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家庭用給湯用ボイラー。給湯には自家製ボイラーを使用

家庭用給湯用ボイラー。給湯には自家製ボイラーを使用

薪は、人類が太古の昔から使用してきた最も入手しやすく、環境に優しく、安価なタイプの燃料です。木材暖房システムの主な利点は、エネルギーの独立性、高効率、および操作の比較的容易さです。ガスや電気の暖房システムにはさまざまな種類があるにもかかわらず、薪暖房ボイラーはその関連性を失っておらず、大多数のロシア人の間で人気があります。薪を燃やす設備には、もう1つの否定できない利点があります。それは、設計がシンプルであるため、家を暖めるためのボイラーを自分の手で簡単に作ることができます。これについては、この出版物で説明します。

設計と動作原理

自家製固体燃料ボイラーの作成手順に直接進む前に、薪ボイラーの設置がどのように機能するかを理解する必要があります。

熱交換器を備えた最も単純な薪ボイラーでは、木材が燃焼すると熱エネルギーが放出され、熱交換器の壁 (ウォータージャケット) と冷却剤自体が加熱されます。燃焼生成物は煤回収装置を通過し、煙突から排出されます。ドラフトは灰皿のドアと煙突ダンパーの位置によって調整されます。熱交換器は、メインパイプ、ラジエーター、膨張タンクを含む加熱システムに接続されています。冷媒の循環は、自然循環または暖房システム（CO）内の循環ポンプをオンにして強制的に行うことができます。

このようなボイラーの単純さは、この設計の効率の低さによって「補われ」ます。熱エネルギーのほとんどは文字通り燃焼生成物とともに「煙突を下っていきます」。しかし、主な欠点は自動化レベルが低いことです。燃料を火室に装填し、燃焼プロセスを維持するためのすべての操作を手動で行う必要があります。したがって、木材燃焼熱分解燃焼ボイラーシステムが最も一般的であると考えられています。このような暖房ボイラーを自分の手で作ることは、家庭の職人にとっては難しくありません。

自家製熱分解ボイラー

燃料はすぐに燃料室に満量充填されます。ガス化室内で酸素が欠乏すると、燃料は熱分解ガスの放出とともにくすぶります。くすぶりは熱の放出によって発生しますが、その熱は熱交換器内の冷却剤の加熱に費やされます。熱分解ガスは燃焼生成物とともにアフターバーナーに入りますが、この設計では灰ピットとしても機能します。後燃焼室への酸素のアクセスが制限されていないため、可燃性ガスの燃焼が高温の放出とともに起こり、その結果、装置の効率が大幅に向上します。熱分解ボイラーの動作全体は、次の 4 つの段階に分けることができます。

最初の段階では、木材が乾燥され、燃料から熱分解ガスが放出されます。
この設備の操作の第 2 段階は、アフターバーナー内での二次空気と可燃性ガスの混合物の燃焼です。
第三段階は、熱交換器を通る高温ガスの通過です。
熱エネルギーの大部分を発生させる燃焼生成物の除去。

自家製固形燃料ボイラーには、メンテナンスをできるだけ簡単かつ安全にするための制御機能と自動化機能が装備されている必要があります。灰皿の扉と排煙ダンパーの位置を変えることで、設置の動作を制御できます。自家製薪ボイラーの自動化は、通常、圧力計、通気口、ブラストバルブ（安全グループ）によって表されます。多くの場合、家庭用「クリビン」は暖房設備に、一次空気ファンのオン/オフを切り替える温度センサーと、水回路内の圧力センサーを装備しています。

少し脱線しましょう。モデルごとに固体燃料ボイラーの評価をまとめたことをお知らせしたいからです。次の資料からさらに詳しく学ぶことができます。

材料や道具の準備

固体燃料ボイラーを自分で作る方法という質問に答える前に、装置の設計を決定する必要があります。最も単純なオプションは、古典的な燃焼ボイラーユニットです。つまり、水熱交換器を備えた「太鼓腹ストーブ」です。より効率的なボイラーユニットは、2つの部屋に分かれた古典的な燃焼設備であると考えられています。下の部屋では木材を燃やすプロセスが行われます。上部 - 所有者のニーズに合わせて水を加熱します。

木材暖房設備の最適な設計を選択した後、装置のサイズを決定する必要があります。理想的には、自分の手で暖房ボイラーを作成する次の段階は図面であり、専門組織に注文できます。

重要！当社では意図的に木材暖房設備の図面を公開しておりません。すべての情報は情報提供のみを目的として提供されています。

材料の選択

溶接の技術とプラズマ溶接の可能性を習得した場合、薪ボイラーを作成するには、厚さ3〜5 mmの板金を使用する必要があります。ボイラーブランクは金属から切り出され、図に従って溶接されます。

最も単純なハウジングのオプションは、厚さ 4 ～ 6 mm の厚肉鋼管です。長さ800 – 1000 mm; 直径300mm。格子バーとサポートは、補強材、圧延鋼材、またはチャンネルバーから作ることができます。また、ボイラーの底部 (厚さ 50 mm)、蓋 (厚さ 3 ～ 5 mm)、空気分配器 (厚さ 10 mm)、ヒンジ、バルブを作成するための金属も必要です。さらに、直径60 mmの金属パイプを用意する必要があります。パイプの高さはハウジングの高さより 50 mm 高くする必要があります。煙突には直径100 mmの鋼管が必要です。

単純な薪ボイラーを組み立てるには、次のツールが必要です。

溶接機。
強力なアングルグラインダー（「バインダー」）。
金属用のドリルとドリルビット。

組み立てプロセスはいくつかの段階に分けることができます。

ケースの直径に対応する円を50 mmの金属から切り出す必要があります。溶接後は薪ボイラーの底になります。
本体よりも直径が20 mm小さい円を金属から切り出す必要があります。その後、円の中央に直径20 mmの穴を開ける必要があります。空気分配パイプ (d 60mm) を穴に溶接する必要があります。円の反対側には羽根車の形をした板が溶接されています。
厚さ3〜5 mmの金属板から円を切り出し、ボイラーの上蓋として機能します。円の中央に、空気分配パイプ（d 60 mm）が自由に動く穴を開ける必要があります。
煙突は車体上部に溶接されています。

重要！煙を適切に除去するには、煙突パイプの長さ 50 cm の部分がボイラーから厳密に水平である必要があります。

このようなボイラーには、上部カバーを通して燃料が装填されます。燃料室の空間には隙間が残らないようにできるだけ隙間なく積み込む必要があります。点火は上部から行います。燃料が点火したらすぐに、エアディストリビュータとトップカバーを元の場所に取り付ける必要があります。燃え尽きると、空気分配ディスクが下がり、下部チャンバー内の圧力が増加します。これにより燃料室内の酸素量が減少し、ゆっくりくすぶり燃焼状態となります。この薪ボイラーの全体設計は次のようになります。

ヒント：この自家製ボイラー設置計画には煙突が必要です。排煙ダクトを配置することはできないが、加熱装置が必要な場合は、溶接インバーターが手元にあれば、自分の手で簡単な誘導加熱ボイラーを作成できます。

50〜100ターンの巻線は、断面2 mmの銅線で作成する必要があり、その芯は鋼管になります。磁気誘導の影響により、冷却剤が通過するパイプ（コア）の部分が加熱されます。

私たちの国には、石炭と木材で暖房された民家がかなりの数あります。古典的なストーブと固形燃料ボイラーは互いにほとんど違いはありません。それらの効率はほぼ同じです。加熱ボイラーの設計は非常にシンプルなので、専門的でないツールを使用して入手可能な材料から家庭の作業場で作ることができます。

さらに、加熱および調理に使用される機器の設計に多くの改善を加えることができます。これらの変更により効率が向上し、これらの目的にかかるコストの削減につながります。このサイトでは、ボイラーの製造工程を詳しく説明したビデオや写真を多数掲載しています。

このようなガイドにより、作業のすべての段階を明確に見て想像することができます。自分の手で加熱装置を製造するための技術に関する詳細な書面による指示は、プロジェクトの説明部分をよく補完します。

固体燃料ボイラーの設計上の特徴

この機器は従来のストーブと多くの共通点がありますが、部屋に熱を伝える方法に関しては多くの違いもあります。古典的な加熱ボイラー装置は次の要素で構成されます。

固形燃料を燃焼させるためのバンカー、必要な量の空気を供給するための格子バーが装備されています。
水タンク、これは暖房システムまたは管状熱交換器内の冷却剤です。
煙突必要なドラフトを作成し、燃焼生成物を除去します。
スロットルシステム空気の流れを調整し、ストーブの火が完全に消えた後に通路を遮断します。

住宅敷地内で均一な温度条件を確保するために、暖房システムには水蓄熱器が装備されています。計算されたサイズの容器で、ボイラーの上部に設置され、活発な燃焼中に熱エネルギーを蓄積します。このプロセスが停止すると、液体がシステム内を循環して空気が加熱されます。

蓄熱器の上に設置された追加のステンレスタンクは、家庭用の温水源となります。これは暖房システムの必須要素ではなく、カントリーハウスやカントリーハウスでより快適な生活条件を作り出すのに役立ちます。

作業を開始する前に、加熱ボイラーとそのコンポーネントの正確な図面を作成する必要があります。典型的なデバイスは、専門文献、定期刊行物、またはインターネットで見つけることができます。ただし、居住空間をより合理的に使用するには、固体燃料で動作する暖房装置を個別に設計することが最適です。彼らは所有者の生活を楽にするために作られました。

材料と道具

独自の固体燃料ボイラーを作成するには、次のものが必要です。

厚さ5mm以上の鋼板。
金属コーナー。
鋳鉄製の格子。
さまざまな直径の鋼製水道管。
燃焼および灰バンカー用のドア。
オーブンのスロットルバルブ。
家庭用蓄熱器および容器の製造用のステンレス鋼シート。
ふるいにかけた川または採石場の砂。

必要な材料はすべて、圧延金属を販売する専門会社から購入できます。原則として、販売価格は数量に直接依存します。リストに従って必要なものをすべて一度に購入すれば、家計の節約になります。

加熱ボイラーの図面を注意深く検討した結果、製造中に溶接が必要であるという結論に達しました。したがって、必要なツールのリストは次のようになります。

インバーター式溶接機など家庭用に適した溶接機。
十分に高い出力を備えたアングル切断機;日常生活では、この電動工具はアングルグラインダーと呼ばれます。
ペンチと鉗子。
ドリルセット付き電気ドリル。
測定器具: 巻尺、正方形、建物レベル。

言うまでもなく、マスターには必要な溶接技術が必要です。さらに、金属切削工具の使用経験と、目と手と顔の皮膚に必要な保護具も必要です。

暖房機器の製造のための家庭用技術

自分の手で暖房ボイラーを作る方法という質問に対する答えを探していると、特に難しいことは何もないという結論にすぐに達します。生産プロセスの適切な組織化が条件となります。設備の整ったワークショップまたは作業台を作成できるその他の場所の作業台で個々の部品を作成する方が便利です。

車体部品の製造

いずれの基礎も火室であり、温度は 1000 ⁰C に達し、その組み立てには適切な特性を持つ材料が必要です。ケースの製作手順は以下の通りです。

耐熱鋼がない場合は従来の鋼材でも大丈夫ですが、耐久性を確保するために壁を二重にしています。前壁、後壁、側壁、底壁はアングルグラインダーを使用して鋼板から切り出されます。
加熱ボイラーの図面にはすべての部品の正確な寸法が示されており、測定ツールと大きな定規を使用して圧延金属に転写されます。チャンバーの壁に加えて、補強材として使用するために鋼製異形パイプから必要な量が切り出されます。炉の個々の部品間の接合部の補強材は山形鋼で作られています。
燃焼室と灰箱のドアに対応するサイズの長方形の穴を前壁に開ける必要があります。

役立つアドバイス: 希望の形状の長方形の貫通穴を作成するには、金属にマーキングを適用し、電気ドリルを使用してシートの隅に穴を開けます。アングルグラインダーを使用して、中央部分に貫通カットを作成し、中心から端に移動します。これにより、シートへの不必要な損傷を避けることができます。

水槽、熱交換器の製造

加熱ボイラーの効率的な設計には 2 つの水タンクが含まれています。ステンレス鋼板で作られており、その溶接には特別な設備と一定の資格が必要です。ここでは、専門家を信頼し、専門のワークショップにこれらのコンテナを注文することをお勧めします。

熱交換器の設計は一連の水道管です。溶接機を使用して、可能な限り大きな外面を持つ流れ回路を形成するように接続されます。これにより、燃焼燃料から冷却液への最も速く最も完全な熱伝達が保証されます。

ボイラーアセンブリ

加熱ボイラーの設計は金属の消費量が多いことが特徴であり、最終製品はかなりの重量になります。これに基づいて、暖房機器の設置場所で組み立てを行う方が良いでしょう。

ボイラーの下には耐熱レンガの基礎を作る必要があります。灰バンカーの底部がその上に配置され、その周囲に沿ってボイラーの内壁が垂直に配置され、溶接によって接続されます。

完成したハウジングの内部では、事前に溶接されたガイド上に格子バーが配置され、熱交換器が取り付けられます。外側から、鋼製の長方形の輪郭で作られた補強リブが垂直位置でホッパーに溶接されています。現在、自分の手で暖房ボイラーを作ることは最終段階に移行しています。あとは外壁と天板を取り付けるだけです。

準備された砂が壁の間に注がれ、追加の蓄熱器としての二重の役割を果たし、燃焼室の壁を過熱や急速な焼損から保護します。

アドバイス: 埋め戻す場合は、ほこりや有機物が含まれていない、洗浄した砂を使用することをお勧めします。すべての有機物を焼き尽くすために、最初に火の上で加熱する必要があります。そうしないと、ボイラーの加熱中に不快な臭いが発生する可能性があります。

製作したステンレス容器を天板に設置し、適切な回路に接続します。作業は完了し、あとはチャンバードアを所定の位置に取り付けるだけで、ボイラーは使用できる状態になります。

温水暖房システムは、家庭で熱を作り出す最も一般的な方法です。システムの主な要素は、冷却水を加熱する水加熱ボイラーです。

種類

次のタイプのボイラーを自分の手で作ることができます。

電気ボイラー。

存在しますが、ガスの爆発性を考慮すると、そのようなユニットを独自に製造することは不可能です。

すべてのタイプのボイラーには 2 つの共通の特徴があります。

水を加熱するためのタンクの利用可能性。それは円筒形のタンクの形をとることもあれば、相互接続されたチューブのシステムであることもあります。
熱源の利用可能性。長時間燃焼するボイラーでは、木材、ペレット、またはその他の種類の固形燃料が使用されます。個人家庭用の電気機器では、ニクロム糸または水自体の導電率が低いため、冷却剤が加熱されます。また、誘導コイルの動作により発生する渦電流によって加熱が発生する可能性があります。

自家製ボイラーの効率と効率はそれに依存するため、最初の要素は重要な役割を果たします。長時間燃焼する固体燃料ボイラーでは、発生した熱をできるだけ多く吸収する必要があるため、その重要性が最も感じられます。

彼のこの能力は地域によって異なります。大きいほど、より多くの熱を吸収し、一酸化炭素はより冷却されます。正しく作られた長時間燃焼加熱ボイラーでは、 120～150℃まで冷却.

長時間燃焼ボイラー

このボイラーには少なくとも 2 つの変更が加えられています。

長時間燃焼ボイラーの最初の修正の設計は、次の要素で構成されます。

灰皿が置かれる扉付きの灰室。
扉付きの燃焼室。
熱交換器。
クーラントの供給と戻りの接続。
一酸化炭素を放出するための開口部。燃焼室の上部に設置されています。
ドラフトレギュレーター (ワックスが充填されたバイメタルプレートまたは容器の形の温度センサー、および送風機を制御するチェーン機構を含む)。
ケース。
断熱。
外装。
ノジェク。

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この長時間燃焼ボイラーでは、灰室は燃焼室と同じ深さと幅を持っています。燃焼室の下にあります。

次の 2 種類の熱交換器を自分で作成できます。

管状。
ウォータージャケット。

一つ目は 水平パイプで接続された垂直パイプ、または水平のチューブで、その端は 2 つの平らな垂直の密閉された金属ボックスに溶接されています。この場合、各パイプの一端は第二端よりも高くなっています。つまり、わずかな傾斜がある。どちらのオプションでも、パイプは市松模様で配置されます。そのおかげで煙が伝熱管の間に絡みつき、より多くの熱を発するようです。

このようなユニットは火室に配置されます。チャンバーの上部に設置されています。この場合、冷却水の動きは煙の動きと逆になるはずです。このような熱交換器を備えたボイラーでは、追加のケーシングが常に作成されます。燃焼室との間には数センチの隙間が必要です。このおかげで、体の周囲に配置された断熱材が過熱することはありません。

ウォータージャケットはこちら 熱交換器は、同じ場所に配置された 2 つのコンテナで構成されます。。内側が燃焼室です。コンテナとコンテナの間にスペースが生まれます。ボイラーの運転中、ボイラーは水で満たされており、燃焼室の熱い壁から熱を吸収します。

家を暖房するためのボイラーの2番目の修正は同様の構造を持っています。

フレーム。 2本のパイプを差し込んだ構造です。それらの間の空間は水で満たされます。
アッシュとローディングドア。
空気分配器。円形の板の底部に縦板を溶接し、中央に穴を開けたもの。このディストリビューターは、穴を開けたパイプを溶接して薪に空気を供給します。チューブの上部にはバルブがあります。
中央に穴が開いた上部。この穴には酸素供給パイプが通っています（エアディストリビューターに溶接されています）。
煙突。

熱分解ボイラー

この長時間燃焼する固体燃料ボイラーは、より複雑な設計になっています。

ガス発生室。底部は耐火粘土レンガで作られています。ガスが移動するために真ん中に穴があります。
一酸化炭素燃焼室。
ガス燃焼室。
管状熱交換器を備えたチャンバー。煙穴が付いています。
ドアが 2 つあります。 1つは燃料を積載するためのものです。もう1つは灰を取り除くためのものです。ガスの燃焼室と後燃焼室に自由にアクセスできる寸法を備えています。
さまざまなチャンバー内に空気を供給するパイプ。この場合、酸素は別途供給される。いくつかのチャネルはガス化チャンバーに空気を供給し、他のチャネルはこのチャンバーの底部のギャップに空気を供給します。溝は耐火粘土レンガの厚さにあります。この場合、入ってくる酸素は、ドラフトの影響を受けて、ガスとともに燃焼室内に移動します。
さまざまな流路を通る空気の流れを制御するダンパーを備えた機構。
排煙装置 (第 4 チャンバーの背面にあります)。
エアゲート。その上には排煙装置があります。
ダイレクトストロークゲート。この要素は装填チャンバーの後壁にあります。火が点いているときだけ開きます。このとき、煙は後室に直接出ます。
管状熱交換器。

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このような長期使用可能な固体燃料ボイラーでは、燃焼室と後燃焼室がガス化室の下に配置されています。

固体燃料ボイラー製造の特徴

使用するのに最適な材料は厚さ4〜5 mの耐熱鋼ですが、そのような合金が高価すぎる場合は、通常の板金からボイラーを溶接できます。耐火性ライニングを施した金属は熱分解ボイラーに適しています。他の素材はすぐに劣化します。
熱交換器から伸びるパイプの直径は、熱交換器によって異なります。 クーラント循環式。水が自然に移動するためには、直径が大きくなければなりません。ポンプを使用する場合は、より細いパイプを使用できます。ユニバーサルオプションは、直径32 mm以上のパイプです。
熱交換器を穴から取り外せるように、管状熱交換器を備えたデバイスの装填ドアを選択する価値があります。
ドアは二重にし、アスベストガスケットを使用する必要があります。

電気温水ボイラー

自宅で発熱体ボイラーを作る最も簡単な方法。このデザインがあります:

端が詰まった幅広のパイプの形をした貯蔵タンク。
底部 (自然循環システムの場合) または上部 (循環ポンプを備えたシステムの場合) にある発熱体。
給水管と戻り管。 1 つはタンクの上部に溶接され、もう 1 つはタンクの底に溶接されます。
ミネラルウール（タンクに巻き付ける）。
過熱センサー。本体またはボイラー内にあります。
サーキットブレーカー。
磁気スイッチ。
温度センサーを備えた制御基板。

ボイラーはこんな感じで作られています。

メインパイプをカットします。
両側の金属板から切り出された溶接円。
円の 1 つに発熱体用の穴を開けます。
側壁にパイプ用の穴を開けます。
パイプは溶接されています。
発熱体を固定します。
過熱センサーをハウジングに取り付けます。サーマルリレーを使用する場合は、発熱体の穴の近くに穴を開けます。サーモスタットは中に固定されています。
発熱体は磁気スターターに接続され、スターターはスイッチに接続されます。
温度センサーは制御基板に接続されています。
ケーブルが基板から磁気スタータまで引き出されています。
構造全体は亜鉛メッキまたは鋼板で作られたケーシングの中に隠されています。

「ボイラーは実際には水の入った樽の中のストーブです。」...そしてそのようなユニットの効率はせいぜい10％、あるいは3〜5％ですらあります。結局のところ、固形燃料ボイラーはストーブではありませんし、固形燃料ストーブは温水ボイラーでもありません。実際のところ、固体燃料の燃焼プロセスは、ガスや可燃性液体とは異なり、空間的にも時間的にも確実に延長されます。ガスや石油はノズルからバーナーディフューザーまでの小さな隙間で即座に完全燃焼できますが、木材や石炭はそうではありません。したがって、固体燃料加熱ボイラーの設計要件は加熱炉とは異なり、単純に加熱回路給湯器を設置して連続循環させることは不可能です。この理由と、連続加熱ボイラーをどのように設計すべきかについて、この記事で説明します。

民家やアパートに独自の暖房ボイラーが必要になります。ガス燃料や液体燃料は着実に高価になっており、その代わりに安価な代替燃料が販売されるなどしています。作物廃棄物 - わら、殻、殻から。これは家の所有者の観点からのみであり、個別暖房への移行により火力発電所の幹線や送電線のエネルギー損失を取り除くことができるという事実は言うまでもありません。決して小さくはなく、最大 30%

誰も運転許可を与えないという理由だけで、ガスボイラーを自分で作ることはできません。分散型で使用すると火災や爆発の危険性が高いため、住宅の暖房に個別の液体燃料ボイラーを使用することは禁止されています。しかし、暖房ストーブと同じように、固体燃料ボイラーを自分の手で作成し、正式に登録することができます。おそらくこれが、彼らが基本的に共通している唯一のものです。

固形燃料の特徴

固体燃料はすぐには燃えず、熱エネルギーを運ぶすべてのコンポーネントが目に見える炎で燃えるわけではありません。排ガスを完全に燃焼させるには、高いが明確に定義された温度が必要です。そうでないと、吸熱反応 (窒素酸化など) が発生する条件が発生し、その生成物が燃料のエネルギーを煙突に運び去ってしまいます。

ボイラーが焼けないのはなぜですか?

オーブンは循環装置です。非常に多くの燃料が一度に火室に装填されるため、そのエネルギーは次の火災まで持続します。燃料負荷の過剰な燃焼エネルギーは、炉のガス経路 (対流システム) での後燃焼に最適な温度を維持するために部分的に使用され、部分的に炉本体によって吸収されます。負荷が燃え尽きると、燃料エネルギーのこれらの部分の比率が変化し、現在加熱に必要な量よりも数倍強力な強力な熱流が炉内を循環します。

したがって、ストーブの本体は蓄熱体です。部屋の主な暖房は、暖房後の冷却によって行われます。そのため、炉内を循環する熱を奪うことはできず、炉内の熱バランスが崩れ、効率が急激に低下してしまいます。対流システムのすべての場所ではありませんが、温水貯蔵タンクを補充するために最大 5% が使用される可能性があります。また、ストーブは火力の運転調整を必要とせず、必要な点火間隔の 1 時間あたりの平均時間に基づいて燃料を充填するだけで十分です。

湯沸かし器は、使用する燃料に関係なく、連続運転装置です。冷却剤は常にシステム内を循環しており、そうでないと加熱されません。また、ボイラーは常に、熱損失により外部に失われたのと同じ量の熱を提供する必要があります。つまり、燃料を定期的にボイラーに投入するか、火力をかなり広い範囲で迅速に調整する必要があります。

２点目は排ガスです。高効率を確保するには、まずできるだけ高温で熱交換器に近づく必要があります。第二に、完全に燃え尽きる必要があります。そうしないと、燃料エネルギーがすすとしてレジスターに蓄積され、これも清掃する必要があります。

最後に、ストーブ自体が周囲を加熱する場合、熱源としてのボイラーとその消費者は分離されます。ボイラーには別の部屋 (ボイラー室または炉) が必要です。 ボイラー内の熱が集中しているため、火災の危険性は炉の危険性よりもはるかに高くなります。

注記： 住宅用建物内の個々のボイラー室の容積は少なくとも 8 立方メートルでなければなりません。 m、天井高2.2m以上、開口窓0.7平方以上。 m、一定の（バルブなしの）新鮮な空気の流れ、他の通信から分離された煙道、および他の部屋からの火の分離。

このことから、第一に、 ボイラー炉の要件:

複雑な対流システムを使用せずに、燃料を迅速かつ完全に燃焼させる必要があります。これは、熱伝導率が可能な限り低い材料で作られた火室でのみ達成できます。ガスを急速に燃焼させるには、高濃度の熱が必要です。
火室自体とそれに関連する熱のかかる構造部分の熱容量は可能な限り低くする必要があります。それらを加熱するために使用された熱はすべてボイラー室に残ります。

これらの要件は最初は矛盾しています。一般に、熱の伝導性が低い材料は、熱をよく蓄積します。したがって、通常のストーブの火室はボイラーでは機能せず、何らかの特別な火室が必要になります。

熱交換レジスター

熱交換器は暖房ボイラーの最も重要なコンポーネントであり、主にその効率を決定します。熱交換器の設計に基づいて、ボイラー全体が呼び出されます。家庭用暖房ボイラーでは、ウォータージャケットと管状、水平または垂直の熱交換器が使用されます。

ウォータージャケットを備えたボイラーは、同じ「樽の中のストーブ」であり、タンクの形をした熱交換レジスターが火室を囲んでいます。ジャケット付きボイラーは、火室での燃焼が無炎の場合という 1 つの条件下では非常に経済的です。有炎固体燃料炉では確かに排気ガスの後燃焼が必要であり、ジャケットと接触すると、その温度はすぐにこれに必要な値を下回ります。その結果、効率が最大 15% 向上し、すすや酸性凝縮物の堆積も増加します。

一般に、水平レジスタは常に傾斜しています。ホットエンド (供給側) をコールドエンド (リターン側) よりも高く上げなければなりません。そうしないと、冷却剤が逆流してしまい、強制循環が失敗すると直ちに重大な事故につながります。垂直レジスターでは、パイプは垂直またはわずかに横に傾いて配置されます。どちらの場合も、パイプは市松模様の列に配置されているため、ガスがパイプ内でよりよく「絡みつき」ます。

高温ガスと冷却剤の移動方向に関して、パイプレジスターは次のように分類されます。

フロースルー - ガスは通常、冷却剤の流れに対して垂直に流れます。ほとんどの場合、この方式は高さが低いため、高出力の横型産業用ボイラーで使用され、設置コストが削減されます。家庭では状況は逆で、レジスターが熱を適切に捕捉するためには、レジスターを天井よりも上に伸ばす必要があります。
向流 - ガスと冷却剤は同じラインに沿って互いに向かって移動します。この方式により、最も効率的な熱伝達と最高の効率が得られます。
流れ - ガスと冷却剤は一方向に平行して移動します。特殊用途のボイラーではほとんど使用されないため、同時に、効率が悪く、機器の磨耗が大きくなります。

また、熱交換器は火管と水管で構成されています。防火管では、煙道ガスを運ぶ煙管が水の入ったタンクを通過します。 Fire Tube レジスターは安定して動作し、垂直型レジスターはフロー図でも優れた効率を提供します。タンク内で水の内部循環が確立されます。

しかし、ガスから水への熱伝達に最適な温度勾配を、密度と熱容量の比に基づいて計算すると、約 250 度であることがわかります。そして、金属の熱伝導率を顕著に損なうことなく、この熱流を 4 mm の鋼管の壁に押し込むには (それ以下にすることはできません。すぐに燃え尽きてしまいます)、さらに約 200 度必要になります。。その結果、煙管の内面は500〜600度に加熱される必要があります。 50～150度 – 燃料水カット等の動作余裕度

このため、特に大型ボイラーでは煙管の耐用年数が限られています。さらに、火管ボイラーの効率は低く、レジスターに入る高温ガスの温度と煙突から出る高温ガスの温度の比によって決まります。火管ボイラー内でガスを 450 ～ 500 度未満に冷却することは不可能であり、従来の火室の温度は 1100 ～ 1200 度を超えることはありません。カルノーの公式によれば、効率は 63% を超えることはできず、火室の効率は 80% を超えないため、合計は 50% となり、非常に悪いことがわかります。

家庭用の小型ボイラーでは、これらの機能の効果は弱くなります。ボイラーのサイズが小さくなると、その中の排ガスの体積に対するレジスター表面の比率が増加します、これがいわゆるです。平方立方体の法則。最新の熱分解ボイラーでは、燃焼室内の温度は 1600 度に達し、炉の効率は 100% であり、5 年以上保証されているブランドボイラーのレジスターは薄肉の耐熱特殊鋼のみで作られています。。この中で、ガスは 180 ～ 250 度まで冷却でき、全体の効率は 85 ～ 86% に達します。

注記： 鋳鉄は亀裂が入るため煙管には一般的に不向きです。

水管レジスターでは、冷却剤は高温ガスが入る火室内に配置されたパイプを通って流れます。ここで、温度勾配と二乗立方体の法則は逆に作用します。チャンバー内が 1000 度の場合、パイプの外面はわずか 400 度まで加熱され、内面は冷却剤の温度まで加熱されます。その結果、普通鋼製のパイプは長寿命となり、ボイラー効率は約80％となります。

しかし、水平貫流水管ボイラーはいわゆる問題を起こしやすいです。「洪水」。下部のパイプ内の水は上部のパイプよりもはるかに熱いことがわかります。まず水が供給部に押し込まれ、圧力が低下し、より冷たい上部パイプが水を「吐き出し」ます。「Buhtenie」は、大酒飲みで喧嘩屋の隣人と同じくらいの騒音、暑さ、快適さを提供するだけでなく、ウォーターハンマーによるシステムの破損を伴います。

垂直型水管ボイラーは点火しませんが、水管ボイラーが住宅用に設計されている場合、レジスターは煙突の下部、高温ガスが上から下に流れる部分に配置する必要があります。ガスと冷却剤の移動方向が同じであるインライン水管ボイラーでは、効率が急激に低下し、供給源近くのパイプに煤が集中的に堆積するため、供給源を超えて戻ることは一般に受け入れられません。

熱交換器容量について

熱交換器の容量と冷却システム全体の容量の比率は任意に決定されるものではありません。ガスから水への熱伝達率は無限ではないため、レジスター内の水はシステムから出る前に熱を吸収する時間が必要です。一方、レジスターの加熱された外面は空気に熱を放出し、その熱はボイラー室で廃棄されます。

レジスターが小さすぎると沸騰しやすくなり、火室の出力を正確かつ迅速に調整する必要がありますが、これは固体燃料ボイラーでは実現できません。大容量レジスターは暖機に時間がかかり、ボイラーの外部断熱が不十分または断熱されていない場合、大量の熱が失われ、ボイラー室内の空気が火災の許容レベルを超えて温まる可能性があります。安全性とボイラー仕様。

固体燃料ボイラーの熱交換器容量のサイズは、システム容量の 5 ～ 25% の範囲です。ボイラーを選択するときは、これを考慮する必要があります。たとえば、暖房の場合、計算によれば、それぞれ15リットルのラジエーター（バッテリー）のセクションは30個しかありませんでした。パイプ内の水と膨張タンクを含めると、システムの総容量は約 470 リットルになります。ボイラーレジスターの容量は 23.5 ～ 117.5 リットルでなければなりません。

注記： 規則があります - 固体燃料の発熱量が大きいほど、ボイラーレジスターの相対容量も大きくなければなりません。したがって、ボイラーが石炭火力の場合、レジスタ容量は上限値に近づける必要があり、薪ボイラーの場合は下限値に近づける必要があります。ゆっくり燃焼するボイラーの場合、このルールは無効であり、レジスターの容量はボイラーの最高効率に基づいて計算されます。

熱交換器は何でできていますか?

ボイラーレジスターの材料としての鋳鉄は、現代の要件を満たしていません。

鋳鉄の熱伝導率の低さはボイラー効率の低下につながります。排気ガスを 450 ～ 500 度以下に冷却することは不可能であり、必要な量の熱が鋳鉄を通って水中に伝わりません。
鋳鉄の高い熱容量は欠点でもあります。ボイラーは熱がどこかで蒸発する前にシステムに素早く放出する必要があります。
鋳鉄製熱交換器は、現代の重量とサイズの要件に適合しません。

たとえば、古いソ連の鋳鉄砲台から M-140 セクションを取り出してみましょう。その表面積は0.254平方メートルです。 m. 暖房用 80平方メートル居住空間が 1 m の場合、ボイラー内の熱交換面は約 3 平方メートル必要です。 m、つまり 12セクション。 12 個のセクションからなるバッテリーを見たことがありますか? 大釜がどのような状態に収まるか想像してみてください。そして、そこからの床への負荷はSNiPによると間違いなく制限を超えるため、ボイラー用に別の基礎を作成する必要があります。一般に、1〜2の鋳鉄セクションは温水貯蔵タンクに供給する熱交換器に送られますが、加熱ボイラーの場合、鋳鉄レジスタの問題は解決されたと考えることができます。

現在の工場用ボイラーのレジスターは耐熱性、耐熱性の特殊鋼で作られていますが、その製造には製造条件が必要です。残るのは通常の構造用鋼ですが、400 度以上で非常に早く腐食するため、鋼製の火管ボイラーを購入するか、開発する場合は慎重に選択する必要があります。

さらに、鋼は熱をよく伝えます。一方で、これは悪いことではなく、簡単な手段を使用して高い効率を得ることが期待できます。一方、戻り流は 65 度未満に冷却すべきではありません。そうしないと、酸性の凝縮水が排ガスからボイラー内のレジスターに落ち、1 時間以内にパイプを侵食する可能性があります。次の 2 つの方法で、その堆積の可能性を排除できます。

最大 12 kW のボイラー出力の場合は、ボイラーの流れと戻りの間にバイパスバルブを設置すれば十分です。
より大きな電力および/または160平方メートルを超える加熱面積を備えています。エレベーターユニットも必要で、ボイラーは加圧水を過熱するモードで動作する必要があります。

バイパスバルブは、温度センサーによって電気的に制御されるか、トラクションのあるバイメタルプレートや特別な容器内で溶けるワックスなどによってエネルギーに依存せずに制御されます。リターン内の温度が70〜75度を下回るとすぐに、バイパスバルブは制御されます。供給源からの熱水を受け入れます。

エレベーターユニット、または単にエレベーター (図を参照) は逆に動作します。ボイラー内の水は最大 6 ati の圧力で 110 ～ 120 度に加熱され、沸騰が解消されます。これを行うには、燃料の燃焼温度が上昇し、効率が向上し、結露が解消されます。そして、システムに入る前に、熱水は戻り水で希釈されます。

どちらの場合も強制的な水の循環が必要です。しかし、循環ポンプ用の電源を必要としないサーモサイフォン循環を利用した鋼製ボイラーを作成することは十分に可能です。いくつかの設計については以下で説明します。

循環とボイラー

サーモサイフォン（重力）による水の循環では、50〜60平方メートルを超える面積の部屋を加熱することはできません。 m. 重要なのは、開発されたパイプとラジエーターのシステムを通って水が絞り出されにくいということだけではありません。膨張タンクが満杯のときにドレンバルブを開けると、水が強い流れで流れ出します。実際のところ、水をパイプに押し出すためのエネルギーは燃料から取られており、サーモサイフォンシステム内で熱を運動に変換する効率は無視できるほどです。したがって、ボイラー全体の効率が低下する。

ただし、循環ポンプには電力（50～200W）が必要で、電力が失われる可能性があります。 12 ～ 24 時間の自律運転用の UPS (無停電電源装置) は非常に高価であるため、適切に設計されたボイラーは強制循環用に設計されており、電源が失われた場合は、外部介入なしでサーモサイフォンモードに移行する必要があります。暖房がかろうじて暖かいが、それでも暖かいとき。

ボイラーの設置方法は？

ボイラーの最小固有熱容量の要件は、ストーブに比べて軽量であることと、単位床面積あたりの重量負荷から直接決まります。原則として、SNiP による床材の最小許容値 250 kg/平方を超えません。 m. したがって、ボイラーの設置は基礎なしで許可され、床材を含む床材を解体することさえも許可されます。そして上層階にも。

ボイラーを平らで安定した面に置きます。床がガタついている場合は、ボイラー設置場所で側面まで少なくとも150 mmの距離をあけてコンクリートスクリードまで解体する必要があります。ボイラーの基部は厚さ4〜6 mmのアスベストまたは玄武岩のボール紙で覆われ、その上に厚さ1.5〜2 mmの屋根鉄のシートが置かれます。次に、床材が解体されている場合は、ボイラーの底部をセメント砂モルタルで床の高さまで内張りします。

床の上に突き出ているボイラーの周りには、下と同じようにアスベストまたは玄武岩ボール紙の断熱材が作られ、それにアイロンがかけられます。ボイラーから側面への断熱材の除去は150 mmからであり、火室ドアの前では少なくとも300 mmです。ボイラーが前の部分が燃え尽きる前に追加の燃料の装填を許可する場合、火室の前の600 mmからの取り外しが必要です。床に直接置かれたボイラーの下には、鋼板で覆われた断熱材のみが置かれています。削除 - 前のケースと同様。

固体燃料ボイラーには別途ボイラー室が必要です。その要件は上記に記載されています。さらに、ほとんどすべての固体燃料ボイラーは広範囲での出力調整ができないため、効率的でトラブルのない運転を保証する一連の追加機器である本格的な配管が必要です。これについては後ほど説明しますが、一般的に、ボイラー配管は別の大きなトピックです。ここでは、不変のルールのみについて説明します。

配管の設置は、戻りから供給まで水に対して逆流で行われます。
設置が完了すると、図に従って接続の正しさと品質が視覚的にチェックされます。
家への暖房システムの設置は、ボイラーを配管した後にのみ始まります。
燃料を装填し、必要に応じて電力を供給する前に、システム全体が冷水で満たされ、日中すべての接続部に漏れがないか監視されます。この場合、水は水であり、他の冷却剤ではありません。
漏れがない場合、または漏れが解消された後、ボイラーは水で始動され、システム内の温度と圧力が継続的に監視されます。
公称温度に達したら、圧力を 15 分間制御します。圧力の変化は 0.2 bar を超えてはなりません。このプロセスは圧力テストと呼ばれます。
圧力テストの後、ボイラーは消火され、システムは完全に冷却されます。
水を抜き、標準冷却水を注入します。
24 時間ごとに接合部に漏れがないか再度確認します。すべてが正常であれば、ボイラーが始動します。いいえ、漏れを修正し、開始前に毎日監視します。

ボイラーの選択

これで、意図した燃料の種類とその目的に基づいてボイラーを選択するのに十分な知識が得られました。始めましょう。

薪を燃やす

薪の発熱量は低く、良いものでも5000kcal/kg以下です。薪は非常に早く燃焼し、再燃焼を必要とする大量の揮発性成分を放出します。したがって、木材を使用した高効率を期待しない方が良いですが、木材はほとんどどこでも見つけることができます。

家の薪を燃やす

家庭用薪ボイラーは長時間しか燃焼できません。そうしないと、あらゆる点で損傷します。産業構造、例: 有名な KVR は、価格が 50,000 ルーブルからですが、炉を建設するよりもまだ安価で、電源を必要とせず、オフシーズンの暖房用の電力調整が可能です。原則として、石炭およびおがくずを除く固形燃料で稼働しますが、石炭の場合、燃料消費量ははるかに多くなります。1 つの負荷からの熱伝達は 60 ～ 72 時間、特殊な石炭の場合は最大 20 日間かかります。

ただし、石炭の定期供給や適切な暖房サービスがない場所では、長時間燃焼する薪ボイラーが役立ちます。コストは石炭の1.5分の1で、ジャケットの設計は非常に信頼性が高く、最大100平方メートルの面積のサーモサイフォン加熱システムを構築できます。 m.. 薄い層での燃料のくすぶりとかなり大容量のジャケットと組み合わせて、水の沸騰が排除されるため、配管はチタンの場合と十分に同じです。長時間燃焼する薪ボイラーの接続もチタンと同じくらい難しくなく、資格のない所有者でも独立して行うことができます。

レンガボイラーについて

ボイラー「Blago」の概略図

レンガは構造物に大きな熱慣性と重量を与えるため、ストーブの味方であると同時にボイラーの敵でもあります。おそらく、レンガが所定の位置に設置されている唯一のレンガボイラーは、ベリャーエフの熱分解「ブラゴ」です（図1の図）。そして、ここでの役割はまったく異なります。燃焼室の内張りは耐火粘土レンガで作られています。横型水管熱交換器; コイル状の問題は、レジスターパイプが単一で平らで高さが長いという事実によって解決されます。

ベリャエフのボイラーはまさに雑食性であり、ボイラーを停止せずにさまざまな種類の燃料を積み込むための 2 つの独立したバンカーがあります。「Blago」は、無煙炭では数日間、おがくずでは最大 1 日作業できます。

残念なことに、ベリャエフのボイラーは非常に高価で、内張りが耐火粘土であるため運搬が難しく、他の熱分解ボイラーと同様に複雑で高価な配管が必要です。その出力は排ガスをバイパスすることによって小さな制限内に調整されているため、厳しい霜が長期間続く場所でのみ、シーズン中平均して良好な効率を発揮します。

炉内のボイラーについて

今、彼らがよく話したり書いたりしている炉内のボイラーは、炉の石材に埋め込まれた水管熱交換器です（図を参照）。下に。アイデアは次のとおりです。点火後、ストーブは周囲の空気に熱を放出するのではなく、熱を直接放出する必要があります。すぐに言ってみましょう。効率が 80 ～ 90% であるという報告は、疑わしいだけでなく、単に素晴らしいことです。最高のレンガオーブン自体の効率は75％以下で、その外表面積は10〜12平方メートル以上になります。 m. レジスターの表面積が 5 平方メートルを超える可能性は低いです。 m. 合計すると、炉によって蓄積された熱の半分未満が水に行き、全体の効率は 40% 未満になります。

次のポイント - レジスター付きストーブはすぐにその特性を失います。いかなる場合でも、季節外れに空のレジスターで加熱しないでください。金属のTCR（膨張温度係数）はレンガよりもはるかに大きく、過熱により熱交換器が膨張すると、目の前でストーブが壊れてしまいます。熱による継ぎ目は問題を解決しません。レジスターはシートや梁ではなく、三次元構造であり、一度に全方向に破裂します。

他にもニュアンスがありますが、一般的な結論は明らかです。ストーブはストーブであり、ボイラーはボイラーです。そして、彼らの強制的な不自然な結合の成果は実現不可能になります。

ボイラー配管

水の沸騰を防ぐボイラー（長時間燃焼ジャケットボイラー、チタンボイラー）は、15〜20kWを超える出力で製造することはできず、高さを延長することもできません。したがって、循環ポンプはもちろん害にはなりませんが、常にサーモサイフォンモードでそのエリアを暖房します。膨張タンクに加えて、配管には供給パイプラインの最高点にあるエアドレンバルブと戻りラインの最下点にあるドレンバルブのみが含まれています。

他のタイプの固体燃料ボイラーの配線は一連の機能を提供する必要があります。これは図でよりよく理解できます。右側:

安全グループ：エアドレンバルブ、一般圧力計、沸騰中に蒸気を放出するためのブレークスルーバルブ。
緊急冷却貯蔵タンク。
フロートバルブはトイレのものと同じです。
センサーにより緊急冷却を開始するサーマルバルブ。
MAG ブロック - ドレンバルブ、緊急ドレンバルブ、圧力計が 1 つのハウジングに組み込まれ、膜膨張タンクに接続されています。
逆止弁、循環ポンプ、電気的に温度制御される三方バイパス弁を備えた強制循環ユニット。
インタークーラー - 緊急冷却ラジエーター。

位置 2-4 と 7 はパワーリセットグループを構成します。すでに述べたように、固体燃料ボイラーは出力に関して小さな制限内に規制されており、急激な温度上昇によりシステム全体が許容できないほど過熱し、破裂点に至る可能性があります。次に、サーマルバルブ 4 が水道水をインタークーラーに流し、供給を通常まで冷却します。

注記： 所有者の燃料と水のお金は、静かにそして平和に排水溝に流れます。したがって、固体燃料ボイラーは、冬が穏やかでオフシーズン期間が長い場所には適していません。

通常モードの強制循環グループは、温度が 65 度を下回らないように、戻りラインへの供給の一部をバイパスします (上記を参照)。電源を切ると熱弁が閉じます。暖房ラジエーターは、部屋が生活できる程度に、サーモサイフォンモードで処理できる限り多くの水を受け取ります。しかし、インタークーラーの熱弁が完全に開き（電圧がかかっている状態で閉じたままになります）、過剰な熱が再びオーナーのお金をドブに流してしまいます。

注記： 電気とともに水が消えた場合は、ボイラーを直ちに消す必要があります。タンク 2 から水が流出すると、システムは沸騰します。

過熱保護機能を内蔵したボイラーは、従来型よりも 10 ～ 12% 高価ですが、配管を簡素化し、ボイラーの信頼性を高めることで、それを補って余りある効果があります。過剰な過熱水は開放型の大容量膨張タンクに注がれます。、図を参照してください。そこから冷却されて戻ります。循環ポンプ 7 を除いて、このシステムはエネルギーに依存せず、サーモサイフォンモードにスムーズに切り替わりますが、急激に暖まると依然として燃料が無駄になり、膨張タンクを屋根裏に設置する必要があります。

熱分解ボイラーに関しては、参考のために一般的な配線図を提供しています。それでも、専門家による設置はコンポーネントの費用のほんの数分の 1 で済みます。参考: 20 kW ボイラー用の蓄熱器だけでも約 5,000 ドルかかります。

注記： 膜膨張タンクは、開放型タンクとは異なり、戻りラインの最下部に設置されます。

ボイラー用煙突

固体燃料ボイラーの煙突は、一般にストーブと同じ方法で計算されます。一般原則: 煙突が狭すぎると、必要なドラフトが得られません。これはボイラーにとって特に危険です。継続的に加熱されるため、夜間に煙が発生することがあります。煙突が広すぎると「笛」が発生します。冷たい空気が煙突を通って火室に下り、ストーブやレジスターを冷却します。

ボイラー煙突は次の要件を満たさなければなりません: 屋根の尾根からの距離および異なる煙突間の距離は少なくとも 1.5 mm であり、尾根上の揚程も少なくとも 1.5 m であること煙突への安全なアクセスは屋根上に提供されなければなりません一年中いつでも。ボイラー室の外側のすべての煙突の休憩所に掃除用のドアがなければならず、天井を通るすべてのパイプ通路は断熱されなければなりません。パイプの上端には空気力学的なキャップを取り付ける必要がありますが、ストーブの場合とは異なり、ボイラーの煙突の場合は空気力学的なキャップが必要です。また、ボイラー煙突には復水回収装置が必要です。

一般に、ボイラーの煙突の計算はストーブの場合よりもいくらか簡単です。ボイラーの煙突はそれほど曲がりくねっておらず、熱交換器は単なる格子バリアと考えられます。したがって、たとえば、さまざまな設計ケースに対して一般化されたグラフを構築することが可能です。水平断面 (巣穴) 2 m と深さ 1.5 m の凝縮水コレクターを備えた煙突については、図を参照してください。

このようなグラフを使用すると、ローカルデータを使用して正確に計算した後、重大な誤差があったかどうかを推定できます。計算された点が一般化された曲線の周囲のどこかにある場合、計算は正しいです。極端な場合には、パイプを0.3〜0.5 m延長または切断する必要があります。

注記： たとえば、高さ 12 m のパイプで 9 kW 未満の出力の曲線がないとしても、これは、9 kW のボイラーをそれより短いパイプで運転できないという意味ではありません。ただ、下位パイプの場合は一般的な計算は不可能であり、ローカルデータに従って正確に計算する必要があります。

動画：シャフト式固体燃料ボイラーの構造例

結論

エネルギー資源の枯渇と燃料価格の高騰により、家庭用暖房ボイラーの設計アプローチが根本的に変化しました。現在では、産業用と同様に、高効率、低い熱慣性、および広範囲にわたる電力を迅速に調整する機能が求められています。

私たちの時代では、暖房ボイラーは、そこに定められた基本原則に従って、最終的にストーブから分岐し、さまざまな気候条件に応じてグループに分けられました。特に考慮されているのは、 固形燃料ボイラーは、厳しい気候や長期間にわたる厳しい霜がある地域に適しています。。気候が異なる場所では、他のタイプの暖房装置が適しています。

個人住宅用の暖房システムを設計する場合、多くの所有者は、機器の購入コストを削減するために、工場製の暖房ボイラーよりも自家製の暖房ボイラーを好みます。確かに、工場のユニットは非常に高価ですが、有能な図面と、材料の機械加工用のツールや溶接機の取り扱いに関するスキルがあれば、製造することができます。

給湯ボイラーの動作スキームは、原則として普遍的です。燃料の燃焼中に放出される熱エネルギーは熱交換器に伝達され、そこから家を暖房するための加熱装置に送られます。ユニットの設計は、使用される燃料や製造材料など、大きく異なる場合があります。

長時間燃焼熱分解ボイラー

長時間燃焼熱分解装置の操作スキームは、熱分解 (乾留) プロセスに基づいています。薪がくすぶる過程で木ガスが発生し、非常に高温で燃焼します。この場合、大量の熱が放出され、水熱交換器の加熱に使用され、そこから幹線を通じて暖房装置に供給され、家を暖房します。

固体燃料熱分解ボイラーは非常に高価であるため、多くの所有者は自宅用に自家製の暖房ボイラーを作ることを好みます。

このようなユニットの設計は非常にシンプルです。固体燃料熱分解ボイラーは次の要素で構成されます。

薪積み室。
おろします。
揮発性ガス用の燃焼室。
排煙装置は強制通風を提供する手段です。
水式熱交換器です。

薪を装填室に入れて火をつけ、ダンパーを閉めます。密閉された空間では、木材がくすぶっていると窒素、炭素、水素が発生します。それらは特別な区画に入り、そこで燃焼し、大量の熱を放出します。それは水回路を加熱するために使用され、そこから加熱された冷却剤と一緒に家を暖房するために使用されます。

このような給湯装置の燃料燃焼時間は約12時間です。新しい薪を積み込むために頻繁に訪れる必要がないため、これは非常に便利です。このため、固体燃料熱分解ボイラーは民間の住宅所有者の間で非常に高く評価されています。

図の図は、熱分解温水ボイラーのすべての設計特徴を明確に示しています。

このような装置を自分で作成するには、グラインダー、溶接機、および次の消耗品が必要です。

厚さ4mmの金属板。
直径300mm、肉厚3mmの金属パイプ。
直径60mmの金属パイプです。
直径100mmの金属パイプです。

段階的な製造アルゴリズムは次のとおりです。

直径300 mmのパイプから長さ1 mのセクションを切り出しました。
次に、板金で作られた底部を取り付ける必要があります。これを行うには、必要なサイズのセクションを切り出し、パイプで溶接する必要があります。スタンドはチャンネルバーから溶接できます。
次に空気を取り込むための手段を作ります。金属板から直径28cmの円を切り出し、真ん中に20mmの穴を開けます。
ファンを片側に配置します。ブレードの幅は5 cmである必要があります。
次に直径60mm、長さ1m以上のチューブを設置し、上面に空気の流れを調整できるようにハッチを付けます。
ボイラーの底に燃料用の穴が必要です。次に、気密封止用のハッチを溶接して取り付ける必要があります。
その上に煙突を置きます。それを40 cmの距離で垂直に置き、その後熱交換器を通過させます。

温水タイプの固体燃料熱分解装置は、民家に非常に効果的に暖房を提供します。自分で作ると、かなりの金額を節約できます。

自分の手で蒸気ボイラーを作る方法

蒸気加熱システムの動作スキームは、高温蒸気の熱エネルギーの使用に基づいています。燃料が燃焼すると、一定量の熱が発生し、その熱がシステムの給湯セクションに入ります。そこで水は蒸気に変わり、高圧で温水セクションから暖房本管に流れ込みます。

このようなデバイスは単回路または二重回路にすることができます。単回路装置は加熱のみに使用されます。二重回路で給湯も安心。

蒸気加熱システムは次の要素で構成されます。

給湯蒸気装置。
ストヤコフ。
高速道路。
暖房ラジエーター。

図の図面は、蒸気ボイラーの設計のすべてのニュアンスを明確に示しています。

溶接機や材料を機械的に加工するためのツールを扱うスキルがあれば、そのようなユニットを自分の手で溶接できます。システムの最も重要な部分はドラムです。そこに水回路の配管や制御・計測用の機器を接続します。

水はポンプを使用してユニットの上部に汲み上げられます。パイプは下に向けられており、そこを通って水がコレクターと昇降パイプラインに入ります。それは燃料燃焼ゾーンを通過し、そこで水が加熱されます。本質的に、ここには通信船の原理が関係しています。

まず、システムについてよく考え、そのすべての要素を研究する必要があります。次に、必要な消耗品とツールをすべて購入する必要があります。

直径10〜12cmのステンレスパイプ。
厚さ1mmのステンレス板です。
直径10mmと30mmのパイプ。
安全弁。
アスベスト。
機械加工用の工具。
溶接機。
制御および測定用の機器。

長さ11cm、壁厚2.5mmのパイプから本体を作ります。
長さ10cmの煙管を12本作ります。
11cmの火炎管を作ります。
ステンレス板でパーテーションを製作いたします。煙管用の穴を開けます - 溶接によってベースに取り付けます。
安全弁とマニホールドをボディに溶接していきます。
断熱にはアスベストを使用しています。
ユニットには監視および調整装置が装備されています。

結論

実践が示すように、民家の暖房システム用のボイラーの製造は非常に一般的です。すべての熱工学計算が正しく実行され、幹線の明確な図面と配線図があれば、そのようなデバイスはそのタスクに非常に効率的に対処し、大幅なコストを節約できます。製造されたデバイスは非常に高価です。

暖房装置を自分で作るのは、綿密かつ複雑で時間のかかる作業です。それには溶接機の使用や、材料を機械的に加工するための工具の使い方のスキルが必要です。そのようなスキルがない場合は、これは学ぶ良い機会になります。そうすれば、自分の手で家に暖かさと快適さを提供できるようになります。

家庭用給湯用ボイラー。 給湯には自家製ボイラーを使用