Самодельный котел для водяного отопления

Содержание

Преимущества ручной сборки

Почему опытные мастера советуют собирать котлы для системы отопления самому? У этих приборов есть определенные плюсы и минусы, но преимуществ все же больше. Так, отопительный котел, собранный вручную, будет дешевле своего фабричного аналога, правда, последний будет показывать более высокий КПД.

Принцип работы такого оборудования, вне зависимости от того, на чем оно работает, довольно прост. Топливо при сгорании выделяет тепловую энергию. Она поступает в теплообменник и прогревает воду, циркулирующую в системе.

Схема работы котла, его внешние параметры и характеристики напрямую зависят от двух основных факторов:

  • какие материалы вы будете использовать для изготовления котла;
  • какая разновидность топлива наиболее доступна по цене в вашем регионе.

И все же вернемся к недостаткам котлов, которые собираются по собственным чертежам. В первую очередь — это отсутствие гарантии, что котел будет служить вам верой и правдой без неприятных сюрпризов. Заводской котел всегда можно вернуть или поменять на новый, пока не истек срок гарантии. Хозяин в этом отношении может быть спокоен. Качество работы самодельного котла зависит лишь от вашей квалификации и того, какие при его сборке были использованы детали.

Однако у котлов ручной сборки есть и очень важное преимущество — это ориентированность на индивидуальные потребности вашего домохозяйства. В этом отношении все зависит только от вас.

Эффективность работы

Специалисты утверждают, что качество работы котла отопления зависит от двух основных факторов:

  • устройство теплообменника. От площади прямого теплового контакта между емкостью с теплоносителем и топкой напрямую зависит количество тепла, которое передается этому самому теплоносителю (обычно это вода);
  • полнота прогорания топлива. При неудачной конструкции котла в трубу может уходить пиролизный газ наряду с продуктами сгорания. Дело в том, что при его дожигании существенно повышается КПД агрегата. Еще один признак непродуманной сборки котла отопления — недостаточный приток кислорода к камере горения.

Делаем выводы:

  • конструируя котел для водяного отопления, мастер должен позаботиться о максимальной низкой температуре продуктов сгорания. Этот показатель обратно пропорционален КПД прибора;
  • стремитесь обеспечить безопасность и долговечность работы котла? Тогда позаботьтесь о том же показателе — температуре продуктов сгорания. Чем она ниже, тем лучше;
  • у фабричных моделей котлов этот показатель колеблется от +120 до +150 градусов.

Как устроен водяной котел

О принципе работы котлов для водяного отопления жилища, как фабричных, так и самодельных, вы уже знаете. Он реализуется двумя основными способами:

  • водяной котел по типу «самовара». В такой конструкции топливо прогорает внутри емкости с теплоносителем (водой). Обычно такой тип котлов используют в русских банях;
  • водяной котел со змеевиком. В нем теплоноситель протекает по трубам теплообменника, проложенного через топку. У данного типа котлов есть популярная разновидность, в которой змеевик проходит не через топку, а непосредственно за ней — там, где наружу выходят продукты сгорания.

Мастер сам решает, какой разновидности котлов отдать предпочтение. Его выбор зависит от наличия необходимых для сборки материалов, собственных навыков и особенностей эксплуатации прибора. Какой бы вид котлов вы ни взяли за основу, важно помнить, что данный агрегат — это устройство повышенной опасности!

Помните, что домашние отопительные котлы требуют наличия градусника для определения температуры воды в системе, манометра для измерения давления, а также клапана, который используется для сброса повышенного давления (по необходимости).

Подготовка к изготовлению

Прежде чем разбираться в вопросе, как подключить котел отопления, собранный своими руками, важно разобраться в том, какие вам потребуются инструменты и материалы для выполнения сборки и монтажа.

Котлы обычно изготавливаются из листовой стали. Оптимальная толщина материала 4–5 мм. Если вы можете себе позволить, то возьмите лучше жаростойкую разновидность. Учитывая, что она довольно дорогая, многие мастера берут обычную нержавейку.

Первый шаг, предшествующий разработке схемы будущего агрегата — это определение способа циркуляции теплоносителя по системе отопления. Если вода будет двигаться самостоятельно, используя принцип гравитационной циркуляции, то водяной бак нужно будет поднять на довольно большую высоту. В таком случае, вам потребуются трубы большого диаметра по всей системе отопления. Если диаметр трубы будет недостаточно большим, то вам не обойтись без монтажа циркуляционного насоса.

Стоит в нескольких словах описать особенности работы системы отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя. У нее есть и преимущества, и недостатки. Трубы, используемые в данной системе, имеют небольшой диаметр, а значит, стоят дешевле. Кроме того, бак, прогревающий теплоноситель, не нужно поднимать высоко. Это были плюсы, а среди минусов можно отметить зависимость работы системы от наличия электроэнергии. Котел может просто взорваться, если в вашем доме отключат электричество.

Советы от профи:

  • контуры отопления и патрубки, приваренные к котлу, рекомендуется делать из труб диаметром не менее 32 мм;
  • учитывая, что при аварийной остановке циркуляционного насоса температура воды резко возрастает, а ее движение замедляется, следует позаботиться об исправности отопительного контура. Его лучше собрать, используя оцинкованные трубы. Не забудьте об обеспечении герметичности стыковочной резьбы с помощью сурика и льняной пакли.

Виды котлов

Самодельные отопительные котлы принято классифицировать в зависимости от того, какое в них используют топливо. Дровяной котел наиболее востребован для самостоятельной сборки из-за своей простой конструкции, доступности материалов и инструментов, нужных для его изготовления. Кроме того, дрова — это довольно недорогое топливо, и купить их в нужном объеме можно практически в любом регионе. К достоинствам дровяного котла относят универсальность и простоту, к недостаткам — довольно низкий КПД.

Самый простой вариант такого агрегата выглядит следующим образом: трубка, которая выполняет роль топки, вставляется внутрь другой трубки (большего диаметра) с толстыми стенками. Полость между ними заполняется водой. Отметим, что дровяные котлы можно спокойно топить и другими видами твердого топлива, а именно: углем, торфяными брикетами.

Пиролизный котел более эффективен, чем дровяной, хотя работает на том же топливе — древесине. Дело в том, что, если сжигать дерево с нехваткой кислорода при температуре от +200 до +800 градусов, то оно распадется на два элемента: пиролизный газ и древесный кокс. Если к газу добавить кислород, то произойдет воспламенение с интенсивным выделением тепла.

Таким образом можно повысить КПД самодельного котла до 92%. Порция дров, которая горит в дровяном котле 4 часа, будет отдавать теплоэнергию в пиролизном котле в 3 раза дольше. Преимуществами такой конструкции можно назвать отсутствие твердых остатков после горения и возможность регулировки горения газов в автоматическом режиме.

Есть у этой разновидности отопительных агрегатов и недостатки: важно соблюдать требования к влажности дров (не более 30%), а материалы для изготовления такой печи обойдутся намного дороже, чем для дровяного аналога. Правда, стоимость котла должна окупиться довольно быстро.

В котлах, работающих на отработанном масле, можно использовать и солярку в качестве топлива. Принцип их работы следующий: масло капает на раскаленный поддон и испаряется, трансформируясь в газы, а те, сгорая, подогревают теплоноситель.

Электрические котлы состоят из ТЭНа, помещенного внутрь трубки. Трубка стоит вертикально. Сверху к ней подведена подача, а снизу — обратка. Вода циркулирует естественным образом.

Установка в кирпичную печь

Предположим, что вы хотите поместить котел водяного отопления внутрь кирпичной печи. В таком случае, пошаговый алгоритм ваших действий будет выглядеть так.

  1. Продумайте локацию установки котла.
  2. Сделайте разметку и подготовьте фундамент.
  3. Следует приготовить раствор, нужный для кладки кирпича. Возьмите песок и глину в пропорции 2:1. Обратите внимание, что процент составных частей раствора будет зависеть от качества глины. Глину следует на ночь замочить, затем перемешать, используя специальную насадку на дрель.
  4. Когда фундамент будет готов, пора позаботиться о гидроизоляции. Можно использовать для этого лист рубероида. Как его подобрать? Габариты листа должны хотя бы на 10 см превышать размеры котла.
  5. Рубероид нужно залить цементной стяжкой и разровнять ее.
  6. Внешний контур будущей печки выкладывается красным кирпичом. Силикатный для этих целей не подходит. Внутрь конструкции можно положить и бой.
  7. Стенку нужно довести до уровня дверки поддувала. Далее следует положить металлический лист под углом наружу. Это необходимо, чтобы удобнее было извлекать золу.
  8. Следующий шаг — монтировать дверцу.
  9. Теперь можно выкладывать контур поддувала.
  10. Установите сам котел и топочную дверцу.
  11. Последний шаг — выложить дымоход, и можно приступать к эксплуатации.

Подводя итог, заметим, что изготовление и монтаж котла для системы водяного отопления — это вполне посильная работа для опытного мастера. В сети можно найти немало толковых обучающих видео, посвященных данному вопросу. Надеемся, что этот материал пригодится вам, и вы справитесь с задачей на отлично. Удачи и до новых встреч!

Самодельный котёл для водяного отопления

В основу всех отопительных котлов, изготовленных самостоятельно, положен общий принцип: топливо, сгорая в нём, нагревает при этом теплообменник. Тот – теплоноситель, в качестве которого подавляющее большинство домашних умельцев выбирает воду.

Схема работы такого котла и его внешний вид прямо зависят от двух основных факторов: какие материалы доступны и какое именно топливо в вашем районе наиболее дёшево стоит.

Эффективность работы самодельного котла зависит от:

  • Конструкции вашего теплообменника – чем больше имеющаяся площадь прямого теплового контакта ёмкости с теплоносителем и топки, тем большее количество тепла получает теплоноситель в единицу времени.
  • Полноты сгорания используемого топлива – если вместе с образующимися продуктами сгорания в трубу улетает пиролизный газ, дожигая который можно существенно повысить КПД, а приток кислорода к месту горения недостаточный – конструкцию необходимо доработать.

Отсюда прямо вытекает, что необходимо добиваться минимальной температуры продуктов сгорания. Чем она ниже, тем КПД котла выше.

Второе достоинство низкой температуры поступающих в дымоход продуктов сгорания – залог безопасной и долговечной эксплуатации вашего котла.

Для ориентира: лучшие модели котлов, работающих на твёрдом топливе, умеют указанный показатель в диапазоне от 120 до 150 градусов.

Принцип устройства котла для водяного отопления

Принцип устройства котла для водяного отопления

Практически всё многообразие существующих типов котлов, как заводских, так и изготовленных самостоятельно, использует в работе единый принцип, о котором было сказано в предыдущем разделе.

Реализуется он двумя способами:

  1. Водяной котёл отопления своими руками может быть изготовлен по способу «самовар». Топливо сгорает внутри ёмкости, наполненной теплоносителем. Чаще всего указанную схему реализуют при изготовлении котла для русской бани.
  2. Самодельный водяной котёл отопления, изготовленный по второму способу, подразумевает прохождение теплоносителя по трубам теплообменника (змеевика) через топку, в которой сгорает топливо. Как вариант этого же способа достаточно часто теплообменник размещается сразу за топкой в месте выхода из неё продуктов сгорания.

Как правило, предпочтение тому или иному варианту отдаётся с учётом возможностей мастера в плане приобретения необходимых материалов.

Но, в любом случае, нельзя забывать, что котёл для водяного отопления является устройством повышенной опасности и требует, в процессе работы, постоянного контроля.

Поэтому в обязательном порядке котлы для водяного отопления дома должны иметь в своей конструкции клапан для сброса избыточного давления, манометр и градусник для определения температуры теплоносителя.

Как сделать котел водяного отопления своими руками?

Самодельный котёл для водяного отопления

Тему «водяное отопление своими руками» практически невозможно развернуть в рамках небольшого обзора. Поэтому приведём только некоторые рекомендации. Более подробную информацию желающие смогут найти на нашем сайте и в других источниках.

Наиболее часто используемыми материалами для изготовления котлов является листовая сталь толщиной 4 – 5 мм. Жаростойкая нержавейка, конечно, лучше. Но, узнав цену за лист, большинство выбирает обычную.

Изготавливая самодельный водяной котёл отопления, мастер, как правило, учитывает имеющийся или будущий способ циркуляции в СО теплоносителя.

Если он будет двигаться самотёком (гравитационная циркуляция), то потребуется поднимать водяной бак достаточно высоко, а для разводки использовать трубы больших диаметров. Причём как на подаче, так и на обратке.

Это обусловлено тем, что сопротивление движению теплоносителя обратно пропорционально диаметру труб. Если диаметр будет недостаточно большим, то без установки циркуляционного насоса вам обойтись не удастся.

Самодельные водяные котлы отопления, оборудованные насосами, имеет свои плюсы: трубы меньших диаметров стоят дешевле, бак для теплоносителя можно поднимать не так высоко, и минусы: если во время работы системы пропадёт электропитание, то котёл может просто разорвать перегретым паром. Выбирать вам.

Несколько рекомендаций, которые подойдут для любого выбранного вами типа котла: контуры отопления и патрубки, установленные на котле отопительном, желательно выполнять из труб, диаметр которых равняется 32 мм и более ( в дюймах это 1 и ¼”).

При аварийной остановке циркуляционного насоса наблюдается быстрый и резкий рост температуры воды при одновременном снижении скорости её перемещения.

Во избежание выхода из строя отопительного контура по возможности его лучше выполнить из оцинкованных труб, а стыковочные резьбы загерметизировать с использованием льняной пакли и сурика.

Варианты и схемы конструкций котлов отопления

Самодельный котёл для водяного отопления принято разделять по видам используемого топлива на следующие основные типы:

Дровяные котлы

Дровяной котел отопления своими руками

Котлы указанных типов наиболее востребованы при самостоятельном изготовлении в силу простоты их конструкции, доступности необходимых для изготовления такого котла материалов и инструмента и возможности свободного приобретения потребного количества дров.

  • Достоинства: простота и универсальность.
  • Недостатки – достаточно низкий КПД. Следующая схема, в этом плане, гораздо предпочтительнее.

Простейший вариант подобного котла: толстостенная труба большого диаметра, в которую вставлена труба меньшего диаметра, которая является топкой. Пространство между трубами заполняется теплоносителем.

Котлы, работающие на дровах, являются универсальными. Их можно топить не только дровами, но и, практически, любым твёрдым топливом. (торфяные брикеты, уголь).

Котлы пиролизные

В диапазонах температур от 200 до 800 градусов дерево, процесс горения которого проходит при нехватке кислорода, разлагается на кокс древесный и газ пиролизный.

Стоит добавить к последнему достаточное количество атмосферного воздуха, как он воспламеняется с выделением тепла в больших количествах. Это увеличивает КПД котлов такой конструкции до 92%.

Одной закладки топлива (дров) пиролизному котлу может хватить на 12 часов, в то время, как у котлов традиционных этот показатель не превышает 4 часов.

Наличия твёрдых остатков практически нет. Горение газов легко поддаётся регулировке в автоматическом режиме.

Минус, который имеют котлы для водяного отопления дома указанной конструкции – жёсткие требования к влажности топлива, не более 30%. Иначе, в смеси с водяными парами, пиролизный газ будет плохо гореть.

Материалы для изготовления котла указанной конструкции обойдутся существенно дороже. Чем по первому варианту. Но весь перерасход полностью окупится за 2 – 3 отопительных сезона.

Котлы на отработанном масле

Котёл разжигается, выводится на рабочий режим и на специальный раскалённый поддон начинает капать масло, которое испаряется практически мгновенно.

Получившиеся газы, сгорая, нагревают теплоноситель.
Вместо масла можно использовать солярку.

Котёл электрический

Простейшая конструкция – ТЭН внутри трубы, стоящей вертикально, к которой снизу подводится обратка, а сверху подача. И естественная циркуляция воды.

Минусы: котлы номинальной мощностью более 7 кВт подключать к сетям 220 В запрещено. А 380 Вольт есть не везде.

Второй вариант электрического котла – котёл индукционный. Это простейший вариант самодельного котла подобной конструкции: пластиковая толстостенная труба, на которую навито не менее сотни витков провода эмалированного, подсоединённого к переносному сварочному аппарату, имеющему на выходе ток в 15А.

В трубу засыпаются элементы, нагреваемые вихревыми токами (обрезки проволоки стальной, рубленый пруток и т.п). Подключаем снизу обратку, сверху подачу, подаём воду и можно включать питание.

Установка самодельного котла в кирпичную печь

Установка самодельного котла в кирпичную печь

Алгоритм монтажа печи с котлом водяного отопления следующий:

Определяем место установки котла. Затем делаем разметку и заливаем фундамент.

Готовим кладочный раствор для кирпича. Для него вам потребуется песок и глина в пропорции 2:1 (ориентировочно, может меняться в зависимости от жирности глины). Глину на ночь замачиваем, утром используя миксер (насадку на дрель) мешаем песчано-глиняный раствор.

Укладываем на готовый фундамент лист рубероида или иной гидроизоляции. По своим размерам он должен минимум на 10 см превышать размеры котла.
Заливаем его сверху цементной стяжкой, которую ровняем по уровню.

Используя обычный рядовой красный кирпич (не силикатный) выкладываем внешний контур будущей печи. Внутрь можно укладывать и бой.

Выводим стенки до уровня дверцы поддувала, кладём металлический лист с уклоном наружу, чтобы удобнее было убирать золу.

Крепим дверцу, выкладываем контур поддувала.
Устанавливаем котёл (по уровню), топочную дверцу.
Выкладываем дымоход.

Из всей отопительной техники, которую используют сегодня в быту, наиболее давно известны твердотопливные котлы. Благодаря простоте конструкции и принципа работы, доступности топлива агрегаты этого типа получили широкое распространение. Сегодня для многих жителей частных домов в сельской местности подобная техника стала своеобразной «палочкой-выручалочкой». Постоянно растущая цена бытового газа, сложности с получением разрешений на установку газового автономного отопителя способствуют тому, что твердотопливный котел сегодня, как минимум, не утратил своей востребованности у населения, проживающего недалеко от лесных массивов — источником дров.

Твёрдотопливные котлы отопления: слева — смонтированный и действующий, справа — без подключения к контуру, на стадии монтажа.

На сегодняшний день существует два варианта решить проблему автономного отопления на твердом топливе: купить готовое заводское изделие или изготовить твердотопливный котел своими руками. Стоимость современного высокотехнологичного отопительного агрегата достаточно высока, но диапазон цен широк — от 3-х до нескольких десятков тысяч рублей, что делает прибор доступным широкому кругу потребителей.

При наличии определенной технической подготовки твердотопливный котел можно собрать и самостоятельно, используя схемы и рекомендации по изготовлению моделей этих устройств, наиболее популярных при монтировании своими руками.

Концепция твердотопливного котла

Самодельный автономный котел, работающий на твердом топливе – это, по большому счёту, обычная печь, установленная в бочке с водой. Основная задача такого устройства — нагреть за счет тепла от сгорания дров или угля котельную воду, которая будет подаваться в радиаторы домашнего отопления.

Но такое устройство, заманчивое к самостоятельному изготовлению в связи с примитивностью, будет не эффективным в плане обогрева и не рентабельным из-за высокого расхода топлива — простейшие конструкции котлов имеют КПД всего в 10-15%.

Примитивный водяной котёл на твёрдом топливе с экономайзером дымовой трубы

Важно! Работа отопительного котла на твёрдом топливе зависит от качества тяги и, соответственно, приточной вентиляции. Даже качественно изготовленный котел не сможет обеспечить эффективный обогрев помещения, если вентиляция не устроена соответствующим образом.

Самодельные котлы собирают не только из металла, но и монтируют из кирпича. Кирпичные устройства сооружают обычно в загородных домах, где к эстетике устанавливаемого оборудования предъявляются более высокие требования, чем в помещениях хозяйственного или технического назначения.

Котлы из металла являются наиболее простыми устройствами, изготовление которых допускает использование подручных материалов и возможно с помощью доступных инструментов. Но из этого не следует, что их производство и монтаж можно выполнить без, как минимум, эскизов заготовок и узлов, а также чётко разработанной технологии — последовательности, способов выполнения отдельных этапов подготовительных и основных работ.

Выбираем конструкцию обогревательного котла

Печи для обогрева и твердотопливные котлы при сходстве процессов горения различаются по функциональности. Отопительный котёл, в отличие от печи, должен не только обогревать помещение по месту установки, сжигая дрова или уголь, но и снабжать отопительный контур нагретым теплоносителем. Но для выполнения второй задачи мало разместить в печи теплообменник (участок отопительного контура) — необходимо также обеспечить непрерывность горения топлива и равномерность циркуляции теплоносителя через этот змеевик.

Трубный теплообменник твёрдотопливного котла из огнеупорного кирпича

Какую конструкцию котла выбрать, чтобы было легче его изготовить своими руками, с какими сложностями придётся столкнуться в процессе работы? На эти вопросы можно получить ответ еще на стадии проектирования. Чертежи самодельных твердотопливных котлов дают достаточное представление о том, как выглядит та или иная конструкция, и на что следует обратить внимание в процессе изготовления.

Пример схематичного изображения твёрдотопливного котла снаружи: виды спереди, сбоку и сзади.

Каждая разновидность котельного оборудования, работающего на твердом топливе, имеет свои особенности конструкции и нюансы изготовления. Планируя самостоятельную сборку отопительного агрегата, необходимо решить, какой конструкции отдать предпочтение — с нижним или верхним (шахтным) способом горения.

Агрегаты с нижним горением — это оборудование, в котором дверка для загрузки дров расположена в верхней части камеры сгорания, но сгорание топлива происходит снизу, в результате чего верхние слои закладки под собственным весом перемещаются вниз, а дожигание дыма происходит в верхней части. В зависимости от модели, движение воздуха через топку происходит снизу вверх принудительно (вентилятор) или же естественным путём (тяга), что обуславливает независимость от электросети, но пониженную эффективность и меньший объём загружаемого топлива.

Схематичное изображение в разрезе твёрдотопливного котла с нижним горением топлива

В твёрдотопливных котлах шахтной конструкции загрузка дров производится через дверку, которая расположена в верхней части камеры сгорания. Такие агрегаты оборудуются принудительной тягой, которая направлена сверху вниз — гонит дым в нижнюю часть топки, где он в смеси с воздухом сгорает, а по пути подогревает и дополнительно просушивает топливо нижних ярусов.

Схема работы твёрдотопливного отопительного котла с верхним способом горения топлива

К самостоятельному изготовлению больше подходит агрегат с нижним способом горения, так при его сборке можно обойтись без вентилятора для принудительной тяги.

Твёрдотопливный стальной котёл нижнего горения без отделки

Важно! Чем сложнее конструкция оборудования, тем выше технологические требования к качеству исполнения её составляющих, которые не должны иметь отклонений от расчётных параметров. Не менее ответственен и процесс сборки такого агрегата.

По способу горения котлы на твердом топливе могут быть рассчитаны на обычный режим или же работать с выходом на пиролиз — процесс разложения твёрдого топлива на две составляющие и с последующим раздельным их сжиганием. Отдавая предпочтение второму, более сложному, варианту, придется учитывать необходимость установки второй камеры сгорания, что увеличит габариты отопителя и, соответственно, потребует большего количество материалов.

Выбор типа отопительной техники во многом определяется видом твердого топлива, которым будет снабжаться нагревательный прибор. Если у вас под рукой в большом количестве дрова, лучше будет, если сделанный вами котел будет рассчитан на топку дровами. При большей доступности каменного угля подойдет другая модель. Длительность горения закладки, качество обогрева определяются типом твердотопливного котла, его мощностью и эффективностью конструкции.

На заметку: температура горения угля значительно выше, чем у дров, поэтому колосники, теплообменник и корпус котла под уголь изготавливаются из стали большей толщины. Альтернативой может стать создание корпуса и топочной камеры котла из огнеупорного кирпича.

Если нет возможности создать внешний корпус агрегата из стали необходимой толщины, рациональным решением станет кирпичный твердотопливный котел . Футеровка огнеупорным кирпичом позволит создать просторную, удобную и устойчивую к высоким температурам камеру сгорания.

Сооружение камеры сгорания из огнеупорного кирпича с размещением внутри теплообменника

Выбор котла с конструкцией приемлемой сложности необходимо делать после анализа технического исполнения и объективной оценки своей компетенции и возможностей. При наличии сомнений, чтобы исключить вероятность неоправданной порчи материала, лучше отдать предпочтение агрегату простой, понятной по чертежам конструкции — даже такой твёрдотопливный котёл способен обеспечить дом теплом в холодное время года.

Читайте также: самодельный газовый котел.

Основные требования к конструкции самодельного отопителя

В классическом виде нагревательный агрегат, от которого будет работать домашнее отопление, состоит из следующих элементов:

  • топочная камера (бункер) для сжигания дров, угля, топливных брикетов;
  • колосники, через которые осуществляется подача в камеру сгорания воздушной массы;
  • теплообменник трубчатого типа или накопительная емкость для котловой воды;
  • дымовая труба для вывода наружу продуктов горения топлива;
  • регулятор тяги.

Важное требование, которое придется учитывать ещё на стадии проектировании котла, это размеры топочной камеры. Топка автономного твердотопливного котла должна быть просторной, вместительной. Конструкция камеры сгорания рассчитывается таким образом, чтобы помещенное в нее топливо сгорало полностью без дополнительного перемешивания. Кирпичные котлы в этом плане предпочтительнее, так как кирпич имеет меньшую теплопроводность, что обеспечивает в керамической топке более высокую температуру горения, чем в металлическом агрегате.

Топочная камера должна быть устроена таким образом, чтобы максимально концентрировать тепловую энергию на нагреве теплообменника.

Топка из стали котла на твёрдом топливе

Следующим, не менее важным аспектом при конструировании нагревательного оборудования, является теплообменник твердотопливного котла. От конструкции этого элемента, качества материала и исполнения зависит КПД котельного оборудования. Название теплообменника определяется материалом его изготовления — чугунный или стальной. Теплообменные змеевики этих агрегатов — трубчатые конструкции с вертикальным или горизонтальным расположением труб в обиходе часто называют водяными рубашками.

Чугунные теплообменники рассматривать не будем, так как это литая конструкция, изготовление которой в домашних условиях невозможно. Однако можно использовать готовые узлы из чугуна, снятые со старых агрегатов, демонтированных в силу каких-то причин. Такая замена распространена, когда выполняется модернизация твердотопливного котла или его ремонт.

Для изготовления стального теплообменника используют толстостенные трубы. Нужную конфигурацию трубе придают её гибкой под нагревом либо использованием отводов или полуотводов соответствующего диаметра, соединяемых с фрагментами змеевика электросваркой.

Схема установки змеевика для твердотопливного агрегата традиционного типа даст полное представление о том, как должен выглядеть теплообменник и в каком положении лучше его установить.

Эскиз одного из вариантов расположения трубного теплообменника в корпусе: виды сбоку

Поэтапное изготовление котла на твердом топливе. Тонкости и нюансы

Самый экономичный самодельный твердотопливный котел сделать вам не удастся, однако создать вполне пригодный для обогрева и горячего водоснабжения отопительный аппарат можно. Дело в том, что сборка промышленных изделий выполняется на высокоточном промышленном оборудовании из специально подобранных материалов с соблюдением технологических параметров. В основе каждой заводской модели котла лежат точные тепловые расчеты. Возможности работы в домашних условия несоизмеримо скромнее производственных, поэтому при выборе модели, подлежащей изготовлению, надо исходить из существующих реалий, в том числе, своего личного потенциала как монтажника.

Инструментарий и материалы

Имея чертеж и спецификацию обогревательного агрегата, можно определиться с перечнем необходимого инструмента. Хотите ли вы сделать большой котел или планируете собрать маленький отопительный прибор для дачи на твердом топливе своими руками, список приспособлений будет приблизительно одинаков.

Комплект инструмента для самостоятельного изготовления твёрдотопливного обогревательного агрегата

Для работы потребуется следующий инструмент и приспособления:

  • сварочный аппарат;
  • малая болгарка с отрезным и шлифовочным дисками (защитные очки);
  • электродрель со свёрлами по металлу;
  • газовые ключи №№1,2;
  • молоток;
  • набор рожковых или накидных ключей и отвёрток;
  • пассатижи;
  • угольник на 90 град.

Основной материал при изготовлении — сталь, толщина которой для котла должна быть не меньше 5 мм, для колосников — от 7 мм.

Кроме того, понадобятся:

  • стальной уголок 50х50 — для каркаса котла;
  • листовая нержавеющая сталь — при наличии в конструкции накопительной ёмкости;
  • стальные толстостенные трубы диаметром 32- 50 мм — для изготовления теплообменника-змеевика.

Полный перечень материалов и их расход составляется предварительно на основании технических чертежей.

Изготовление корпуса и теплообменника

Корпус котла, зачастую выполняющий и роль топочной камеры, является основой всей конструкции. Для снижения деформаций стенок под воздействием высокой температуры, ограждающие конструкции топки изготавливаются двухслойными с засыпкой между слоями сухого просеянного песка, играющего роль фиксатора геометрии. Наружные и внутренние оболочки топки выполняются каркасными, что также повышает жёсткость конструкции. Кроме того, для увеличения прочности стенки камеры сгорания снаружи можно обшить стальным уголком или профилем в виде рёбер жёсткости.

Изготовление корпуса твёрдотопливного котла сваркой заготовок из листовой стали

На передней стенке болгаркой или газовым резаком согласно чертежа вырезаются два проёма — для дверцы бункера и подзольника.

Совет! Перед резкой листовой стали необходимо мелком произвести разметку будущих проёмов с выполнением отверстий малого диаметра (3-4 мм) по углам.отверстий — это позволит выполнить резку с большей точностью.

После окончания резки заготовок из листовой стали и профиля для корпуса можно приступать к созданию теплообменника. Используем нарезанные водопроводные трубы, которые путем сварки соединяются в единый герметичный контур. Главная задача — создать герметичный проточный фрагмент максимальной протяжённости для увеличения площади нагрева трубы.

Как сделать теплообменник, правильно расположить трубы и выполнить сварку, рассказывает предлагаемое вашему вниманию видео.

Сборка

По готовности всех элементов конструкции приступают к сборке, которую лучше выполнять по месту монтажа агрегата — иногда габариты и вес готового устройства не позволяют переместить его со сборочной площадки на место окончательного размещения.

Чаще всего установка котла производится на специально сооружённый бетонный фундамент с креплением агрегата сваркой к закладным деталям — анкерам. Монтаж начинают с установки каркаса, после чего выполняют его оборудование комплектующими и листами обшивки. Все сварные соединения выполняются с устройством фасок и обработкой сварных швов — удаление шлака и шлифовка.

На заметку: После сборки корпуса выполняют тщательную визуальную проверку его герметичности, по результатам которой производится дополнительная проварка швов.

В готовый корпус устанавливаются колосники (стальная решетка) и теплообменник, который сваркой подключают к контуру отопления Во время монтажа змеевика важно выполнить проектный угол его наклона, иначе будут созданы препятствия естественной циркуляции теплоносителя в контуре.

Корпус твёрдотопливного котла на стадии устройства наружных рёбер жёсткости

Важно! Изготовление накопительной ёмкости из нержавеющей стали с врезкой её в контур лучше доверить профессионалам, так как работа с этим материалом требует специального оборудования и практических навыков.

По окончании сборки котёл для защиты от коррозии окрашивается двумя слоями жаростойкой краски с предварительной подготовкой поверхности.

Термостойкая краска Ecoterra для покрытия поверхностей, работающих в условиях высоких температур

Изготовленный самостоятельно обогревательный котёл отличается долговечностью и простотой ухода, которая заключается в периодической очистке от золы топки и уходе за дымоходом.

После окончания сборки и комплектации агрегата всеми необходимыми элементами выполняют его опрессовку водой под давлением, по результатам которой производят устранение дефектов, а затем — комплекс пусконаладочных работ. Не стоит пренебрегать и установкой регулятора тяги, который облегчит эксплуатацию твёрдотопливного котла в различных погодных условиях.

Котлы ручной сборки, преимущества и недостатки

Как уже было сказано выше, котлы своими руками — это экономия. Приобретенная модель обойдется вдвое дороже с учетом всех затрат, которые вложены в него. Но самодельные уступают покупным по уровню КПД. Принцип работы остается неизменным: топливо, сгорая, образует тепло, поступающее в теплообменник в котором нагревается вода.

Собранные с помощью индивидуальной схемы, они не имеют гарантии — это их единственный недостаток. Ведь при поломке или каком-то дефекте в работе нет возможности просто отнести его на ремонт или замену. Поэтому как он будет сделан, так и будет работать. Качество, долгосрочность и безопасность работы зависит от хозяина. И ремонтировать в случае его поломки придется самостоятельно.

Чтобы обезопасить дом и отопление, желательно использовать следующие виды топлива:

  • дрова;
  • пеллеты;
  • электричество;
  • уголь.

Именно вышеперечисленные виды топлива считаются наиболее безопасными для использования в котле своими руками. Не рекомендуется и даже запрещается, т. к. являются очень опасными, газовые и дизельные. Монтаж их в жилом помещении может быть очень опасно и закончится летально при низком уровне знаний, которые необходимы при установке.

Котлы с водяным контуром подразделяются по тому, какой вид топлива будет использоваться для их работы. Далее рассмотрим самые распространенные их типы.

Образцы для обогрева на дровах

Котел на дровах — самый простой при самостоятельном изготовлении. Достать все материалы, которые будут необходимы для его изготовления, и инструменты либо достаточно просто. Топливо, которое потребляет котел на дровах, а именно сами дрова, всегда без проблем и в необходимом количестве можно приобрести.

Главное преимущество состоит в том, что дровяные котлы просты и универсальны, но есть и недостатки, которые заключаются в низком значении КПД.

Котел водяного отопления проще всего будет сделать из трубы, имеющей достаточно толстые стенки большого диаметра, внутри которой будет находиться труба чуть меньшего диаметра, играющая роль топки. Пространство, которое будет оставаться между трубами, заполняется теплоносителем.

Такое приспособление является практически универсальным, т. к. может выступать как котел отопительный твердотопливный с водяным контуром. Для твердотопливного водяного котла подходят абсолютно все типы твердого топлива. Наиболее распространенными видами твердого топлива, используемого в процессе эксплуатации водяного котла, являются уголь каменный и бурый, торфяные брикеты и др.

Пиролизные котлы

По сравнению с предыдущим видом эти водяные котлы для отопления отличаются высоким уровнем КПД. Это происходит за счет особого процесса горения. Дерево во время горения в топке водяного котла при малом уровне кислорода разделяется на древесный кокс и пиролизный газ. Вдобавок к этому большое количество воздуха дает воспламенение с выделением огромного количества тепла. По экономии этот тип водяного котла превосходит любой другой котел отопления на твердом топливе, т. к. одной закладки дров хватит на 12 часов, а то и больше, другие не могут похвастать таким долгим временем горения, у них оно не превышает 4 часа.

Процесс горения построен так, что твердых отходов практически не остается. А уровень горения газа легко регулируется.

Правда такие водяные котлы отопления имеют достаточно жесткие требования к влажности топлива, которое будет использовано. Влажность топлива не должна превышать 30%, в противном случае образуются водяные пары, в которых пиролизный газ горит намного хуже, а отсюда и меньший объем выделяемого тепла.

Материалы, из которых будет изготовлен водяной котел, обойдутся дороже предыдущего варианта, но все средства, которые затрачены на его изготовление, окупят себя в несколько отопительных сезонов.

Электрические виды устройств

Самая простая и распространенная конструкция, по которой монтируются электрические котлы — это вертикально расположенная труба внутри которой находится ТЭН, внизу расположена обратка, а сверху подача. И, конечно же, циркулирующая внутри вода.

Главным минусом является запрет подключать водяные котлы мощностью в 7 кВт в сеть 220 Вольт, а 380 Вольт не везде есть.

Еще один простейший вариант, по которому делают электрические котлы — индукционный. Почти любой сможет его собрать, т. к. среди отопительных котлов такая схема сборки является самой легкой. Этот водяной котел состоит из пластиковой трубы с толстой стенкой, вокруг которой навито множество витков эмалированного провода, присоединенного к сварочному аппарату. Обычно используется его переносной прототип, который имеет на выходе ток в 15 А.

В саму трубу засыпается обрезанная стальная проволока, кусочки рубленого прутка — те элементы, которые будут нагреваться вихревыми потоками и передавать тепло в чистом виде. Сверху подключается подача, снизу обратка, а все пространство заполняется водой.

Также отопительные котлы могут быть на отработанном масле. Такой вид поможет с пользой избавляться от остатков ненужного масла и других жидких горючих смазок. Вместо смазок и масел можно использовать дизтопливо.

Для тех, кто умеет владеть инструментами самостоятельно, такая работа будет несложной, да еще и сэкономит немного денег. В простоте использования и дешевизне первыми будут отопительные системы на дровах, т. к. монтаж прост и незамысловат, а найти необходимое топливо достаточно просто: от переработки ненужной древесины и до покупки ее на рынке.

Пиролизная система будет более сложна в монтаже, но принесет больше тепла и минимум отходов, т. к. почти не оставляет их. Что касается электрической системы, то тут все зависит от напряжения в доме.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *