Какое самое дешевое топливо для котла? Разумеется это газ. Поэтому все владельцы домов и коттеджей в большинстве своем предпочитают установку газовых котлов отопления – дешево и сердито. Однако не на всех просторах нашей необъятной Родины осуществлена газификация. Поэтому в некоторых регионах люди вынуждены отапливать дома по старинке – на дровах, угле, пеллетах и пр. Если вы поинтересуетесь стоимостью твердотопливного котла, то цифра вас неприятно удивит – она начинается от 50.000 рублей и выше. Мы же предложим вам создать твердотопливный котел своими руками. Вам понадобятся некоторое оборудование, ну и, конечно же, полезные способности мастера.
Материалы и инструменты
Итак, проведите осмотр своего арсенала в гараже и на даче и найдите следующее.
Материалы :
- Пластины для создания топки – из жаростойкой стали 4-5мм.
- Листы стали 2-3 мм – из них будет изготавливаться корпус устройства.
- Стальные трубы – они понадобятся для создания теплообменника. Их диаметр и длина будут рассчитаны, исходя из вашей конкретной ситуации.
- Металлические трубы – из них в дальнейшем будет сооружаться дымоход.
- Решетка колосника и варочная плита .
- Дверца зольника и камеры сгорания .
- Жаростойкий кирпич .
- Цементный раствор .
Инструменты
- Сварочный агрегат – лучше к нему также запастись пучком электродов.
- Аппарат для газовой резки .
- Трубогиб .
- Болгарка с дисками.
- Рулетка, уровень, маркер .
Виды твердотопливных котлов
На сегодняшний день доступны 4 вида котлов на твердом топливе, которые отличаются не только конструкцией, но и значением КПД, сложностью схемы и обслуживанием. Для начала ознакомимся с общей схемой работы каждого из этих 4 видов.
Классический твердотопливный котел
Классический твердотопливный котелОни оснащаются теплообменником из чугуна или стали: КПД таких котлов составляет около 85%. Принцип работы прост: в топку загружаются дрова (любое другое твердое топливо). Во время их горения нагревается бак с водой, которая в дальнейшем поступает в систему отопления и ГВС. А дым, который образуется в процессе сгорания, удаляется через дымоход.
Пеллетный котел
Пеллетный котел КПД такого котла уже чуть выше и составляет 90%. К преимуществу такого вида котлов относится автоматизация работы, так как подача топлива по мере его сгорания производится системой бункер + шнек. Однако это преимущество и стало недостатком: такая конструкция очень сложна в изготовлении.
Пиролизные котлы
Пиролизный котел КПД таких котлов составляет уже около 92%. Повышается оно за счет того, что весь процесс горения разделен на 2 этапа: на первом сгорает само топливо при недостатке кислорода. В результате этого процесса выделяются пиролизные газы, которые поступают в другую камеру. Там происходит сгорание этих газов и также выделение тепла в результате этого. Именно это и способствует увеличению эффективности работы котла, а также достижению экономии в расходе топлива.
Котлы длительного горения
Котел длительного горения Как вы наверняка поняли из названия, главная особенность этого оборудования – в длительном процессе горения. Это означает, что топливо вам нужно подкладывать реже, чем для других видов котлов (1 раз за 2-3 суток). Дело в конструктивной особенности котлов: процесс сгорания топлива делится на несколько этапов. Сперва большой объем топлива медленно тлеет в топке с минимумом подачи кислорода. В результате этого тления образуется газ, который далее подается в камеру сгорания и там загорается из-за активной подачи кислорода. Прогорание дров в таких котлах начинается с верхней части. Это способствует выработке большего количества тепла.
Схема работы котла на твердом топливе
Как проектировать устройство, не зная его принцип работы и основные детали? Разумеется, это невозможно. Поэтому сперва мы узнаем, а как же происходит непосредственно весь процесс сгорания топлива, нагрева воды и пр. Стоит отметить, что здесь и далее мы будем разбирать схему работы классического котла на твердом топливе.
Камера сгорания – именно с нее начинается работа котла. Вы открываете дверцу камеры и закладываете внутрь порцию топлива. Работающая горелка начинает процесс горения топлива.
Объем камеры сгорания можно определить несколькими способами. 1. Рассчитать его под свои условия (формулы в достатке предоставлены на просторах интернета). 2. Взять себе готовый расчет (объем камеры сгорания в зависимости от площади отопления, мощности котла, особенности системы отопления, схемы обвязки и пр.)
Камера отвода горячих газов – является частью камеры сгорания. Именно через нее горячие газы транспортируются в верхнюю часть котла к дымоходу для дальнейшего выведения их наружу.
Теплообменник – сердце любого котла отопления. Именно через него проходит теплоноситель и нагревается, а далее поступает в систему. Но все по порядку. После того как горячие газы, образованные в процессе горения, идут на «выход», по пути они и проходят через теплообменник, передавая ему тепло. А он далее передает это тепло протекающей через него воде.
Далее горячий теплоноситель просто теснит холодную воду, циркулируя таким образом по все системе отопления. Возвращается он обратно в котел уже холодным. По сути вся работы устройства основана на законе термодинамики.
Все вышеописанные узлы и детали заключены в корпус котла, который изготавливается из прочной листовой стали толщиной 4-6 мм.
Что влияет на КПД самодельного котла на твердом топливе?
Конечно хочется, чтобы будущая самодельная конструкция не подкачала и функционировала с максимальной для нее теплоотдачей. И кое-что сделать вполне в ваших силах, но сперва разберемся, от чего в первую очередь зависит эффективность. Есть 2 основополагающих фактора:
- Особенности конструкции теплообменника
Чем больше площадь пластин теплообменника, тем быстрее теплоноситель будет нагреваться, проходя через него и до более высокой температуры.
- Длительность горения топлива и полнота сгорания
Топливо должно сгорать полностью, выделяя при этом газ. Если конструкция котла недоработана или неверно рассчитана, то дрова (уголь, пеллеты и пр.) будут сгорать неполностью. А это, в свою очередь, приведет к тому, что вода будет нагреваться медленно и до невысоких температур. Чтобы такого не допускать, ко всем этапам проектирования и создания котла нужно подходить максимально ответственно.
Сталь для корпуса котла должна быть толщиной 5 мм и более. Лучшим выбором будет жаростойкая марка стали, однако она и стоит, конечно, дороже. Толщина должна быть еще и такой, чтобы котел не сильно нагревался и не работал на отопление помещения в прямом смысле слова своим корпусом. Поэтому среднее значение толщины стенок корпуса для котла должно составлять 8 мм.
Трубы для внутренней обвязки котла лучше брать с толщиной стенок 3-4 мм и диаметром 50 мм.
Диаметр труб, по которым движется теплоноситель, должен изменяться. Чтобы жидкость быстрее циркулировала, нужно уменьшать диаметр труб на пути движения горячей воды к батареям (от 50 мм до 25 мм). И расширять их на обратном пути, когда холодная вода будет поступать к котлу.
Варианты теплообменников для самодельного котла
Как мы уже сказали, от конструкции и качественного исполнения теплообменника зависит КПД котла. Конечно хочется, чтобы он работал эффективно, а для этого нужно подобрать схему его изготовления. Как вы сами понимаете, таких вариантов довольно много, однако мы рассмотрим только 2 наиболее эффективных на наш взгляд. Приступим.
Вариант №1
Теплообменник для твердотопливного котла 1 – прямоугольные трубы 60х40 мм. 2 – круглые трубы 50 мм. 3 – круглые трубы 40 мм. 4 – труба отвода нагревшейся воды 50х50 мм. 5 – труба возврата холодной жидкости 50х50 мм.
Габариты: а = 36 см; б = 40 см; в = 300 мм; г = 80 см.
Это будет теплообменник горизонтального типа, для изготовления которого нам понадобятся трубы 2х типоразмеров – прямоугольные 60х40 мм и круглые, где d= 40 и 50 мм.
Прямоугольные трубы служат для создания каркаса, а уже потом к ним привариваются круглые. Кроме того прямоугольные трубы будет намного удобнее крепить между собой, по сравнению с круглыми.
Изучите схему и заготовьте требуемое количество труб нужной длины.
Оптимально, если толщина стенки труб для теплообменника будет равна 3 мм, а лучше все 5 мм.
- Чтобы собрать конструкцию в единое целое, вам придется болгаркой вырезать в прямоугольных трубах отверстия под круглые трубы. Делаем это следующим образом: с той стороны теплообменника, которая будет ближе к топочной двери, вырежьте 4 отверстия диаметром 50 мм в вертикально стоящих трубах. Сделать это можно как резаком, так и сварочником.
- С другого торца нам также нужно в вертикальных стойках подготовить 4 дырки с d= 50 мм (в грани шириной 60 мм.) и 4 отверстия с d=40 мм – в грани шириной 40 мм.
- Далее вырезаем отверстия для подсоединения труб, отвечающих за подачу и отвод теплоносителя.
- Все отверстия готовы? Тогда собираем конструкцию целиком. Удобнее будет разместить ее, положив одним торцем на пол, чтобы трубы были перпендикулярно торцу и поверхности пола. Привариваем все трубы, не забывая о трубах для подачи жидкости.
- Не забываем заваривать торцы прямоугольных труб небольшими железными кусочками.
- Проверяем теплообменник на наличие протечек: через одно отверстие заливаем воду, второе перекрываем и оставляем его так на некоторое время. Если утечек не обнаружено, то теплообменник готов к дальнейшей эксплуатации.
Вариант №2
Теплообменник для котла на твердом топливе: второй вариант 1 и 3 – трубы подачи холодной жидкости в теплообменник и отвода горячего теплоносителя соответственно, диаметр 50 мм; 2 и 4 – прямоугольная труба 60х40 мм; 5 – трубы d= 40 мм; 6 – листы стали толщиной 3-5 мм; 7 – укрепляющая поперечина из прямоугольной трубы.
Как вы уже успели заметить, в этом случае круглые трубы заменяются на листовой металл толщиной 3-5 мм. Принцип работы абсолютно идентичен варианту №1. Отверстия проделываются УШМ и ею же зашлифовываются.
Пошаговая инструкция по изготовлению твердотопливного кирпичного котла
Кирпичный котел на твердом топливе: общая схема Вообще кирпичный твердотопливный котел считается одним из наиболее эффективных и несложных по конструкции котлов. На его примере мы и разберем тему самостоятельного выполнения.
Сперва мы чуть подробнее убедимся, что кирпичный котел действительно так хорош.
- Простая и надежная конструкция
- Сравнительно несложный процесс его изготовления – так как основной строительный материал – это кирпич, то сварочных работ за весь процесс предстоит не так уж и много.
- Многозадачность – такой котел по своему внешнему виду будет похож на печь. А значит его можно будет приспособить и под некоторые аналогичные печные задачи, а именно – под приготовление пищи. Кроме того он сможет отапливать помещение, в котором сам и находится.
Итак, приступаем к рабочему процессу. Учтите, что теплообменник мы уже изготовили (надеемся вы выбрали подходящую для вас схему).
Шаг 1 . Такой котел является стационарным. То есть вы заранее должны выбрать помещение, в котором он будет располагаться, а также место. В этом месте залейте фундамент специально под котел (бетонная плита + цементный раствор + каркас из арматуры + кирпичная кладка). Сверху подготовленного фундамента проложите рубероид – он будет служить изоляционной прокладкой.
Шаг 2 . С помощью огнеупорного кирпича формируем нижнюю часть нашего будущего котла: низ камеры топки и зольник с дверцей. Не забудьте, что они разделены колосниковой решеткой.
Шаг 3 . На выложенное основание монтируется теплообменник таким образом, чтобы он шел на подъем к точке забора горячего теплоносителя. Помните про главное правило: между кирпичом и стенками теплообменника должен быть минимальный зазор в 10-20 мм. Патрубки подачи и удаления теплоносителя должны выдаваться за пределы стенок корпуса.
Монтаж теплообменника кирпичного котла на твердом топливе Расположите котел так: все точки верхней части теплообменника должны располагаться ниже отметки выхода горячего теплоносителя. Разница в высоте между наиболее низкой точкой ТО (верхний правый угол передней части котла) и верхней точкой отвода жидкости должна составлять 10-15 мм.
Это поможет во время дальнейшей эксплуатации котла избежать образования воздушного затора в отопительной системе.
Шаг 4 . Дверцу для загрузки топлива делаем в передней части топик. В задней части нужно оставить место для дымоходного отверстия.
Шаг 5 . Варочная плита (если вы все-таки хотите использовать устройство и по этому назначению) или обычный лист металла кладется сверху топочной камеры. В свою очередь, поверх плиты или листа кладется слой кирпичей или выкладывается свод камеры.
Шаг 6 . Теперь принимаемся за дымоход. Обычно он располагается в верхней или боковой части котла относительно топочной камеры. Сам дымоход выполняется или из железной трубы, или из кирпича (формируется проход). Если вы хотите использовать трубу, то см. шаг 4 – именно для нее вы оставили отверстие.
Шаг 7 . Очередь дымовой заслонки: она устанавливается в теле дымохода.
Шаг 8 . Теперь дайте раствору схватиться и полностью высохнуть. Только после этого произведите подключение всех труб котла.
Горизонтальный твердотопливный котел из бочки
Схема горизонтального котла на твердом топливе Другим альтернативным кирпичному котлу вариантом является стальной котел.
Воду он нагревает за счет «водяной» рубашки: одна труба располагается в другой трубе и омывается теплоносителем.
Главный плюс горизонтального котла – длительный процесс горения. Из-за горизонтальной конструкции можно загружать большое количество топлива, которое будет медленно гореть, выделяя тепловую энергию. Это позволит не так часто наведываться в котельную для дополнительной подзаправки. Согласитесь это очень удобно.
Итак, поэтапно изготавливаем котел из железной бочки.
- Подберите отрезок стальной трубы таким образом, чтобы ее диаметр отрезка был на 16-24 см меньше диаметр вашей бочки (по бокам между котлами должно остаться 8-12 см). Длина отрезка должна равняться длине основного корпуса.
- Располагаем нижнюю часть камеры сгорания, зольник и решетку колосника внутри подобранного отрезка трубы. Решетку можно сварить из плотных стальных пластин. Нижнюю часть топки лучше проложить огнеупорным кирпичом.
- Теперь закупориваем большую емкость, приваривая с обоих концов круги из стали. Далее привариваем ножки, на которых котел будет стоять.
- В переднем торце в области внутренней трубы УШМ вырезаем будущие дверцы топки и зольника.
- В заднем торце, то есть с противоположной стороны, вырезается отверстие под дымоход и сваркой фиксируется фланец для его последующего монтажа.
- В нижней части большой бочки нужно проделать проход для трубы, подающей холодную жидкость в теплообменник. Аналогично в задней части – для отводящей трубы.
- Чтобы уменьшить теплопотери, обвяжите корпус будущего оборудования теплоизоляционным материалом.
- Подключите получившуюся конструкцию и проверьте ее на наличие протечек, а потом проведите пробный запуск.
Вертикальный твердотопливный котел из бочки
Вертикальный твердотопливный котел Теперь рассмотрим по порядку процесс создания вертикального устройства.
- В центральную часть железной бочки вваривается железная заслонка из листового металла 3-5 мм. Она будет отделять верхнюю часть, где нагревается жидкость, и нижнюю, где сгорает топливо.
Не забудьте перед этим в заслонке проделать отверстие: к нему подсоединяется внутренняя труба (сваркой). Она идет насквозь от топочной камеры к верхней части устройства.
- В верхней части приварите круглый лист с заранее вырезанной прорезью для монтажа внутреннего дымохода и фланца для установки наружного дымохода.
- Приварите ножки для последующего устойчивого расположения котла.
- Прорежьте отверстие для монтажа входной трубы в нижней части бочки и приварите ее. На колпаке самой бочки проделайте аналогичные операции по монтажу отводного патрубка. Проверьте полученную конструкцию на герметичность.
- В низу бочки подготовьте отверстия для будущих дверок зольника и топки.
- Разместите топочную камеру, зольник и колосниковую решетку в нижней части бочки. Если решетки нет, то можете воспользоваться огнестойким кирпичом.
- Не забудьте про теплоизоляцию, которой нужно обмотать корпус котла.
- Подсоедините котел к системе отопления и водоснабжения и проведите пробны запуск.
Как повысить КПД работы самодельного твердотопливного котла
Конечно, что и говорить – самодельное устройство не сможет сравниться с заводской моделью. Последняя разработана и рассчитана на экономичное потребление топлива, удобную эксплуатацию и обслуживание. Ну и, конечно же, высокий КПД. Сами понимаете, в домашних условиях вы не сможете воссоздать полностью аналогичное устройство. Однако и в наших силах немного повысить качество нагрева воды твердотопливным котлом, изготовленным своими руками. И вот несколько полезных советов:
- Сделайте трубу отвода газов длиннее . В идеале, если дистанция между топочной камерой и высшей точкой дымохода составляла 7 метров и больше. Это возможно, если смонтировать устройство в подвале.
- Монтаж запасного теплового щитка. В его конструкции должна быть предусмотрена дополнительная труба извилистой формы для отвода газов горения. Располагаться этот щиток должен непосредственно над котлом.
- Установка резервного бака с водой. Он будет нагреваться от тепла продуктов сгорания. Так у вас будет запас воды, которую можно будет использовать на любые свои нужды.
- Установка циркуляционного насоса. Это проверенный метод, который повышает эффективность системы на 20% минимум.
Изготовление твердотопливного котла: видео
Более подробно весь процесс создания твердотопливного котла своими руками вы можете увидеть в следующем сюжете:
Заключение
Помните о том, что к работе над этим проектом стоит приступать, если у вас есть навыка мастера сварки. В противном случае все работы по сварке нужно будет заказывать на стороне у специалиста или не стоит браться за проект вовсе. Однако если вы уверены в своих силах, то самодельный агрегат позволит вам отопить свой дом и сэкономить приличную сумму денег на покупке заводской модели.
В частных домовладениях и на дачах нагревательные котлы используются для отопления помещений или организации горячего водоснабжения. Проще купить заводской агрегат, установить, подключить к системе отопления и затем контролировать его работу. Однако бывают ситуации, когда вопрос, как сделать газовый котел своими руками, становится актуальным.
В зависимости от вида топлива, котлы различаются по сложности конструкции. Установка самодельных газовых и дизельных агрегатов запрещена, так как выдержать необходимые параметры безопасного использования кустарным методом нереально.
Самодельные котлы
Сделать котел водяного отопления своими руками намного дешевле заводского. Однако КПД самодельных агрегатов ниже. Конструкция самодельных и заводских агрегатов основана на одном принципе: топливо, сгорая, выделяет тепловую энергию, направленную на теплоноситель в теплообменнике.
Котлы на угле, дровах, пеллетах и электричестве считаются наиболее безопасными, в отличие от самодельных газовых и дизельных агрегатов.
Важно. Контролирующие организации не разрешат подключение к газовой магистрали самодельного газового агрегата. За установку такого агрегата существует административная ответственность.
Котлы твердотопливные
Чаще других делают самодельный газовый котел для отопления частного дома на твёрдом топливе. У него несложная конструкция, сходная с традиционной печью. Топливом для этих агрегатов служат дрова, уголь, пеллеты.
Чтобы разобраться, как сделать котел отопления своими руками, нужно знать, что его КПД прежде зависит от полноты выгорания топлива и удачной конструкции теплообменника.
Важно. Температура сгорания топлива обратно пропорциональна КПД. Чем слабее огонь, тем эффективнее работает котёл. Оптимальная температура теплоносителя при выходе из котла колеблется от 120 до 150 градусов.
Котлы на электричестве
Самодельные котлы отопления для частного дома, питающиеся от электричества, не редкость. Простейший вариант - ТЭНы, которые монтируют сразу в отопительную систему, без котлов. Но более распространенными являются агрегаты, изготовленные из широкой трубы. При этом она должна быть съёмной для того, чтобы можно было подобраться к ТЭНу в случае необходимости.
Заслуживают внимания электродные агрегаты, в которых электрический ток пропускается через жидкость, содержащую соль. В результате хаотического движения ионов идёт выработка тепловой энергии. Но изготовить такой котёл сложнее, чем обычный ТЭНовый. Требуются знания электротехники и соблюдение мер по электробезопасности.
Бывают случаи, когда из-за неправильной сборки или монтажа такого агрегата возникал электродуговой пробой теплоносителя или накапливался легко воспламеняющийся электролизный газ в контуре системы.
Как собирают котлы
Когда заходит речь о самодельном устройстве, возникают вопросы: из чего и как сделать? Сделать отопительный котел нужно так, чтобы он был безопасным в эксплуатации. Для этого нужно запастись жаропрочным стальным листом. Он не должен прогорать от открытого огня и быстро изнашиваться.
Такую сталь найти не просто, покупать дорого. Чугун лучше всех справляется с высокими температурами, но работать с ним в домашних условиях не просто. Изготавливают чугунные конструкции в специализированных цехах.
Твердотопливные котлы по конструкции можно разделить на два вида:
- для водяного контура с классической камерой сгорания;
- пиролизные агрегаты с дополнительной верхней камерой сгорания.
Котлы с классической камерой сгорания
Обычные котлы имеют камеру сгорания, в которой установлены стальные жаропрочные колосники. Поверх них закладывают топливо. Оно сгорает, пепел и зола проваливаются в нижний отсек котла. Перед каждой растопкой зольник нужно чистить.
Рядом с камерой сгорания располагают ёмкость, где нагревается вода для водяного контура отопительной системы. В нижнюю часть ёмкости поступает остывшая вода, которая постепенно поднимается, прогреваясь.
В котле две жаропрочные дверки: для загрузки топлива и зольника. Нижняя камера позволяет циркулировать воздуху.
Пиролизные агрегаты
Пиролизные агрегаты имеют преимущество перед традиционными: максимальный КПД.
Они имеют дополнительную камеру. Туда поступают газы после сгорания топлива. Там они догорают, выделяют тепловую энергию, она так же идёт на обогрев помещения.
Оптимальной будет конструкция, где камеры располагают одна над другой, одинаковой формы, но разные по высоте. Размер камеры догорания газов должен быть не менее 30–40 процентов от объёма основной камеры.
Важно. Пиролизные котлы заводского выпуска способны непрерывно работать (без дополнительной закладки топлива) около суток. Самодельные больше 10–15 часов не потянут.
Пиролизным котлам требуется принудительное поступление воздуха. При мощности до 15 кВт на нижней дверце монтируют вентилятор. Выполнять загрузку топлива в процессе работы агрегата нельзя.
Как собирают ТЭНы
Как сварить котел отопления своими руками на основе ТЭНа, которым можно отопить загородный дом? Понадобятся следующие детали:
- ТЭН, который будет нагревать воду (мощностью 1 – 1,5 кВт);
- труба большого диаметра;
- фланец для закрепления ТЭНа;
- крепежи под фланец;
- два отрезка водопроводной трубы.
Внизу стальной трубы, выполняющей роль котла, фланцевым способом монтируют ТЭН. Вверху сооружают расширительный бак, в котором должно быть отверстие для залива воды.
Котёл соединяют с помощью отрезков водопроводных труб с батареями (подача и обратка). После того, как в систему будет залита вода, отопление можно включать.
На заметку. Выделенной линии электропитания не требуется. Достаточно обычной розетки, куда включают все электроприборы. По сравнению с электродным котлом, ТЭНовый безопасен. Жидкость не соприкасается с деталями, которые находятся под напряжением.
Минус такого обогрева - значительный расход электроэнергии, который особенно ощутим, когда площадь помещения большая. Котёл можно и усовершенствовать, поставив в него терморегулятор. Температура воды будет держаться на заданном уровне.
Для обогрева небольшого дачного домика достаточно котла-трубы не более полуметра высотой. Когда вода нужна не только для отопления, но и для горячего водоснабжения, мощность ТЭНа и объём котла нужно увеличить.
Итоги
Гарантии стабильной работы отопительных котлов, сделанных своими руками, нет. Возвратить или отремонтировать по гарантийному талону не получится. Но если постараться, можно сделать отопительный котел своими руками с такими эксплуатационными характеристиками, которые будет необходимы хозяину дома.
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.
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
От автора : приветствуем вас, уважаемые друзья! Многие собственники загородных домов ценят индивидуальный подход к созданию отопительной системы, практически всегда предпочтение отдается самодельному оборудованию. Как сделать котел водяного отопления своими руками, с учетом техники безопасности и максимальной эффективности? В статье изучим тему сборки и монтажа нескольких разновидностей устройств.
Для отопления частных домов и коттеджей специалисты советуют использовать исключительно безопасные разновидности топлива, а именно: электричество, уголь, дрова или пеллеты.
Отметим, что в данном материале вы не найдете инструкций по сборке газовых и дизельных котлов, так как их монтаж в доме запрещен. Компетентные органы не допустят врезки собранного вами самостоятельно котла в контур газовой трубы. Если подобного рода нарушения будут обнаружены «задним числом» то вас, как хозяина жилплощади, привлекут к административной ответственности.
Преимущества ручной сборки
Почему опытные мастера советуют собирать котлы для системы отопления самому? У этих приборов есть определенные плюсы и минусы, но преимуществ все же больше. Так, отопительный котел, собранный вручную, будет дешевле своего фабричного аналога, правда, последний будет показывать более высокий КПД.Принцип работы такого оборудования, вне зависимости от того, на чем оно работает, довольно прост. Топливо при сгорании выделяет тепловую энергию. Она поступает в теплообменник и прогревает воду, циркулирующую в системе.
Схема работы котла, его внешние параметры и характеристики напрямую зависят от двух основных факторов:
- какие материалы вы будете использовать для изготовления котла;
- какая разновидность топлива наиболее доступна по цене в вашем регионе.
Однако у котлов ручной сборки есть и очень важное преимущество - это ориентированность на индивидуальные потребности вашего домохозяйства. В этом отношении все зависит только от вас.
Эффективность работы
Специалисты утверждают, что качество работы котла отопления зависит от двух основных факторов:- устройство теплообменника. От площади прямого теплового контакта между емкостью с теплоносителем и топкой напрямую зависит количество тепла, которое передается этому самому теплоносителю (обычно это вода);
- полнота прогорания топлива. При неудачной конструкции котла в трубу может уходить пиролизный газ наряду с продуктами сгорания. Дело в том, что при его дожигании существенно повышается КПД агрегата. Еще один признак непродуманной сборки котла отопления - недостаточный приток кислорода к камере горения.
- конструируя котел для водяного отопления, мастер должен позаботиться о максимальной низкой температуре продуктов сгорания. Этот показатель обратно пропорционален КПД прибора;
- стремитесь обеспечить безопасность и долговечность работы котла? Тогда позаботьтесь о том же показателе - температуре продуктов сгорания. Чем она ниже, тем лучше;
- у фабричных моделей котлов этот показатель колеблется от +120 до +150 градусов.
Как устроен водяной котел
О принципе работы котлов для водяного отопления жилища, как фабричных, так и самодельных, вы уже знаете. Он реализуется двумя основными способами:- водяной котел по типу «самовара». В такой конструкции топливо прогорает внутри емкости с теплоносителем (водой). Обычно такой тип котлов используют в русских банях;
- водяной котел со змеевиком. В нем теплоноситель протекает по трубам теплообменника, проложенного через топку. У данного типа котлов есть популярная разновидность, в которой змеевик проходит не через топку, а непосредственно за ней - там, где наружу выходят продукты сгорания.
Подготовка к изготовлению
Прежде чем разбираться в вопросе, как подключить котел отопления, собранный своими руками, важно разобраться в том, какие вам потребуются инструменты и материалы для выполнения сборки и монтажа.Котлы обычно изготавливаются из листовой стали. Оптимальная толщина материала 4–5 мм. Если вы можете себе позволить, то возьмите лучше жаростойкую разновидность. Учитывая, что она довольно дорогая, многие мастера берут обычную нержавейку.
Первый шаг, предшествующий разработке схемы будущего агрегата - это определение способа циркуляции теплоносителя по системе отопления. Если вода будет двигаться самостоятельно, используя принцип гравитационной циркуляции, то водяной бак нужно будет поднять на довольно большую высоту. В таком случае, вам потребуются трубы большого диаметра по всей я. Если диаметр трубы будет недостаточно большим, то вам не обойтись без монтажа циркуляционного насоса.
Стоит в нескольких словах описать особенности работы системы отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя. У нее есть и преимущества, и недостатки. Трубы, используемые в данной системе, имеют небольшой диаметр, а значит, стоят дешевле. Кроме того, бак, прогревающий теплоноситель, не нужно поднимать высоко. Это были плюсы, а среди минусов можно отметить зависимость работы системы от наличия электроэнергии. Котел может просто взорваться, если в вашем доме отключат электричество.
Советы от профи:
- контуры отопления и патрубки, приваренные к котлу, рекомендуется делать из труб диаметром не менее 32 мм;
- учитывая, что при аварийной остановке циркуляционного насоса температура воды резко возрастает, а ее движение замедляется, следует позаботиться об исправности отопительного контура. Его лучше собрать, используя оцинкованные трубы. Не забудьте об обеспечении герметичности стыковочной резьбы с помощью сурика и льняной пакли.
Виды котлов
Самодельные отопительные котлы принято классифицировать в зависимости от того, какое в них используют топливо. Дровяной котел наиболее востребован для самостоятельной сборки из-за своей простой конструкции, доступности материалов и инструментов, нужных для его изготовления. Кроме того, дрова - это довольно недорогое топливо, и купить их в нужном объеме можно практически в любом регионе. К достоинствам дровяного котла относят универсальность и простоту, к недостаткам - довольно низкий КПД.Самый простой вариант такого агрегата выглядит следующим образом: трубка, которая выполняет роль топки, вставляется внутрь другой трубки (большего диаметра) с толстыми стенками. Полость между ними заполняется водой. Отметим, что дровяные котлы можно спокойно топить и другими видами твердого топлива, а именно: углем, торфяными брикетами.
Пиролизный котел более эффективен, чем дровяной, хотя работает на том же топливе - древесине. Дело в том, что, если сжигать дерево с нехваткой кислорода при температуре от +200 до +800 градусов, то оно распадется на два элемента: пиролизный газ и древесный кокс. Если к газу добавить кислород, то произойдет воспламенение с интенсивным выделением тепла.
Таким образом можно повысить КПД самодельного котла до 92%. Порция дров, которая горит в дровяном котле 4 часа, будет отдавать теплоэнергию в пиролизном котле в 3 раза дольше. Преимуществами такой конструкции можно назвать отсутствие твердых остатков после горения и возможность регулировки горения газов в автоматическом режиме.Есть у этой разновидности отопительных агрегатов и недостатки: важно соблюдать требования к влажности дров (не более 30%), а материалы для изготовления такой печи обойдутся намного дороже, чем для дровяного аналога. Правда, стоимость котла должна окупиться довольно быстро.
В котлах, работающих на отработанном масле, можно использовать и солярку в качестве топлива. Принцип их работы следующий: масло капает на раскаленный поддон и испаряется, трансформируясь в газы, а те, сгорая, подогревают теплоноситель.
Состоят из ТЭНа, помещенного внутрь трубки. Трубка стоит вертикально. Сверху к ней подведена подача, а снизу - обратка. Вода циркулирует естественным образом.
Инструменты и материалы
Котел водяного отопления своими руками изготовить довольно просто, к тому же, у вас не будет потребности в приобретении каких-либо специальных инструментов, оборудования или деталей, которые трудно найти в продаже. Все, что понадобится для работы, скорее всего, вы найдете в своей мастерской, а именно:- листовой металл (металлическая бочка, труба приличного диаметра, старая печка);
- стальные трубки;
- профильные трубы или радиаторы (если вы выбрали воду в качестве теплоносителя);
- болты, гайки;
- заслонки (можно изготовить самостоятельно или купить, подойдут и б/у);
- дверца.
Предлагаем вам ознакомиться с видео, посвященным сборке котла для водяного отопления частного дома своими руками.
Установка в кирпичную печь
Предположим, что вы хотите поместить котел водяного отопления внутрь . В таком случае, пошаговый алгоритм ваших действий будет выглядеть так.- Продумайте локацию установки котла.
- Сделайте разметку и подготовьте фундамент.
- Следует приготовить раствор, нужный для кладки кирпича. Возьмите песок и глину в пропорции 2:1. Обратите внимание, что процент составных частей раствора будет зависеть от качества глины. Глину следует на ночь замочить, затем перемешать, используя специальную насадку на дрель.
- Когда фундамент будет готов, пора позаботиться о гидроизоляции. Можно использовать для этого лист рубероида. Как его подобрать? Габариты листа должны хотя бы на 10 см превышать размеры котла.
- Рубероид нужно залить цементной стяжкой и разровнять ее.
- Внешний контур будущей печки выкладывается красным кирпичом. Силикатный для этих целей не подходит. Внутрь конструкции можно положить и бой.
- Стенку нужно довести до уровня дверки поддувала. Далее следует положить металлический лист под углом наружу. Это необходимо, чтобы удобнее было извлекать золу.
- Следующий шаг - монтировать дверцу.
- Теперь можно выкладывать контур поддувала.
- Установите сам котел и топочную дверцу.
- Последний шаг - выложить дымоход, и можно приступать к эксплуатации.
Подводя итог, заметим, что изготовление и монтаж котла для системы водяного отопления - это вполне посильная работа для опытного мастера. В сети можно найти немало толковых обучающих видео, посвященных данному вопросу. Надеемся, что этот материал пригодится вам, и вы справитесь с задачей на отлично. Удачи и до новых встреч!