дрова; 6 — нижняя дверка для поджига и чистки; 7 — колосники; 8 — дверка для регулирования подачи воздуха и чистки зольника.

Рис. 3 Конструкции твердотопливных котлов с дополнительными регистрами и варочной поверхностью

1 — топливник; 2 — регистр из труб; 5 — труба обратки; 6 — подающая труба; 7 -верхняя загрузочная дверка; 8 — нижняя дверка для поджига и подачи воздуха; 9 — загрузочная дверка; 10 — дымовая труба; 13 — колосниковая решетка; 14,15,16 — отражатели; 17 — заслонка; 19 — водяная рубашка; 20 — зольник; 21 — варочная поверхность.

Котел с верхним горением

Чертеж котла на твердом топливе верхнего горения

Котел с пиролизным сжиганием твердого топлива

Схема-чертеж одного из вариантов пирлизного котла

1 — регулятор тяги с термодатчиком; 3 — дрова; 4 — нижняя дверка; 5 — решетка; 6 — воздушная заслонка подачи первичного воздуха; 7 — зольник; 8 — колосниковая решетка; 10 — прочистка; 11 — слив; 12 — теплоизоляция корпуса; 13 — обратка (подача теплоносителя из системы); 14 — форсунка; 15 — подача вторичного воздуха; 16 — заслонка дымовой трубы; 17 — труба с нагретой водой; 18 — заслонка; 21 — загрузочная дверка; 22 — камера дожига.

Котлы шахтного типа

Как уже упоминалось особенностью таких котлов является наличие двух камер: большой вертикальной загрузочной камеры (шахты) и камеры с теплообменником. Топливо поджигается снизу в первой камере и пламя через отверстие попадает в другую, где и отдает свою энергию теплоносителю через теплообменник.

Такие котлы могут быть, как с обычным сжиганием топлива, так и с пиролизным. В первом случае весь необходимый воздух подается через нижнюю дверку, а продукты горения, пройдя через теплообменник, удаляются в дымовую трубу. Во втором случае к месту горения подается ограниченное количество первичного воздуха, где дрова сгорают с выделением пиролизного газа. Кроме того такие конструкции оборудуются дополнительной камерой дожига, куда подается вторичный воздух и осуществляется сжигание газа. В верхней части теплообменной камеры расположена задвижка, которая отрывается при розжиге и позволяющая дымовым газам напрямую выходить в дымовую трубу.

Чертеж-схема котла шахтного типа с камерой дожига

1 — заслонка подачи первичного воздуха; 2 — нижняя дверка для поджига и чистки; 3 — решетка; 4 — дрова; 5 — загрузочная дверка (может располагаться и сверху); 12 — труба с нагретой водой (подача); 13 — пусковая заслонка; 14 — заслонка дымовой трубы; 15 — теплообменник; 16 — подача вторичного воздуха; 17 — камера дожига; 18 — обратка; 19 — слив; 20 — чистка; 21 — заслонка; 22 — колосниковая решетка; 25 — зольник.

Схема котла шахтного типа с футеровкой внутренней поверхности камер сжигания и дожига

Твердотопливный котел сверхдлительного горения своими руками

Самодельный отопитель будет иметь такую конструкцию:

твердотопливный котел сверхдлительного горения своими руками

Топка и теплообменник окутываются базальтовой ватой (теплоизоляция) и помещаются в корпус.

Процесс изготовления котла своими руками.

Первым делом надо подготовить все необходимые заготовки:

Стальные листы толщиной 4 – 5 мм для изготовления топки. Наилучшим образом подходит легированная сталь жаропрочных марок 12Х1МФ или 12ХМ (с добавками хрома и молибдена), но варить ее нужно в среде аргона, поэтому понадобятся услуги профессионального сварщика. Если же вы решите сделать топку из конструкционной стали (без легирующих добавок), то следует применять низкоуглеродистые марки, например, Сталь 20, так как высокоуглеродистые от воздействия высокой температуры могут утратить пластичность (происходит их закалка).
Тонколистовая сталь толщиной 0,3 – 0,5 мм, окрашенная полимерным составом (декоративная обшивка).
4-миллиметровые листы конструкционной стали для корпуса.
Труба Ду50 (жаровые трубы внутри теплообменника и патрубки для подключения отопительной системы).
Труба Ду150 (патрубок для присоединения дымохода).
Труба прямоугольная 60х40 (воздухозаборник).
Стальная полоса 20х3 мм.
Базальтовая вата толщиной 20 мм (плотность – 100 кг/куб. м).
Асбестовый шнур для герметизации проемов.
Ручки для дверок заводского изготовления.

Сварку деталей следует выполнять электродами МР-3С или АНО-21.

Теплообменник для твердотопливного котла своими руками

Сначала из двух боковых, одной задней и одной верхней стенок собирается топка. Швы между стенками выполняются с полным проваром (они должны быть герметичными). Снизу к топке с 3-х сторон горизонтально приваривается стальная полоса 20х3 мм, которая будет служить днищем водяной рубашки.

Далее к боковым и задней стенкам топки нужно торцами приварить в произвольном порядке короткие отрезки трубы небольшого диаметра – так называемые клипсы, которые обеспечат жесткость конструкции теплообменника.

Теперь к полосе-днищу можно приварить наружные стенки теплообменника с предварительно выполненными отверстиями под клипсы. Длина клипс должна быть такой, чтобы они слегка выступали за наружные стенки, к котором их нужно приварить герметичным швом.

В передней и задней стенках теплообменника над топкой вырезаются соосные отверстия, в которые ввариваются жаровые трубы.

Остается приварить к теплообменнику патрубки для соединения с контуром отопительной системы.

Самодельный котел из листового металла

Сборка котла

Агрегат нужно собирать в следующей последовательности:

Сначала изготавливают корпус, прихватив короткими швами к его днищу боковые стенки и обрамления проемов. Нижним обрамлением проема зольника служит само днище корпуса.
Изнутри к корпусу приваривают уголки, на которых будет укладываться решетчатый поддон топки (колосниковая решетка).
Теперь нужно приварить саму решетку. Уголки, из которых она состоит, нужно приварить наружным углом вниз, так чтобы поступающий снизу воздух равномерно распределялся двумя наклонными поверхностями каждого уголка.
Далее к уголкам, на которых уложена колосниковая решетка, приваривают топку с теплообменником.
Дверцы топки и зольника вырезаются из стального листа. Изнутри они обрамляются стальной полосой, уложенной в два ряда, между которыми нужно уложить асбестовый шнур.

Далее приваривают дымоотводящий патрубок и воздуховод с фланцем для установки вентилятора. Воздуховод заводится внутрь котла через отверстие посредине задней стенки чуть ниже колосниковой решетки.

Теперь надо приварить к корпусу котла ответные части петель дверок и несколько кронштейнов шириной 20 мм, к которым будет крепиться обшивка.

Теплообменник нужно обложить с трех сторон и сверху базальтовой ватой, которая стягивается шнуром.

Поскольку утеплитель будет контактировать с горячими поверхностями, он не должен содержать фенол-формальдегидного связующего и других веществ, испускающих при нагреве токсичные летучие вещества.

При помощи шурупов к кронштейнам прикручивается обшивка.

Сверху на теплогенератор устанавливается контроллер автоматики, а к фланцу воздуховода прикручивается вентилятор.

Температурный сенсор нужно поместить под базальтовую вату, так чтобы он контактировал с задней стенкой теплообменника.

При желании котел можно оборудовать вторым контуром, позволяющим эксплуатировать его в качестве водонагревателя.

Контур имеет вид медной трубки диаметром около 12 мм и длиной 10 м, намотанной внутри теплообменника на жаровые трубы и выведенной наружу через заднюю стенку.