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
В каждом доме должно быть уютно и комфортно, но какой же уют без тепла? Для этого в домах оборудуют отопительную систему, которая выглядит в виде сложной разводки труб и котла.
Именно в котле находится теплоноситель, который нагревается и при помощи насосного оборудования проходит по трубам через радиаторы, отдавая часть тепла, и охлажденным возвращается обратно в котел. И действие вновь повторяется.
В наше время компании, выпускающие оборудование для систем отопления, предлагают широкий выбор вариантов нагревательных приборов. От дорогостоящих моделей до приемлемых по цене простому обывателю.
Но низкая цена, как правило, не подразумевает качество и долгий срок службы. В связи с этим некоторые потребители заинтересовались вопросом: как сделать котел отопления своими руками?
Постараемся помочь вам дельными советами и рекомендациями с предоставлением фото разных форм котлов.
Разновидности
Во-первых, стоит определиться с моделью котла, которая подойдет вашему жилищу. Это зависит от вида топлива, которое вы собираетесь использовать.
Разновидности моделей делят на:
Газовые
Это наиболее сложные по конструкции модели и очень похожие между собой. Для установки газового котла необходимо получить разрешение в службе газа, которая легко может воспротивиться его установке, ссылаясь на то, что нужно пройти опрессовку котла в их лаборатории.
Но имея акт проверки лаборатории, разрешение вам выдадут.
Электрические
Самые простые в изготовлении своими руками. Для этого достаточно взять бак и оснастить его ТЭНом, двумя патрубками, которые соединяются с контурами подачи и обратки. Нет необходимости устройства дымохода и камеры сгорания.
Но есть всё же два отрицательных момента: электроэнергия стоит дорого и при перепадах напряжения падает мощность котла и температура теплоносителя.
Твердотопливные
Самый популярный и оптимальный вид котлов в самостоятельном исполнении для дачных домиков. А дрова – самое дешевое топливо.
Жидкотопливные
Этот вариант очень трудоемкий. Потребуется строительство отдельного склада у дома, для хранения топливных ресурсов в соответствии с противопожарными нормами.
От него до помещения котельной нужно провести трубопровод с обязательным утеплением. В котле установить определенную горелку, которая требует непростой настройки.
Сооружение твердотопливного котла собственными силами
Чтобы сделать самостоятельно котел в частном доме, нужно обладать навыками и знаниями сварщика.
Для начала вам потребуется вооружиться следующими инструментами: сварочным агрегатом, автогеном, шлифовалкой, измерительным прибором в виде рулетки, мелком или маркирующим средством, молотком.
И приобрести необходимые материалы: трубы диам. 425, 100 и 25 мм, металл 4 мм, сгон для соединения диам. 25 мм – 2 шт., средние навесы, уголки из стали 25 мм, арматура диам. 8 мм.
Обратите внимание!
Без проектных набросков тоже не обойтись. Нужные чертежи котлов можно найти на определенных сайтах Всемирной паутины или в технических изданиях, но главное с подходящими размерами.
Подготовка к сооружению корпуса
Первым делом стоит подготовить необходимые детали. Короб высотой 100-120 см делается из трубы большего диаметра. Разрезаем её по указанным размерам и шлифовалкой зачищаем края.
Затем нужно прорезать квадратные окошки для топки (20х10 см) и поддувала размером 20х3 см, располагая друг над другом, но топка сверху.
От поддувала до низа корпуса должно быть 5 или 7 см, до топки вверх – 5 см. Края тоже следует обработать. Отрезанную часть трубы используйте как дверцу топки, зачистив края.
Теперь нужно прорезать отверстия для установки патрубков диам. 25 мм: одно для подачи, другое для обратки, расположенные друг напротив друга. Обратку делают сбоку на 0,15 м выше топки. Отверстие для теплоподачи прорезается на уровне 0,05 м от верха короба, и привариваются сгоны.
Обратите внимание!
Следующим этапом вырезаются три круга из металла: два диам. 425 мм и один диам. 412 мм. Круг меньшего диаметра будет располагаться внутри корпуса. По центру всех кругов проделывается отверстие диаметром немного более 10 см.
Дымоходная часть делается из трубы диам. 10 см длиной 120-130 мм. А в качестве ножек используется труба диам. 25 мм в количестве 4 отрезков по 5 см. Из арматуры изготавливается решето для сборника золы диам. 412 мм.
Сбор конструкции котла
К кругу диам. 412 мм при помощи сварки крепится дымоход. После этого во внутренней части корпуса, вверх на 30-35 см от отверстия топки, привариваются на время упоры из арматуры. Поверх них устанавливается круг с дымоходом.
Следующий момент очень важен – это сварка круга с корпусом. Шов нужно сделать двухсторонний и качественный, так как он соединяет топку и бак для воды.
С обратной внутренней стороны дымохода устанавливается арматурная решетка. Делаются упоры из уголков, которые нужно приварить между топкой и поддувалом, и поместить на них решетку.
Обратите внимание!
В завершении сваркой прикрепляем круг диам. 425 мм к низу котла, привариваем ножки и петли для установки дверцы топки.
Проверка работоспособности котла
Когда ваше творение полностью готово, нужно пройти тестирование. Закройте один сгон, а в другой налейте воду. Если сварочные швы не пропускают воду, значит сварочные работы выполнены качественно.
Не стоит опасаться, что во время работы появится течь. Подключите котел к отопительной конструкции дачного домика, соединив сгоны с патрубками теплоносителя. Дымоходная труба должна располагаться вертикально вверх. В пределах чердака её необходимо утеплить.
Вот и пришло время первой топки. Для этого используйте не слишком много дров, чтобы протопить сам котел и дымоход. При скачке температуры может появиться конденсат, который может стать дегтем и сузит диаметр, что повлечет уменьшение тяги.
Во время топки нужно отрегулировать зазор в поддувало, обеспечив нужный размер для пропуска воздуха.
Верх закладки обычно располагается в 20 см от внутреннего круга для оптимального прогорания дров и угля. А дым и гарь будут выходить через дымоход.
Принцип действия
Думаем, вы уже и сами поняли, что котел — это та же печка на дровах. Энергия от сгорания дров прогревает теплоноситель над самой камерой сгорания.
Теплоноситель нагревается от внутреннего круга и дымохода, проходящего сквозь водяной резервуар. Корпус нагревается и аккумулирует остывание при отключении котла.
Горячий теплоноситель перемещается вверх и через верхний отсек перемещается в контур отопительной системы. А возвращается, охлажденным, через патрубок снизу в котел.
Установку котла на дровах можно сделать кубической формы из металла в 4 мм, но это более трудоемкий процесс, особенно отдельной сборки топки.
В корпусе помещают камеру сгорания, а теплоноситель сможет циркулировать между стенок. Такой вариант эффективен, но сложен в сооружении из-за большого количества сварных швов.
Теперь, при необходимости, вы можете сами соорудить котел для дачного дома!
Фото котла своими руками
Дрова являются наиболее доступным, экологически чистым и недорогим видом топлива, которое использовалось человеком еще с начала времен. Основными преимуществами дровяных отопительных установок являются, энергонезависимость, высокая эффективность при сравнительной простоте в эксплуатации. Несмотря на многообразие газовых и электрических отопительных систем, дровяные котлы отопления и сейчас не утратили актуальности и популярны среди большинства россиян. У дровяных установок есть еще одно неоспоримое преимущество – это простота конструкции, которое позволяет без особого труда сделать котел для отопления дома своими руками. Об этом и пойдет речь в данной публикации.
Конструкция и принцип работы
Прежде, чем перейти непосредственно к инструкции по созданию самодельного твердотопливного котла, необходимо разобраться, как работает дровяная котельная установка.
В простейшем дровяном котлоагрегате с теплообменником, при сгорании дров выделяется тепловая энергия, которая нагревает стенки теплообменника (водяной рубашки) и непосредственно сам теплоноситель. Продукты горения, проходя через сажесборник, выводятся через дымоход. Тяга регулируется положением дверцы зольника и заслонкой дымохода. Теплообменник соединен с системой отопления, в которую входят магистральные трубы, радиаторы и расширительный бак. Циркуляция теплоносителя может осуществляться, как естественным образом, так и принудительно, посредством включения в систему отопления (СО) циркуляционного насоса.
Простота такого котла «компенсируется» низкой эффективностью данной конструкции: большая часть тепловой энергии, в буквальном смысле «вылетает в трубу» вместе с продуктами горения. Но основным недостатком является низкий уровень автоматизации: все операции по загрузке топлива в топку и поддержанию процесса горения необходимо производить вручную. Поэтому наиболее популярными считаются дровяные котельные установки пиролизного горения. Сделать такой отопительный котел своими руками не составит труда для любого домашнего мастера.
Самодельный пиролизный котлоагрегат
Топливо загружается в топливную камеру сразу в полном объеме. В условиях недостатка кислорода в камере газификации происходит тление топлива с выделением пиролизного газа. Тление происходит с выделением тепла, которое расходуется на нагрев теплоносителя в теплообменнике. Пиролизный газ вместе с продуктами горения поступает в камеру дожига, которая в данной конструкции, служит и зольником. Благодаря тому, что доступ кислорода в камеру дожига не ограничен, то сгорание горючего газа происходит с выделением большой температуры, в результате чего эффективность прибора значительно увеличивается. Всю работу пиролизного котла можно условно разделить на четыре этапа:
- На первом этапе происходит сушка дров и выделение из топлива пиролизного газа.
- Второй этап работы данной установки – это сгорание смеси вторичного воздуха с горючим газом в камере дожига.
- Третий этап – проход раскаленных газов через теплообменник.
- Отвод отдавших «львиную долю» тепловой энергии продуктов горения.
Самодельный твердотопливный котел должен быть оснащен органами управления и автоматикой, которые позволяют максимально упростить и обезопасить его обслуживание. Управлять работой установки можно посредством изменения положения дверцы поддувала (зольника) и заслонки дымоотвода. Автоматика самодельного дровяного котла обычно представлена манометром, воздухоотводчиком и подрывным клапаном (группой безопасности). Достаточно часто, отечественные «Кулибины» оснащают свои отопительные установки: датчиком температуры, благодаря которому происходит включение и выключение вентилятора первичного воздуха, а также датчиками давления в водяном контуре.
Немного отвлечёмся, так как хотим сообщить вам, что нами был составлен рейтинг твердотопливных котлов по модеям. Подробнее вы сможете узнать из следующих материалов:
Подготовка материалов и инструмента
Прежде, чем ответить на вопрос, как сделать твердотопливный котел самому, следует определиться с конструкцией устройства. Наиболее простой вариант – это котлоагрегат классического горения. Другими словами, «Буржуйка» с водяным теплообменником. Более эффективным котлоагрегатом считается установка классического горения, разделенная на две камеры: в нижней будет происходить процесс горения дров; в верхней – нагрев воды для нужд владельца.
После выбора оптимальной конструкции дровяной отопительной установки, следует определиться с размерами устройства. В идеале, следующий этап создания котла отопления своими руками – чертежи, которые можно заказать в специализированной организации.
Важно! Мы заведомо не публикуем чертежи дровяной отопительной установки. Вся информация дана исключительно в ознакомительных целях.
Выбор материала
Если вы владеете искусством сварочных работ и возможностью плазменной разки, то для создания дровяного котла нужно использовать листовой металл, толщиной 3-5 мм. Из металла вырезаются заготовки котла, которые свариваются согласно схеме.
Наиболее простой вариант корпуса – это отрезок толстостенной стальной трубы, толщиной 4-6 мм; длиной 800 – 1000 мм; диаметром 300 мм. Колосники и опоры можно сделать из арматуры, проката или швеллера. Также вам понадобится металл для создания днища котла (толщина 50 мм), крышки (толщина 3-5 мм), воздухораспределителя (толщина 10 мм), петли и задвижки. Кроме этого, необходимо запастись металлической трубой, диаметром 60 мм. Высота трубы должна быть на 50 мм больше высоты корпуса. Для дымохода потребуется стальная труба, диаметром 100 мм.
Для сборки простейшего дровяного котла потребуется инструмент, а именно:
- Сварочный аппарат.
- Мощная углошлифовальная машинка («Болгарка»).
- Дрель и сверла по металлу.
Процесс сборки можно разделить на несколько этапов:
- Из металла 50 мм следует вырезать круг, соответствующий диаметру корпуса. После сварки он будет днищем дровяного котла.
- Из металла следует вырезать круг, который имеет на 20 мм меньший диаметр, чем корпус. После чего, в середине круга необходимо просверлить отверстие, диаметром 20 мм. К отверстию следует приварить отрезок воздухораспределительной трубы (d 60мм). С противоположной стороны круга наваривают пластины в форме крыльчатки.
- Из листового металла, толщиной 3-5 мм вырезается круг, который будет выполнять функцию верхней крышки котла. В середине круга следует сделать отверстие в котором будет свободно перемещаться воздухораспределительная труба (d 60 мм).
- К верхней части корпуса приваривается дымоход.
Важно! Для правильного дымоотведения необходимо, чтобы отрезок дымоходной трубы, длиной 50 см находился от котла строго горизонтально.
Топливо в такой котел загружается через верхнюю крышку. Загружать пространство топливной камеры необходимо максимально плотно, чтобы не оставалось промежутков. Розжиг производится через верх. Как только топливо разгорится, следует установить воздухораспределитель и верхнюю крышку на штатные места. По мере прогорания диск воздухораспределителя будет опускаться, нагнетая давление в нижней камере. За счет этого, в топливной камере будет снижено количество кислорода, процесс горения перейдет в медленное тление. Вся конструкция данного дровяного котла выглядит следующим образом
Совет: данная схема самодельной котельной установки требует наличия дымохода. Если нет возможности обустройства дымоотводящего канала, а потребность в отопительном устройстве существует, то можно создать простейший индукционный котел отопления своими руками, если под рукой есть сварочный инвертор.
Из медной проволоки сечением 2 мм следует сделать обмотку 50 -100 витков, сердечником которой будет стальная труба. Под воздействием магнитной индукции будет происходить нагрев участка трубы (сердечника) по которому будет перемещаться теплоноситель.
Безусловно, конструкция отопительного котла своими руками интересует многих владельцев частных домов, ведь это действенный способ экономии собственных денег, плюс моральное удовлетворение, которое получает человек, делающий что-либо самостоятельно. Да и не всегда есть возможность приобрести заводской агрегат из-за его дороговизны, ведь цены на подобные изделия никак не вмещаются в заработную плату среднестатистического жителя России.
Мы с вами сейчас разберёмся, как можно сделать такой отопитель с теплообменником из кирпича и посмотрим сопутствующий статье видео ролик.
Всё делаем сами
Общий обзор
- По большому счёту, конструкция отопительных котлов может сильно отличаться от своих аналогов, ведь там учитывается не только мощность и вид топлива агрегата, но и его индивидуальные особенности.
- В первую очередь, это касается конструкции теплообменника, который может быть, из сообщающихся между собой труб, а также из труб и ёмкостей из листовой стали, но при этом выполнять одну и ту же функцию, причём с одинаковой мощностью.
- Безусловно, для того, чтобы сделать такой узел самостоятельно, нужен определённый опыт и, так как сварить котел отопления (теплообменник) может только опытный сварщик, то, не имея в этой отрасли профессиональных навыков, лучше пригласить специалиста . Учтите, что шов здесь нужен очень высокого качества, потому что ёмкость будет содержать воду, которая способна просочиться в зазор, величиной менее микрона.
- Если вы умеете работать с болгаркой (угловая шлифовальная машина), то имея перед глазами чертеж котла отопления, можно самостоятельно заготовить детали теплообменника, а сами сварочные работы поручить профессионалу . Но здесь очень важно точное соблюдение размеров и пропорций, иначе сварочные работы окажутся просто невозможными из-за нестыковки по габаритам.
- Также здесь необходимы навыки печника или хотя бы каменщика – вам предстоит возводить кирпичную кладку, причём, по определённым правилам, так как каждые чертежи котла отопления имеют свои особенности из-за разной величины.
Примечание. Мы рассмотрим несколько конструкций, которые вы сможете сделать либо самостоятельно, либо с помощью профессионального сварщика.
Вариант №1
Горизонтальная трубчатая конструкция: 1) стальной профиль 60x40x4 мм; 2) стальная труба 60×3-5 мм; 3) стальная труба 40×3-4 мм; 4) подача 50×4-5 мм; 5) возврат 50×4-5 мм; а) 360 мм; б) 40 мм; в) 300 мм; г) 800 мм
В полом профиле, который будет использоваться для вертикальных стоек. Вырезают круглые отверстия, соответствующие диаметру сопряжённой трубы – делается это либо электросваркой, либо газовым резаком. Это осуществляется с двух сторон и при этом с каждой из них в стороне профиля 60 мм режут четыре отверстия диаметром 50 мм и четыре по 40 мм в плоскости 40 мм
Также в нижней части конструкции вырезается круглое отверстие диаметром 50 мм, снизу для возврата (остывшая вода) и с аналогичное отверстие с противоположной стороны сверху для подачи горячего теплоносителя.
Примечание. После сварочных работ в любом случае на поверхности металла останутся наплывы, но такая работа должна быть максимально чёткой и филигранной. Поэтому, уберите все неровности на плоскости с помощью болгарки, а внутренние грани отверстий при необходимости следует обработать круглым или полукруглым напильником.
Когда все заготовки будут приведены в исходное состояние, вам понадобится горизонтально ровная плоскость – это даже может быть деревянный щит, сбитый из досок, только его необходимо предварительно намочить водой для защиты от искр.
Инструкция рекомендует в первую очередь собрать (сварить) переднюю и заднюю стенку и только после этого монтировать остальные элементы. Эти две “панели” устанавливаются в строго вертикальном положении друг напротив друга и, по очереди, привариваются все трубы, только эту работу лучше делать с помощником, чтобы была возможность фиксации деталей под прямым углом.
Когда “каркас” готов, можно заварить открытые торцы на прямоугольном профиле и приварить патрубки для подачи и возврата, о которых речь шла выше. Всё – вам теперь остаётся отшлифовать швы болгаркой и проверить конструкцию на герметичность, набрав в неё воды и оставив на 1-2 часа. В том случае, если работа выполнена не совсем качественно, то вы увидите на швах тёмные пятна – это протёки.
Вариант №2
Примечание. Если в наличии имеется жаростойкая листовая сталь толщиной 3-5 мм, то устройство котла отопления, точнее, сам монтаж теплообменника можно значительно упростить.
Листовая сталь и трубы: 1) возврат 50 мм диаметром; 2) полый профиль 60×40 мм; 3) подача 50 мм диаметром; 4) полый профиль 60×40 мм; 5) трубы 32 мм или 40 мм; 6) листовая сталь 3-5 мм (боковина); 7) перемычка из профиля 60×40 мм
Настоящая конструкция, по сути, не нуждается в подробных комментариях, так как вся конструкция почти полностью состоит из сваренных между собой листов (ёмкости), которые сообщаются между собой через .
Ну и, конечно, с передней и задней стороны тут есть патрубки для подачи и возврата теплоносителя. Несмотря на кажущуюся простоту изделия, сварочные работы опять-таки должны выполняться профессионалом, иначе останется риск протекания швов.
Примечание. Размеры настоящей конструкции можно изменять в зависимости от величины печи. Но при этом сечение трубчатого профиля и толщина листовой стали должны оставаться неизменными.
Монтаж
Мы не будем детально сосредоточиваться на правилах и параметрах печной кладки, так как это достаточно ёмкая тема и её нужно выделять в отдельную статью – рассмотрим общие положения.
Как мы уже упоминали выше, размеры отопителя можно менять, но в данном случае габариты печи вполне подходят для загородного дома или дачи, площадь которых не превышает 90-100м 2 со стандартной (радиаторы) системой отопления. Следовательно, придётся взять во внимание, что в каждом из отопительных приборов будет не более 7-8 секций, система будет двухтрубной, причём здесь не будет второго контура (тёплого пола).
В обязательном порядке печь должна базироваться на бетонном фундаменте, причём все параметры должны строго соответствовать вертикали и горизонтали, то есть, с соблюдением угла 90⁰. Теплообменник должен быть выставлен таким образом, чтобы его верхняя часть оказалась ниже контура подачи, как минимум, на ё10 мм – это делается для предотвращения воздушных пробок в системе.
Кладка стен, которые возводятся вокруг теплообменника, должна превышать его по высоте, как минимум, на 20-30 мм (полкирпича), а верхняя часть сооружения перекрывается чугунной варочной чугунной плитой, что очень удобно для дач и загородных домов. При этом чугунная плита должна быть легко снимаемым элементом (типа крышки), чтобы обеспечить доступ для профилактической чистки сажи – это значительно увеличивает КПД агрегата.
Вертикальная конструкция
Если устройство отопительного котла будет рассчитано только на контур отопления, то можно использовать вертикальную узкую конструкцию, где сверху будет либо варочная плита с одной конфоркой, либо её не будет вообще. Для подобного сооружения используется такой же теплообменник, какой описан в варианте №2, только его размеры следует подгонять под размеры печи.
Экономный вариант
Такой вариант подразумевает, что котёл отопления будет расположен либо в подвале, либо на цокольном этаже – это позволяет соблюсти перепад между подом котла и верхним срезом дымовой трубы, который должен быть не менее 7м!
Обратите внимание на чертёж – по дымоходу котла (выше) располагается либо печь, либо , при этом котёл должен оказаться именно под печью или щитком. Суть заключается в том, что через систему тяги печи проходит дымоход котла. На выходе из котельного топливника устанавливается задвижка, которую закрывают при использовании котла и открывают при работе печи.
Заключение
Мы обратили внимание только на общие положения, как сделать котел отопления своими руками, да и то, это только несколько наиболее востребованных вариантов. На самом деле различных схем и методов существует очень много и каждая из них достойна рассмотрения в отдельной статье.
От автора: здравствуйте, друзья! Изучая проектное строительство и создавая дом мечты, стараешься предусмотреть все, начиная от вентиляции, подбора качественных материалов, утепления внешних стен до установки радиаторов и отопительной системы. Как самостоятельно разобраться в этом потоке информации и не ошибиться?
Поставив четко задачу, легко справиться с каждым из пунктов технического проекта. Сегодня раскроем секрет, как подобрать для частного дома отопительную систему и как сделать своими руками, имея рекомендации и инструкции.
Сразу отметим, что схема работы котлов универсальна - при сгорании топлива выделяется тепловая энергия, которая передается в отопительную систему дома. Разница только в конструкции, опыте и знаниях, затраченной энергии и, конечно же, в финансовых возможностях.
Виды отопительных котлов
Перед тем как приступить к практической работе и поиску необходимых чертежей, требуется определиться с видом отопительной системы, достоинствами и недостатками теплового носителя.Газовый котел
Быстро и эффективно обогревает дом, но имеет ряд серьезных правил по установке и эксплуатации. Выполнить своими руками данный вид котла достаточно сложно, не имея опыта и знаний. Кроме того, монтаж сопряжен с параллельной установкой дополнительной вентиляции по всему дому.Совет:
если отопительную систему принято устанавливать в подвальном помещении, то газовые котлы категорически нельзя там размещать, так как есть опасность взрыва.
Электрический котел
Идеальный вариант для дачного домика, где не требуется регулярная эксплуатация. Дорогая электроэнергия, скачки напряжения и возможные перегревы - все это делает данный вид непрактичным и очень затратным. Купив готовую конструкцию, можно существенно сэкономить на элементах, но при скачках напряжения мощность и эффективность теплоносителя сильно падает.
Источник: x-teplo.ru
Соорудить самостоятельно данный вид несложно. По своей сути, это бак со вмонтированным ТЭНом (трубчатым электронагревателем) и двумя выходящими патрубками, соединенными с контурами обратки и подачи. Конструкция достаточно простая, так как не требует установки камеры сгорания, дымохода и т.д.
Котел с жидким топливом
Вполне реально сделать своими руками при наличии чертежа и опытного советчика, но вновь все упирается в цену и удобство эксплуатации.
Источник: x-teplo.ru
Стоимость топлива и постоянный контроль за форсунками горелки, необходимость отдельного от жилого дома помещения, протягивание и утепление труб, подготовка места для хранения топлива согласно правилам пожарной безопасности - все это может создать серьезные сложности при эксплуатации.
Паровой котел
Схема работы парового котла построена на использовании тепловой энергии пара. При сгорании топлива в котле образуется тепло, вода преобразовывается в пар, поступает на водогрейный участок и магистраль отопления. Если говорить точнее, то в верхнюю часть котла нагнетается вода с помощью насоса, через трубы она поступает в подъемный трубопровод и коллекторы. В зоне горения топлива происходит нагревание жидкости. Если вы помните уроки физики, то здесь задействованы правила функционирования сообщающихся сосудов.Отопительная система парового котла состоит из нескольких элементов: , магистрали, стояков и водогрейного устройства. Как самому сварить паровой котел, какие материалы и инструменты понадобятся для работы?
Нам потребуются:
- трубы из нержавеющей стали диаметром 100–120 мм, 10 мм и 30 мм;
- лист из нержавеющей стали;
- асбест;
- предохранительный клапан и приборы для контроля измерений;
- инструмент для механической обработки;
- сварочный аппарат.
- Делаем из трубы диаметром 100–120 мм корпус. Обращаем внимание на толщину стенок, она должна быть не меньше 3 мм.
- Готовим 12 дымогарных труб длиною по 100 мм и жировую трубку 110 мм.
- Изготавливаем из нержавейки внутренние перегородки и проделываем в них отверстия для дымогарных труб. Крепим с помощью сварки трубки, а к корпусу привариваем клапан и коллектор.
- С помощью асбеста выполняем теплоизоляцию и оснащаем агрегат спецприборами по контролю измерений.
- Проводим испытания на целостность конструкции и рабочие показатели.
Котел на твердом топливе
Наиболее распространенный, доступный и легкий в создании вариант котла для дома. Дрова, уголь, антрацит, пеллетты - можно подобрать наиболее приемлемый вариант для семейного бюджета.Пиролизные котлы длительного горения
Одним из распространенных твердотопливных видов считается пиролизный котел, адаптированный под сжигание дров, брикетов, угля и сохранение температурного режима в пределах 12 часов. Благодаря дополнительной помощи электроэнергии и продуманной системе вентиляции такой котел эффективно обеспечивает равномерный обогрев дома.Принцип работы: дрова загружаются в камеру, поджигаются и герметично закрывают заслонку. Во время горения и тления происходит образование азота, углерода и водорода. Выделяясь, они поступают в спецотсек, где выгорают и выделяют тепло для нагревания водяного контура и всей отопительной системы дома.
Отметим, что готовые пиролизные котлы - дорогостоящее удовольствие, но они более функциональны по сравнению с «классической» моделью твердотопливного котла. Поэтому неудивительно, что опытные мастера давно научились делать их аналоги самостоятельно.
Источник: cotlix.com
Какие инструменты и материалы потребуются для работы? Прежде всего, болгарка, сварочный аппарат, плюс расходные материалы: лист металла (толщина не меньше 4 мм), металлические трубы с диаметром 300 мм, 60 мм и 100 мм и толщиной стенки не меньше 3 мм. Этого должно хватить для создания элементов конструкции: колосника, дымососа, теплообменника (водяного типа), камеры загрузки дров и сгорания летучих газов.
Или приобрести уже готовый к использованию пиролизный котел:
https://www.youtube.com/watch?time_continue=6&v=8juFfWgjTPI
Пеллетный тип котла
Данный тип относится также к твердотопливным котлам. В отличие от предыдущей модели, он автоматизирован и более удобен в эксплуатации. Нагревание системы происходит за счет гранулированной древесины - пеллет.Можно ли его выполнить самостоятельно? Несмотря на трудоемкость и необходимость в электрическом оборудовании - электрическом двигателе для обеспечения работы шнека, или бункерной заслонке - пеллетный котел можно сделать собственноручно.
Важно: поскольку пеллеты - материал сыпучий, подача в камеру осуществляется автоматически с помощью шнека или спецбункера.
Какой из вариантов более выгоден и удобен, решать вам. В любом случае, перед установкой внимательно ознакомьтесь с инструкциями и рекомендациями специалистов.
Классический твердотопливный котел
Рассмотрим, как правильно сделать наиболее востребованный на рынке вариант твердотопливных котлов для коттеджей и дач. Прежде всего, нам понадобится сварочный аппарат, болгарка, газовый резак, молоток и рулетка.Для конструкции: бесшовные трубы диаметром 425 мм, 100 мм и 25 мм, металлический лист (толщина 4 мм), петли, уголок 25 мм, сгон диаметром 25 мм - 2 штуки, арматура с диаметром 8 мм.
Следующий шаг - это создание проекта по учебникам или поиск чертежей и видео-рекомендаций в интернете.
Изготовление корпуса
Приступаем к изготовлению деталей. Из трубы наибольшего размера изготавливаем корпус котла, отрезаем нужный кусок. Для среднего по объему агрегата нам нужна длина 1–1,2 метра.
Источник: x-teplo.ru
Совет: отрезать трубу можно с помощью газового резака, а края обработать болгаркой.
Следующий шаг - это вырезание в корпусе двух прямоугольных отверстий для топки 20×10 см и поддувала 20×3 см. Они должны располагаться один над другим, топочное отверстие выше. Расстояние от поддувала до края трубы в пределах 7 см, между отверстиями около 5 см.
Далее необходимо вырезать в корпусе место для установки патрубков обратки и подачи. Отверстия делаются друг напротив друга и диаметром 25 мм. Обратите внимание, что вырез для обратки вырезается сбоку, на расстоянии от топочного отверстия в 15 см.
