Виды

Сделать своими руками можно такие виды котлов:

  1. Твердотопливные устройства длительного горения.
  2. Обычные твердотопливные котлы.
  3. Электрические котлы.

Существуют газовые устройства, но, учитывая взрывоопасность газа, браться за самостоятельное производство таких агрегатов нельзя.

Все виды котлов имеют два общих признака:

  1. Наличие емкости для нагрева воды. Может иметь вид цилиндрического бака или представлять собой систему соединенных между собой трубок.
  2. Наличие источника тепла. В котлах длительного горения это дрова, пеллеты или любой другой вид твердого топлива. В электрических устройствах для частного дома теплоноситель нагревается благодаря малой электропроводности нихромовой нити или самой воды. Также его нагрев может происходить благодаря вихревым токам, которые возникают из-за работы индукционной катушки.

Паровой котёл на твёрдом топливе

Эта его способность зависит от площади. Чем она больше, тем больше тепла он впитывает, и тем больше охлаждается угарный газ. В правильно сделанном отопительном котле длительного горения он охлаждается до 120-150 °С.

Котел длительного горения

Этот котел имеет как минимум две модификации.

Конструкция первой модификации котла длительного горения состоит из следующих элементов:

  1. Зольной камеры с дверкой, на которой размещается поддувало.
  2. Топочной камеры с дверкой.
  3. Теплообменника.
  4. Патрубков для подачи и возврата теплоносителя.
  5. Отверстия для выхода угарных газов. Размещается вверху топочной камеры.
  6. Регулятора тяги (включает в себя датчик температуры в виде биметаллической пластины или емкости, наполненной воском, а также цепной механизм, который управляет поддувалом).
  7. Корпуса.
  8. Теплоизоляции.
  9. Обшивки.
  10. Ножек.

Самостоятельно можно сделать два виды теплообменника:

  1. Трубчатый.
  2. Водяную рубашку.

Схема твёрдотопливного котла длительного горенияПервый представляет собой вертикальные трубы, которые соединены горизонтальными трубками, или горизонтальные трубки, концы которых приварены к двум плоским вертикальным герметичным металлическим коробкам.


и этом один конец каждой трубы находится выше второго. То есть имеется небольшой наклон. В обоих вариантах трубы размещаются в шахматном порядке. Благодаря этому дым как будто запутывается между трубками теплообменника и отдает больше тепла.

Такой узел размещают в топке. Его ставят в верхней части камеры. При этом движение теплоносителя должно быть противоположным движению дыма. В котле с таким теплообменником всегда делают дополнительный корпус. Между ним и топочной камерой должно быть пространство в несколько сантиметров. Благодаря этому не будет перегреваться теплоизоляционный материал, который размещается вокруг корпуса.

Что касается водяной рубашки, то такой теплообменник представляет две размещенные одна в одну емкости. Внутренняя является топочной камерой. Между емкостями образуется пространство. Во время работы котла оно заполняется водой, которая впитывает тепло от раскаленных стенок топочной камеры.

Вторая модификация котла для отопления дома имеет схожее строение:


  1. Корпус. Представляет собой конструкцию из двух труб, которые вставлены друг в друга. Пространство между ними заполняется водой.
  2. Зольная и загрузочная дверки.
  3. Распределитель воздуха. Круглая пластина с приваренными снизу вертикальными пластинами и сделанным по центру отверстием. Этот распределитель подает воздух к дровам через трубу, которая приварена к сделанному в нем отверстию. Наверху трубки имеется заслонка.
  4. Верх с отверстием по центру. Через это отверстие проходит труба подачи кислорода (она приварена к распределителю воздуха).
  5. Дымоход.

Пиролизный котел

Этот твердотопливный котел длительного горения имеет более сложную конструкцию:

  1. Камера образования газа. Имеет дно, сделанное из шамотного кирпича. Посередине есть отверстие для движения газов.
  2. Камера сгорания угарного газа.
  3. Камера догорания газа.
  4. Камера с трубчатым теплообменником. Она имеет дымовое отверстие.
  5. Две дверки. Одна предназначена для загрузки горючего. Другая – для извлечения пепла. Она имеет такие размеры, которые обеспечивают свободный доступ к камерам сгорания и догорания газа.
  6. Трубы, которые подают воздух внутрь разных камер. При этом подача кислорода проводится по отдельности. Одни каналы подают воздух в камеру газификации, другие внутрь щели в дне этой камеры. Каналы размещены в толще шамотного кирпича. При этом поступивший кислород, находясь под влиянием тяги, движется вместе с газами в камеру сгорания.

  7. Механизм с заслонками, которые управляют подачей воздуха через различные каналы.
  8. Дымосос (расположен на тыльной стороне 4-й камеры).
  9. Воздушный шибер. Над ним находится дымосос.
  10. Шибер прямого хода. Этот элемент размещен на задней стенке загрузочной камеры. Его открывают только в момент разжигания огня. В это время дым выходит сразу в заднюю камеру.
  11. Трубчатый теплообменник.

Чугунный твёрдотопливный котёл

Особенности изготовления твердотопливных котлов

  1. В качестве материала лучше всего брать жаропрочную сталь с толщиной 4-5 м. Если такой сплав является слишком дорогим, можно сварить котел с обычного листового металла. Для пиролизного котла подходит металл с огнестойкой футеровкой. Другой материал быстро разрушится.
  2. Диаметр патрубков, которые отходят от теплообменника, зависит от типа циркуляции теплоносителя. Если вода должна двигаться естественным образом, то диаметр должен быть большим. Если же планируется использовать насос, то можно брать более узкие патрубки. Универсальный вариант – это патрубок, диаметр которого составляет 32 мм и более.
  3. Стоит подбирать такую загрузочную дверцу для устройства с трубчатым теплообменником, чтобы через отверстие можно было вынуть этот теплообменник.
  4. Дверки следует делать двойными, с асбестовой прокладкой.

Электрический котел водного отопления

В домашних условиях проще всего сделать тэновый котел. Он имеет такую конструкцию:

  1. Накопительный бак в виде широкой трубы с заглушенными концами.
  2. ТЭН, расположенный на дне (для системы с естественной циркуляцией) или вверху (для системы с циркуляционным насосом).
  3. Патрубки подачи и возврата воды. Первый приварен вверху бака, другой – внизу.
  4. Минеральная вата (обмотана вокруг бака).
  5. Датчик перегрева. Расположен на корпусе или внутри котла.
  6. Автоматический выключатель.
  7. Магнитный пускатель.
  8. Плата управления с термодатчиком.

Самодельный электрический котёл, схема

Изготавливают котёл так:

  1. Обрезают основную трубу.
  2. Приваривают с обеих сторон вырезанные из листового металла круги.
  3. Сверлят в одном из кругов отверстие для ТЭНа.
  4. Сверлят в боковых стенках отверстия для патрубков.
  5. Приваривают патрубки.
  6. Фиксируют ТЭН.
  7. Устанавливают на корпус датчик перегрева. Если используется термореле, то делается отверстие возле отверстия для ТЭНа. В нем фиксируют термореле.
  8. ТЭН подключают к магнитному пускателю, а пускатель – к выключателю.
  9. Термодатчик подключают к плате управления.
  10. От платы проводят кабель к магнитному пускателю.
  11. Всю конструкцию прячут в сделанном из оцинкованной или листовой стали корпусе.

poluchi-teplo.ru

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?

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

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.

Материалы и инструменты для установки котла

Основным преимуществом решения изготовить котёл водяного отопления своими руками является то, что для этого не нужно специальное оборудование, инструмент и детали.

Подручное сырьё и материалы найти достаточно легко, а практически весь инструмент есть у любого хозяина собственного дома (дрель, гаечные ключи, отвёртки …).

Для работы потребуется:

  • металл листовой, либо труба большого диаметра (вариант – металлическая бочка, старая печь и т.п.);
  • трубы стальные;
  • радиаторы (если теплоноситель – вода), профильные трубы;
  • метизы (гайки, болты и т.п.);
  • заслонки (можно купить, найти б/у или сделать самому);
  • дверца.

Желательно установить на котёл необходимый минимум автоматики (датчики контроля и измерения температуры, например, или манометр).

Используемые материалы должны иметь надлежащее качество (отсутствие дыр, ржавчины и т.п.).

Неплохо поставить насос для принудительного перемещения теплоносителя.

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.

vse-otoplenie.ru

Общие принципы и возможности реализации идеи

котел отопленияЛюбой котел, неважно будь то самодельный водяной котел отопления, либо самодельный котел отопления в печь, предусматривает наличие следующей конструкции: есть топливо, которое при сгорании отдает свое тепло теплообменнику, который затем нагревает теплоноситель (как правило, это обычная вода).

Эффективность работы такой простой конструкции зависит от двух главных факторов:

  • Строение теплообменника. При увеличенной контактной площади теплообменника и топливного бака тепло передается быстрее, а теплоноситель используется более эффективно
  • Качество сгорания топлива. Качественная конструкция самодельного котла для водяного отопления предусматривает хороший приток кислорода в бак со сгорающим топливом. Если же происходит улетучивание разогретых газов или паров топлива, то конструкцию необходимо дорабатывать

Стоит обратить внимание на следующий факт: конструкция должна предусматривать медленное сгорание топлива. Чем ниже температура распада, тем более высокий КПД будет у отопительного котла. Температура на выходе правильно собранного котла будет не выше 150 градусов.

Для того, чтобы собрать котел, необходимо учесть два важных нюанса:

  • Доступность исходных материалов. Конечно, для самодельных котлов отопления на дровах лучше использовать жаропрочные виды стали, но на практике используются обычные стальные листы — достать их куда проще, да и стоят они на порядок дешевле
  • Способы обработки материалов. Собрать литую конструкцию для самодельного дровяного котла отопления из огнеупорных материалов в домашних условиях просто не получится ввиду отсутствия технической базы. А приобрести такую базу дороже, чем создать несколько отопительных котлов

Итого: для сборки котла понадобится обычная листовая сталь, толщина которой будет не больше 5 мм, и инструменты, позволяющие проводить обработку этого материала — газовый резак, сварочный аппарат, болгарка.

Какую выбрать конструкцию котла?

система отопленияКонструктивные особенности самодельного электрического котла отопления зависят от того, какой тип топлива используется для нагревания каркасного зимнего дома. Также значение имеет и способ циркуляции теплоносителя.

Для обеспечения качественного прогревания теплоносителя необходимо сделать высокий теплообменник с большим диаметром отопительных контуров и патрубков.

Если диаметр труб будет маленький, циркуляция теплоносителя будет происходить медленнее, как следствие — необходимость установки насоса.

При наличии циркуляционного насоса можно избежать установки высокого бака и контуров с большим диаметром. Но есть небольшая проблема: если неожиданно отключится электричество и насос перестанет работать, котел может разорвать от давления пара.

Учитывая все особенности конструкции, можно составить общие рекомендации:

  • У патрубков отопительного котла и теплопроводящих труб должны быть минимальный диаметр 32 мм.
  • Самодельный газовый котел отопления лучше делать не из металлопластика, а из листового металла с оцинкованной поверхностью всех имеющихся резьб

Теперь выберем определенную конструкцию котла с разными вариантами топлива.

каркасные садовые дома: технологии строительстваКотлы отопления должны быть в любом доме, который предназначен для постоянного проживания. Исключением являются дома летнего типа. Например, каркасные садовые дома, которые предназначены для отдыха в жаркую пору. Следовательно, устанавливать котел отопления не стоит, т.к. летняя температура сама прогреет такой дом.

Если вы планируете отдыхать только летом, то такой садовый домик можно построить своими руками. О том как возвести такую замечательную постройку читайте здесь.

Самодельные пиролизные котлы

конструкция пиролизных котловПри недостатке кислорода и высокой температуре (от 260 до 800 градусов) древесина начинает разлагаться с выделением пиролизного газа и образованием кокса. В результате смешения пиролизного газа с кислородом происходит экзотермическая реакция, сопровождающаяся горением.

В результате котлы, работающие на пиролизном газе, обладают следующими особенностями:

  • При правильном конструировании показатель КПД достигает 95%
  • Одной закладки дров достаточно для того, чтобы котел работал 12 часов, в то время как обычные дровяные котлы работают по 4 часа с одной закладки
  • При сгорании топлива практически не образуется осадка из-за высоких температур
  • Можно регулировать горение газа (увеличивать или уменьшать доступ кислорода). Таким образом, управление котлами ничем не уступает автоматизированным системам газовых и электрокотлов
  • Котлы могут работать только на древесине, которая имеет меньшую температуру сгорания, чем уголь
  • Материалы для создания пиролизного котла обойдутся в несколько раз дороже, чем для обычных дровяных котлов. Но стоимость установки окупится через несколько отопительных сезонов

Самодельные дровяные котлы

Простейший вариант конструкции дровяного котла выглядит следующим образом: в большой бочке, представляющая собой бак для теплоносителя, установлена меньшая бочка, которая выполняет роль котла.

Чтобы уменьшить время создания дровяного котла, можно использовать обычные толстостенные трубы с разными диаметрами.

самодельный дровяной котелВ зависимости от возможностей проектировщика, можно использовать различные модификации и дополнения.

Например, в топке можно разместить теплообменники или змеевики для улучшенной конвекции, или же установить небольшие трубки для подачи кислорода в отопительный бак для усиления процесса горения.

Главное преимущество таких самодельных котлов — это универсальность. Более точное название таких отопительных систем — это самодельные твердотопливные котлы отопления. Можно использовать любое топливо, будь-то уголь, торф, древесина, пеллеты и т.д.

Существенным недостатком является низкий показатель КПД. В этом плане выигрывает пиролизный котел.

Самодельные электрические котлы

Конструкция электрического котла самая простая в техническом исполнении. В середину вертикально установленной трубы помещается ТЭН, снизу делается подводка к обратному теплопроводу, а сверху устанавливается труба для подачи горячей воды на контур. Вот и все, простейшая конструкция электрического котла готова.

Собрать такой котел легко, но нужно учитывать несколько важных моментов:
конструкция электрического котла

  • Электрические котлы, учитывая стоимость электроэнергии, являются самым дорогим отопительным средством
  • Техника безопасности не допускает подключения электроприборов с мощностью более 7 кВт к бытовым электросетям с напряжением 220 В. А сети с напряжением 380 В имеются не в каждом доме

Более сложным и эффективным в плане обогрева является самодельный индукционный котел отопления. Самая простая конструкция представляет собой пластиковую трубку с толстыми стенами, вокруг которой делается обмотка эмалированным проводом. Провод подключается к инвертору для сварки, сила тока у которого на выходе составляет 15 А.

Внутрь трубы помещается металлический предмет (брусок железа, металлическая труба), которая будет разогреваться вихревым движением тока. После этого к конструкции сверху подсоединяется подающий теплопроводник, снизу — выводящий. В конце контур заполняется теплоносителем и котел подключается к питанию.

Важно знать: нельзя проводить пробные испытания индукционного котла без теплоносителя — пластиковая труба сразу же расплавиться.

Самодельный масляный котел

самодельный масляный котелМожно сделать конструкцию, позволяющую использовать отработанное масло в качестве топлива. Котел устроен следующим образом: после включения и разогрева топливного бака масло капает на раскаленный специальный поддон, температура которого позволяет сразу же испарять масло для нагрева теплообменника.

В качестве топлива может использоваться любая горючая жидкость — бензин, солярка и т.д.

Недостатки конструкции — это повышенная взрывоопасность при неправильной сборке и очень сложная конструкция.

отопление частного дома газом: доступно и экономичноСтоит отметить что в большинстве случаев осуществляется отопление частного дома газом, т.к. природный газ — самое доступное и экономичное топливо для частного дома, если вблизи поселка проходит газовая магистраль.

Также, помимо отопления, в частном доме должна быть предусмотрена канализация. Об особенностях ее обустройства читайте здесь.

Ну и конечно неотъемлемой частью частного дома является вентиляция. О том как правильно сделать вентиляционную систему описано в этой статье. Учтите, если она сделана халатно, то возможно быстрое появление грибка и плесени, дышать их спорами крайне не рекомендуется.

Узнать более подробную информацию про способы сборки котлов можно из видеоматериалов, которые приведены в конце статьи. Желаем вам успехов в создании собственной системы отопления.

megabeaver.ru

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%.

 

Котлы самодельные
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.

Котлы самодельные
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.

Котлы самодельные
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.

Котлы самодельные
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.

Котлы самодельные
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.

 

Котлы самодельные
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.

Котлы самодельные
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.

Котлы самодельные
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.

 

Котлы самодельные
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.

Котлы самодельные
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.

Котлы самодельные
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.

Котлы самодельные
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.

Котлы самодельные
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.

Заключение

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.

znatoktepla.ru


Categories: Котельная

Добавить комментарий

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

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.