Не нужно бежать в магазин за дорогостоящим оборудованием! Как сделать газовый водяной котел своими руками. Самодельные котлы для отопления частного дома Газовый котел отопления своими руками чертежи

Твердотопливные котлы работают не так, как обычные, у которых тепло идёт непосредственно от огня. Такие агрегаты устанавливают в частных и дачных домах, загородных коттеджах или производственных помещениях. В домашних условиях можно изготовить твердотопливный котёл своими руками, пользуясь специальными схемами и чертежами. При этом необходимо придерживаться пошаговой инструкции, соблюдая все меры безопасности.

Не забываем про меры безопасности с подобным котлом

Принципы работы

В котле на твёрдом топливе одной закладки может хватить на семь часов горения. Если вовремя не подкинуть дрова, то температура в комнате начнёт быстро снижаться. Это происходит из-за принципа свободного движения газа : горячие потоки воздуха поднимаются и затем выходят наружу. Устройство длительного горения может поддерживать тепло в помещении один-два дня, самые дорогие модели выдерживают до семи суток.

По чертежам твердотопливного котла своими руками можно понять то, что эффективность его работы заключается в правильном строении. В обычном агрегате внизу располагается топливо, пламя от него поднимается к распределителям воздуха. Затем горячий кислород попадает в камеру подогрева, из которой выходит по трубам к радиаторам отопления . Вентилятор обеспечивает своевременную подачу воздуха к пламени.

В этом видео вы узнаете, как сделать котел отопления своими руками:

В твердотопливном котле находятся сразу две камеры сгорания, а сама топка расположена в верхней части. В неё закладывают дрова или уголь, а воздух поступает с помощью специальных вентиляторов. Когда прогорает верхний слой топлива, подаются новые потоки кислорода. Это позволяет дровам гореть очень медленно, отдавая большее количество тепла помещению.

Приобрести можно несколько моделей такого оборудования. К бюджетным агрегатам относятся дровяные котлы - в них нельзя закладывать ничего, кроме поленьев. Остальные устройства топят углем, опилками, бытовым мусором, брикетами.

На инженерных чертежах твердотопливные котлы своими руками изображают с месторасположением основных элементов:

дверца топки находится сверху;
в этой же части дымовой патрубок соединяется с дымоходом;
внизу встраивают зольник, через который очищают котёл;
с помощью заслонки в верхнюю часть воздушной камеры поступает кислород.

Зольник конструкции полностью герметичный, он не выполняет функции поддувала, так как воздух поступает через верх. Обе камеры, зольник и дымовая труба расположены в стальном корпусе котла со стенками толщиной 5-7 мм.

Недостатки и преимущества

У самодельного агрегата крупные размеры и сложная конструкция. Его лучше использовать для обогрева коттеджа или дома с большими комнатами. Устройство не будет экономичным в маленьких дачных домиках. К преимуществам котла относятся:

автономность системы отопления;
длительный срок эксплуатации и надёжность конструкции;
эффективность и экономичность;
высокий коэффициент полезного действия;
доступность и универсальность топлива;
экологически чистое отопление дома.

У данного котла имеется ряд плюсов и минусов

Изготовленные своими руками твердотопливные котлы также имеют ряд преимуществ перед покупным вариантом: самодельный агрегат обойдётся дешевле, его можно сделать более мощным, а также поменять конструкцию на более удобную. Среди недостатков выделяют :

необходимость постоянно чистить устройство;
сложность схем и чертежей котлов на твёрдом топливе своими руками;
предварительное оборудование небольшого помещения для котла.

Придать стальному листу форму цилиндра можно только с помощью вальцовочного станка. Но можно заменить сталь пустым пропановым баллоном или прочной железной трубой с подходящим диаметром. Толщина стенок ёмкости должна превышать 5 мм.

Инструкция по изготовлению

Сначала необходимо подготовить все схемы и чертежи. После этого следует подобрать материалы и инструменты , которые понадобятся при работе:

дрель и сварочный аппарат;
плоскогубцы;
шлифовальную машинку;
болгарку;
рулетку, уровень;
пустой баллон и стальные листы;
асбест, трубу из стали;
петли, ручки, уголок;
вытяжку и волокно для прохода дымовой трубы.

На баллоне согласно чертежу рисуют все разметки, вырезают отверстие под зольник. В верхней части наносят отметку, по которой будут удалять верхушку. Её необходимо срезать болгаркой. По центру нужно сделать проём для выхода дымовой трубы. На крышку приваривают металлическое кольцо, также крепят сталь на внутренние и внешние стороны баллона.

Чтобы собрать подобный котёл не забываем про нужный инструмент

К нижней части подготовленной трубы прикрепляют металлический круг, который будет играть роль распределителя воздуха. Из металла режут крепления, приваривают их по линии среза, подложив асбестовый шнур. К срезанной верхушке нужно приварить ручку и надеть крышку на баллон. Болгаркой изготовляют патрубок, скрепляют его с дымовой трубой, соединяют конструкцию с корпусом.

К проёму зольника прикручивают металлическую дверцу. Измеряют внутренний диаметр баллона, делают разметку на стальном листе. Нужно вырезать круг диаметром, превышающим корпусный на 5 мм. Из металлического уголка изготавливают шесть одинаковых лопастей и крепят к круглой детали - это будущий вентилятор. Количество закладываемых дров зависит от размера теплообменника. Его нужно сварить из стальных стенок, затем вставить готовый элемент в корпус.

Листовым металлом покрывают весь корпус котла для большей прочности и надёжности. Сверху и снизу делают патрубки для входа и выхода воздуха. В стали вырезают проём для зольника так, чтобы он совпал с отверстием на баллоне, сверху металл сваривают. Так образуется герметичный корпус с круглой топкой внутри. В готовую конструкцию нужно загрузить топливо. Для этого снимают крышку, достают ограничитель подачи кислорода, загружают уголь или дрова. Трубу возвращают на место, бросают в топку горящую спичу. Как только топливо начинает загораться, нужно закрыть крышку. Ограничитель будет опускаться по мере сгорания дров.

Для установки своими руками котла на угле в помещении нужно выделить специальное место. Следует дополнительно сделать разрез для вывода дымохода в крыше или стене. Под баллон нужно оформить небольшой пьедестал из кирпича. Примыкающие стены обшивают сталью или другим жаропрочным материалом. Все стыки дымохода промазывают герметиком, присоединяют его к патрубку на котле, а второй конец выводят наружу.

Перед тем как установить угольный котёл в доме, необходимо протестировать его на улице . Так как с баллона срезают верхушку, то время работы топки сокращается с десяти до пяти часов. Если нет желания каждый промежуток времени подкладывать дрова, но можно соединить вместе два баллона.

Герметик можно заменить асбестовым шнуром, проклеив его по всем стыкам и швам. Необходимо постоянно следить за температурой системы и не допускать её перегревания. На трубопроводе не устанавливают запорный вентиль.

Помещение нужно постоянно проветривать, ведь даже незначительное количество угарного газа может привести к плохому самочувствию. Рядом с конструкцией не держат легковозгораемые предметы, ограждают её от детей и домашних животных.

Желательно оборудовать своими руками для ТТ котла отдельную подсобку, так как он немного загрязняется во время работы. Нужно следить за его состоянием, количеством топлива и доступом кислорода.

Сегодня на рынке вы можете приобрести многочисленные варианты котлов отопления.

Большинство из них предназначены для работы с газом и электричеством, есть также твёрдотопливные варианты и использующие мазут.

Однако не всех они устроят. Многие хотели бы сделать котёл отопления своими руками (чертежи см. ниже), так как считают, что рынок не в состоянии удовлетворить их запросы, или цена на покупные слишком высока.

Что ж, во многом они будут правы, и мы попробуем удовлетворить их запросы.

Расскажем, как можно сделать котёл самому и как при этом не допустить ошибок.

Естественно, на рынке вы вряд ли купите кирпичный котёл для отопления, в котором материалом изготовления является кирпич.

Можно построить такой котёл отопления своими руками.

Чертежи и принцип работы различных систем рассмотрим ниже.

Фактически такой котёл – это печь с теплообменником, который связан с системой отопления или резервуаром для .

Теплообменник расположен в зоне горения топлива в печи или в системе дымооборотов.

Конструкцию самой печи, скорее всего, вам придётся где-то подсмотреть или разработать самому.

Основным элементом, который превращает печь в котёл, является теплообменник. Он располагается в топке или в зоне дымооборотов.

В последнем случае будет рациональнее использовать безоборотную схему печи, как в русской печке, чтобы размер теплообменника, который можно в неё поместить, был как можно больше.

Однако температура воды в системе отопления при этом будет значительно меньше, и такая система больше подходит для подогрева воды в хозяйственных целях. При размещении в дымооборотов теплообменник можно делать из обычной стали.

Размещение теплообменника в топке, соответственно, потребует увеличения размеров топки. При этом материал, из которого изготавливается теплообменник, должен быть выполнен из жаропрочной стали большой толщины, которая стоит недёшево.

Цена такой стали примерно 400-500 рублей за килограмм, трубы стоят ещё дороже, а теплообменник из толстого металла может весить более 50 килограмм. Тем не менее, эта при прочих равных условиях будет стоить дешевле, чем покупной котёл аналогичной мощности.

Теплообменник может быть выполнен как в виде змеевика, так и в виде водяной рубашки. В первом случае вода проходит через систему труб, которые создают значительную площадь отбора тепла из топки во время работы.

Змеевик выполняют сварным из труб из жаропрочной стали с толщиной стенок не менее 5 миллиметров. Диаметр трубы – не менее 50 миллиметров.

Обычно сваривают отрезки труб и уголки до получения 3-4 прямоугольных контуров, которые затем соединяют между собой по высоте патрубками в четырёх местах.

Этот способ потребует высокой квалификации сварщика, будет ряд сварных швов, которые придётся варить «с зеркальцем». По сложности это работа пятого разряда и даже выше.

Во втором случае горение происходит в топке, которая расположена внутри ёмкости с водой, окружающей топку как минимум с трёх сторон.

В случае водяной рубашкой теплообменник можно футеровать, тем самым снизив требования к качеству используемой стали, однако объём его будет существенно больше, и это сводит на нет применение для котла в качестве строительного материала.

Большая часть котла будет выполнена из металла, и объём сварочных работ существенно повышается, хотя и снижается их квалификация.

Вне зависимости от вида теплообменника, если он имеет прямой контакт с огнём, в нём может нагреваться до температуры выше 90 градусов. Поэтому на выходе теплообменник необходимо снабдить защитным клапаном-гидрозатвором, который сработает, если вода начнёт кипеть, и спасёт трубы от разрыва.

В качестве топлива для самодельных кирпичных котлов можно использовать как твёрдое топливо, так и газ и жидкое топливо. В последнем случае в топке размещают, соответственно, форсунку с системой подачи топлива и воздуха или газовую горелку.

Котлы длительного горения

Поэтому опасность возникновения пожара будет также в два раза выше. Кроме того, теплообменник для твёрдотопливного котла вы сможете изготовить только стальной.

А при промышленном производстве делаются как чугунные, так и медные теплообменники, которые будут иметь больший срок службы.

Электрооборудование малой производительности и габаритов. Например, изготавливать самому котёл проточного нагрева, который будет занимать мало места и нагревать холодную воду от водопровода нет смысла – рынок изобилует дешёвыми предложениями оборудования малой мощности. Это делает бессмысленным изготовление таких котлов отопления своими силами.

Газовый котёл — агрегат для получения тепловой энергии для отопления помещений или нагрева воды путём сгорания газообразного топлива . Такое устройство возможно сделать самостоятельно.

Даже минимальное отклонение от прописанных норм ведёт к полному запрету использовать самодельные конструкции, поэтому изготавливать газовый котёл самостоятельно должен только человек, имеющий большой опыт в монтаже и обслуживании подобных установок.

Виды водяного газового котла для отопления частного дома

Принцип работы газовых котлов отопления заключается в следующем : образующееся за счёт сгорания газа тепло передаётся жидкости, которая затем перемещается по отопительной системе, нагревая помещение. Есть отличия в устройстве разных видов газовых котлов.

Настенный

К основным частям относятся:

Горелка — прямоугольная конструкция с расположенными в определённом порядке отверстиями, через которые подаётся газ от форсунок снизу.
Камера сгорания .
Теплообменник — один или два. Схема с двумя агрегатами предполагает монтаж первичного устройства в виде медных труб с пластинчатым оребрением над горелкой. Это позволяет передавать тепло газового пламени непосредственно теплоносителю с максимальной эффективностью.
Вторичный теплообменник обычно выполняется в виде набора тонких металлических пластин, проходя через которые проточная вода нагревается от горячего теплоносителя.
Газовый клапан , управляемый системой автоматики, регулирует степень подачи топлива.
Подающий и обратный трубопроводы отопления.
Мембранный бак .
Электроблок .
Вентилятор помогает уходить углекислому газу из агрегата через дымоход.
Циркуляционный насос .
Система автоматики — набор датчиков, анализирующих состояние узлов и мест подключения к входным и выходным трассам, и исполнительного устройства, вырабатывающего необходимые сигналы управления.

Напольный

Отличается от настенного способом крепления , а также, поскольку его вес ограничен, производители оснащают его чугунным теплообменником, который является более качественным и надёжным.

Напольные модели — одноконтурные агрегаты с открытой камерой сгорания, в которых минимум различной автоматики и приборов регулирования .

Горелка.
Камера сгорания.
Теплообменник.
Расширительный бак — в него отводятся излишки жидкости.
Газовый клапан.
Электроблок.
Вентилятор.
Пластинчатый теплообменник.
Насос.
Система автоматики.

Из баллона

Основой конструкции служит газовый баллон на 50 л (обогревает помещение до 70 кв. м ). В баллон погружается поршень с нижней насадкой.
Насадка представляет собой полую трубу , через которую поступает воздух для горения.
В нижней части поршня приварен «блин» чуть меньшего диаметра , чем баллон. Приваренные к нему дугообразные лопасти создают вихревой поток над тлеющим топливом.
Дымоходная труба.
Верхняя часть баллона после установки на ней ручек используется как крышка.
Насос обеспечивает принудительную циркуляцию.

Фото 1. Газовый котел, изготовленный из баллона. Прибор подсоединен к водяному контуру отопления.

Как сделать газовый котел своими руками

Изготовление газового котла состоит из нескольких этапов.

Выбор проекта, чертежи

Приняв решение о самостоятельном изготовлении газового котла, найдите подходящий проект с чертежами . На них должно быть подробно расписано про котлы отопления, подключение, охлаждение, дымоотвод, дефлектор и другие нюансы.

Внимание! Перед тем как приступить к изготовлению, хорошо разберитесь в чертежах и найдите фото готовых схем. Любая неточность или изменение неблагоприятно отразится на эксплуатации в будущем.

При изготовлении учитывают потери тепла в каждом помещении , где планируется отопление. Даже в комнатах с равными площадями теплоотдача будет разной.

Фото 2. Чертеж настенного газового котла. Стрелками указаны составные части отопительного прибора.

Расчёты проводятся с запасом 10% , ориентируясь на реальные размеры объектов.

Справка. Самый простой способ расчёта: на каждые 10 кв. метров площади требуется 1 кВт энергии. Теплотворная способность газа — 6,55 кВт.

Количество энергии, потребляемое котлом за сутки, делят на его теплотворную способность и так получают необходимый объём котла.

Таким образом, надобно:

рассчитать всю гидравлическую систему;
учесть расходы на дымоотвод, включая дефлектор;
заранее определиться с диаметром труб;
установить нужную мощность насоса;
рассчитать сопротивление системы.

Фото 3. Чертеж отопительного котла на газу. Указаны размеры прибора и его составные части.

Вам также будет интересно:

Материалы

После выбора проекта мастер просчитывает количество материалов на котёл отопления. Нельзя заменять упомянутый металл другим для удешевления установки: он может оказаться более мягким, а это приведёт конструкцию в негодность.

Материалы для работы:

металлическая и газопроводная трубы;
стальной лист;
дверцы для создания топки;
кирпич;
арматура;
глина;
влагоизолирующий материал (гудрон);
цемент;
оцинкованная жесть.

Важно! Некоторые компоненты, как термостат или дефлектор, проще приобрести в специализированном магазине, а не создавать самостоятельно.

На что ориентироваться при выборе покупных деталей для газовых котлов:

Термостаты лучше выбирать программируемые , чтобы с их помощью контролировать и регулировать температуру котла. Отечественные аналоги не уступают иностранным моделям в качестве.

Фото 4. Программируемый термостат для газового котла. При помощи него можно задавать подходящую температуру.

Дефлектор устанавливается сверху дымоходной трубы и обеспечивает вытяжку . Подойдёт в виде конусообразного зонтика из нержавеющей стали.
Автоматика включает в себя: модуль пламенного контроля, защиту от перегрева, контроллер тяги, подрывной клапан. Для стабильной работы агрегата нужны все перечисленные устройства.

Инструменты:

сварочный аппарат;
паяльник;
набор отвёрток и ключей;
молотки;
пассатижи;
уровень;
угол;
рулетка;
сварочный инструмент;
термостат;
автоматика;
дефлектор.

Изготовление прибора, самодельный теплообменник

Этапы постройки:

Проще всего своими руками сделать напольный газовый котёл, который устанавливают на фундамент. Поэтому сначала вырывают яму глубиной около 80 сантиметров. На её дно насыпают песок, заливают его водой и дают пропитаться. Затем немногим ниже уровня земли выкладывают камни, битые кирпичи и щебёнку.

Собирают опалубку с каркасом и заливают бетонным раствором , через сутки её убирают. Место под опалубкой засыпают гравием с песком и закрывают влагоизолирующим материалом.
Выкладывают стенку из кирпича и цементного состава , защищающую основную стену от разогретого газового котла. Высота и ширина стенки из кирпича на 10 см больше , чем размеры котла.
По чертежам вырезают листы , подготавливают уголки, трубки, внутренние детали.
Происходит сборка деталей в единую систему. Перед этим этапом посмотрите видео, показывающее процесс. Неправильное расположение компонентов приводит к неработоспособности конструкции. При выполнении сварочных работ нельзя забывать о безопасности: мастер надевает защитные перчатки, специальную маску и рабочую одежду.
Из стального бака и медной трубки изготавливают теплообменник , благодаря которому в котле нагревается вода. Вверху и внизу бака делают два отверстия, соответствующих диаметру трубки. Трубку сгибают в виде спирали и вставляют в бак. На концы трубки, выходящие из бака, устанавливают фитинги.
После сборки зачищают края и красят агрегат. Последнее делают для того, чтобы в холодное время года не появлялся конденсат и металл не начал ржаветь.
После установки котла сбоку к нему приваривают дымоход — трубу из металла не менее 20 см , по которой будет уходить углекислый газ из агрегата. В кровле вырезают отверстие и приподнимают трубу на 30—40 см над крышей. Щели между ней и кровлей заполняют монтажной пеной и минеральной ватой.
К котлу подключают источник бесперебойного питания . Стабилизатор крепят рядом в сухом месте, куда не попадёт вода. Его нельзя перегревать и замораживать.

Подключение к системе отопления

Законодательством установлено, что перед установкой газового котла хозяин должен получить разрешение для монтажа в Горгазе.

На прямой и обратный трубопроводы отопления приобретают запорную арматуру — краны «американки», позволяющие произвести демонтаж котла при возникновении аварийной ситуации.
На трубопровод обратной подачи теплоносителя устанавливают фильтр механической очистки воды.
Устанавливают отсекающую арматуру на газопровод , к которому будет подключаться котёл, в виде газового крана и газовый фильтр.
Подсоединяют газопроводную трубу, подающую топливо . Все стыки и подключения герметизируют.
Подсоединяют котёл к водопроводной сети и трубопроводу подачи горячей воды.

Сложности при изготовлении, как сделать котел экономичнее

Правилами запрещено подведение газа в подвалы и цокольные этажи здания, поэтому хозяин должен выделить отдельное помещение в доме , соответствующее нормам, иначе установку агрегата не одобрят в службах.

Попытка сэкономить на автоматике отопительного оборудования приводит к перегреву системы отопления и даже разрыву трубопроводов.

Перегрев возникает также из-за отсутствия циркуляции. В этом случае, проверяют насос, фильтр и термостат перегрева.

Неверные подсчёты требуемой мощности приведут к тому, что получаемого от котла тепла будет не хватать для обогрева помещений.

Если при разогреве котла не поднимается давление, то может быть нарушена герметичность системы и нужно подтянуть соединения , после чего немного добавить давления.

Проблемы могут возникнуть, если при составлении проекта не учитывались особенности конкретного объекта: скачки напряжения в сети, низкое качество топлива, недостаточное давление газа, не организована правильная вентиляция или не выдержаны рекомендации по допустимым расстояниям от котла до другого оборудования и стен. При ремонте придётся провести модернизацию инженерных работ.

Полезное видео

Посмотрите видеообзор на самодельный газовый котел из автомобильного радиатора.

Заключение

Котёл — наиболее важная часть индивидуальной системы отопления. Поэтому его постройке и установке уделяют повышенное внимание. Хозяин дома заранее взвешивает все за и против самодельного котла.

В данной публикации мы расскажем, как сделать котел на отопление своими руками, и какой из вариантов доступен для самостоятельного изготовления. Главной частью, сердцем любой системы отопления является котел . Многообразие их видов и конструкций способно поразить всякое воображение. И, надо отдать должное, многие современные котлы являются и экономичными, и эффективными устройствами. Они имеют тонкие регулировки, снабжены автоматикой и могут работать без участия человека. Некоторые модели даже могут отправить СМС хозяину и «доложить» о тепловой обстановке в доме, а хозяин по мобильному телефону или через интернет-соединение может заказать нужную температуру к своему приезду. Но бывают случаи, когда выгодно сделать котел на отопление своими руками. Например, для отопления дачного домика или .

Интернет буквально перегружен различной информацией по самостоятельному изготовлению котлов отопления. Применяются совершенно неожиданные комплектующие, которые никак не задумывались ранее быть частью котла; некоторые технические решения могут поспорить с изобретениями конструкторских бюро; КПД некоторых котлов не уступают лучшим котлам именитых производителей. Но к сожалению, в интернете и немало «мусорной» информации, которая не может ничем помочь, а в некоторых случаях способна и навредить. Авторы некоторых обзоров хвастливо заявляют, что нет ничего проще, чем самостоятельно изготовить котел отопления, хотя на самом деле это непростая задача. Цель этой статьи разобраться, какие именно котлы отопления достойны того, чтобы сделать их самостоятельно и каковы особенности технологического процесса их изготовления.

Виды котлов отопления и возможность их самостоятельного изготовления

Задача котла отопления – нагреть при помощи какого-либо топлива теплоноситель и передать его в систему отопления, которая уже распределяет тепло потребителям. Именно по виду применяемого топлива котлы делятся на несколько больших классов. Рассмотрим эти классы и сразу определим целесообразность самостоятельного их изготовления.

– в настоящее время - это наиболее экономически выгодный вид топлива. Современные газовые котлы имеют высокий КПД, легко управляются, работают без вмешательства человека. Самостоятельное изготовление газовых котлов возможно , но категорически не рекомендуется. Во-первых, из-за того, что газ – это опасный вид топлива и любое несанкционированное вмешательство может привести к печальным последствиям, а, во-вторых, никакая газоснабжающая организация не даст разрешения на эксплуатацию самодельного газового котла. И правильно сделает.

применяются там, где нет газификации и других видов топлива. Эти котлы имеют очень высокий КПД , они легко поддаются автоматизации, но их применение связано с определенными трудностями по хранению больших количеств топлива: солярки или мазута. Самостоятельное изготовление жидкотопливных котлов запрещено, никакой пожарный инспектор не поставит свою подпись при сдаче дома в эксплуатацию, если он будет оборудован не сертифицированным оборудованием. Да и, наверное, мало кто захочет жить на пороховой бочке.

имеют явное преимущество перед всеми остальными в простоте своей конструкции, малым габаритным размерам, удобству управления. Эти котлы сравнительно просто сделать самостоятельно. Но все эти преимущества нивелируются высокими ценами на электроэнергию. К сожалению, отопление электричеством экономически невыгодно. Оно и понятно, ведь значительную часть электроэнергии получают путем сжигания углеводородного топлива. Еще одним существенным ограничением является то, что не всегда электроснабжающие организации дадут разрешение на выделение большой мощности.

Единственная помеха для широкого внедрения электрических котлов — высокие цены на электроэнергию

, несмотря на заверения скептиков об их скором уходе на второй план, продолжают успешно работать и поныне. Мало того – они испытывают настоящее второе рождение. В качестве топлива в них используются дрова, каменный уголь, торфяные брикеты, горючие сланцы и другие виды твердого топлива. Очень интересны котлы, которые используют особый род топлива –пеллеты , изготавливаемые из отходов древесины. Эти котлы поддаются автоматизации, имеют высокий КПД , но производство и логистика пеллет пока находится на зачаточном уровне. Для самостоятельного изготовления более всего подходят именно твердотопливные котлы, поэтому будем рассматривать именно их. Но особого внимания достойны одни из представителей твердотопливных котлов – пиролизные .

Твердотопливным котлам еще рано отправляться «на свалку истории»

Твердотопливные пиролизные котлы отопления

Классический твердотопливный котел представляет собой емкость определенного объема , выполненная из металла: стали или чугуна. В ней происходит сгорание твердого топлива, при этом выделяется тепловая энергия, передаваемая теплоносителю при помощи теплообменников. При этом в камеру сгорания постоянно подается наружный воздух для поддержания горения топлива. Если прикрывать подачу воздуха, то процесс горения замедлится, а если открыть, то оно будет идти быстрее именно так регулируют мощность классических твердотопливных котлов.

Существуют котлы, приспособленные только для определенного вида топлива: дрова, уголь, пеллеты , - но есть модели, которые работают на любом топливе. Твердотопливные котлы могут быть как с естественной тягой, так и с принудительной. КПД хорошо спроектированного и выполненного классического твердотопливного котла может достигать 71-79%.

Преимуществами таких котлов являются:

Доступность и низкая цена на топливо.
Возможность использовать несколько видов топлива.
Способность сжигать отходы деревообрабатывающего производства и сельскохозяйственной переработки.
Полная автономность работы, независимость от электроэнергии.

Однако классические твердотопливные котлы обладают и рядом недостатков, с которыми невозможно не считаться:

На одной загрузке топлива котлы работают не более 4-6 часов.
Необходимость хранения больших запасов топлива требует дополнительных площадей.
Загрузка в основном происходит в ручном режиме.
Классические твердотопливные котлы требуют постоянной очистки от продуктов сгорания.
Процесс с горания обладает инерционностью, его трудно контролировать.

В категории твердотопливных котлов стоит выделить в отдельную группу так называемые , работа которых происходит за счет раздельного сгорания топлива и выходящих из него продуктов распада – пиролизных газов. Рассмотрим работу такого котла на примере.

Топливо (это чаще всего дрова) через верхнюю загрузочную дверку загружают в газифицирующую камеру. Дроссель дымохода полностью открывают и дрова поджигают. При этом включают вентилятор, который подает в камеру воздух. Естественно, дрова начинают гореть как в обычном твердотопливном котле.

После того как дрова разгорелись, закрывают верхнюю дверку и перекрывают дроссель дымохода. Воздух продолжает поступать к топливу, но в ограниченном количестве, поэтому дрова начинают т леть при температуре от 200 до 800 °C. При этих условиях происходит реакция пиролиза: разложения древесины на твердую часть в виде угля и легкую — пиролизных газов, которые через форсунку подаются в камеру сжигания. Туда же подается через канал подачи вторичного воздуха подогретая смесь. В условиях высоких температур пиролизные газы воспламеняются и окисляются подаваемым воздухом. Температура их сгорания при этом составляет около 1100 °C.

Раскаленные газы проходят через множественные дымовые каналы, которые находятся в среде теплоносителя системы отопления – воде. Происходит передача тепловой энергии. Высокая температура в камере сжигания поддерживает процесс пиролиза в газифицирующей камере. Если необходимо доложить дрова в газифицирующую камеру, то для этого полностью открывают дроссель дымохода, выжидают несколько минут, чтобы камера проветрилась от пиролизных газов и начался обычный процесс горения. После этого открывают дверцу, докладывают дрова, закрывают дверцу изаслонку (дроссель) дымохода. Процесс пиролиза и дожигания газов в нижней камере возобновляется.

Внимание: в котлах с нагнетанием первичного и вторичного воздуха открывать дверцу загрузки можно только после открытия заслонки дымохода и паузы. В ином случае, при открытии дверцы пиролизные газы, скопившиеся в камере газификации, могут воспламениться. Этого недостатка лишены пиролизные котлы не с нагнетанием воздуха, а с дымососом, где в камерах создается разрежение.

Пиролизные котлы отопления обладают следующими преимуществами:

В пиролизных котлах происходит полное сгорание топлива, что позволяет гораздо реже очищать зольник и высокотемпературные газоходы.

Горением пиролизных газов можно легко управлять, что позволяет сделать управление котлом автоматизированных.
Процесс горения в газифицируемой камере управляемый при помощи подачи первичного воздуха. Горение замедленное, а это позволяет на одной закладке дров работать от 5-7 часов до нескольких суток (у котлов верхнего горения).
В пиролизных котлах можно сжигать крупные не колотые дрова.
В качестве топлива могут быть использованы древесные отходы, обрезки фанеры, ДСП , ДВП , МДФ .
Пиролизные котлы в 3 раза меньше выбрасывают в атмосферу вредных веществ.

Недостатки пиролизных котлов:

Для работы вентилятора или дымососа необходима электроэнергия, поэтому следует озаботиться оснащением котла мощным источником бесперебойного питания.
При влажности топлива более 20% резко падает КПД котла.
В случае малых нагрузок возможны перепады в работе котла, что сказывается на отложении дегтя в газоходных каналах. Для постоянной нагрузки котла может потребоваться теплоаккумулятор – для запасания тепловой энергии.

Чтобы в газоходах котла не выпадал конденсат, необходимо поддерживать температуру обратки не менее 60 °C. Конденсат приводит к ускоренной низкотемпературной коррозии котла.
Невозможность организации автоматической подачи топлива.
Пиролизные котлы очень материалоемкие, поэтому стоят в 1,5-2 раза выше, чем классические твердотопливные.

Так как в пиролизных котлах происходит высокотемпературное горение (1100-1200 °C), то нижнюю часть камеры газификации и всю камеру сжигания, включая и дверцу, нужно особым образом защитить при помощи футеровки – специальной жаропрочной облицовки. Учитывая высокие температуры, футеровка делается либо шамотным кирпичом, либо специальными жаростойкими муллитокорундовыми бетонами.

Какие функции выполняет футеровка:

Защита металлических поверхностей камер котла от воздействия высоких температур, что предотвращает металл от прогорания.
Для успешного течения реакции выделения газов и горения пиролизных газов необходим определенный температурный режим. При контакте пламени с охлаждаемым металлом может пойти обильное выделение конденсата, а футеровка позволяет удерживать температуру реакции постоянной.

Цены на модельный ряд отопительных котлов

Отопительные котлы

Котел на отопление своими руками

Прежде чем начинать изготовление пиролизного котла, необходимо точно определиться с его размерами, которые во многом зависят от необходимой мощности. Недостаточная мощность котла не позволит компенсировать все теплопотери, а избыточная потребует сброса излишков в теплоаккумулятор .

Обычно при расчетах принимают, что для отопления 10 м 2 площади жилья требуется 1 киловатт мощности котла. Допустим, требуется отопить 250 м2 площади загородного дома. Получается, что котел должен иметь мощность не менее 25 КВт. В следующих рисунках приведены чертеж котла и таблица соответствия размеров — мощности котла.

Необходимый инструмент и материалы для изготовления котла

Для изготовления пиролизного котла понадобится следующий инструмент:

Электродрель с набором сверел по металлу разного диаметра.
Углошлифовальная машина (болгарка) под круг диаметром 230 мм.
Углошлифовальная машина под круг 125 мм.
Для проделывания отверстий большого диаметра желателен газовый резак или (что идеально) плазморез . Если их нет, то при определенном навыке это можно сделать болгаркой.

Стандартный набор слесарного инструмента: молоток, зубила, напильники, струбцины и другое.

Материалы для изготовления котла:

Для изготовления газифицирующей камеры и камеры сжигания лучше использовать листовую сталь 5 мм, а для внешней обшивки 4 мм. Всего понадобится примерно 7-10 м2 листа, в зависимости от конкретной модели. В крайнем случае можно обойтись для всего котла листом 4 мм.
Труба диаметром 57 мм толщиной стенки 3,5 мм для теплообменников – 8— 10 м .
Труба диаметром 159 мм с толщиной стенки 4,5 мм для борова (горизонтального выхода из котла) – 0,5 м .
Шамотный огнеупорный кирпич ША -8 – 15-25 шт.

Труба диаметром 32 мм с толщиной стенки 4,5 мм – 2 м .
Профильная труба 60*30*2 мм – 2 м .
Профильная труба 80*40*2 мм – 2 м .
Полоса стальная 30*4 мм – 2 м .
Электроды – 5-6 пачек.
Круги отрезные 230 мм – 10 шт.
Круги отрезные 125 мм – 10 шт.
Круги шлифовальные 125 мм – 5 шт.
Вентилятор центробежный дутьевой .

Датчик температуры.

Приведенный перечень весьма приблизителен и не является точной инструкцией для исполнения. Все должно закупаться на основе индивидуальных расчетов . Н аверняка что-то придется докупать, а что-то останется в излишках.

Изготовление пиролизного котла

Лучше всего составить оптимальный план раскроя стального листа на заготовки заранее, по уже имеющимся чертежам и нарубить его на прямоугольные заготовки сразу при закупке на металлобазе . Эта услуга, конечно, стоит денег, но дает преимущества во времени и качестве. Болгаркой такой ровный срез, как при рубке, сделать практически невозможно. Стандартные размеры стального горячекатанного листа толщиной 3-5 мм составляют 1,5*6 м .

Отметим основные этапы изготовления пиролизного котла:

После раскроя заготовок можно начинать изготавливать внутреннюю часть котла, а именно сваривать камеры: газифицирующую и сжигания. Монтаж лучше делать из двух половинок.

После того как будет сварен каркас камер, можно приварить заднюю стенку и воздуховоды в камере газификации. На фотографии они сделаны из швеллера, но это совершенно необязательно, достаточно профильной трубы 60*30*2 мм, в которой предварительно насверлить отверстий диаметром 10 мм. Обратите внимание на вырез в задней стенке под дымоходный канал.

В камеру сжигания выводится трубка подачи вторичного воздуха, которая связана с фасадом котла при помощи профильной трубы 20*20 мм.

Настало время готовить теплообменник. Для этого в заготовленной пластине по разметке выжигаются газовым резаком отверстия под газоходные трубы диаметром 57 см. При отсутствии резака можно прожечь большим током электродом, но этот способ хуже.

Нарезаются трубы теплообменника, насаживаются на опорные пластины, . После проверки размеров, все стыки обвариваются. Теплообменник готов.

На свое штатное место приваривается теплообменник. На этом же этапе изготавливается и монтируется дроссельная заслонка дымохода.

Приваривается передняя стенка камер котла, предварительно в ней делаются отверстия для трубок подачи первичного и вторичного воздуха.

В месте дроссельной заслонки и выхода газохода приваривается задняя крышка и боров.

Внутренняя часть котла собрана. Теперь необходимо тщательно зачистить сварные швы шлифовальным диском и проверить их качество.
В качестве внешней обшивки котла применяется листовая сталь 4 мм. Для ее крепления на корпус котла навариваются отрезки уголка №25.

На предварительно размеченном и раскроенном листе обшивки делают сквозные отверстия диаметром 10-12 мм в месте расположения уголков.

Все отверстия обвариваются, чтобы лист обшивки надежно скрепился с основанием.

Подобным образом обшиваются все стороны котла кроме верхней крышки. Все стыки тщательно провариваются и зачищаются.

Настало время проверки герметичности всех сварных швов. Для этого все отверстия входа, выхода и слива теплоносителя заглушаются и котел наполняется водой через верхнюю крышку. Проверяется отсутствие течей. Если течь обнаружена, то это место помечается мелом для дальнейшего исправления.

Для ревизии дымоходов делается туннель для верхней крышки, изолированный от водяной рубашки котла и только потом заваривается верхняя часть котла.

Регулировку воздушных заслонок делают при помощи резьбовых шпилек.

Все воздушные отверстия закрывают общим кожухом, из которого выводят общий воздуховод из профильной трубы.

Изготавливают и навешивают дверцы для камер котла. В качестве футеровки дверцы можно применять либо чугунные пластины, либо шамотный кирпич. Уплотнение делают керамическим шнуром.

Футеровку нижней части камеры газификации до воздуховодов делают из шамотного кирпича. Для этого кирпич пилят при помощи болгарки с камнерезным диском. Доводят кирпич до нужного размера вручную на шлифовальном камне.

От геометрических размеров щели в нижней части камеры газификации зависит генерируемая мощность пиролизного котла. Поэтому при изготовлении камней футеровки надо принимать во внимание приведенные в таблице размеры, чтобы мощность котла соответствовала проектной.

На профильную трубу главного воздуховода приваривается фланец, а затем крепится центробежный вентилятор.

Шамотным кирпичом делают футеровку камеры сжигания.

Для улучшения теплопередачи котла рекомендуется помещать в каналы газохода теплообменника так называемые завихрители (турбулизаторы ), которые, во-первых, замедляют движение раскаленных газов и тем самым улучшают теплопередачу, а, во-вторых, служат для очистки труб газохода от от ложений.

Для прочистки завихрители прикрепляют к коромыслу, которое связано с рычагом, выведенным наружу. Покачивая рычаг можно быстро прочистить каналы.

Перед запуском котла следует проверить его герметичность и опрессовать его давлением в 4 бар. Для этого заглушаются все отверстия в котле, кроме подачи и обратки системы отопления. Котел наполняется водой полностью и к нему подключается опрессовщик.

Опрессовщиком давление доводится до 3 бар. Если давление сразу падает, значит, где-то есть течь , которую надо обнаружить и устранить. Если же давление в течение получаса не меняется, то можно считать, что котел герметичный и его можно интегрировать в систему отопления.
Для обеспечения безаварийной работы котла, на трубе подачи в систему отопления через резьбовой штуцер монтируется группа безопасности котла, которая включает аварийный клапан , автоматический воздухоотводчик и манометр. При возникновении нештатных ситуаций, клапан, настроенный на давление 3 бар, сбросит избыточное давление.

Пиролизный котел желательно оснастить блоком автоматики, который при помощи термодатчиков будет отслеживать режим работы котла и в случае необходимости производить его остановку и запуск. О том, как реализовано автоматическое управление в котлах, показано в видео.

Видео: Автоматика для пиролизного котла

Ввод пиролизного котла в эксплуатацию

Перед тем как производить первый запуск к отла, необходимо его соединить с и наполнить водой. Пустой котел запускать категорически запрещено – это приведет к перегреву. Помимо этого на каждом котле должен быть термометр, контролирующий температуру теплоносителя, который вкручивается в специально отведенное для этого место. Во всех проектах котлов обязательно предусмотрены отверстия для термометра, а также термодатчиков.

Вентилятор через выключатель соединяется с питающей сетью, проверяется его работа. Все воздушные заслонки ставятся в среднее положение.
На дно камеры газификации кладется бумага, чтобы она выглядывала из-под форсунки в камеру сжигания, а на нее уже укладываются дрова. Первая загрузка дров не должна быть большой, достаточно нескольких небольших поленьев. Дверь камеры газификации плотно закрывается.
Полностью открывается дроссельная заслонка дымохода камеры газификации, включается вентилятор и поджигается бумага.
Когда горение дров станет уверенным, через несколько минут, закрывается дроссельная заслонка дымохода. Дрова должны перейти в режим медленного горения (тления), которое сопровождается выделением пиролизных газов. Через нижнюю дверцу камеры сжигания производится контроль зажигания факела горения пиролизных газов. Если он не загорелся, надо попробовать уменьшить подачу воздуха в камеру газификации и увеличить в камеру сжигания.
После загорания пламени, заслонками регулируется его интенсивность и цвет. Бело-желтый цвет пламени говорит о правильной настройке котла.

Дверца отсека сжигания закрывается и засекается время, в течение которого котел доведет воду до кипения. По термометру контролируют повышение температуры. Как только , вода достигнет 100 °C – вентилятор отключают. Факел в камере сжигания должен погаснуть. Температура воды после этого должна снижаться.
При открытии дроссельной заслонки дымохода пламя в камере сжигания тоже должно погаснуть.

Заключение

Пиролизные котлы длительного горения являются сложными устройствами, поэтому их самостоятельное изготовление должно производиться только по чертежам тех

Котлы необходимы для нагрева теплоносителя в системе отопления частного дома и иногда – водопроводной воды, если не имеется бойлера. Обычно для решения этих задач используется оборудование фабричного производства, когда от хозяина требуется лишь выполнить монтаж системы и проконтролировать ее работу.

В некоторых случаях устанавливаются самодельные котлы, причем их сборка осуществляется «с нуля». Сложность конструкции зависит от планируемого к использованию топлива. Ниже будут рассмотрены только твердотопливные и , поскольку самодельные газовые и дизельные агрегаты опасны, и их установка дома запрещена.

Для чего нужны котлы ручной сборки

Котлы, собранные своими руками, обходятся дешевле своих фабричных аналогов, но не превосходят их по уровню КПД. Принцип работы оборудования основан на том, что сгорающее топливо выделяет тепло, которое уже поступает в теплообменник и нагревает циркулирующую воду. В этом самодельные изделия ничем не отличаются от фабричных.

Главный недостаток котлов, собранных по индивидуальным чертежам – это отсутствие гарантии. В случае с оборудованием заводского производства хозяин может быть уверен, что техника будет работать, а если нет – ее можно вернуть или заменить. За качество работы самодельного котла отвечает только тот, кто его собрал и установил в своем доме. В случае поломки придется за свой счет ремонтировать оборудование.

Для отопления самостоятельно изготовленным котлом рекомендуется использовать только безопасные виды топлива – дрова, уголь, пеллеты, электричество. Очень опасны самодельные газовые и дизельные котлы - их монтировать в жилых помещениях не стоит.

Более того, компетентные органы не разрешат врезку собранного своими руками оборудования в контур газовой трубы, а если обнаружат нарушение, потребуют привлечения хозяина к административной ответственности.

Несмотря на недостатки, у котла ручной сборки есть неоспоримое достоинство – эксплуатационные характеристики оборудования можно сделать такими, чтобы они в точности соответствовали потребностям хозяев дома.

Твердотопливные котлы

Наибольшей популярностью пользуются самодельные котлы отопления, работающие на твердом топливе. Они имеют простую конструкцию, которая во многом перекликается с устройством обычной печи. Собранные самостоятельно универсальны, они могут работать как на угле, так и на дровах, а также пеллетах.

На эффективность работы оборудования влияют такие факторы, как полнота сгорания топлива и конструкция теплообменника. Интересно, что температура сгорания обратна КПД: чем она выше, тем коэффициент полезного действия ниже, поэтому нужно позаботиться о том, чтобы огонь был слабым. Кроме того, небольшая температура обеспечит лучшую сохранность трубопровода. Самые лучшие самодельные котлы, работающие на твердом топливе, имеют на выходе температуру до 120-150С°.

Электрические котлы

Электрические котлы для обогрева частного дома могут иметь различную конструкцию. Самый простой вариант – установить ТЭН прямо в системе отопления. Тогда исчезает необходимость в изготовлении отдельно стоящего котла.

Правда, труба, где ТЭН монтирован, должна иметь большой диаметр. Заодно рекомендуется сделать ее съемной, чтобы было легче обслуживать нагревательные элементы.

Интересны электродные котлы, когда для выработки тепла электрический ток пропускают прямо через жидкость. Тепловая энергия производится в результате хаотического движения ионов. В воде при этом должна содержаться соль.

Самостоятельно изготовить электродный котел намного сложнее, чем работающий на ТЭН: ведь ток оказывает прямое воздействие на воду, из-за чего требуется принять серьезные меры по электробезопасности.

Самые распространенные угрозы – электродуговой пробой теплоносителя, что практически равно короткому замыканию, а также накопление электролизного газа в контуре системы.

Сборка

Проще всего сконструировать твердотопливный котел. При его сборке используются жаростойкие сорта стали – они прочнее, чем обычный стальной лист, который на открытом огне прогорает и быстро изнашивается.

Тем не менее, жаростойкая сталь стоит дорого, и на практике в котлах кустарной сборки применяется редко. Еще один вариант – чугун: этот материал отлично переносит жар, хотя работать с ним тяжело. Оборудование для изготовления чугунной печи есть только на специализированных предприятиях.

На водяной циркуляции

Твердотопливный самодельный котел для водяного отопления с классической компоновкой имеет камеру сгорания с колосниками – монтированными горизонтально стальными полосами металла, заменяющими цельнометаллическое дно. Топливо закладывается поверх колосников, а оставшийся после его сгорания пепел проваливается между ними в расположенную ниже камеру. К последней присоединен дымоходный канал, предназначенный для отвода дыма. Каждый раз перед началом очередной топки пепел из этой камеры нужно выгребать.

Рядом с камерой сгорания - обычно со стороны дымоходного канала - располагается емкость для нагрева воды, подключенная к контуру трубопровода частного дома: в нижнюю часть емкости поступает охлажденная вода, которая по мере нагрева поднимается вверх. Поток воздуха в камеру сгорания нагнетается вентилятором. Котел оснащен двумя дверками: верхняя предназначена для загрузки топлива, нижняя – для чистки камеры под колосниками. Также эта камера необходима для циркуляции воздуха.

На принципе пиролиза

Другую конструкцию имеют пиролизные котлы. У них имеется дополнительная верхняя камера, куда попадают газы, выделяемые в процессе сгорания дров. Там газы догорают, производя дополнительное тепло.

Пиролизный самодельный котел имеет больший КПД по сравнению с устройством традиционного типа.

Для отопления загородного дома, состоящего из нескольких комнат, подойдет аппарат с ТЭН, состоящий из трубы диаметром 21,9 см и длиной около 50 см. Такое приспособление будет экономным, ведь киловатты энергии не будут расходоваться впустую. Кроме того, устройство очень компактно.

Если ТЭН предполагается установить в отдельном корпусе, то лучше сделать котел с небольшими габаритами. В случае если котел применяется для подогрева проточной воды, это правило не действует. Ведь тогда нужно иметь запас жидкости, а для этого требуется больший резервуар.

Для работы котла не нужна выделенная линия электропитания, его можно подключать к бытовой сети вместе с другими электроприборами. В отличие от электродного оборудования, отопительный котел с ТЭН безопасен, ведь теплоноситель изолирован от тех частей устройства, которые находятся под напряжением. Если оснастить агрегат регулятором, то появится возможность настраивать температуру нагрева воды с высокой точностью – это главное преимущество электрического котла перед твердотопливным.