Строим твердотопливный котел сами: материалы, технология, этапы

Делаем твердотопливный котел своими руками

Из всей отопительной техники, которую используют сегодня в быту, наиболее давно известны твердотопливные котлы. Благодаря простоте конструкции и принципа работы, доступности топлива агрегаты этого типа получили широкое распространение. Сегодня для многих жителей частных домов в сельской местности подобная техника стала своеобразной «палочкой-выручалочкой». Постоянно растущая цена бытового газа, сложности с получением разрешений на установку газового автономного отопителя способствуют тому, что твердотопливный котел сегодня, как минимум, не утратил своей востребованности у населения, проживающего недалеко от лесных массивов — источником дров.

Твёрдотопливные котлы отопления: слева — смонтированный и действующий, справа — без подключения к контуру, на стадии монтажа.

На сегодняшний день существует два варианта решить проблему автономного отопления на твердом топливе: купить готовое заводское изделие или изготовить твердотопливный котел своими руками. Стоимость современного высокотехнологичного отопительного агрегата достаточно высока, но диапазон цен широк — от 3-х до нескольких десятков тысяч рублей, что делает прибор доступным широкому кругу потребителей.

При наличии определенной технической подготовки твердотопливный котел можно собрать и самостоятельно, используя схемы и рекомендации по изготовлению моделей этих устройств, наиболее популярных при монтировании своими руками.

Концепция твердотопливного котла

Самодельный автономный котел, работающий на твердом топливе – это, по большому счёту, обычная печь, установленная в бочке с водой. Основная задача такого устройства — нагреть за счет тепла от сгорания дров или угля котельную воду, которая будет подаваться в радиаторы домашнего отопления.

Но такое устройство, заманчивое к самостоятельному изготовлению в связи с примитивностью, будет не эффективным в плане обогрева и не рентабельным из-за высокого расхода топлива — простейшие конструкции котлов имеют КПД всего в 10-15%.

Примитивный водяной котёл на твёрдом топливе с экономайзером дымовой трубы

Важно! Работа отопительного котла на твёрдом топливе зависит от качества тяги и, соответственно, приточной вентиляции. Даже качественно изготовленный котел не сможет обеспечить эффективный обогрев помещения, если вентиляция не устроена соответствующим образом.

Самодельные котлы собирают не только из металла, но и монтируют из кирпича. Кирпичные устройства сооружают обычно в загородных домах, где к эстетике устанавливаемого оборудования предъявляются более высокие требования, чем в помещениях хозяйственного или технического назначения.

Котлы из металла являются наиболее простыми устройствами, изготовление которых допускает использование подручных материалов и возможно с помощью доступных инструментов. Но из этого не следует, что их производство и монтаж можно выполнить без, как минимум, эскизов заготовок и узлов, а также чётко разработанной технологии — последовательности, способов выполнения отдельных этапов подготовительных и основных работ.

Выбираем конструкцию обогревательного котла

Печи для обогрева и твердотопливные котлы при сходстве процессов горения различаются по функциональности. Отопительный котёл, в отличие от печи, должен не только обогревать помещение по месту установки, сжигая дрова или уголь, но и снабжать отопительный контур нагретым теплоносителем. Но для выполнения второй задачи мало разместить в печи теплообменник (участок отопительного контура) — необходимо также обеспечить непрерывность горения топлива и равномерность циркуляции теплоносителя через этот змеевик.

Трубный теплообменник твёрдотопливного котла из огнеупорного кирпича

Какую конструкцию котла выбрать, чтобы было легче его изготовить своими руками, с какими сложностями придётся столкнуться в процессе работы? На эти вопросы можно получить ответ еще на стадии проектирования. Чертежи самодельных твердотопливных котлов дают достаточное представление о том, как выглядит та или иная конструкция, и на что следует обратить внимание в процессе изготовления.

Пример схематичного изображения твёрдотопливного котла снаружи: виды спереди, сбоку и сзади.

Каждая разновидность котельного оборудования, работающего на твердом топливе, имеет свои особенности конструкции и нюансы изготовления. Планируя самостоятельную сборку отопительного агрегата, необходимо решить, какой конструкции отдать предпочтение — с нижним или верхним (шахтным) способом горения.

Агрегаты с нижним горением — это оборудование, в котором дверка для загрузки дров расположена в верхней части камеры сгорания, но сгорание топлива происходит снизу, в результате чего верхние слои закладки под собственным весом перемещаются вниз, а дожигание дыма происходит в верхней части. В зависимости от модели, движение воздуха через топку происходит снизу вверх принудительно (вентилятор) или же естественным путём (тяга), что обуславливает независимость от электросети, но пониженную эффективность и меньший объём загружаемого топлива.

Схематичное изображение в разрезе твёрдотопливного котла с нижним горением топлива

В твёрдотопливных котлах шахтной конструкции загрузка дров производится через дверку, которая расположена в верхней части камеры сгорания. Такие агрегаты оборудуются принудительной тягой, которая направлена сверху вниз — гонит дым в нижнюю часть топки, где он в смеси с воздухом сгорает, а по пути подогревает и дополнительно просушивает топливо нижних ярусов.

Схема работы твёрдотопливного отопительного котла с верхним способом горения топлива

К самостоятельному изготовлению больше подходит агрегат с нижним способом горения, так при его сборке можно обойтись без вентилятора для принудительной тяги.

Твёрдотопливный стальной котёл нижнего горения без отделки

Важно! Чем сложнее конструкция оборудования, тем выше технологические требования к качеству исполнения её составляющих, которые не должны иметь отклонений от расчётных параметров. Не менее ответственен и процесс сборки такого агрегата.

По способу горения котлы на твердом топливе могут быть рассчитаны на обычный режим или же работать с выходом на пиролиз — процесс разложения твёрдого топлива на две составляющие и с последующим раздельным их сжиганием. Отдавая предпочтение второму, более сложному, варианту, придется учитывать необходимость установки второй камеры сгорания, что увеличит габариты отопителя и, соответственно, потребует большего количество материалов.

Выбор типа отопительной техники во многом определяется видом твердого топлива, которым будет снабжаться нагревательный прибор. Если у вас под рукой в большом количестве дрова, лучше будет, если сделанный вами котел будет рассчитан на топку дровами. При большей доступности каменного угля подойдет другая модель. Длительность горения закладки, качество обогрева определяются типом твердотопливного котла, его мощностью и эффективностью конструкции.

На заметку: температура горения угля значительно выше, чем у дров, поэтому колосники, теплообменник и корпус котла под уголь изготавливаются из стали большей толщины. Альтернативой может стать создание корпуса и топочной камеры котла из огнеупорного кирпича.

Если нет возможности создать внешний корпус агрегата из стали необходимой толщины, рациональным решением станет кирпичный твердотопливный котел . Футеровка огнеупорным кирпичом позволит создать просторную, удобную и устойчивую к высоким температурам камеру сгорания.

Сооружение камеры сгорания из огнеупорного кирпича с размещением внутри теплообменника

Выбор котла с конструкцией приемлемой сложности необходимо делать после анализа технического исполнения и объективной оценки своей компетенции и возможностей. При наличии сомнений, чтобы исключить вероятность неоправданной порчи материала, лучше отдать предпочтение агрегату простой, понятной по чертежам конструкции — даже такой твёрдотопливный котёл способен обеспечить дом теплом в холодное время года.

Основные требования к конструкции самодельного отопителя

В классическом виде нагревательный агрегат, от которого будет работать домашнее отопление, состоит из следующих элементов:

• топочная камера (бункер) для сжигания дров, угля, топливных брикетов;
• колосники, через которые осуществляется подача в камеру сгорания воздушной массы;
• теплообменник трубчатого типа или накопительная емкость для котловой воды;
• дымовая труба для вывода наружу продуктов горения топлива;
• регулятор тяги.

Важное требование, которое придется учитывать ещё на стадии проектировании котла, это размеры топочной камеры. Топка автономного твердотопливного котла должна быть просторной, вместительной. Конструкция камеры сгорания рассчитывается таким образом, чтобы помещенное в нее топливо сгорало полностью без дополнительного перемешивания. Кирпичные котлы в этом плане предпочтительнее, так как кирпич имеет меньшую теплопроводность, что обеспечивает в керамической топке более высокую температуру горения, чем в металлическом агрегате.

Топочная камера должна быть устроена таким образом, чтобы максимально концентрировать тепловую энергию на нагреве теплообменника.

Топка из стали котла на твёрдом топливе

Следующим, не менее важным аспектом при конструировании нагревательного оборудования, является теплообменник твердотопливного котла. От конструкции этого элемента, качества материала и исполнения зависит КПД котельного оборудования. Название теплообменника определяется материалом его изготовления — чугунный или стальной. Теплообменные змеевики этих агрегатов — трубчатые конструкции с вертикальным или горизонтальным расположением труб в обиходе часто называют водяными рубашками.

Чугунные теплообменники рассматривать не будем, так как это литая конструкция, изготовление которой в домашних условиях невозможно. Однако можно использовать готовые узлы из чугуна, снятые со старых агрегатов, демонтированных в силу каких-то причин. Такая замена распространена, когда выполняется модернизация твердотопливного котла или его ремонт.

Для изготовления стального теплообменника используют толстостенные трубы. Нужную конфигурацию трубе придают её гибкой под нагревом либо использованием отводов или полуотводов соответствующего диаметра, соединяемых с фрагментами змеевика электросваркой.

Схема установки змеевика для твердотопливного агрегата традиционного типа даст полное представление о том, как должен выглядеть теплообменник и в каком положении лучше его установить.

Эскиз одного из вариантов расположения трубного теплообменника в корпусе: виды сбоку

Поэтапное изготовление котла на твердом топливе. Тонкости и нюансы

Самый экономичный самодельный твердотопливный котел сделать вам не удастся, однако создать вполне пригодный для обогрева и горячего водоснабжения отопительный аппарат можно. Дело в том, что сборка промышленных изделий выполняется на высокоточном промышленном оборудовании из специально подобранных материалов с соблюдением технологических параметров. В основе каждой заводской модели котла лежат точные тепловые расчеты. Возможности работы в домашних условия несоизмеримо скромнее производственных, поэтому при выборе модели, подлежащей изготовлению, надо исходить из существующих реалий, в том числе, своего личного потенциала как монтажника.

Инструментарий и материалы

Имея чертеж и спецификацию обогревательного агрегата, можно определиться с перечнем необходимого инструмента. Хотите ли вы сделать большой котел или планируете собрать маленький отопительный прибор для дачи на твердом топливе своими руками, список приспособлений будет приблизительно одинаков.

Комплект инструмента для самостоятельного изготовления твёрдотопливного обогревательного агрегата

Для работы потребуется следующий инструмент и приспособления:

• сварочный аппарат;
• малая болгарка с отрезным и шлифовочным дисками (защитные очки);
• электродрель со свёрлами по металлу;
• газовые ключи №№1,2;
• молоток;
• набор рожковых или накидных ключей и отвёрток;
• пассатижи;
• угольник на 90 град.

Основной материал при изготовлении — сталь, толщина которой для котла должна быть не меньше 5 мм, для колосников — от 7 мм.

Кроме того, понадобятся:

• стальной уголок 50х50 — для каркаса котла;
• листовая нержавеющая сталь — при наличии в конструкции накопительной ёмкости;
• стальные толстостенные трубы диаметром 32- 50 мм — для изготовления теплообменника-змеевика.

Полный перечень материалов и их расход составляется предварительно на основании технических чертежей.

Изготовление корпуса и теплообменника

Корпус котла, зачастую выполняющий и роль топочной камеры, является основой всей конструкции. Для снижения деформаций стенок под воздействием высокой температуры, ограждающие конструкции топки изготавливаются двухслойными с засыпкой между слоями сухого просеянного песка, играющего роль фиксатора геометрии. Наружные и внутренние оболочки топки выполняются каркасными, что также повышает жёсткость конструкции. Кроме того, для увеличения прочности стенки камеры сгорания снаружи можно обшить стальным уголком или профилем в виде рёбер жёсткости.

Изготовление корпуса твёрдотопливного котла сваркой заготовок из листовой стали

На передней стенке болгаркой или газовым резаком согласно чертежа вырезаются два проёма — для дверцы бункера и подзольника.

Совет! Перед резкой листовой стали необходимо мелком произвести разметку будущих проёмов с выполнением отверстий малого диаметра (3-4 мм) по углам.отверстий — это позволит выполнить резку с большей точностью.

После окончания резки заготовок из листовой стали и профиля для корпуса можно приступать к созданию теплообменника. Используем нарезанные водопроводные трубы, которые путем сварки соединяются в единый герметичный контур. Главная задача — создать герметичный проточный фрагмент максимальной протяжённости для увеличения площади нагрева трубы.

Как сделать теплообменник, правильно расположить трубы и выполнить сварку, рассказывает предлагаемое вашему вниманию видео.

Сборка

По готовности всех элементов конструкции приступают к сборке, которую лучше выполнять по месту монтажа агрегата — иногда габариты и вес готового устройства не позволяют переместить его со сборочной площадки на место окончательного размещения.

Чаще всего установка котла производится на специально сооружённый бетонный фундамент с креплением агрегата сваркой к закладным деталям — анкерам. Монтаж начинают с установки каркаса, после чего выполняют его оборудование комплектующими и листами обшивки. Все сварные соединения выполняются с устройством фасок и обработкой сварных швов — удаление шлака и шлифовка.

На заметку: После сборки корпуса выполняют тщательную визуальную проверку его герметичности, по результатам которой производится дополнительная проварка швов.

В готовый корпус устанавливаются колосники (стальная решетка) и теплообменник, который сваркой подключают к контуру отопления Во время монтажа змеевика важно выполнить проектный угол его наклона, иначе будут созданы препятствия естественной циркуляции теплоносителя в контуре.

Корпус твёрдотопливного котла на стадии устройства наружных рёбер жёсткости

Важно! Изготовление накопительной ёмкости из нержавеющей стали с врезкой её в контур лучше доверить профессионалам, так как работа с этим материалом требует специального оборудования и практических навыков.

По окончании сборки котёл для защиты от коррозии окрашивается двумя слоями жаростойкой краски с предварительной подготовкой поверхности.

Термостойкая краска Ecoterra для покрытия поверхностей, работающих в условиях высоких температур

Изготовленный самостоятельно обогревательный котёл отличается долговечностью и простотой ухода, которая заключается в периодической очистке от золы топки и уходе за дымоходом.

Заключение

После окончания сборки и комплектации агрегата всеми необходимыми элементами выполняют его опрессовку водой под давлением, по результатам которой производят устранение дефектов, а затем — комплекс пусконаладочных работ. Не стоит пренебрегать и установкой регулятора тяги, который облегчит эксплуатацию твёрдотопливного котла в различных погодных условиях.

Монтаж и подключение твердотопливного котла в частном доме

Из-за приличных размеров и веса отопительные агрегаты, сжигающие твердое топливо, выпускаются только в одном исполнении — напольном. Зато перед монтажом не нужно получать каких-либо разрешений, главное — соблюсти элементарные правила безопасности и удобства обслуживания. Этот вопрос мы и обсудим в данной публикации: рассмотрим, как правильно делается установка твердотопливного котла и подключение к водяной системе отопления частного дома.

• 1 Инструкция по монтажу дровяного котла
  • 1.1 Где лучше поставить ТТ-котел
  • 1.2 О подготовке помещения
  • 1.3 Как сделать вентиляцию в котельной
  • 1.4 Видео: варианты размещения отопительного агрегата
• 2 Монтируем теплогенератор и дымоход
• 3 Подключаемся к системе отопления
• 4 Заключение

Инструкция по монтажу дровяного котла

Независимо от того, какую разновидность ТТ-котла вы купили – прямого горения, пиролизный или пеллетный, порядок установки остается неизменным и состоит из таких этапов:

Идеальная котельная от нашего эксперта Владимира Сухорукова. Тяжелое оборудование стоит прямо на бетонном полу

Примечание. В зависимости от модели дровяного либо угольного котла может понадобиться присоединение к электрической сети.

Первые 3 пункта списка относятся к подготовительным работам, что вовсе не умаляет их значимости. Если неправильно выбрать месторасположение агрегата и не предусмотреть нормальной вентиляции, то возникающие проблемы вам придется решать в процессе эксплуатации, посреди отопительного сезона. Так что предлагаем разобрать каждый пункт в отдельности.

Для верного подбора источника тепла по мощности рекомендуем сделать расчет тепловой нагрузки на отопление, воспользовавшись подходящей методикой.

Где лучше поставить ТТ-котел

Примечательно, что ни в одной стране бывшего СССР по сей день не разработано конкретного нормативного документа, регламентирующего монтаж котлов на твердом топливе в частных и многоквартирных домах. Основная часть требований изложена в СНиП «Отопление и вентиляция», отдельные нормы встречаются в документе СНиП 31–02-2001 «Одноквартирные дома» (для России) и в прочих разрозненных актах.

Пример установки пиролизного теплогенератора с удобным доступом к расширительному баку и дымоходу

Справка. Многие интернет-ресурсы отсылают нас читать громадный СНиП «Котельные установки», не учитывая, что его действие распространяется на теплогенераторы мощностью свыше 360 кВт (п. 1.2). Другие предлагают нам руководствоваться правилами для газовых отопителей. Оба варианта ошибочны: требования к размещению бытовых ТТ-котлов не столь жесткие.

Мы проанализировали нормативную документацию, касающуюся размещения дровяных водогрейных отопителей, прибавили к ним практический опыт наших экспертов и составили перечень рекомендаций по расположению агрегата:

Совет. Перед тем как приобрести и установить котел длительного горения типа Stropuva, сопоставьте его высоту с помещениями. Обдумайте расположение другого крупногабаритного оборудования – теплоаккумулятора, буферной емкости и бойлера косвенного нагрева.

В топочных малой площади придвигайте котел необслуживаемой стороной к одной из стен (минимальный отступ – 10 см), а сзади оставьте проем шириной не меньше 250 мм, как сделано на фото.

О подготовке помещения

Что необходимо сделать, перед тем как установить ТТ-котел в предназначенное помещение дома:

• предусмотреть основание и при необходимости отлить бетонный фундамент;
• пробить в стене отверстия для дымоходной трубы и вентиляции;
• стены и полы, построенные из горючих материалов, защитить от возгорания листами металла, асбестоцемента, базальтового картона или минерита.

Рекомендация. Если в топочной сделано только освещение, то подведите туда электрическую линию от розеточной сети. Все равно придется запитать циркуляционный насос, а то и автоматику нового теплогенератора.

Деревянную обшивку стен и пола отдирать не обязательно. Если котел придвинут к горючей стене ближе, чем на 38 см, закройте последнюю одним из перечисленных выше материалов. Такой же лист уложите на пол снизу и перед ТТ-котлом с выступом на 80 см. Это защита от вылетающих из открытой дверцы частичек жара.

По поводу фундамента, требуемого всеми производителями в инструкции по эксплуатации, дадим такие рекомендации:

Маломощные отопители весом до 200 кг спокойно ставьте на цементную стяжку. Если она устроена правильно, то без проблем выдержит такую нагрузку.

Пиролизный котел Atmos 90 кВт с чугунным теплообменником нужно ставить на железобетонное основание

Схема устройства фундамента под тяжелый дровяной котел

Совет. Небольшие ТТ-котлы допускается размещать на деревянном полу. Но сначала вам придется усилить этот участок своими руками, установив дополнительные лаги из бруса минимальным сечением 100 х 50 мм.

Если в котельной планируется ставить бак – аккумулятор и прочее тяжелое оборудование, нет смысла заливать фундаменты для каждой единицы. Сделайте промышленные полы – бетонную стяжку высотой 12 см с армированием металлическими стержнями диаметром 8—14 мм. Свяжите проволокой сетку с размерами ячеек 20 х 20 см и уложите ее на подушку из утрамбованного щебня, как показано на видео.

Как сделать вентиляцию в котельной

Воздухообмен в топочной организуется с целью:

• обеспечить твердотопливному котлу нужное количество воздуха на горение;
• выбросить наружу дымовые газы, случайно попадающие из топливника в помещение;
• компенсировать удаленный воздух таким же количеством притока.

Для справки. Чтобы полностью сжечь 1 кг древесины, необходимо подать около 4.6 м³ воздуха. Горение 1 кг каменного угля потребует от 8 до 9 м³ в зависимости от сорта и качества.

Организовать приточно-вытяжную вентиляцию в котельной с твердотопливным агрегатом вам помогут следующие рекомендации:

Сечение вытяжки рассчитывайте укрупненно: тепловую мощность отопителя умножьте на 8 и получите площадь проема в см².

Пример. Для котла 25 кВт сечение составит 25 х 8 = 200 см² или 0.02 м². Размеры вытяжного проема определить несложно – 10 х 20 см (0.1 х 0.2 м). Для притока возьмите решетку 15 х 20 см.

Видео: варианты размещения отопительного агрегата

Монтируем теплогенератор и дымоход

Как таковой монтаж котла отопления на пол или фундамент сложности не представляет – агрегат надо выставить в проектное положение и выровнять по вертикали за счет регулируемых ножек либо металлических подкладок. Скрупулезно выдерживать соосность дымоходного патрубка и отверстия в стене необязательно: они без проблем совмещаются за счет поворота колен.

Важный момент. Чтобы во время эксплуатации не возникало проблем с образованием конденсата, дымоход дровяного отопителя настоятельно рекомендуется собирать из утепленных труб – сэндвичей. Второй вариант – изготовить дымоход своими руками: взять обычную трубу и обшить ее базальтовым волокном.

Проще всего смонтировать наружный дымоходный канал приставного типа. То есть, прикрепить трубу вертикально к стене и присоединить газоход от ТТ-котла через тройник. В деревянном доме проход сквозь наружную стену или перекрытие для вывода на кровлю выполняется с соблюдением правил пожарной безопасности по следующей технологии:

Вырежьте в перегородке квадратный проем, чьи размеры больше внутренней дымоходной трубы на 38 см в каждую сторону. Например, если диаметр канала равен 100 мм, а толщина утеплителя сэндвича составляет 5 см, то размер проема выйдет 100 + 380 х 2 = 860 мм.

Примечание. Сквозь стену из кирпича или пеноблока дымоход прокладывается с применением стальной гильзы и уплотнения.

Дальше перечислим требования, которые необходимо выдержать при монтаже дымоходного канала:

• число поворотов трубы – не более трех, минимальная высота (считается от колосниковой решетки котла) – 5 м;
• секции (модули) стыкуются между собой таким образом, чтобы конденсат мог стекать внутри трубы, а дождь – снаружи;
• горизонтальную часть монтируйте с небольшим уклоном в сторону теплогенератора;
• в нижней части установите ревизионный люк и сборник для конденсата;
• чтобы не пришлось пересекать кровельный карниз, обойдите его трубой с использованием двух колен 30°;

Чертеж газохода, прокладываемого от котла внутри дома с выходом через кровлю

Правильная установка и сборка модульного дымохода отражена на двух схемах подключения, где показана наружная и внутренняя прокладка сквозь перекрытие.

Минимальная высота оголовка трубы в зависимости от расстояния до конька крыши

Важное замечание. Проследите, чтобы оголовок дымоходного канала не оказался в зоне ветрового подпора крыши вашего или соседнего дома. Чтобы тяга была устойчивой, поднимите трубу до отметки, показанной выше на схеме.

Подключаемся к системе отопления

Когда установка твердотопливного агрегата и монтаж дымохода завершены, переходите к обвязке котла. Здесь действует главное правило: в работающий теплогенератор (особенно с чугунным теплообменником) не должна попадать холодная вода. Тогда на стенках топливника от перепада температур образуется конденсат, превращающийся в вязкую корку после перемешивания с сажей.

Для справки. Липкий налет тяжело счищается, вдобавок он заметно снижает КПД твердотопливной установки.

Выделение конденсата при работе твердотопливного котла сводится к минимуму с помощью типовой схемы обвязки с байпасом и трехходовым клапаном, настроенным на фиксированную температуру теплоносителя 50 или 55 °С. Вода циркулирует по малому кругу до тех пор, пока не нагреется до указанной температуры, потом клапан начинает подмес холодной воды из системы отопления.

Все тонкости подключения котла на твердом топливе изложены в отдельной публикации. Там же приведены схемы обвязки отопителя с буферной емкостью и параллельными источниками тепла – газовым и электрическим.

Совет. Выполняя обвязку пеллетного котла, обратите внимание на присоединение блока управления и горелки. В изделиях европейских производителей встречается система автоматического пожаротушения, запитанная от водопроводной сети. Чтобы не наделать ошибок, перед монтажом пеллетного ТТ-котла стоит проконсультироваться с техническим специалистом данного бренда.

Ваша задача – установить запорную арматуру, расширительный бак для закрытой системы отопления и циркуляционный насос в соответствии со схемами, заполнить трубопроводную сеть и создать в ней давление около 1 Бар. Дальше – пробная растопка и проверка работоспособности. Полный комплекс работ по монтажу котла на дровах отражен в очередном видео:

Заключение

С одной стороны, установка твердотопливного водогрейного котла – процедура довольно простая в исполнении, жестких требований к ней не выдвигается и разрешений от чиновников не требуется. С другой стороны, процесс хлопотный и трудоемкий, связанный с тысячей мелких нюансов. Впрочем, у домовладельца всегда есть выбор: выполнить все работы самостоятельно или отдать какую-то часть (например, обвязку) обученному персоналу специализированной фирмы.

Самодельный ракетный котёл. Личный опыт

Выбираете энергоэффективные решения?

Обратите внимание на геотермальные тепловые насосы FORUMHOUSE

Геотермальный тепловой насос EU (старт/стоп)

Геотермальный тепловой насос IQ (псевдоинвертор)

Геотермальный тепловой насос IQ (инвертор)

Темы, посвящённые котлам, самодельным печам и отопительному оборудованию, пользуются неизменной популярностью на FORUMHOUSE. Это неудивительно. Ведь в связи с постоянным ростом цен на энергоносители, трудностями и дороговизной подключения к магистральному газу, многие задумываются о поиске альтернативы «голубому топливу».

Несмотря на большой выбор готовых заводских изделий, наши энтузиасты создают свои собственные конструкции систем отопления. Особый интерес представляет твердотопливный котёл, построенный пользователем нашего портала с ником Perelesnik. Он привлёк повышенное внимание, т.к. в основу его работы положен принцип действия ракетной печи. В этом материале мы расскажем об основных этапах разработки котла, предшествующих его строительству.

С чего всё началось

Прежде чем перейти к техническим особенностям котла, стоит заострить внимание на предыстории его строительства.

В мой дом заведён газ, но я периодически задумывался над тем, чтобы перейти на отопление твёрдым топливом. Останавливало лишь то, что газовое отопление было выгодно, и переход на дрова оказывался не рентабельным. Дом я отапливал электродным котлом мощностью 7 кВт, работающим в связке с кондиционером, который эксплуатировался «на обогрев». При сильных заморозках дом дополнительно подтапливался котлом, работающим на газе. И вот газ подорожал…

Прежде, чем иди и сразу покупать «нечто» под названием «твердотопливный котёл», Perelesnik начал изучать предмет. Он ознакомился с перечнем оборудования, предлагаемого в магазинах, посмотрел, как работают котлы у соседей, понял, какие наиболее частые проблемы возникают, изучил отзывы в Интернете.

После «мозгового штурма» появился список требований, которым должно отвечать устройство – с точки зрения Perelesnik-а:

• Возможность стабильной работы на мощности от 2 до 20 кВт. Это связано с особенностями климата в регионе проживания форумчанина. Зимой температура с месяц может держаться около 0°C, а потом резко на неделю упасть до -25…30°C. В осенне-весенний период температура находится в пределах +5…+10°C. Т.к. дом в межсезонье также нужно отапливать, но от котла не требуется максимальная мощность, нужен «гибко» настраиваемый аппарат.
• Котёл должен быть «всеядным», т.е. гореть в топке должно всё, что может гореть – дрова, топливные брикеты, уголь, отходы и т.д., включая влажное топливо.
• Конструкция котла должна предусматривать закладку поленьев диаметром до 20 см. Это уменьшит необходимость в колке дров.
• Должен работать с ночи до утра на одной закладке топлива. При сильном морозе количество полных закладок топлива не должно превышать трёх.
• Полная энергонезависимость. Устройство должно работать без необходимости его подключения к электрической сети. В случае обрыва проводов или отключения энергии, работу циркуляционного насоса (он должен прокачивать теплоноситель) обеспечивает резервная система питания.

Также среди основных требований к котлу перечислялось:

• высокий КПД, простая и недорогая конструкция дымохода;
• небольшое образование сажи и отложений (значит, отпадает необходимость в частой прочистке котла и увеличивается эффективность его работы);
• безопасность работы котла при любых режимах эксплуатации, жаростойкость узлов;
• возможность дозагрузки дров при рабочем режиме;
• удобство эксплуатации котла при его установке в жилом помещении;
• небольшой вес и габариты.

Самое интересное, что все эти требования планировалось «уложить» в бюджет, не превышающий 500 долларов, за исключением стоимости работы.

Достаточно лишь поверхностно ознакомится с требованиями, чтобы понять, что найти твердотопливный котёл, отвечающий всем пунктам списка, задача непростая. Поэтому Perelesnik решил идти двумя путями:

В ходе поисков и дальнейшего изучения информации, оба варианта отпали. Из-за технических особенностей: «капризности» работы на «мокрых» дровах, невозможности работы на малой мощности и т.д. не подошли пиролизные котлы длительного горения. Также не устроили «самоделки», найденные на просторах «всемирной паутины». Оставался третий вариант – на основе своих знаний и приобретённого опыта разработать конструкцию твердотопливного котла «под себя».

Ракетный котёл – теория

В ходе своих поисков Perelesnik наткнулся на ракетную печь, и эта конструкция его «зацепила».

Ракетная печь привлекла меня тем, что для её работы не требуется какой-то особый дымоход, можно сказать, что он и вовсе не нужен. У ракетной печи отличная тяга, причём без использования всяких вентиляторов. Её конструкция обеспечивает высокотемпературный дожиг печных газов. Она не требовательна к качеству топлива, эффективно работает на разных мощностях.

Дело оставалось за малым – сделать из печки котёл. Забегая вперёд, скажем, что от идеи до воплощения печи «в металл» прошёл почти год. Сюда вошло несколько месяцев на поиски оптимальной конструкции, расчёты, эксперименты. Непосредственно на изготовление котла ушло три месяца, но результат того стоил.

Удалось сделать устройтво, которое отвечало практически всем требованиям списка (за исключением того, что догружать топливо можно лишь тогда, когда предыдущая партия прогорит до состояния углей). Более того, удалось уложиться в планируемый бюджет, хотя для строительства внутренних частей и деталей котла использовалась «нержавейка» и применялась самодельная жаростойкая керамика.

Perelesnik разработал схему, на которой наглядно представлен принцип работы его котла.

Чтобы понять, почему за основу котла была выбрана именно ракетная печь, стоит заострить внимание на теоретической части.

Ракетные печи хорошо известны. Их строят энтузиасты и самодельщики по всему миру. Подкупает простота их конструкции, возможность обойтись без использования дорогих материалов, большая вариативность таких печей. Ракетная печь может быть как небольшой – походной (на них готовят еду), сделанной из кусков металлических труб и консервных банок.

А также большой, отопительной, с массивным теплонакопителем и встроенной лежанкой. Такая «ракета» отлично вписывается в дизайн современного коттеджа.

По словам Perelesnik, большую помощь в разработке его котла оказала книга американских авторов «Ракетные печи». В ней наглядно, и что самое главное – просто и доходчиво – объясняются базовые принципы самостоятельного строительства ракетных печей. Из этой книги также были заимствованы основные размеры и пропорции «сердца» ракетного котла – т.н. «J-трубы».

В «ракете» создаются отличные условия для горения. Топливо и печные газы сгорают полностью. Полученное тепло не «отбирается», пока не завершатся все реакции, и только затем оно используется.

Преимущества и плюсы «ракеты» – это производные от особенностей её конструкции. У ракетной печи, за счёт длинного вертикального и дополнительно утеплённого канала, увеличивается длина пути, которые проходят печные газы.

Газы, во время прохождения по удлинённому каналу, смешиваются с уже нагретым воздухом и приобретают температуру, которая наилучшим образом способствует всем процессам горения. Также сгорает углерод, который при недожоге откладывается в виде сажи.

За счёт большого температурного перепада, который возникает на входе и выходе канала вертикальной трубы, возникает мощная естественная тяга. Соответственно, отпадёт необходимость в строительстве высокого дымохода, который обеспечивает тягу в обычных печах.

Следует учесть, что газы, поступающие в дымовой канал, имеют высокую температуру. Чтобы выработанная печью энергия не вылетала «в трубу», нужно забрать часть этого тепла. Для этого к ракетной печи пристраивается лежанка, куда, по выложенным горизонтально кирпичным каналам, запускаются дымовые газы. Получается теплоаккумулятор. Второй вариант – печь дополняется водяной рубашкой. Отсюда уже рукой подать до твердотопливного котла.

Оттолкнувшись от этой базы, Perelesnik решил – надо делать котёл, работающий по принципу действия ракетной печи.

Всё, что мне осталось – это построить такой котёл. Для этого нужно рассчитать его размеры под требуемую мне мощность, подобрать все необходимые материалы и сделать такой «аппарат».

Об основных этапах строительства ракетного котла, с подборкой фотографий ключевых узлов, будет рассказано во второй части материала. Не пропустите!

А нетерпеливые читатели могут узнать всё о ракетном котле в теме, созданной пользователем нашего портала Perelesnik. На FORUMHOUSE можно знакомиться с пошаговым руководством по разработке системы отопления. Здесь представлены конструкции самодельных пиролизных котлов. На нашем портале есть статьи, где рассказывается, как дёшево отопить загородный дом», также представлен обзор самых популярных твердотопливных каменных печей. Посмотрите видео, где показывается, для чего нужен двухтопливный котёл.

Как сделать твердотопливные котлы своими руками виды, пошаговое руководство по монтажу

Современные твердотопливные котлы – это технологичные установки, которые позволяют качественно отопить частный дом, сэкономив при этом на ресурсах. В этой статье мы расскажем о том, как собрать котел на твердом топливе своими руками, и какие разновидности таких агрегатов бывают.

Каков реальный КПД твердотопливных котлов

Производители отопительного оборудования, в частности твердотопливных котлов, предлагают большой ассортимент продукции с различными характеристиками.

Исходя из конструкции котла на твердом топливе, все изделия можно разделить на такие группы:

• традиционные отопительные агрегаты;
• дровяные котлы с пиролизным типом горения (газогенераторные);
• длительного горения;
• пеллетные.

Традиционный котел на твердом топливе, самодельный в том числе, по внешнему виду напоминает печь или буржуйку с самыми необходимыми элементами – топочной камерой, дверцей, зольником и дымоходом. С помощью зольника можно регулировать тягу, открывая и закрывая заслонку. Такие конструкции считаются достаточно надежными, поскольку в них нет никаких технологичных элементов, например термодатчиков или градусников, автоматического блока управления или электроники. В данном случае основным элементом конструкции твердотопливного котла является теплообменник, передающий тепловую энергию теплоносителю. Теплообменник бывает трубчатым или изготавливается в виде емкости из сплошных стальных листов.

Есть, однако, и более сложные устройства, которые тоже можно отнести к традиционным. Они оснащены перегородками и дроссельными заслонками, чтобы тягу было удобнее регулировать, а горячий воздух проходил большее расстояние до момента выхода в дымовую трубу. Такие перегородки существенно увеличивают КПД котла, поскольку больше тепловой энергии передается теплоносителю, а не просто «вылетает в трубу». Нужно понимать, что КПД котла это очень важный показатель.

Для подобных котлов можно использовать практически любое топливо – дрова, уголь, пеллеты и даже мусор. Главное, чтобы оно было как можно суше. С точки зрения производительности котлы простых конструкций едва ли могут претендовать на 50 % КПД, а в большинстве случаев он составляет всего лишь 15-20 %. Проблема заключается в том, что топливо слишком быстро сгорает, не успевая передать всю тепловую энергию воде в теплообменнике. В результате, большее количество тепла просто выводится в дымоход или его избыток заставляет теплоноситель закипать. Например, дрова нужно добавлять в топку каждый час, а угля хватит на 2-4 часа, но все равно он сгорает с избытком энергии и большими теплопотерями.

Более экономными и производительными являются современные котлы с перегородками и дроссельными заслонками. В них температуру сгорания топлива можно регулировать, а одной загрузки топлива хватает на 8-12 часов. Поэтому КПД таких установок нередко достигает 80 %.

Котлы с пиролизным типом горения

Для пиролизных котлов также используется твердое топливо, в частности дрова, однако, принцип их работы кардинально отличается от описанных выше установок. Они способны намного дольше и эффективнее отапливать дом, а топливо расходуют более экономно. В связи с этим стоимость таких агрегатов примерно в 1,5-2 раза больше, чем остальных.

Секрет газогенераторных (пиролизных) котлов в том, что под воздействием высокой температуры и при недостатке воздуха древесина преобразуется в древесный уголь, выделяя пиролизный газ.

Для такой реакции необходима температура от 200 ℃ до 800 ℃. При этом выделяется большое количество энергии, которая просушивает дрова и нагревает воздух. Пиролизный газ по трубам перемещается в камеру сгорания, где при смешении с воздухом возгорается – так генерируется большая часть тепла.

Активные углероды участвуют в окислительных процессах при горении пиролизного газа, поэтому выходящий из трубы дым состоит преимущественно из углекислого газа и пара – содержание вредных компонентов ничтожно мало. К тому же, пиролизные котлы в принципе выделяют намного меньше дыма, чем классические установки. Поскольку топливо сгорает практически без остатка, газогенераторные котлы нуждаются в чистке довольно редко.

Стоит отметить, что довольно высокой температуры горения можно добиться даже при наличии сырых дров, однако, в таком случае производительность котла упадет практически вдвое, а значит, настолько же увеличится расход топлива.

Благодаря автоматике интенсивность горения в таком котле можно регулировать, чтобы экономить топливо и создать в помещении оптимальную температуру.

Обратите внимание, что изготовить пиролизный котел отопления на твердом топливе своими руками довольно сложно и очень опасно. В случае ошибок в сборке такая установка может взорваться.

Топливные агрегаты длительного горения

Идея создать своими руками твердотопливные котлы длительного горения наверняка многим покажется привлекательной. Прелесть таких конструкций в том, что закладывать дрова в них нужно лишь пару раз в сутки. Котел длительного горения отличается от традиционного агрегата тем, что в нем горение начинается с верхней части закладки топлива. При этом воздух в топливную камеру также подается сверху.

Схема котла длительного горения на твердом топливе предполагает наличие водяного контура вокруг его корпуса, поэтому вода в нем качественно прогревается на любом этапе процесса. Поскольку при работе котла горит не сразу вся закладка, а лишь верхний слой топлива, его хватает почти на 30 часов. Ряд универсальных твердотопливных котлов при использовании угля могут работать до 7 дней на одной закладке.

Данная конструкция не отличается конструктивной сложностью и не имеет каких-либо точных приборов, нуждающихся в подключении к электричеству. Поэтому цена на них вполне приемлема для потребителя. К тому же, собрать по готовым чертежам котел на твердом топливе своими руками вполне под силу домашнему мастеру. Можно сделать котел отопления своими руками и сэкономить немало денег.

Приведем несколько недостатков у данных конструкций. В работающий котел нельзя добавить топливо. Дрова для котла должны быть хорошо просушены (не более 20 % влажности) и распилены на небольшие поленья. Уголь можно применять только высокого качества, с малым содержанием шлаков. Кроме того, агрегаты данного типа ограничены по мощности – как правило, не более 40 кВт.

Еще одна разновидность котлов на твердом топливе – пеллетные агрегаты. Их отличие состоит в том, что в качестве топлива используются гранулы из отходов деревообработки. Большая часть промышленных моделей имеют особый бункер, из которого гранулы автоматически подаются в топку.

Чугунные и стальные конструкции – в чем отличия

Из какого бы материала ни был изготовлен котел, очень важно, чтобы он соответствовал основным эксплуатационным характеристикам. Разберемся в них более подробно.

В первую очередь стоит обратить внимание на материал теплообменника – чугун или сталь. Если вы хотите воспользоваться готовой схемой твердотопливного котла – своими руками чугунный теплообменник сделать вряд ли получится. Такая работа требует как специального оборудования, так и особых знаний и умений. Поэтому можно приобрести готовые секционные конструкции, которые перед транспортировкой разбирают, а на месте снова собирают.

Чугунным теплообменникам свойственно покрываться сухой ржавчиной – особой пленкой, защищающей стенки агрегата от разрушения. Кроме того, влажная ржавчина также образуется намного медленнее, чем обусловлен длительный срок эксплуатации чугунных изделий – от 10 до 25 лет. Среди прочих преимуществ чугунных теплообменников можно назвать отсутствие необходимости в частом и сложном обслуживании. Чистка таких устройств требуется нечасто, да и нагар практически не снижает КПД котла. В случае необходимости ремонта или усиления мощности агрегата нужно лишь заменить дефектные секции или увеличить их число.

Недостатки чугунных изделий таковы:

• большая масса котла предполагает наличие отдельного фундамента;
• затруднения в процессе сборки и высокие затраты на транспортировку;
• чувствительность к термическим ударам – чугун не любит перепадов температур, поэтому контакт горячей поверхности с холодными дровами или холодной водой может быть губительным для него;
• большая тепловая инерционность – на разогрев котла требуется длительное время, но и его последующее остывание происходит медленно.

Что касается стальных изделий, то они менее чувствительны к перепадам температур и не боятся контакта с холодными объектами. Это свойство позволяет при сборке котлов отопления на твердом топливе по чертежам оборудовать их чувствительными автоматическими элементами. А благодаря небольшой инерционности такие агрегаты быстро прогреваются и остывают – это позволяет регулировать температуру воздуха в доме. При этом, можно сделать чертеж твердотопливного котла длительного горения своими руками, что позволит учесть все нюансы.

По внешнему виду котлы из стали – это сплошные сварные агрегаты, которые довольно сложно перевозить, хотя и чувствительность к механическим повреждениям у них намного ниже аналогов из чугуна.

Возможность ремонта стальных котлов с точки зрения некоторых специалистов весьма сомнительна. Отремонтировать, равно, как и сварить котел своими руками по чертежу в домашних условиях довольно непросто, со временем на швах в нем могут образовываться течи. Справедливости ради, отметим, что все зависит от навыков работника в работе со сварочным аппаратом. Но выполнить ремонт чугунного теплообменника все же проще – требуется только замена секций.

Как правило, котлы с чугунными теплообменниками являются энергонезависимыми, стоят недорого, поэтому они могут стать достойной альтернативой уже установленному отопительному оборудованию в случае отключения электричества. Циркуляция теплоносителя в таких агрегатах происходит естественным путем, без применения насоса. Однако монтаж батарей нужно выполнять так, чтобы вода по трубам при нагревании свободно перемещалась по трубам под воздействием давления в котле.

Сборка котла по готовому проекту

Проще всего будет построить своими руками твердотопливный котел из кирпича. Его конструкция популярна и не требует сложных расчетов. Использовать такой котел можно сразу в нескольких целях, поэтому устанавливают их преимущественно на кухнях. Примечательно, что самостоятельно собрать такой агрегат смогут даже новички.

В процессе работы понадобится болгарка, сварочный аппарат с электродами, листовая сталь, кирпич, материалы для печного раствора, трубы и металлические уголки. Тем, кто никогда не держал в руках сварку, лучше всего выполнить резку деталей по чертежу котла на твердом топливе, а сварочные работы перепоручить профессионалу. Это важно, так как качество швов напрямую влияет на долговечность котла.

Положительный момент самостоятельного сооружения отопительного оборудования состоит в том, что можно подобрать размер твердотопливного котла и топки, а также рассчитать его мощность под конкретные нужды. Кроме того, в нем можно предусмотреть варочную поверхность или кирпичный свод, чтобы тепло аккумулировалось в процессе горения дров, а затем перераспределялось в систему отопления.

Теплообменник чаще всего делают прямоугольным, используя для этого прямоугольный профиль и трубы сечением 40-50 мм. Благодаря профилям облегчается стыковка труб, а швы получаются более прочными.

Пошаговая инструкция сооружения котла на твердом топливе

Итак, весь процесс, как сделать котел своими руками по чертежам, можно разделить на несколько последовательных этапов:

Как повысить производительность котла

Самостоятельно собранный твердотопливный котел, как правило, отличается существенными теплопотерями, связанными с уходом тепла в дымовую трубу. Причем чем прямее и выше дымоход, тем больше теряется тепла. Выходом из положения в данном случае будет создание, так называемого, отопительного щита, то есть дымохода изогнутой формы, который позволяет передать больше тепловой энергии кирпичной кладке. Кирпич, в свою очередь, будет отдавать тепло воздуху в помещении, обогревая его. Нередко такие ходы устраивают в стенах между комнатами. Однако подобный подход осуществим только, если котел расположен в подвале или на цокольном этаже, либо при условии постройки громоздкого многоступенчатого дымохода.

Как вариант, повысить эффективность котла можно, если вокруг дымовой трубы смонтировать водонагреватель. В данном случае тепло уходящих газов будет нагревать стенки дымохода, и передаваться воде. Для этих целей дымоход можно сделать из более тонкой трубы, которую встроить в трубу большего сечения.

Наиболее эффективным способом повысить КПД твердотопливного котла будет установка циркуляционного насоса, принудительно перекачивающего воду. Это позволит повысить производительность установки примерно на 20-30 %.

Безусловно, сконструировать котел нужно так, чтобы теплоноситель мог циркулировать самостоятельно, если в доме отключили электричество. А при его наличии насос позволит ускорить прогрев дома до комфортных температур.

Изготовление твердотопливного котла своими руками

Как бы то ни было, но в России остается немало частных домов, которые отапливаются при помощи угля и дерева. Едва ли существуют существенные отличия между твердотопливным котлом и обычной печью. Да и КПД их, если честно, приблизительно одинаковые. Поэтому твердотопливный котел своими руками изготовить достаточно легко – для этого потребуются некоторые подручные материалы и инструменты, которые есть дома у каждого.

Но это еще не все. При желании вы сможете внести некоторые усовершенствования в конструкцию для обогрева дома и приготовления пищи. Благодаря этому вы повысите эффективность котла, что позитивным образом скажется на отопительных расходах. В этой статье вы найдете детальное описание принципа работы котла, а также технологии его изготовления собственными руками. Благодаря всему этому процедура изготовления пройдет намного проще.

О том как расчитать мощность отопительного котла читайте в этой статье

• 1 Конструкция и принцип работы
• 2 Видео руководство
• 3 Технология изготовления своими силами и чертеж твердотопливного котла
  • 3.1 Этап 1. Детали для корпуса
  • 3.2 Этап 2. Теплообменник и резервуары для воды
• 4 Сборка и схема работы

Конструкция и принцип работы

Как уже отмечалось ранее, подобного рода оборудование имеет массу схожих черт с обычными печами. Вместе с тем, есть и масса отличий, все они преимущественно касаются способа теплоотдачи в дом. Итак, ниже приведены основные составляющие классического котла на твердом топливе.

• Бокс, в котором сжигается твердое топливо. Он оборудуется специальными колосниками, которые предназначаются для подачи необходимого количества воздуха.
• Необходимое число дроссельных заслонок, которые будут перекрывать каналы после того, как угаснет пламя, и контролировать силу воздушной тяги.
• Резервуар для воды. Вода будет служить теплоносителем в нашей отопительной системе. Также это может быть трубчатый теплообменник.
• И куда же без дымохода. Он предназначен для создания тяги, необходимой для вывода продуктов горения твердого топлива наружу.

Также желательно использовать в отопительной системе специальные термоаккумуляторы, которые необходимы для равномерного распределения тепла по всей площади отапливаемого помещения. Это еще одна металлическая емкость определенного размера, которая монтируется на твердотопливный котел своими руками и занимается накоплением тепловой энергии во время активной топки. Когда топка временно прекращается, теплоноситель начинает циркулировать по магистралям и нагнетать воздух.

Еще один «бонусный» резервуар, который устанавливается над термоаккумулятором и представляет собой накопитель горячей воды, предназначенной для хозяйственных нужд. Это отнюдь не обязательная составляющая отопительной системы – она необходима больше для того, чтобы создать на даче максимально комфортные условия для жизни.

До того как приступить непосредственно к работе, составьте точные чертежи как самого котла, так и всей отопительной системы. Но для того чтобы площадь жилого помещения использовалась максимально рационально, к каждой отопительной системе требуется сугубо индивидуальный подход.

Важно! Не так давно для облегчения нашей жизни были разработаны автоматические котлы на твердом топливе.

Видео руководство

Необходимые инструменты и материалы

Для того чтобы собственноручно изготовить твердотопливный котел, вам потребуется следующее:

• Песок из реки или карьера, просеянный (предварительно обработанный, но об этом несколько позже);
• Лист стали с толщиной не меньше пяти миллиметров;
• Лист нержавейки, из которого вы сделаете термоаккумулятор и резервуары для хозяйственных нужд;
• Железный уголок;
• Дроссельные заслонки, используемые в печах;
• Чугунная решетка;
• Металлические двери, которые установите на бункер для топки и для золы;
• Стальные трубы, диаметр которых должен быть разным.

Для покупки всех этих материалов желательно обратиться в одну из строительных компаний, занимающихся металлопрокатом. Стоимость материалов у них, как правило, во многом зависит от объема. Следовательно, если вы купите все из списка в одном месте, то можно рассчитывать на некоторую экономию вашего бюджета.

Изучив приведенный в статье чертеж, вы, наверно, и сами догадались, что придется проводить и сварочные работы. Таким образом, получается следующий перечень инструментов.

• Сварочный аппарат (желательно инверторный, но можно и любой другой), который можно эксплуатировать в домашних условиях.
• Приборы для проведения измерений – строительный уровень, рулетка, различные уголки.
• Некий отрезочный инструмент, имеющий высокую мощность и именуемый в народе «болгаркой».

Как видим, все необходимые инструменты достать достаточно сложно, так что никаких проблем с этим, пожалуй, не будет.

Важно! Надеемся, это очевидно, что человек должен владеть соответствующими навыками и знаниями для проведения данного рода работ (сварки). Также ему нужно знать, как пользоваться режущими инструментами.

Технология изготовления своими силами и чертеж твердотопливного котла

Если детально разобраться в проблеме того, каким образом изготавливается твердотопливный котел своими руками, то становится очевидным факт, что ничего особенно сложного в этом нет. Разумеется, если грамотно организовать весь рабочий процесс. Желательно проводить работы в месте, где можно разместить рабочий стол – например, в специально оборудованной мастерской. Детали делаются на верстаке.

Этап 1. Детали для корпуса

Как мы уже рассматривали ранее, главным элементом любого отопительного котла является топка. Для изготовления топки вам потребуются только качественные материалы, способные выдерживать критические температуры – ведь в ней она нередко превышает тысячу градусов. А теперь поэтапно рассмотрим, как вы будете изготавливать непосредственно корпус котла.

• Если вы не смогли найти жаропрочную сталь, то можете взять и простую, но при этом позаботьтесь о двойных стенках, дабы узел получился максимально долговечным. Каждая из стенок вырезается из стального листа с помощью углового шлифовального прибора.
• Как известно, на чертеже котла должны быть все необходимые размеры, которые вы перенесете на металлопрокат, используя длинную линейку и измерительные инструменты. Но стенки – это еще не все, что вам предстоит вырезать, позаботьтесь также о ребрах жесткости, которые нужно сделать из профильной стальной трубы. Уголок нам потребуется для того, чтобы усилить стыки между всеми элементами конструкции.
• Проделываете квадратное отверстие в передней стенке корпуса, оно должно в точности соответствовать размерам дверцы бункера для топки и для золы.

Важно! Для того чтобы сделать квадратное отверстие необходимых нам размеров, для начала нанесите на сталь разметку, затем посредством электродрели проделываете отверстия по углам. После этого делаете сквозной прорез, используя угловой шлифовальный аппарат, и ведете его (прорез) из центра в направлении к краю. Благодаря этому вы сумеете избежать того, что лист стали повредится при работе.

Этап 2. Теплообменник и резервуары для воды

Если вы хотите получить эффективный твердотопливный котел своими руками, то вам следует позаботиться и о том, чтобы он был оснащен парой резервуаров для воды. Для их изготовления используйте приготовленный ранее лист нержавеющей стали. Вырезаем из него прямоугольники необходимых нам размеров и свариваем их между собой. Как уже говорилось, для проведения сварочных работ требуется не только специальное оборудование, но и соответствующая квалификация. В этом плане можно не рисковать и обратиться за помощью в специальную мастерскую, где опытные профессионалы сами изготовят резервуары для воды.

Что же это такое – теплообменник? По сути, это комплект обычных труб, используемых в водопроводах. Их необходимо сваривать между собой таким образом, дабы в итоге они образовались своего рода проточный цикл, имеющий предельно возможную внешнюю площадь. Благодаря этому вы сможете добиться наиболее эффективной теплоотдачи между сгораемым топливом и теплоносителем.

Сборка и схема работы

Мы не говорили об этом, но еще одной чертой отопительных котлов является то, что в их конструкции очень много металла. Следовательно, такие котлы будут много весить. Именно по этой причине процедуру сборки следует проводить только там, где в будущем будет находиться котел.

Для начала делаем фундамент под будущий котел, используя для этого специальный жароустойчивый кирпич. Когда раствор высохнет, устанавливаем на фундамент днище бункера для золы. Далее по периметру днища поочередно ставим внутренние стенки отопительного котла и привариваем их.

У нас имеется готовый корпус. Внутри него привариваем специальные направляющие, к которым в дальнейшем будут крепиться обменники тепла и колосники. На внешнюю часть бункера привариваются ребра жесткости, изготовленные из металлического прямоугольного профиля. Ребра должны быть установлены вертикально.

Собственно, на этом практически все, наша процедура изготовления котла плавно приблизилась к своей завершающей стадии. Осталось только смонтировать и установить верхнюю плиту и оставшиеся наружные стенки.

Между этими стенками следует засыпать заранее приготовленный песок, который будет выполнять в конструкции сразу две функции:

• Защищать стены камеры сгорания от того, чтобы они не перегревались и быстро не прогорали.
• Выполнять функцию дополнительного теплового аккумулятора.

Важно! Несколько слов о песке, который будет засыпаться. Для этого необходимо использовать хорошо промытый песок, в котором нет грязи или органических элементов. Еще до начала работы его следует прокалить на пламени – именно так вы сможете выжечь из него всю наличествующую органику. Если вы не сделаете подобную процедуру заранее, то в процессе эксплуатации котла будет образовываться характерный неприятный запах.

Устанавливается верхняя плита. Все изготовленные емкости из нержавеющей стали устанавливаются сверху на плиту и подключаются к соответствующим контурам системы. Вот теперь точно все. Осталось лишь поставить на место дверцы обеих бункеров и попробовать запустить твердотопливный котел отопления своими руками.

В качестве небольшого заключения

Итак, мы с вами попытались разобраться с тем, как сделать и установить твердотопливный котел, не прибегая к услугам профессионалов. Мы предложили вам некоторые инструкции и рекомендации касательно технологии изготовления, а также материалов, необходимый при работе. Если вы будете в точности следовать всем нашим инструкциям по собственноручному изготовлению отопительного прибора, то в итоге вы получите максимально экономичный котел, который к тому же будет очень недорого стоить. Такой котел, работающий на твердом топливе, способен обеспечить комфортные условия проживания, при котором перепады ночных и дневных температур практически не будут заметными.

Твердотопливный котел своими руками

Проблема выбора вида отопления частных домов волнует многих российских жителей. Одним из самых эффективных, и в то же время экономичных вариантов является отопление жилища при помощи твердотопливного котла. Этот котел представляет собой чугунный или стальной теплогенератор, который работает за счет сгорания угля, дров, торфа или пеллетов. Пеллеты-это особые топливные капсулы, используемые в автоматических твердотопливных котлах и отличающиеся экологичностью и пожаробезопасностью.

Виды твердотопливных котлов

В зависимости от используемого топлива теплогенераторы подразделяются на энергозависимые и те, что не зависят от электричества. Энергозависимые котлы работают на пеллетах и имеют электрический поддув, нагревающий воздух. Во втором случае подразумеваются обычные чугунные теплогенераторы, работающие на угле, торфе или дровах.

Котлы, выделяющие тепло за счет сгорания топлива, можно изготовить своими руками. Конечно, всегда есть возможность приобретения готового твердотопливного генератора в магазине, но смастерить его самостоятельно намного выгоднее. Да и получится он не хуже заводского, если правильно следовать инструкциям. В качестве корпуса, в котором будут располагаться трубы, можно использовать газовый котел, уже отживший свой век. Если его нет под рукой, то в этом случае можно взять старую бочку из металла, в которой необходимо проделать отверстия. Через них нагретая вода будет поступать по трубам отопительной системы и возвращаться обратно в теплогенератор.

Такие котлы устанавливают как в горизонтальном, так и в вертикальном положении. Если теплообменник помимо своей основной функции будет использоваться также в качестве кухонной плиты, его необходимо устанавливать вертикально. Монтировать теплогенератор на стену, т. е. в горизонтальное положение лучше всего, если отапливаемое помещение небольшое и другого назначения, кроме как обогрева дома, у котла не будет.

По принципу работы все теплогенераторы можно разделить на:

• традиционные
• котлы длительного горения
• котлы, которые работают на топливных гранулах.

Делаем твердотопливный котел своими руками

Мы рассмотрим сборку вертикального твердотопливного котла с металлическим корпусом на кирпичном основании. Все размеры рассчитаны на дом площадью 90−100 квадратных метров со стандартной системой в виде 7 чугунных радиаторов и двухтрубной разводки. Для изготовления котла необходимо подготовить следующие инструменты:

• болгарка,
• газовый или сварочный резак,
• пассатижи и щипцы,
• дрель электрическая с набором сверл,
• рулетка и металлические угольники,
• специальная защитная маска для лица,
• строительный уровень.

Материалы для корпуса из металла:

• листы жаропрочной стали, имеющие толщину 4 ― 5 мм (если данная величина будет больше, то генератор будет нагреваться дольше, но и срок эксплуатации при этом увеличится),
• очищенный речной песок,
• огнеупорный или тугоплавкий кирпич,
• колосники,
• дверцы для зольного и топочного отверстия.

Материалы для внутренней части котла (теплообменника):

• трубы круглого профиля ― 8 штук длиной 800 мм и диаметром 50 мм (2), 4 штуки ― длиной 300 мм и диаметром 40 мм (3),
• трубы прямоугольного профиля ― 5 штук длиной 300 мм (1), 1 штука длиной 500 мм (б), все трубы диаметром 50 мм,
• отрезки труб ― 2 штуки (для передачи воды в систему отопления (4) и обратно (5)) — диаметром 50 мм и длиной 10 ― 15 см,
• небольшие кусочки металла размером 6×4 см для заделывания стыков.

Технология строительства твердотопливного котла

Для начала необходимо взять 4 прямоугольные трубы длиной 30 см, которые будут служить вертикальными основаниями теплообменника. В тех трубах, которые будут располагаться со стороны топки, необходимо вырезать по 4 отверстия диаметром 5 см в каждой при помощи газового резака. Таким образом, у вас должно получиться 8 отверстий. Образовавшиеся неровности нужно убирать болгаркой.

В тех вертикальных основаниях, которые будут в задней части котла, необходимо проделать 4 отверстия диаметром 400 мм и 4 отверстия по 500 мм со стороны соединения с передними вертикальными стойками. Таким образом, на каждой из этих труб должно быть по 8 отверстий.

Затем берем стояк прямоугольный формы длиной 500 мм и вырезаем в нем отверстие для трубы. Через него будет выводиться отработанная вода. В верхней части задней вертикальной стойки также проделываем отверстие для трубы, отвечающей за подачу воды в систему отопления дома.

Собираем переднюю часть теплообменника. Вертикальные основания ставим перпендикулярно поверхности, на них кладем оставшуюся неиспользованной трубу прямоугольного профиля и свариваем. Получившуюся конструкцию снизу соединяем с самой длиной трубой прямоугольной формы, в которой делали отверстия для откачки воды.

Соединяем заднюю часть теплогенератора. Вертикальные основания располагаем так же, как у передней части котла и свариваем с 4 трубами круглой формы как на рисунке.

Для следующего этапа понадобиться помощь кого-то со стороны. Соединяем переднюю и заднюю части теплогенератора между собой. Для этого продольные трубы подводим к отверстиям. Лучше всего, если один человек будет держать трубы, а другой сваривать их.

Теперь нужно присоединить трубы, необходимые для передачи воды в систему отопления и обратно. Для этого берем отрезки труб круглого профиля и привариваем их, как показано на рисунке. Имеющиеся стыки прямоугольных труб закрываем заготовленными кусочками металла.

Перед установкой теплогенератора проверяем его на прочность. Для этого выход из трубы для откачки воды закрываем пробкой. В отверстие, ведущее к отопительной системе дома, заливаем воду. Если протечек не будет, значит, котел полностью готов к установке в металлический корпус.

Переходим непосредственно к монтажу корпуса. Для этого необходимо взять листы жаропрочной стали и вырезать из них 8 стенок ― 4 боковые, 2 передние и 2 задние, каждая из которых должна иметь площадь 850×300 мм. Также вырезаете еще 2 пластины размером 450×450 мм, которые послужат в качестве днища и верхней плиты для котла. Работу выполнять нужно при помощи болгарки. Длину и ширину сторон отсчитываем линейкой.

В передней стенке проделываются 2 отверстия. Первая дверца будет располагаться на уровне колосника (это отделение предназначено для очистки котла от отходов, а также для поджигания топлива). Вторая необходима для загрузки дров или угля и вырезается немного выше. Для этого по нанесенной на металл разметке электродрелью просверливаем углы пластины. Затем болгаркой от центра листа к краям делаем сквозной порез. Таким образом, передняя стенка не будет повреждена.

Из оставшейся стали нарезаются небольшие пластины — ребра жесткости 80 см в длину.Полученный котел будет очень тяжелым. Поэтому рационально будет собирать его на том месте, где он потом будет стоять. Перед этим необходимо выложить кирпичный фундамент, на котором будет расположен котел. На кирпичи укладывают нижнюю пластину стального листа.

Далее по периметру днища в вертикальном положении ставят внутренние стенки будущего теплогенератора. Затем внутрь полученного корпуса кладутся колосники и изготовленный ранее теплообменник. Причем тепловую конструкцию необходимо установить так, чтобы труба для откачки воды была как минимум на 10 мм ниже, чем отрезок трубы для подачи воды. Это нужно для того, чтобы воздух в системе не застаивался, а вода лучше циркулировала,

Перед тем, как устанавливать внешние стенки котла, необходимо сделать слой между ними и внутренним корпусом в виде промытого песка, не содержащего органических соединений. Для удаления органики его необходимо прокалить на огне. В противном случае в процессе работы котла неприятный запах при сгорании топлива неизбежен.

С внешней стороны котла необходимо присоединить при помощи сварочного аппарата заранее подготовленные ребра жесткости. На верхнюю часть корпуса прикрепляется оставшийся металлический лист, и самодельный котел подключается к общей системе отопления дома через соответствующие контуры.

Устанавливаются дверцы в подготовленные для этого отверстия. Так как сверху котла нужно будет установить плиту с одной конфоркой, то дымовая труба будет располагаться не сверху, а сбоку. Ее необходимо ставить после завершения установки всего котла. Для установки подойдет керамический или металлический дымоотвод.

Теперь самодельный котел полностью готов к использованию. Также есть возможность установить на него вместо плиты нагреватель для воды, сделанный собственноручно.

Таким образом, собрав твердотопливный котел самостоятельно, вы сэкономите значительную сумму денег и при этом получите тепло, комфорт и уют в доме.

Как сделать котел на твердом топливе для частного дома своими руками: тонкости и нюансы

Из всех возможных вариантов отопительного оборудования котел на твердом топливе занимает первое место по критерию себестоимости за единицу тепла, в плане безопасности и затратам на оформление, установку. Конструктивно котел промышленного изготовления отличается от самоделки лишь более аккуратным исполнением, изысканным дизайном и экономией на толщине металла.

Разновидности самодельных котлов на твердом топливе для отопления частного дома

Кроме существенной экономии финансов на приобретении готового отопительного оборудования, идея постройки твердотопливного агрегата собственными силами имеет еще одно преимущество. Как говорят мастера, если хватило знаний сделать свой вариант отопительного котла на твердом топливе, то терпения настроить его на экономичную работу хватит и подавно.

В данном случае речь идет об оборудовании, основные детали которого изготовлены из стали. Из чугуна используем лишь готовые колосники.

Котлы, работающие на твердом топливе, можно разделить на две группы. Первая – специализированные модели, рассчитанные на сжигание определенных видов твердого топлива. Во вторую группу относят универсальные конструкции. Последние отличаются простым устройством топочной камеры, всеядностью по топливу, невысоким КПД.

К моделям, использующим подготовленное твердое топливо, относят:

• пиролизные котлы;
• котлы длительного горения;
• шахтные котлы;
• отопительные системы на пеллетах.

Всех их объединяет один признак – в конструкции есть своя «изюминка» или секрет, благодаря которому твердое топливо сжигается с высоким КПД, с минимальным вмешательством со стороны человека в процесс горения.

К универсальным относят модели с классической топкой из чугуна или стали, футерованной шамотом. Твердое топливо закладывается внутрь через боковое окно, воздух подается через колосники. Стенки корпуса выполнены двойными для протока и нагрева воды.

Самодельная система отопления должна быть экономичной, безопасной и удобной в обслуживании. Поэтому, прежде чем сделать котел своими руками, будет правильным разобраться в преимуществах и недостатках каждой схемы.

Классическая схема самодельного котла на твердом топливе

Преимуществом «классики» остается простая конструкция и всеядность топки. Устройство котла во многом напоминает классическую дровяную печку или знаменитую «буржуйку», с той разницей, что тепло от сгорания твердого топлива передается не в воздух, а теплоносителю (обычно воде).

В котлах отопления промышленного изготовления топка может быть сделана из жаростойкого чугуна с дополнительной футеровкой свода и поддона. В результате в топочной камере можно сжигать практически все – уголь, дрова, пеллеты, торфяные и угольные брикеты, любую древесину, даже отходы лесопиления. Исключением является лишь древесная стружка с пылью – она не сгорает до конца, а выносится горячими газами в дымоход, где медленно превращается в сажу.

Построить самодельный твердотопливный котел с классической топочной камерой не составит труда, но в этом нет экономической целесообразности. Экономичность «классики» ниже, чем у новых моделей на твердом топливе, а потребное количество материала и трудозатраты примерно равны.

Пеллетные котлы

Отопительное оборудование, работающее на пеллетах, отличается полнотой сжигания и утилизации остатков топливного материала. Пеллеты или гранулы, полученные прессованием древесной пыли, стружки, отходов лузги, сгорают с минимальным количеством золы. Выход тепла выше, чем у моделей на дровах. Твердое топливо сгорает более равномерно, чем щепа или поленья. При этом нет проблем с влажностью топливного материала даже в условиях длительного хранения в неотапливаемом помещении.

Единственный минус – высокая скорость сгорания пеллет. Поэтому твердое топливо нужно грузить дозированно.

Конструктивно пеллетный котел – это топливный бункер со шнековой или ленточной подачей гранул. Размер камеры сжигания небольшой, поэтому процесс горения обладает малой инерцией. Можно легко разжечь топливный материал, при необходимости быстро остановить работу отопительной системы.

Сделать самодельную топку на пеллетах возможно. Но потребуется точно рассчитать объем камеры сгорания под определенную тепловую мощность аппарата. А главное – найти фабричную систему подачи пеллет в зону горения.

Подачу можно сделать своими руками, но тогда нужно искать способ настроить ее производительность. Также установить защиту от воспламенения твердого топлива на линии подачи гранул.

Пиролизные котлы

Если не удается найти готовый блок подачи гранул, то вместо пеллетной топки можно построить самодельный котел, сжигающий газы пиролиза твердого топлива. Устройство такого агрегата проще, чем у пеллетного. По сути, аппарат состоит из двух камер – бункера для топливного материала и камеры сжигания пиролизных газов.

В качестве топливного материала используют просушенные дрова (влажность не более 40%). Обычно одной закладки твердого топлива хватает для работы котла в течение суток.

Преимущество пиролизного котла – экономичность. Если правильно настроить подачу воздуха в блок пиролиза, то можно регулировать тепловую мощность от минимума в 30% до 100-110% расчетной теплоотдачи.

Возможные трудности при изготовлении самодельной пиролизной топки:

• высокая температура горения, иногда доходит до 1100-1200 оС. Поэтому для топки нужно использовать жаростойкую сталь и шамот;
• в камере пиролиза образуются горючие газы, содержащие водород, пар, угарный газ и продукты распада смол. Поэтому качество сварочных швов пиролизного блока должно быть очень высоким, не говоря уже о плотном прилегании загрузочного люка;
• жаростойкая нержавейка плохо сваривается. Поэтому нужны знания, практика, оборудование для сварки легированных сталей.

Строить самодельный пиролизный котел имеет смысл хотя бы потому, что это один из наиболее экономичных и экологичных способов сжигания твердого топлива. Отопление частного дома обойдется как минимум на 30% дешевле, чем в случае использования пеллет.

Шахтный котел длительного горения

В большинстве самодельных отопительных систем на твердом топливе используется принцип шахтного сжигания дров, щепы, древесной стружки и даже торфяного брикета. Совместно с дровами может применяться угольный брикет, но при условии, что стенки шахты изготовлены из коррозионностойкой стали или чугуна.

Твердое топливо загружается в шахту емкостью до 150 л. Горение материала происходит в верхней части топливной колонны. Продукты горения направляются вверх, нагревают стенки и воздух, подаваемый в зону сжигания топлива через жаростойкую трубу.

Сделать самодельный шахтный котел своими руками несложно – в его конструкции нет сложных узлов, не используются дефицитные стали, огнеупоры. Единственная сложность связана с регулированием подачи воздуха в зону горения твердого топлива.

Слишком большое количество воздуха снижает экономичность, продукты сгорания не успевают остыть в теплообменнике, начинает гореть присоединительный фланец и дымоход. При его недостаточном количестве самодельная топка интенсивно зарастает сажей и продуктами термолиза дегтя, смолы.

Похожие записи:

Газовые котлы Protherm: Модели котлов отопления Протерм, их характеристики, отзывы пользователей Зачем нужны ИБП для газового котла, как выбрать правильный бесперебойник и зачем он нужен. Конструкция ИБП, особенности установки и видео работы Какой котел лучше напольный или настенный для частного дома Настенные и напольные газовые парапетные котлы