Стремясь сэкономить на отоплении, многие домашние «мастера-самоделкины» изготовляют различные приспособления. Котел своими руками, который часто можно увидеть в частном доме – одно из таких полезных устройств.
Существуют различные его разновидности. Если есть навыки работы со сварочным аппаратом и металлом, то значительно можно сэкономить на обустройстве отопления.
Разновидности
Перед непосредственным изготовлением котла для отопления в дом необходимо определиться с его конфигурацией и видом. По типу подогрева теплоносителя котлы бывают:
- Газовые;
- Дровяные;
- Угольные;
- Электрические;
- Пиролизные;
- Масляные;
- Пеллетные
Что касается конфигурации – то она может быть любой:
- Округлой;
- Прямоугольной;
- Трапецевидной;
- Конусной
Как правильно изготовить котел
В процессе проектирования нужно учесть некоторые особенности конструкции, принцип ее работы. В частности, нужно определиться с назначением котла, какого типа он будет. Проще всего изготовить твердотопливный котел своими руками.
Намного сложнее, почти невозможно – газовый, так как к нему предъявляются повышенные требования в плане безопасности. Нужно получить разрешение на его использование, проверку. И – если все характеристики устройства не соответствуют требуемым, то соответствующие инстанции просто запретят такой котел к эксплуатации.
На эффективность работы котла влияет как конструкция (емкость теплоносителя), так и скорость сгорания топлива, постоянный приток свежего воздуха (кислорода). Следует учесть, что топливо сгорает полностью и возможен отток газа, несущего немало тепла, который нужно предотвратить.
Некоторые особенности
Конфигурация котла, его характеристики, чертежи будут зависеть от многих факторов:
- Материала. Подойдет обычная сталь (лист), но лучше всего – жароустойчивая нержавейка или чугун.
- Возможности хорошей обработки стали, надежного соединения деталей конструкции. Обычно для этого используют в основном болгарку, газовый резак и электросварку.
- Вида, характеристик топлива (жидкое или твердое). Сталь должна выдерживать высокие температуры, не деформироваться, не плавиться под их воздействием. Выдерживать внутреннее давление паров и газов без разрывов и трещин.
- Правильного расчета способа циркуляции теплоносителя. Будет ли она естественной ( за счет правильной манипуляции диаметрами труб, их наклоном, высоты бака и прочего) или принудительной (с использованием в схеме насоса).
- Учета давления паров, использования клапанов для сброски излишек газов, конденсата (монтаж обратки).
Важно в процессе проектирования котла, включения его в цепь отопления тщательно все продумать. Что и как будет работать после сборки.
Сделать отопительный котел своими руками не так уж сложно. Все проблемы обычно начинаются потом, когда что-то не учтено или коряво сделано.
Дровяной водяной котел пошагово
Для его изготовления нам понадобится:
- Защитные перчатки;
- Спецодежда;
- Сварочная маска;
- Электроды;
- Сварочный аппарат;
- Дрель;
- Сверла по металлу;
- Рулетка;
- Материал для изготовления котла ( 2 бочки или — металлический лист (толщина – не менее 5 мм), дверцы, заслонки, решетка, уголки)
Единственный существенный недостаток дровяного котла – низкий КПД. Но простота изготовления и обслуживания – существенные его достоинства, делающий его наиболее популярным.
Инструкция по изготовлению
Когда есть всё необходимое (материал и инструмент), остается лишь собрать котел в такой последовательности:
- Берем 2 бочки с разным диаметром, толщиной стенок не менее 4 мм;
- Болгаркой вырезаем отверстия под зольник и водяной контейнер;
- Устанавливаем один цилиндр меньшего диаметра во внутрь другого;
- Привариваем крышку над ними, зольник, топку;
- Закрываем дверцу;
- Привариваем водопроводные трубы, патрубок для обратного клапана (сброса давления);
- Внутри печи монтируем решетку;
- Делаем отверстие под дымоход;
- Устанавливаем трубу;
- Проверяем герметичность.
Когда в котле отсутствуют течи, он подсоединяется к системе отопления и водопроводной сети.
Если в качестве теплоносителя будет отработанное масло или антифриз, то заливаться они будут вручную. Подключения к водопроводу, приваривания патрубков для этого не нужно.
После установки котла своими руками в систему отопления нужно проверить корректность его работы. Правильно собранное устройство будет нагревать теплоноситель (воду или масло) в процессе сжигания топлива. Если он плохо это делает, то следует проверить наличие воздушных пробок в сети отопления, понизить давления паров за счет их сброса.
В любом случае нужно понимать принцип работы такого рода котла, чтобы не было эксцессов и проблем в процессе его эксплуатации.
Фото котлов своими руками
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.
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%.
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.
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.
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.
</p>
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.
К самостоятельному изготовлению больше подходит агрегат с нижним способом горения, так при его сборке можно обойтись без вентилятора для принудительной тяги.
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.
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.
</p>
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Каждый уважающий себя мужчина мечтает, чтобы в доме было тепло, комфортно и уютно. Для этого необходима качественная отопительная система. Она представляет собой разводку трубок и котла. Именно котел является главным производителем тепла. Но простому потребителю энергии иногда не по карману позволить себе дорогостоящий механизм. Поэтому мастера на все руки задумываются о моделировании котла самостоятельно. Но как правильно сделать котел? В этой статье вы научитесь делать котел для отопления своими руками.
Электрические конструкции для отопления
Самые простые и бюджетные в изготовлении своими руками электрические котлы. Для этого нужно взять специально подготовленный бак и оборудовать его как сделать котел своими руками ТЭНом и двумя патрубками. Но есть важный момент: в случаях изменения напряжения мощность и температура котла уменьшается.
Бюджетный автоклав на дровах
В наше время одним из популярных и дешевых видов котлов для изготовления в домашних условиях являются твердотопливные . Их изготовляют для дач или частных домов. «>»>»>»>»>»>»>»>»>
Дрова – наиболее дешевое топливо, поэтому многие потребители останавливаются на этом варианте.
Но как самому сделать котел на дровах? Стартовать следует с подготовки необходимых элементов. Первым делом возьмите трубку с толстыми стенами с высотой камеры для обогрева и приварите болт. Далее с листа металла изготовить круг величиной чуть больше сечения трубы. Затем просверлить в нем щель для нужного болта. Скрепить трубку и шуруп, закрутить плотно гайку. Одновременно не забывая, что воздуховод имеет легко накрываться металлом, чтобы была возможность изменять величину разъема и подстраивать мощность сгорания горючего. Второй этап – изготовление корпуса. На баллоне для газа удаляют верх и прикрепляют цилиндр из металлических листов. Сбоку приделывают трубу размером 15 см – это дымоход. «>»>»>»>»>»>
Твердотопливный котел продолжительного сгорания
Сделать котел длительного горения вполне реально в домашних условия, но делать его нужно четко по инструкции, придерживаясь, правил техники безопасности и надежности:
- Подготовить место для котла. Ему обязательно нужно находиться на устойчивом, твердом и плотном фундаменте или плите.
- Подготовить материалы: стальной лист, 400 м труб размером 50 и 110 мм.
- Инструменты: мерная лента, угловую шлифовальную машину, автоген.
- Вырезать квадрат из листового железа 1 м и круглый отрезок размером трубы с ножками до 10 см.
- Генератор воздуха вырезать до 25 мм в диаметре и приварить к нему трубку 50 мм.
- Просечь проход в средине диска для ленты конвейера.
- Вырезать дверку с задвижкой и крючками высотой 45 см.
- Поверху котла вырезать отверстие и приварить трубу 100 мм. Все должно плотно прилегать.
- Последний этап – производство верхней покрышки с разъемом 20 мм для струи воздуха.
Так просто котел длительного горения на дровах готов к работе. Установить такую структуру разрешено в любом неотапливаемом помещении. При условии, что все выполнено четко – переживать в результативности механизма долго не придется.
Большим преимуществом является то, что похожие строения безопасные для жизни и здоровья человека.
Умение обращаться с инструментами и умелые руки имеют много преимуществ во время стройки своего дома или пристройки. Такие устройства будут служить Вам верой и правдой долгие годы. Немаловажный момент: при этом они позволят сэкономить на энергии, а также дышать чистым воздухом. Древесные опилки доступны каждому пользователю, но нужно внимательно следить, чтобы их влажность была не менее 25%. Кроме того, многие считают, что органическое топливо является самым полезным и незаменимым источником энергии.
Особенно из фруктовых деревьев: яблони, вишни, сливы, а также сосны, дуба, липы. Пробуйте – и у вас обязательно все получится! Верьте в свои силы и возможности.
Фото советы как сделать котел своими руками
Основные типы отопительных котлов
При желании можно соорудить практически любой тип отопительного котла. Главное — сделать правильный выбор, а для этого нужно знать основные преимущества и недостатки наиболее востребованных видов отопительного оборудования. Итак, котлы отопления бывают:
- Газовые
Изготовлением котлов этого типа заниматься самостоятельно не рекомендуется: к газовому оборудованию предъявляются технические требования, которые вам вряд ли удастся удовлетворить в кустарных условиях.
- Электрические
Довольно высокая популярность этой категории отоплительных котлов объясняется простотой конструкции и сравнительно невысокими требованиями к безопасности при монтаже и в эксплуатации.
Огромный недостаток электрических котлов — высокие цены на электроэнергию. Вследствие этого такое оборудование используют для обеспечения периодического отопления, например, дачи или гаража.
- Жидкотопливные
Конструкция такого котла не отличается высокой сложностью. Однако стоимость и тонкости настройки форсунок, подающих топливо в камеру сгорания, заставят любого как минимум дважды подумать, прежде чем приступать к созданию отопительного агрегата, работающего на мазуте или дизеле.
- Твердотопливные
Представители этого типа оптимально подходят для отопления как частных домов, так и различных объектов объектов коммерческого или промышленного сектора. Высокий КПД и универсальность в применении обеспечивают твердотопливным котлам наиболее высокий спрос на рынке.
По принципу действия твердотопливные котлы различаются на дровяные, пиролизные, длительного горения и пеллетные. Наиболее популярным для самостоятельного изготовления вариантом являются котлы длительного горения, тогда как пиролизные и пеллетные из-за высокой стоимости отдельных компонентов используются гораздо реже.
От чего зависит конструктивное исполнение?
На то, какой будет конструкция отопительного котла, влияет несколько условий:
- стоимость и доступность материалов;
- вид топлива;
- способ циркуляции теплоносителя.
- Естественная циркуляция теплоносителя
- Принудительная циркуляция теплоносителя
- Двухтрубное отопление с прямоточной циркуляцией теплоносителя
- Двухтрубное отопление со встречной (тупиковой) циркуляцией теплоносителя
Наибольшую долговечность демонстрирует жаростойкая нержавеющая сталь. Впрочем, именно она имеет на рынке самую высокую цену, а её обработка является довольно сложной задачей, с которой не справиться без специальной аппаратуры. То же касается и чугуна, который, впрочем, стоит куда дешевле нержавейки. Традиционно для изготовления котлов отопления используют листовую сталь толщиной от 4 мм – этот вариант сравнительно лёгок в обработке и, главное, вполне надёжен и долговечен.
Чтобы обеспечить естественную циркуляцию теплоносителя, необходимо использовать контуры отопления и связующую арматуру большого диаметра, а накопительную ёмкость размещать на высоте. Если такой возможности нет, вам придётся использовать циркуляционный насос – он позволит уменьшить диаметр труб. Впрочем, насосная система котла отопления является энергозависимой, что необходимо учитывать при выборе конструкции и функциональных возможностей агрегата.
Патрубки, которыми будет снабжён ваш котёл, должны иметь диаметр не менее 32 мм – для их изготовления подойдёт толстостенная стальная труба. Контур отопления следует выполнять из оцинкованной стали, не забыв о герметизации резьбовых соединений.
Конструктивные особенности твердотопливных отопительных котлов
Наиболее дешёвым вариантом для самостоятельного изготовления является дровяной котёл. Конструктивно такой агрегат представляет собой две ёмкости, помещённые одна в другую. Внутренняя выполняет функцию топки, внешняя – нагревательного бака. Конструкция дровяного котла действительно проста, а работать он сможет не только с дровами, но и другими видами твёрдого топлива.
Конструкция дровяного котла включает:
- стальную топку (с дверцей);
- зольник (с дверцей);
- колосники топки;
- сажесборник;
- дымоход;
- шиберную задвижку;
- входной и выходной патрубки;
- ножки;
- чугунную крышку.
Большой минус дровяного котла – низкий КПД, то есть огромный расход дров или постоянная нехватка тепла в доме.
Пиролизные котлы являются более дорогими в изготовлении: они имеют две камеры сгорания – для топлива и для пиролизного газа, а некоторые их компоненты и сами по себе стоят весьма недёшево. Тем не менее такое оборудование пользуется огромным спросом в виду его экономичности – оно полностью окупается на протяжении всего 3-4 сезонов.
Классическая схема пиролизного котла включает:
- камеру сжигания с форсункой;
- газифицирующую камеру;
- систему подачи воздуха;
- дымоходную систему;
- загрузочную камеру;
- водный теплообменник;
- систему циркуляции теплоносителя;
- датчики температуры и давления;
- регуляторный клапан.
Пеллетные котлы изобретены в конце XX века. Они функционируют на прессованных опилках, а их основной принцип действия заключается в передаче тепла от газа, выделяемого при сгорании последних, который нагревает теплоноситель в теплообменнике.
Конструкция пеллетного котла включает:
- корпус;
- топочную камеру с воздушным окном и дверцей очистки;
- теплообменник с водяным контуром;
- дымоудалитель;
- теплоизоляционную прокладку;
- автоматику контроля и управления.
В пеллетных котлах лучше всего использовать чугунные теплообменники: они имеют более высокий показатель теплоотдачи и не подвержены коррозии.
Как сделать электрический котёл?
Главным элементом электрического отопительного агрегата является термоэлектрический нагреватель (ТЭН) – он необходим для преобразования электроэнергии в тепло. Корпус электрокотла может быть выполнен из любого материала, а узлы, необходимые для его работы – регуляторы, датчики и пр. – можно купить в любом специализированном магазине.
Конструктивно электрический котёл состоит из:
- ТЭНа;
- расширительного бачка;
- циркуляционного насоса;
- предохранительного клапана;
- фильтрационного узла.
Теплоноситель в системе может циркулировать как естественным образом, для чего необходимо предусмотреть перепад высоты между радиаторами и баком котла, так и принудительным с помощью насоса. Наиболее простой вариант электрокотла – установка ТЭНа непосредственно в систему отопления. Если такая конструкция не подходит, можно сконструировать электрический котёл со съёмным патрубком – это даст возможность оперативно добраться до ТЭНа при необходимости ремонта или замены.
Оптимальным решением для обогрева, скажем, небольшого коттеджа является отдельно расположенный электрический котёл небольших размеров. Труба такого котла будет иметь диаметр около 220 мм, а длина корпуса – не более полуметра, что позволяет установить его практически в любом месте, разумеется, с учётом правил безопасности.
Корпус электрокотла должен быть герметичным. Он снабжается отверстием для поступления нагретого теплоносителя в отопительную систему, а также патрубком для обратной подачи остывшей воды.
Альтернативные варианты для самостоятельного изготовления
Помимо твердотопливных и электрических котлов для самостоятельного изготовления подходит целый ряд альтернативных отопительных агрегатов:
- Индукционные котлы
Представляют собой трансформаторы, состоящие из первичной и вторичной обмотки. В таком котле электроэнергия на внешней обмотке преобразовывается в вихревой ток, а созданное магнитное поле передаётся на внутреннюю, которая отдаёт энергию теплоносителю.
- Конденсационные котлы
Сохраняют тепловую энергию конденсата, поэтому считаются более эффективными, чем газовые и даже твердотопливные. Конденсация пара происходит в теплообменнике со специальной конструкцией – именно она обеспечивает таким котлам 15-20% преимущество по КПД перед традиционным газовым оборудованием.
- Жидкотопливные котлы
Такие агрегаты испаряют отработку, после чего сжигают её пары. Получаемая таким образом энергия передаётся на теплообменник, который нагревает тепловой агент отопительной системы. Оборудование этого типа имеет два существенных недостатка – низкий КПД и большое количество выделений в атмосферу.
- Комбинированные котлы
Это оборудование является универсальным в применении, однако для его самостоятельного изготовления понадобиться недюжинная сноровка и отличные знания принципов работы различных видов отопительной техники. Отдельные компоненты таких агрегатов могут стоить достаточно дорого, но в целом комбинированные котлы способны окупиться за не более чем 5-6 сезонов.
- Схема индукционного котла отопления
- Отопительный котёл конденсационного типа
- Схема дизельного котла отопления
- Комбинированный отопительный котёл
При изготовлении котла любого типа необходимо руководствоваться требованиями правил безопасности и действующих в отношении выбранной вами категории отопительного оборудования стандартов.
Изготовление твердотопливного котла длительного горения своими руками, видео
Главная/Загородный дом/Делаем котёл отопления своими руками
Добавил(а): Дмитрий Шварц 1 марта
Самодельный котёл на твердом топливе
Выбираем тип твердотопливного котла
Как понять, какой котёл будет оптимальным для обслуживания конкретной системы отопления? Очевидно, следует определиться с видом топлива, требуемой мощностью агрегата и особенностями его конструкции, процесса монтажа и последующей эксплуатации, а также с особенностями подключаемой системы отопления.
Самодельный котёл на твёрдом топливе
Среди материалов, которые можно использовать в качестве твёрдого топлива, наиболее широкое распространение получили:
- уголь;
- торфяные брикеты;
- пеллеты;
- дрова;
- опилки и другие горючие отходы производства.
Виды твёрдого топлива для котлов отопления на фото
- Торфяные брикеты
- Дрова для твердотопливного котла
- Древесный уголь для твердотопливных отопительных котлов
- Топливные гранулы для отопительных котлов
- Древесные топливные брикеты для котлов на твёрдом топливе
- Евродрова (топливные брикеты для пикника)
- Брикеты из переработанного мусора
- Древесные опилки для котлов отопления
С целью повышения рентабельности и эффективности системы отопления можно изготовить универсальный агрегат, который сможет работать с различными видами топлива.
Выбор типа и конструктивного исполнения отопительного котла напрямую зависит от того, каким топливом вы собираетесь пользоваться, требуемой производительности системы отопления, а также места, где он будет установлен. Для самостоятельного изготовления подходят следующие модификации твердотопливных отопительных агрегатов:
- Классические
Оснащаются стальным или чугунным теплообменником, могут использоваться и для отопления, и для целей горячего водоснабжения. КПД таких котлов составляет около 85%.
Классический котёл на твёрдом топливе
- Пиролизные
Обеспечивают раздельное сгорание топлива и выделяемых при этом летучих газов, благодаря чему существенно повышается эффективность и, следовательно, экономичность отопительной системы.
Схема пиролизного котла на твердом топливе
- Пеллетные
Эффективность этой разновидности котлов отопления достигает 90%. Главным их достоинством является высокая степень автоматизации рабочих процессов, а недостатком – сложность конструкции.
Принцип работы пеллетного котла
- Длительного горения
Способны непрерывно работать на протяжении всего отопительного сезона, требуя загрузки топлива 1 раз в несколько суток, что выгодно отличает их от классических твердотопливных котлов.
Компоновка твердотопливного котла длительного горения
Основы проектирования
Для того чтобы сделать правильный – безопасный, эффективный и удобный в эксплуатации – твердотопливный котёл, необходимо понимать физику процесса его работы и работы системы отопления в целом.
Принцип действия отопительного котла на твёрдом топливе:
- топливо загружается в камеру сгорания;
- нагретые в процессе сгорания топлива воздух и другие газы поднимаются вверх и отводятся через дымоход;
- по пути к дымоходу горячий воздух нагревает теплообменник, который в с вою очередь нагревает тепловой агент (в большинстве бытовых систем отопления – воду);
- нагретый тепловой агент вытесняет холодный, проходя всю систему отопления и возвращаясь после остывания назад в теплообменник.
Всё дело в свойстве любой нагреваемой среды подниматься выше холодной — это один из основополагающих законов термодинамики.
Принцип работы водяной отопительной системы
Для реализации этого принципа помимо корпуса, выполненного из толстой (не менее 4-5 мм) жаропрочной стали, в конструкцию твердотопливного котла включаются следующие элементы:
- Камера сгорания
Её объем определяется сложной формулой, которую, впрочем, довольно легко отыскать в интернете, равно как и готовое решение – объем камеры сгорания по отношению к номинальной мощности котла или максимальной площади отопления.
Расположение топки твердотопливного котла
На практике размеры топки зависят не только от параметров котла и свойств топлива, а также особенностей самой отопительной системы – схематической, функциональной сложности, сезонности работы, пиков потребностей в горячем водоснабжении и пр.
- Камера отвода горячих газов
Этот узел является продолжением камеры сгорания и выполняет функцию выходного коллектора для вывода продуктов горения.
Система отвода нагретых газов
- Внутренняя система подачи и отвода теплоносителя
Речь идёт о теплообменнике (теплообменном регистре), а также его основных патрубках – входном и выходном, который служит для приёма остывшего теплового агента, его нагрева и отвода в систему отопления.
Циркуляция теплоносителя в системе твердотопливного котла
Важные моменты
На эффективность работы отопительного котла на твёрдом топливе всегда влияют два фактора:
- Конструктивные особенности теплообменника
Чем большей будет площадь теплового контакта, тем больше энергии за единицу времени будет передано от сгорающего топлива тепловому агенту – воде.
Варианты исполнения самодельного теплообменника на фото
- Горизонтальный теплообменник из профильных труб
- Горизонтальный теплообменник из листовой стали и профильной трубы
- Самодельный горизонтальный теплообменник
- Стальной вертикальный теплообменник для котла своими руками
- Полнота и период сгорания топлива
Если топливо сгорает неэффективно – теряет пиролизный газ или не успевает нагреть теплоноситель до необходимой температуры, на лицо недоработки в конструкции. Поэтому к расчёту и процессу изготовления последней следует отнестись с максимальной ответственностью – после сборки изменить её будет невозможно.
Самодельный дровяной котёл: дверца топки
Конструкция котла должна быть надёжной и безопасной и ответственность за это несёт не что иное, как корпус. Он выполняется из толстой (не менее 5 мм) стали, желательно жаростойкой. Впрочем, последняя стоит заметно дороже обычной, поэтому следует запомнить, что чем толще металл, тем медленнее он будет нагреваться. А значит, для того, чтобы котёл средней мощности не обжигал руки и не делал из помещения котельной сауну, корпус котла должен иметь около 8 мм в толщину.
Твердотопливный котёл-печь со встроенным теплообменником
Исключение составляют конструкции с верхней крышкой из чугуна, которая выполняет функцию печи. Толщина и размеры чугунного листа будет зависеть от конструктивных параметров корпуса и рабочих характеристик котла (но не менее 8 мм).
Для организации внутренней трубопроводной системы котла необходимо использовать трубы толщиной стенок 3-4 мм и диаметром 50 мм. Для обеспечения тока теплоносителя следует предусмотреть сужение (от 50 до 25 мм) трубопроводов в направлении от горячего к холодному, к примеру от котла к радиаторам) и расширять их на обратном пути теплоносителя.
Пространственная схема и компоновка твердотопливного теплогенератора
Размеры твердотопливного котла зависят от габаритов и ориентации в пространстве камеры сгорания. Более широкое распространение получили вертикальные конструкции, поскольку такое расположение позволяет сэкономить место в котельной.
Традиционная схема вертикального твердотопливного котла:
- в нижней части размещается зольник с поддувалом;
- над зольником устанавливается чугунная колосниковая решётка;
- решётка встраивается в дно топки, которая должна быть оснащена надёжной дверкой;
- в над зоной топки в плоскости наибольшего теплового контакта располагается рабочая часть теплообменника.
Принципиальная схема вертикального котла на твёрдом топливе
Для настройки и контроля за работой агрегата в процессе эксплуатации вам понадобится специальное оборудование. К таковому можно отнести датчики температуры воды на входе и выходе из теплообменника и узлов системы отопления, датчики загрузки камеры сгорания, давления в ней и на отдельных участках котла и т.д.
Принцип естественной циркуляции теплоносителя реализовать его успешно удаётся далеко не всегда. Поэтому часто отопительный котёл оснащается дополнительным водяным насосом, который принудительно подаёт теплоноситель на теплообменник и/или в систему отопления.
Насос — энергозависимый агрегат, а значит, важно предусмотреть возможность подачи теплоносителя в обход на случай отключения электроэнергии. Во-первых, для того, чтобы отопление функционировало, а во-вторых, чтобы котёл или коммуникации не разорвало паром или не повредило температурой.
Если в конструкцию твердотопливного котла включается насос, необходимо предусмотреть возможность регулировки его рабочих параметров, а также аварийного отключения. Твердотопливный котёл в случае поломки узлов и коммуникаций отопительной системы остановить невозможно. Поэтому необходима система отвода излишнего тепла – амортизационный бак с компенсационным клапаном или другое, уместное в вашем случае решение.
Обвязка твердотопливного котла
Что нужно для работы?
В первую очередь мастерская, то есть место, где вы будете заниматься изготовлением основных узлов и сборкой агрегата. Кроме того, вам понадобится довольно обширный список инструментов, в который можно смело включать:
- сварочная маска, краги и спецодежда;
- бытовой инверторный сварочный аппарат и электроды;
- дисковая пила с набором дисков для резки металла;
- электродрель с набором свёрл по металлу;
- рулетка, угольники, строительный уровень.
Для сборки котла на твердом топливе понадобятся следующие материалы:
- листы стали толщиной от 5 мм;
- металлические уголки;
- чугунная колосниковая решётка;
- стальные водопроводные трубы различного диаметра;
- дверцы для зольной и топочной камеры;
- дроссельные заслонки печного типа.
Перед тем, как приступать к изготовлению элементов и узлов котла, необходимо выполнить конструктивные расчёты, определиться с принципиальной схемой и нарисовать чертёж котла, не забыв указать все его конструктивные составляющие и их главные параметры.
Дымоотвод твердотопливного котла: внутри и снаружи здания
И самое главное: соблюдайте технику безопасности как в процессе работы, так и по отношению к качеству исполнения твердотопливного котла. Малейшая оплошность с вашей стороны может стать причиной серьёзных проблем, в т.ч. повышенного риска возникновения пожара.
Изготовление твердотопливного котла длительного горения своими руками на видео
Используемые источники:
- https://svoimirykamiinfo.ru/kotel-svoimi-rukami/
- https://znatoktepla.ru/kotly/tverdotoplivnie/delaem-tverdotoplivnyj-kotel-svoimi-rukami.html
- https://otopleniehouse.ru/kak-sdelat-kotel-svoimi-rukami/
- https://prorab.guru/zagorodniy-dom/delaem-kotyol-otopleniya-svoimi-rukami.html
- https://prorab.guru/zagorodniy-dom/nadyozhnyiy-i-ekonomichnyiy-tverdotoplivnyiy-kotyol-svoimi-rukami.html
