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.
Безусловно, конструкция отопительного котла своими руками интересует многих владельцев частных домов, ведь это действенный способ экономии собственных денег, плюс моральное удовлетворение, которое получает человек, делающий что-либо самостоятельно. Да и не всегда есть возможность приобрести заводской агрегат из-за его дороговизны, ведь цены на подобные изделия никак не вмещаются в заработную плату среднестатистического жителя России.
Мы с вами сейчас разберёмся, как можно сделать такой отопитель с теплообменником из кирпича и посмотрим сопутствующий статье видео ролик.
Всё делаем сами
Общий обзор
- По большому счёту, конструкция отопительных котлов может сильно отличаться от своих аналогов, ведь там учитывается не только мощность и вид топлива агрегата, но и его индивидуальные особенности.
- В первую очередь, это касается конструкции теплообменника, который может быть, из сообщающихся между собой труб, а также из труб и ёмкостей из листовой стали, но при этом выполнять одну и ту же функцию, причём с одинаковой мощностью.
- Безусловно, для того, чтобы сделать такой узел самостоятельно, нужен определённый опыт и, так как сварить котел отопления (теплообменник) может только опытный сварщик, то, не имея в этой отрасли профессиональных навыков, лучше пригласить специалиста . Учтите, что шов здесь нужен очень высокого качества, потому что ёмкость будет содержать воду, которая способна просочиться в зазор, величиной менее микрона.
- Если вы умеете работать с болгаркой (угловая шлифовальная машина), то имея перед глазами чертеж котла отопления, можно самостоятельно заготовить детали теплообменника, а сами сварочные работы поручить профессионалу . Но здесь очень важно точное соблюдение размеров и пропорций, иначе сварочные работы окажутся просто невозможными из-за нестыковки по габаритам.
- Также здесь необходимы навыки печника или хотя бы каменщика – вам предстоит возводить кирпичную кладку, причём, по определённым правилам, так как каждые чертежи котла отопления имеют свои особенности из-за разной величины.
Примечание. Мы рассмотрим несколько конструкций, которые вы сможете сделать либо самостоятельно, либо с помощью профессионального сварщика.
Вариант №1
Горизонтальная трубчатая конструкция: 1) стальной профиль 60x40x4 мм; 2) стальная труба 60×3-5 мм; 3) стальная труба 40×3-4 мм; 4) подача 50×4-5 мм; 5) возврат 50×4-5 мм; а) 360 мм; б) 40 мм; в) 300 мм; г) 800 мм
В полом профиле, который будет использоваться для вертикальных стоек. Вырезают круглые отверстия, соответствующие диаметру сопряжённой трубы – делается это либо электросваркой, либо газовым резаком. Это осуществляется с двух сторон и при этом с каждой из них в стороне профиля 60 мм режут четыре отверстия диаметром 50 мм и четыре по 40 мм в плоскости 40 мм
Также в нижней части конструкции вырезается круглое отверстие диаметром 50 мм, снизу для возврата (остывшая вода) и с аналогичное отверстие с противоположной стороны сверху для подачи горячего теплоносителя.
Примечание. После сварочных работ в любом случае на поверхности металла останутся наплывы, но такая работа должна быть максимально чёткой и филигранной. Поэтому, уберите все неровности на плоскости с помощью болгарки, а внутренние грани отверстий при необходимости следует обработать круглым или полукруглым напильником.
Когда все заготовки будут приведены в исходное состояние, вам понадобится горизонтально ровная плоскость – это даже может быть деревянный щит, сбитый из досок, только его необходимо предварительно намочить водой для защиты от искр.
Инструкция рекомендует в первую очередь собрать (сварить) переднюю и заднюю стенку и только после этого монтировать остальные элементы. Эти две “панели” устанавливаются в строго вертикальном положении друг напротив друга и, по очереди, привариваются все трубы, только эту работу лучше делать с помощником, чтобы была возможность фиксации деталей под прямым углом.
Когда “каркас” готов, можно заварить открытые торцы на прямоугольном профиле и приварить патрубки для подачи и возврата, о которых речь шла выше. Всё – вам теперь остаётся отшлифовать швы болгаркой и проверить конструкцию на герметичность, набрав в неё воды и оставив на 1-2 часа. В том случае, если работа выполнена не совсем качественно, то вы увидите на швах тёмные пятна – это протёки.
Вариант №2
Примечание. Если в наличии имеется жаростойкая листовая сталь толщиной 3-5 мм, то устройство котла отопления, точнее, сам монтаж теплообменника можно значительно упростить.
Листовая сталь и трубы: 1) возврат 50 мм диаметром; 2) полый профиль 60×40 мм; 3) подача 50 мм диаметром; 4) полый профиль 60×40 мм; 5) трубы 32 мм или 40 мм; 6) листовая сталь 3-5 мм (боковина); 7) перемычка из профиля 60×40 мм
Настоящая конструкция, по сути, не нуждается в подробных комментариях, так как вся конструкция почти полностью состоит из сваренных между собой листов (ёмкости), которые сообщаются между собой через .
Ну и, конечно, с передней и задней стороны тут есть патрубки для подачи и возврата теплоносителя. Несмотря на кажущуюся простоту изделия, сварочные работы опять-таки должны выполняться профессионалом, иначе останется риск протекания швов.
Примечание. Размеры настоящей конструкции можно изменять в зависимости от величины печи. Но при этом сечение трубчатого профиля и толщина листовой стали должны оставаться неизменными.
Монтаж
Мы не будем детально сосредоточиваться на правилах и параметрах печной кладки, так как это достаточно ёмкая тема и её нужно выделять в отдельную статью – рассмотрим общие положения.
Как мы уже упоминали выше, размеры отопителя можно менять, но в данном случае габариты печи вполне подходят для загородного дома или дачи, площадь которых не превышает 90-100м 2 со стандартной (радиаторы) системой отопления. Следовательно, придётся взять во внимание, что в каждом из отопительных приборов будет не более 7-8 секций, система будет двухтрубной, причём здесь не будет второго контура (тёплого пола).
В обязательном порядке печь должна базироваться на бетонном фундаменте, причём все параметры должны строго соответствовать вертикали и горизонтали, то есть, с соблюдением угла 90⁰. Теплообменник должен быть выставлен таким образом, чтобы его верхняя часть оказалась ниже контура подачи, как минимум, на ё10 мм – это делается для предотвращения воздушных пробок в системе.
Кладка стен, которые возводятся вокруг теплообменника, должна превышать его по высоте, как минимум, на 20-30 мм (полкирпича), а верхняя часть сооружения перекрывается чугунной варочной чугунной плитой, что очень удобно для дач и загородных домов. При этом чугунная плита должна быть легко снимаемым элементом (типа крышки), чтобы обеспечить доступ для профилактической чистки сажи – это значительно увеличивает КПД агрегата.
Вертикальная конструкция
Если устройство отопительного котла будет рассчитано только на контур отопления, то можно использовать вертикальную узкую конструкцию, где сверху будет либо варочная плита с одной конфоркой, либо её не будет вообще. Для подобного сооружения используется такой же теплообменник, какой описан в варианте №2, только его размеры следует подгонять под размеры печи.
Экономный вариант
Такой вариант подразумевает, что котёл отопления будет расположен либо в подвале, либо на цокольном этаже – это позволяет соблюсти перепад между подом котла и верхним срезом дымовой трубы, который должен быть не менее 7м!
Обратите внимание на чертёж – по дымоходу котла (выше) располагается либо печь, либо , при этом котёл должен оказаться именно под печью или щитком. Суть заключается в том, что через систему тяги печи проходит дымоход котла. На выходе из котельного топливника устанавливается задвижка, которую закрывают при использовании котла и открывают при работе печи.
Заключение
Мы обратили внимание только на общие положения, как сделать котел отопления своими руками, да и то, это только несколько наиболее востребованных вариантов. На самом деле различных схем и методов существует очень много и каждая из них достойна рассмотрения в отдельной статье.
Система отопления частного дома – это сложная схема разводки труб, сердцем которой является отопительный котел. В нем нагревается теплоноситель, который под действием законов физики или при помощи циркуляционного насоса перемещается по трубам, попадает в радиаторы, где отдает свое тепло, и остывшим возвращается опять в котел. И процесс этот повторяется до бесконечности.
Современный рынок котельного и отопительного оборудования предлагает сегодня огромный ассортимент нагревательных приборов. К сожалению, цена многих моделей не всем по карману. Поэтому перед частью потребителей встает вопрос, можно ли сделать котел отопления своими руками, будет ли этот самодельный прибор работать так же эффективно, как заводские аналоги? Сделать котел можно, если вы хороший сварщик и работать он будет не хуже.
Виды отопительных котлов
В первую очередь необходимо определиться, какой котел нужен для вашего дома. Это будет зависеть от того топлива, которое будет использовано для растопки. Отсюда и классификация:
- газовые;
- электрические;
- твердотопливные;
- жидкотопливные.
Электрические
Любой из этих котлов можно изготовить своими руками. Самый простой из них – электрический. По сути, это бак, в который вмонтирован ТЭН. Из бака еще выходят два патрубка, соединяемые с контурами подачи и обратки. Нет ни дымохода, ни камеры сгорания, все просто.
Всем хороши, но есть у них два недостатка. Первый: электроэнергия – самое дорогое топливо. Второй: при падении напряжения в сети (а это случается с завидным постоянством) котел перестает работать корректно. Снижается его мощность, падает температура теплоносителя.
Газовые
Конструкции остальных видов более сложные. И они все практически схожи между собой с некоторыми отличиями. Что касается газового котла, то для его установки потребуется разрешение газовой службы.
Представители этой организации могут такой отопительный агрегат не принять к установке. В первую очередь потребуют провести его опрессовку в своей лаборатории.
Наличие акта – это гарантия, что разрешение вам все-таки дадут.
Эксплуатация этого варианта связана с большими трудностями. Во-первых, придется строить отдельно стоящий склад около дома, где будет храниться топливо. В нем все должно соответствовать требованиям пожарной безопасности.
Во-вторых, от склада до котельной придется тянуть трубопровод. Его обязательно утепляют. В-третьих, в котле этого типа устанавливается специальная горелка, которую надо отрегулировать. Сделать это не так просто в плане настройки.
Твердотопливные
Именно этот вид котлов сегодня своими руками чаще всего производят домашние мастера. Для небольших дач и коттеджей это оптимальный вариант. Тем более дрова на сегодняшний день самый дешевый вид топлива.
О том, как сделать котел, работающий на твердых видах топлива, для отопления дома и будем говорить ниже.
Что понадобится?
Как было сказано выше, чтобы сварить отопительный агрегат, вы должны быть хорошим сварщиком. Работа на уровне любителя здесь не подойдет.
Инструменты
Что требуется для проведения этой работы. Из инструментов вам понадобятся:
- электросварочный аппарат;
- газовый резак;
- болгарка;
- молоток;
- рулетка;
- маркер или мел.
Материалы
Из материалов:
- труба бесшовная диаметром 425 мм;
- труба диаметром 100 мм;
- труба диаметром 25 мм;
- металлический лист толщиною 4 мм;
- два сгона диаметром 25 мм;
- небольшие петли;
- уголок 25 мм;
- арматура диаметром 8 мм.
Проект
Многие новички ищут чертежи котлов в Интернете или специальной технической литературе и уже по ним проводят работу. В принципе, это правильный путь.
Самое главное, найти чертежи, в которых указаны размеры отопительного прибора.
Изготовление корпуса
Итак, в первую очередь подготавливаются детали будущего агрегата. Из трубы 425 мм будет изготавливаться корпус отопительного прибора. Для небольшого отопительного котла высота в 1,0-1,2 м с учетом небольшого диаметра – это оптимальный вариант.
Режем трубу по этим размерам с помощью газового резака. Края обрабатываем болгаркой.
Теперь необходимо в корпусе вырезать два отверстия: под топку и для поддувала. Они должны быть прямоугольными. Для топки подойдет размер 20х10 см, для поддувала 20х3 см. Они располагаются один над другим, топочное отверстие выше.
Расстояние от края трубы до поддувала в пределах 5-7 см. Между отверстиями расстояние – 5 см. Края отверстия обрабатываются болгаркой. Вырезанный кусок стенки трубы для топки будет использован в качестве дверцы. Его края также зачищаются.
С помощью резака вырезаются еще два отверстия под патрубки подачи и обратки диаметром 25 мм. Отверстия располагаются друг напротив друга. При этом отверстие обратки вырезают сбоку котла над топкой: от топочного отверстия на расстоянии 15 см.
На расстоянии 5 см только от верхнего края корпуса вырезается отверстие для подачи теплоносителя. Тут же к этим отверстиям можно приварить два сгона.
Из металлического листа вырезаются три блина: два диаметром 425 мм, один диаметром 412 мм. Последний будет установлен внутрь корпуса, а так как толщина стенки трубы составляет 6 мм, то на диаметр выпадает 12 мм, плюс 1 мм на свободное вхождение.
В одном из блинов диаметром 425 мм и в круге 412 мм по центру вырезается отверстие диаметром чуть больше 100 мм. Готовится дымоход из трубы 100 мм. Для этого режется отрезок 120-130 мм. Из трубы 25 мм нарезаются кусочки длиною по 50 мм для ножек котла. Из арматуры делается решетка для зольника, за основу берется размер внутреннего диаметра корпуса.
Сборка отопительного агрегата
В первую очередь к блину 412 мм приваривается дымоход. Затем внутри корпуса на высоте 30-35 см от топочного отверстия необходимо приварить временные упоры. Это может быть проволока или арматура. На них сверху опускается блин с дымоходом.
Основные стыки
А вот теперь самый важный момент – надо сварить между собой блин и корпус котла. Проварить шов надо обязательно с двух сторон и сделать это необходимо качественно. Этот стык есть сопряжение топки и водяного бака.
Следующий этап касается топочной камеры. С обратной стороны от дымохода внутрь корпуса вставляется готовая решетка из арматуры.
Затем из уголка 25 мм вырезаются болгаркой несколько кусков, которые привариваются внутрь котла между топочным отверстием и поддувалом. Это будут упоры, на которые ляжет решетка.
Нижняя часть корпуса
И последнее. Необходимо приварить блин 425 мм к нижнему краю корпуса, приварить к нему четыре ножки из трубы 25 мм высотою по 5 см. Далее привариваются петли, на которые навешивается дверца топки.
Конструкция для задвижки поддувала
Конструкция может быть разной: в виде обычной дверцы, в виде шибера (это заслонка, которая перемещается в плоскости отверстия), в виде поворотной заслонки с отверстиями в корпусе. Продаются готовые изделия, которые просто привариваются по месту.
Можно сварить цельную конструкцию своими руками и прикрепить ее к котлу. Из всех предложенных вариантов самый простой – это или дверца, или шибер.
Тестирование и подключение к системе
Твердотопливный котел для отопления дома готов. Теперь необходимо его проверить. Для этого на один из сгонов накручивается заглушка, а во второй заливается вода. Если через сварные швы вода не проходит, то сварка была проведена на высоком уровне.
Опасаться, что во время работы отопительный агрегат потечет, не стоит. Готовый агрегат подключается к системе отопления загородного дома. То есть, соединяются сгоны с патрубками подачи и обратки теплоносителя.
Проводится монтаж дымохода. Обратите внимание, что этот элемент прибора должен выходить вертикально вверх. Если так расположить его не удается, то отводов должно быть минимальное количество.
В неотапливаемом чердаке его придется утеплить.
Первая растопка
Очень важно правильно провести первую топку. При этом нельзя использовать большое количество топлива. Небольшая закладка должна протопить сам агрегат, особенно это касается дымохода. При резком повышении температуры на его стенках может образоваться конденсат, который превратится в деготь, сужая диаметр. А это понижение тяги, которая отвечает за корректную работу отопительного прибора.
Регулировка зазора
В процессе топки регулируется зазор в поддувало. Надо найти оптимальный размер, который обеспечит топочную камеру необходимым количеством свежего воздуха (кислорода).
Обязательно обращайте внимание на высоту закладки. Ее верхний край должен располагаться на расстоянии 20 см от внутреннего блина. Это расстояние обеспечит оптимальное сжигание дров или угля. При этом дым и угарные газы беспрепятственно будут выводиться через дымоходную трубу.
Принцип работы
По сути, традиционный твердотопливный котел работает как обычная печка. Здесь также есть топка, в которой горят дрова (уголь, пеллеты и другие виды твердого топлива). Выделяемая энергия нагревает теплоноситель, расположенный в емкости над камерой сгорания.
Нагрев теплоносителя в этой конструкции производится и от внутреннего блина, и от дымохода, который пронизывает насквозь емкость с водой. При этом корпус котла также нагревается, что создает аккумулирующий эффект, сдерживающий быстрое остывание при выключении агрегата.
Нагретый теплоноситель поднимается вверх и выходит через верхний патрубок в подающий контур системы отопления. Охлажденный теплоноситель поступает в котел через нижний патрубок, соединенный с обратным контуром.
Другие варианты
Для отопления дома может быть изготовлен в виде куба из металлического листа толщиною 4 мм. Это более сложная конструкция, в которой придется собирать отдельную топочную камеру. Получится, что в корпус котла устанавливается камера сгорания. А между стенками двух конструкций будет циркулировать теплоноситель. Это более эффективный вариант, но сложный в изготовлении. В нем много сварных швов, что снижает надежность и безопасность эксплуатации.
Несмотря на огромное количество отопительных приборов, представленных на рынке, популярным вариантом является твердотопливный котел длительного горения.
Самодельный ТТ котел длительного горения
Этот агрегат может быть использован в качестве основного источника отопления в отдаленных районах, где не предусмотрена газификация и электрификация. Надежный, эффективный и экономичный, он является отличным решением для отопления загородного дома, коттеджа в городе или дачи.
В отличие от обычного котла, где основное тепло идет от самого пламени, ТТ котел длительного горения работает совсем по другому принципу. В этой статье речь пойдет о том, как правильно сделать твердотопливный котел длительного горения своими руками, а чертежи и схема монтажа помогут вам не ошибиться и сделать всё технологически правильно!
В обычных твердотопливных агрегатах, одной закладки хватает на 6-7 часов горения. Соответственно, если в топку не будет добавлена очередная порция ресурсов, температура в помещении сразу же начнет снижаться. Это происходит из-за того, что основное тепло по помещению циркулирует по принципу свободного движения газа. Нагреваясь от пламени, воздух поднимается вверх и выходит наружу.
Теплового ресурса котла длительного горения хватает примерно на 1-2 суток с одной закладки дров. Некоторые модели могут поддерживать тепло до 7 суток.
За счет чего достигается такая экономичность и эффективность?
От обычного котла, ТТ котел длительного горения отличается наличием сразу двух камер сгорания. В первой стандартно сгорает само топливо, а во второй — выделившиеся при этом газы.
Большую роль в этом процессе играет своевременная подача кислорода, которую обеспечивает вентилятор.
Такой принцип был реализован сравнительно недавно. В 2000 году литовская компания Stropuva впервые презентовала эту технологию, которая стразу снискала уважение и популярность.
Сегодня это является наиболее дешевым и практичным способом обогреть загородный дом, там, где не предусмотрена газификация и случаются перебои с электричеством.
Такие агрегаты работают по принципу горения верхнего топлива. Стандартно во всех печах топка располагается внизу, что позволяет забирать с пола холодный воздух, нагревать его и поднимать вверх.
Принцип работы этого котла в чем-то поход на пиролизный. Основное тепло здесь выделяется не от сгорания твердого топлива, а от выделившихся газов в результате этого процесса.
Сам процесс сгорания происходит в закрытом пространстве. Через телескопическую трубу выделившийся газ поступает во вторую камеру, где происходит его полное сгорание и смешивание с холодным воздухом, который подкачивает вентилятор.
Это беспрерывный процесс, который происходит до тех пор, пока полностью не прогорит топливо. Температура при таком горении достигается очень высокая – около 1200 градусов.
Как уже говорилось выше, в этом котле реализовано две камеры: основная большая и маленькая. В большую камеру закладывается само топливо. Ее объем может достигать 500 куб.дм.
Ресурсом для горения может выступать любое твердое топливо: опилки, угли, дрова, паллеты.
Постоянный приток воздуха осуществляет встроенный вентилятор. Преимуществом этого метода заключается в том, что твердое топливо расходуется крайне медленно.
Это значительно увеличивает экономичность такого отопительного прибора. Почему же так медленно прогорают дрова, по сравнению со стандартной печью?
Суть заключается в том, что прогорает лишь верхний слой, так как воздух нагнетается вентилятором сверху. Причем вентилятор добавляет воздух только после того, как полностью прогорит верхний слой.
На рынке представлено сегодня множество моделей, которые работают по одному и тому же принципу, но, в зависимости от габаритов, материала исполнения, дополнительных опций, имеют разную эффективность и экономичность.
Универсальные ТТ котлы работают абсолютно на любом топливе, что значительно упростит владельцам их эксплуатацию. Более бюджетным вариантом является дровяной ТТ котел длительного горения. Он работает исключительно на дровах и другой вариант топлива в него закладывать нельзя.
Особенность конструкции
Любой котел длительного горения оснащен камерой внушительного размера, куда закладывается топливо. Чем большей камерой оснащен котле, тем большее количество времени будут прогорать дрова.
Сегодня можно встретить две технологии, реализуемые в ТТ котлах длительного горения, которые успешно конкурируют между собой. Это принцип Булерьян и метод Стропува.
Из-за высокой цены Стропува и сложности конструкции, этот метод не так популярен в России. А вот по методу Булерьян народные умельцы с большой самоотдачей конструируют агрегаты для отопления дач и загородных домов.
Котел по методу Булерьян выглядит следующим образом: металлический корпус, внутри которого находятся две камеры. В нижней камере происходит сжигание топлива, а во второй – сжигание газа, поступающего по трубку из первой камеры.
Дверца для загрузки топлива находится в верхней части корпуса котла, так как вся нижняя часть отведена под большую закладку ресурсов.
В верхней части котла располагается дымовой патрубок, который соединяется с дымоходом. В нижнюю часть встраивается зольная камера, через которую происходит очистка котла.
Следует упомянуть еще про один нюанс. В стандартных печах зольник выполняет роль поддувала, через которое задувается воздух, необходимый для горения. Здесь же зольная камера абсолютно герметична, так как воздух поступает через верхнюю воздушную камеру, играющую роль рекуператора.
Поставку кислорода в котел регулирует заслонка, расположенная вверху воздушной камеры. По мере сгорания дров, топливо постепенно оседает и распределитель опускается. Это обеспечивает беспрерывную подачу кислорода.
При новой загрузке топлива, достаточно просто потянуть вверх, возвратив распределитесь в его исходное положение. По положению этого рычага можно легко определить, сколько еще топлива осталось в котле и когда осуществлять следующую загрузку.
Отдельно следует сказать об экологичность этого варианта отопления. Из-за полного сжигания топлива и газов, в атмосферу практически не выбрасывается углекислый газ.
Основные элементы ТТ котла:
- Топочная камера. Это является главным элементом любого котла и печи, где происходит непосредственное сжигание топлива.
- Камера сгорания газов. Сюда поступают горячие газы от тлеющих дров.
- Зольник – здесь собирается пепел. Этот узел необходимо систематически чистить, чтобы поддерживать котле в технически исправном состоянии.
- Дымоотвод – узел, через который выводятся продукты сгорания наружу.
Все эти узлы заключены в стальной корпус, который изготавливается из листового металла толщиной в 5-6 мм.
Преимущества и недостатки
Из-за крупных габаритов, сложности схемы конструкции, такой агрегат рационально использовать для обогрева большого коттеджа. А вот для небольшой дачи этот вариант не подойдет, так как не оправдает экономичности.
Плюсы
- высокий КПД (около 95%);
- автономность отопительной системы;
- экономичность;
- надежность и долговечность;
- высокая эффективность;
- доступность топлива;
- экологически чистый вариант отопления дома;
- универсальность топлива (угли, дрова, опилки, пиллеты).
Минусы
- громоздкость конструкции;
- под устройство необходимо оборудовать специальное помещение;
- сложность конструкции и монтажа;
- необходимость в постоянной чистке.
Котел длительного горения не обязательно покупать в готовом виде, ведь его цена в разы выше обычных печей. Такую конструкцию можно сделать самостоятельно, если иметь хоть небольшой опыт в строительстве и ремонте.
У самодельной конструкции, по сравнению с заводским аналогом, есть ряд преимуществ:
- низкая себестоимость;
- возможность сделать котел универсальным для любого вида топлива;
- возможность усовершенствования конструкции и добавления мощности.
Единственной сложностью является придание цилиндрической формы котлу. Без вальцовочного станка такую форму металлу придать очень сложно.
Но есть неплохое решение. Можно использовать пустые баллоны для пропана или любую трубу подходящего диаметра. Следует выбирать трубы, толщина стенок которых не менее 5 мм.
Для деревни и маленькой дачи можно сложить небольшую кирпичную печь и радоваться ее эффективности. А вот для большого коттеджа такой вариант будет менее практичен, так как потребует большого запаса дров на зиму. Уход за обычной печью, по сравнению с котлом длительного горения гораздо сложнее, а большие перепады температуры в комнатах, отдаленных от печи и вовсе не позволяют организовать комфортный микроклимат в доме.
В случае, если у вас недостаточно денег на создание полноценной отопительной системы для дома, или само строительство такой системы является нецелесообразным — гораздо разумнее в этой ситуации будет сделать твердотопливный котел длительного горения своими руками и не переживать по поводу его сохранности и эстетичности внешнего вида.
Для эксплуатации ТТ котла, схему которого мы прилагаем ниже подходит любое твердое топливо:
- каменный и бурый уголь;
- антрацит;
- дрова;
- древесные пеллеты;
- брикеты;
- опилки;
- сланцы с торфом.
По качеству топлива особых указаний нет – подойдет любое. Но учитывайте, что при большой влажности топлива, котел не даст большой коэффициент полезного действия.
Меры безопасности!
Чтобы такой котел действительно был эффективным и экономичным вариантом отопления, прослужил долгую службу и не стал причиной ожогов или аварий в доме, учитывайте основные моменты противопожарной безопасности.
- Необходимо следить за температурой в системе и не допускать его перегрева.
- Нельзя устанавливать запорный вентиль на трубопроводе.
- Рядом с котлом нельзя держать легко воспламеняющиеся предметы.
- Необходимо следить за вентиляции в помещении.
- Для котла нужно оборудовать отдельное помещение.
На этапе подготовительных работ, продумайте место, где будет установлен котел.
В идеале, конечно, оборудовать отдельную котельную, ведь эксплуатация ТТ котла длительного горения несколько отличается от привычной кирпичной печи на дровах. Да и внешне этот агрегат не будет радовать глаз, и служить украшением дома.
Учитывая, что твердое топливо все-таки создает определенную грязь, ТТ котел длительного горения лучше устанавливать нежилом помещении.
Но если его мощность небольшая (не превышает 30-35 кВт), то можно просто отделить (зонировать) основное помещение от «котельной» с помощью кирпичной стенки.
Обязательно предусмотрите систему вентиляции в помещении, где будет происходить эксплуатация этим котлом. На постоянной основе с улицы должен поступать кислород.
Пошаговая инструкция по созданию твердотопливного котла длительного горения своими руками
Проект твердотопливного котла – задача непростая и новичку с ней справиться будет нелегко. Прежде чем приступить к строительству, подготовьте чертежи и эскизы.
Подготовьте также следующие инструменты:
- Сварочный аппарат.
- Инструменты для работы с металлом: плоскогубцы, шлифовальный круг.
- Электродрель.
- Строительный уровень и рулетка.
- Маркер.
- Болгарка.
- Перчатки и защитный экран на глаза.
Внимание! При выполнении работ по изготовлению самодельного ТТ котла продолжительного горения, следует быть очень осторожным и иметь хотя бы базовую практику со сварочным аппаратом. Используйте обязательно защиты при работе со сваркой.
Из материалов понадобится:
- Пустой газовый баллон.
- Листовой металл.
- Асбестовый шнур.
- Стальная труба с сечением 60 мм.
- Металлические петли и ручки.
- Металлический уголок либо лопасти.
- Металлическая вытяжка.
- Базальтовое волокно для прохода дымоотводящей трубы.
Перед началом изготовления, предлагаем вам ознакомится с видео инструкцией, как правильно разрезать пустой газовый баллон, внимательно смотрите и не пренебрегайте мерами безопасности!
Шаг 1. Разметка корпуса и изготовление корпуса
С помощью маркера выполните разметку на пропановом баллоне согласно размерам чертежа.
Делаем небольшое прямоугольное отверстие под дверцу зольника, через которую будет осуществляться чистка котла.
На верхней части баллона (по всему периметру) проводим ровную линию для среза верхушки.
С помощью болгарки по линии срезаем верхушку.
Теперь по центру выполняем разметку под отверстие, через которую будет проходить труба. Отверстие, соответственно, должно быть больше диаметра трубы.
Вырезаем в крышке отверстие и навариваем кольцо металла, которое будет плотно обхватывать трубу, вставляемую в баллон.
Обвариваем небольшим кольцом из листового металла (4-5 мм) с внешней и внутренней стороны сам баллон, на который будет надеваться крышка.
Шаг 2. Изготовление трубы
Берем металлическую трубу длиной от 80 до 100 см. Если вы используете не пропановый стандартный баллон, а самостоятельно варите корпус для котла, учитывайте, что высота трубы должна быть на 20-25 см выше. Ведь суть работы заключается в том, что по мере прогорания топлива, труба внутри корпуса будет опускаться вниз.
Привариваем к трубе в нижней ее части металлический круг – распределитель воздуха.
Вырезаем из листового металла крепления, которые надежно привариваем по линии среза баллона, предварительно проложив асбестовый шнур.
Крепим срезанную верхушку таким образом, чтобы она легко снималась и ставилась обратно. Выполните из металла ручки и для удобства снятия тоже приварите их к корпусу.
Шаг 3. Изготовление патрубка к дымоходу
Делаем разметку на баллоне в верхней его части под отверстие патрубка.
Вырезаем с помощью болгарки и привариваем трубу для вывода продуктов сгорания.
Потом к этому патрубку присоединяется стальная дымоотводящая труба.
Шаг 4. Изготовление зольника
По ранее выполненной разметке под зольную камеру вырезаем с помощью болгарки отверстие.
Отдельно из листового металла выполняем дверцу, которую потом нужно будет прикрутить на скобы к корпусу котла.
Для удобства можно выполнить небольшую петлю из толстой проволоки или армирующего стержня и прикрутить в качестве ручки.
Шаг 5. Готовим систему подачи воздуха
Измерьте внутренний диаметр корпуса баллона. Теперь на листовом металле начертите круг, диаметр которого будет на 5 мм меньше внутреннего диаметра баллона.
С помощью болгарки вырежьте этот круг.
Берем металлический уголок и нарезаем его на 6 равных частей. Размер каждой части равен ½ диаметра металлического круга. Для этих целей еще хорошо подойдет крыльчатка со старыми лопастями.
Привариваем металлические круги в одинаковом направлении против часовой стрелки.
Шаг 6. Делаем теплообменник
Мы будем делать теплообменник, сконструированный по принципу водяного контура.
Размер этого теплообменника зависит от ваших личных предпочтений. Чем он будет больше, тем большее количество дров вы сможете в него заложить, а значит, большей длительностью горения будет отличаться ваш котел.
Из листового металла толщиной 5-6 мм вырезаем листы согласно схеме и свариваем их в надежный корпус, внутри которого будет располагаться наш газовый баллон.
В верхней и нижней части корпуса выполняем патрубки для подсоединения подающей и обратной линии.
В центральной части необходимо предусмотреть отверстие, через которую будет закладываться топливо. Выполняем с помощью маркера разметку и вырезаем болгаркой.
Шаг 7. Общая сборка и установка котла
Крепим дверцу зольника на топку.
Отмечаем на корпусе теплообменника место, где будет произведен доступ к зольнику и вырезаем с помощью болгарки. Тоже оснащаем этот проем дверцей, которая должна очень плотно закрываться, преграждая доступ кислорода в корпус.
Вставляем баллон внутрь теплообменника.
С помощью сварочного аппарата завариваем бак сверху, в результате чего получаем абсолютно герметичный корпус, внутри которого располагается круглая топка.
Суть ТТ котла длительного горения заключается в ограниченной подаче воздуха сверху, функцию которой выполняет система подачи кислорода.
Топливо (дрова, уголь, брикеты) следует загружать очень плотно, чтобы между слоями было как можно меньше пространства. Если дрова разные по размеры и плотно их укомплектовать не получается, то между слоями можно засыпать щепкой, бумагой. Чем плотнее будет эта твердотопливная смесь, тем дольше будет гореть дрова.
- достаем ограничитель подачи воздуха из корпуса;
- загружаем топливо через специальную дверцу. Топливо предварительно лучше сбрызнуть специальной жидкостью для розжига;
- ставим обратно трубу ограничитель;
- внутрь котла бросаем зажженную спичку;
- после того, как убедитесь, что топливо постепенно начинает тлеть, плотно прикройте дверцу.
По мере прогорания дров, труба внутри баллона будет постепенно опускаться. По ее высоте вы всегда можете узнать, какое количество дров у вас сейчас находится внутри.
Шаг 8. Растопка котла
Такой простой котел вы можете выполнить прямо на улице в теплое время года и протестировать его на открытом воздухе, оснастив временным дымоходом.
Если площадь помещения превышает 30-40 квадратных метров, то можно сварить два баллона вертикально, увеличив, таким образом, закладку дров.
Шаг 9. Установка котла в помещении
Отнеситесь очень серьезно к вопросу пожаробезопасности котла.
Под него лучше выделить отдельное помещение или сделать небольшое ограждение от жильцов, чтобы исключить ожоги. Все-таки корпус котла металлический и в отличие от каменной печи, есть высокая вероятность получить ожог.
Установите в том месте, где есть возможность выводы дымохода. Вывести дымоход можно двумя способами: через кровлю или .
Учитывайте, что к котлу у вас должен быть прямой доступ, поэтому на расстоянии 50 см рядом с ним ничего не должно стоять.
- Выполните основание из кирпича под котел, уложив в 2 ряда сплошной кирпич. Проверьте строительным уровнем наклон основания.
- Соблюдайте расстояние от стен (регламентировано СНиПом). От топочной двери до стены расстояние должно быть не менее 125 см. Расстояние между боковыми частями и задней стороной котла и стеной должно быть не менее 700 мм.
- Если стены в доме выполнены из дерева или любого другого горючего материала, необходимо защитить листовым металлом или базальтом место примыкания котла к перекрытиям. Можно в качестве тепловой изоляции использовать обычный кирпич, которым следует обложить по периметру место примыкания котла к стене.
В месте вывода дымохода через стену или кровлю, необходимо также обеспечить должную теплоизоляцию. Для этого подойдет базальтовое волокно, которое следует плотно проложить между дымоходной трубой и перекрытием.
- Установите котел на подготовленный фундамент и снова проверьте уровнем, насколько ровно стоит прибор. Учитывайте, что патрубок выхода газов должен находиться на одном уровне с трубой дымохода. Если линия не будет горизонтальной, то может быть нарушена тяга в процессе эксплуатации.
Шаг 10. Подключаем котел к дымоходу.
Внимание! Нужно обязательно смазать герметиком стыки соединений всех частей дымохода между собой.
Подсоединяем трубу дымохода к патрубку ТТ котла. Диаметр дымоотвода должен быть не меньше патрубка ТТ котла. Если эти параметры не соблюсти, то снизится пропускная способность выхода газа.
Как видите, делая всё своими руками можно получить отличный, всё не так сложно как казалось на первый взгляд! Если вы четко следовали инструкции, то быстро оцените высокую производительность и экономичность твердотопливного котла длительного горения, который в разы превосходит своих конкурентов с принципом открытого пламени. Это позволит поддерживать комфортный микроклимат в доме при минимальном уходе.
Твердотопливный котел своими руками — видео инструкция
Самодельные котлы отопления – это реальность. Особенно для тех, кто любит самостоятельно мастерить руками различные приспособления, увеличивающие комфорт жизни.
В целом
Все самодельные котлы отопления основываются на одном принципе. Сгорающее топливо будет отдавать тепло теплообменнику, а он – будет нагревать теплоноситель. На то, как будет работать отопительный котел, влияет два основных важных фактора – это конструкция теплообменника и полнота сгорания топлива. В первом случае – чем больше будет площадь теплового контакта топки и емкости с носителем тепла – тем больше тепла будет передаваться в единицу времени. В случае с полнотой сгорания топлива – если приток кислорода будет незначительным, то вместе с продуктами сгорания будет уходить и пиролизный газ. А он – может отдать тепло при сгорании.
Создаем котел
Конечно, на то, какая именно будет конструкция котла, сделанного собственноручно, влияет несколько факторов:
- Прежде всего, это доступность определенных материалов. Конечно, более долговечными будут жаростойкие виды нержавейки. Но быстрее и дешевле будет достать обычный лист.
- Также важный аспект – это возможность обработки. В своем гараже вы, скорее всего, не сможете сотворить литую печку из чугуна, - ведь оборудование для этого будет дороже самой печки. Поэтому решения здесь могут быть самыми разными – все зависит от вашей фантазии и от способности физических законов ее реализовать. Обычно котел отопления своими руками создается из традиционного материала – листовой стали до 5 мм толщины. И резать болгаркой такую сталь легко, а кроме того, можно это делать газовым резаком или электросваркой.
Конструкция будущего котла также будет прямым образом зависеть от того, какое топливо будет применяться.
Также на конструкцию повлияет способ циркуляции теплоносителя. Ведь чтобы циркуляция была естественной, требуется большая высота бака и большой диаметр патрубков и контуров отопления. Чем ниже будет диаметр, тем больше сопротивление движению воды и ниже шансы получить хорошую скорость циркуляции теплоносителя, не используя при этом насос.
А вот самодельный котел отопления с насосом циркуляции позволяет сделать диаметр труб меньшим, высоту бака – тоже. Но здесь пользователей подстерегает некая ловушка – если подача электроэнергии при греющем котле прекратится, то и циркуляция воды остановится. Вследствие этого можно увидеть разорванный паром котел. Поэтому приведем несколько советов, которые помогут вам в таком процессе, как изготовление котлов отопления своими руками.
Патрубки котла, контуры отопления – все это должно быть сделано трубой не менее 32 мм. Диаметр трубки на выходе из теплообменника – 32 мм. Если насос остановится, скорость циркуляции воды будет медленнее, а температура – наоборот, начнет возрастать. Поэтому лучше сделать контур не из металлопластика или полипропилена, а из оцинковки, герметизировав резьбы льном с краской или суриком.
Дровяные котлы
Дровяные котлы отопления своими руками – если рассматривать самый простой вариант, - это два цилиндра разных диаметров, которые помещены один в другой. Во внутреннем цилиндре будет топка, во внешнем – бак для воды.
Чтобы сварка котлов отопления была уменьшена, берут готовую толстую трубу с большим диаметром.
Конечно, в таком случае можно комбинировать формы и размеры труб в зависимости от того, что есть у вас в наличии. Пространство между трубками заполнено водой. Такие котлы отопления своими руками являются универсальными – они будут работать на любом твердом топливе. Сделать такой котел просто, использовать – тоже, однако обратная сторона медали – это низкий КПД.
Пиролизные котлы
Когда самодельный котел для отопления дома использует температуру 200-800 градусов и когда недостаточно кислорода, дерево будет разлагаться на древесный кокс и пиролизный газ, выделяя тепло. Теперь нужно только подмешать воздух к пиролизному газу – и он воспламенится. Стоимость материалов, чтобы осуществить изготовление котлов отопления такого типа, будет выше. Но такой котел окупится у вас через 3-4 сезона отопления. Чертежи и конструкции пиролизных котлов можно найти у нас на сайте.
Котлы на отработанном масле
Конструкция такого котла является довольно любопытной. Перед сгоранием котел испаряет масло. После разжигания при рабочей температуре котла масло, которое капает в специальный поддон, моментально превращается в горючие газы. Именно они и нагревают теплообменник. Как топливо – без различных модификаций, может применяться солярка.
Электрические котлы
Изготовление котла отопления своими руками электрического типа – это реальность. Такие котлы являются простыми по конструкции. ТЭН ставится вовнутрь трубы, которая ставится вертикальным образом. Снизу идет патрубок из обратного трубопровода, а сверху подсоединяется подача. В принципе, котел практически готов.
Но есть некоторые нюансы, влияющие на то, как сварить котел отопления. Как известно, цены на электричество постоянно возрастают - ведь это наиболее дорогой вид отопления собственного дома. Кроме того, вам следует знать, что инструкция техники безопасности запрещает подсоединять котлы с мощностью выше 7 кВт к 220 Вольтам. А вот 380 есть не везде и не у всех. Самый простой электрический котел – это корпус из трубки, ТЭН, естественная циркуляция носителя тепла.
Отдельно стоит отметить индукционные котлы. Если брать самые простые вариации – то это толстостенная труба из пластика, вокруг нее наматывается сотня витков эмалированного провода, который подключен к сварочному инвертору с током на выходе примерно на 15 ампер.
Вовнутрь располагают те компоненты, которые будут нагреваться вихревыми токами – обрезки толстой проволоки или рубленного стального витка. Снизу подсоединяют обратный трубопровод, сверху – подающий. Контур заполняют водой – и все, можно подавать питание. Но только не включайте систему без теплоносителя! Это расплавит пластик вмиг.
