котел твердотопливный для частного дома с водяным контуром своими руками
Экономичное решение: самостоятельное создание котла твердотопливного с контуром отопления
Модифицированные твердотопливные котлы длительного горения с водяным контуром — универсальное решение для отопления частного дома.
Они равномерно распределяют тепло и обеспечивают горячей водой. Эти агрегаты функциональны, надёжны, экономичны и автономны.
Их несложно сделать своими руками.
Схема твердотопливного котла с водяным контуром
Конструкция довольна проста. По схемам и чертежам легко создать котёл с водяным контуром длительного горения.
Такие устройства могут быть классического типа с одной камерой сгорания или пиролизные. По виду материалов подразделяют на стальные и чугунные.
При установке чугунного котла весом свыше 300 кг потребуется отдельная фундаментная плита.
Как устроен?
Устройство котлов с водяным контуром несложное. Они состоят из:
Как и все простые отопительные приборы, эта конструкция имеет дверки и дымовую трубу.
По какому принципу работает?
Внимание! Эти устройства работают только от ручного управления, их невозможно автоматизировать. Это важный факт, который следует учитывать при выборе отопительной техники.
Какие элементы включает?
Конструкция твердотопливных агрегатов с водяным контуром состоит из следующих элементов:
Для чего они нужны?
Расширительный бак вешается над котлом. Он работает по принципу сообщающихся сосудов: нагреваемая вода передаётся в систему отопления через теплообменник. Если есть техническая возможность, можете подсоединить теплообменник к водопроводу. Циркуляционный насос позволяет увеличить КПД.
Система трубопровода и радиаторов равномерно распределяет тепло в помещении. Простой термостат состоит из рычага с металлической цепочкой, её другой конец прицепляют к заслонке поддувала.
Фото 1. Твердотопливный котел в помещении, с расширительным баком, установленным за ним, дымоходом, циркуляционным насосом.
Когда температура повышается, рычаг поворачивается и прикрывает заслонку. Это подавляет горение. После остывания воды система автоматически вновь открывает заслонку.
Как эти элементы взаимодействуют между собой?
В системе отопления с использованием твердотопливных агрегатов элементы взаимодействуют относительно друг друга: котёл нагревает воду, она транспортируется по теплоносителю в радиатор путём естественной циркуляции.
Какие размеры у конструкции?
Для дома площадью до 100 кв. м. достаточно устройства с габаритами: 0,9 х 0,4 х 0,45 метра (высота, ширина, глубина). Для топки достаточно высоты около 50 см.
Такой агрегат занимает немного места и обогревает все жилые помещения. Единственный минус — придётся заготавливать дрова небольших размеров.
Процесс изготовления своими руками
Для сооружения котла собственноручно необходимо уметь работать с металлом и сварочным аппаратом. Самый простой вариант — использование готовой толстостенной трубы, в которую вставляется труба меньшего диаметра, выступающая в качестве топки.
Межтрубное пространство заполняется теплоносителем. Но так как найти такую трубу сложно, многие делают котлы из листового железа.
Материалы
Все материалы есть в строительных магазинах, но допускается использовать бывшие в употреблении трубы, листы, колосники, дверки и другие материалы.
Инструменты
Основной инструмент — сварочный аппарат. Если вы не имеете навыков работы со сваркой, лучше прибегнуть к услугам сварщика.
А также потребуются: молоток, болгарка, уровень, плоскогубцы и спецодежда.
Фото 2. Набор инструментов для работы по металлу, который необходим при постройке самодельного твердотопливного котла.
Постройка отопительного самодельного устройства
Для создания котла, соблюдайте следующую последовательность работ:
На выходе из котла можете установить датчик температуры.
Фото 3. Собранный из листов нержавеющей стали твердотопливный котел с топкой и отверстием для дымохода.
Правильное подключение к системе отопления
Котёл является частью системы отопления. При правильном подключении эффективность системы возрастает. Для создания схемы отопления устанавливают специальный клапан, он предохранит систему при каких-либо сбоях.
Осторожно! Чтобы не наделать ошибок, перед подключением проконсультируйтесь с опытными специалистами.
Для свободной циркуляции воды в системе, нагревательное оборудование устанавливают на полметра ниже батарей.
Возможные сложности
Металлический котёл получается довольно тяжёлым. Поэтому специалисты советуют собирать его на месте установки.
Агрегат ставят на жёсткий, идеально ровный фундамент. Для этого делают с помощью уровня цементную стяжку не менее 5 см толщиной.
Бетонную подушку сделайте немного выше уровня пола. Это облегчит обслуживание котла и чистку зольной камеры.
Полезное видео
Видеообзор, в котором можно ознакомится с самодельным твердотопливным котлом и принцип его работы.
Советы по эксплуатации и устранению нарушений
Если после введения в эксплуатацию выявились признаки неправильной постройки или подключения, примите следующие меры:
Справка! Жёстких требований к установке твердотопливных котлов с водяным контуром нет, специальное разрешение от чиновников для их размещения не нужно.
Устанавливайте оборудование, соблюдая требования пожарной безопасности. Расстояние от стены до котла оставляйте не менее 0,5 м. Перед топкой уложите лист металла.
Самодельный котёл для водяного отопления
Плюсы котла отопления, сделанного своими руками
Водяной котел своими руками просто незаменим для загородного жилища, где услуги за отопление нередко бывают слишком высокими. Водный котел своими руками на дровах для печи – отличная альтернатива газу. а также он позволит значительно сэкономить горячую воду.
Когда речь идет о загородном доме, то далеко не все дома подключены к газовому отоплению, а подключить – тоже удовольствие не из дешевых. Конечно же, проблему можно решить и другим путем, приобретя в магазине электрическую модель для отопления, но она тоже очень дорогая, да и траты на электричество при условии его установки тоже вырастут.
Модель, созданная собственноручно, может не уступать заводским моделям по показателям мощности и эффективности, а иногда и превосходит их в разы. Если работать строго по инструкции и правильно произвести все расчеты, то результатом вы точно разочарованы не будете.
Приступая к работе, не забывайте о правильном расчете температуры, а также выбирайте не слишком тонкие листы металла, чтобы он не выгорел. Кроме того, в качестве материала для работы вы можете взять старые использованные котлы или же на основе готовой дровяной печи.
Ключевые преимущества водяного котла для отопления при печи, сделанного вручную:
Процесс сборки
Процесс создания котла включает несколько этапов. При изготовлении каждого элемента стоит учитывать особые условия эксплуатации изготавливаемого изделия.
Устройство подачи воздуха
Отрезаем от толстостенной трубы диаметром 100 мм отрезок, длина которого будет равна высоте топки. К нижней части привариваем болт. Из стального листа вырезаем круг такого же диаметра, как труба или большего. Просверливаем в круге отверстие, достаточное для прохождения болта, приваренного к трубе. Соединяем круг и воздуховодную трубу, закрутив гайку на болт.
В итоге мы получим трубу для подачи воздуха, нижняя часть которой может закрываться свободно двигающимся металлическим кругом. В процессе эксплуатации это позволит регулировать интенсивность горения дров и, следовательно, температуру в помещении.
С помощью болгарки и диска по металлу делаем в трубе вертикальные прорези толщиной приблизительно 10 мм. Через них воздух будет поступать в топочную камеру.
Корпус (топка)
Для корпуса потребуется цилиндр с герметичным дном диаметром 400 мм и длиной 1000 мм. Размеры могут быть иными, в зависимости от имеющегося свободного пространства, но достаточными для закладки дров. Можно использовать готовую бочку или приварить к стальному толстостенному цилиндру днище.
Иногда котлы для отопления изготавливают из баллонов из-под газа для более длительного срока службы.
В верхней части корпуса формируем отверстие для отвода газов. Его диаметр должен быть не менее 100 мм. К отверстию привариваем трубу, через которую будет осуществляться отвод отработавших газов.
Длина трубы выбирается в зависимости от конструктивных соображений.
Соединяем корпус и устройство подачи воздуха
В днище корпуса вырезаем отверстие диаметром равным диаметру воздухоподающей трубы. Вставляем трубу внутрь корпуса таким образом, чтобы поддувало выходило за пределы днища.
Воздухоподающая труба должна заканчиваться на несколько сантиметров раньше начала дымохода.
Теплорассеивающий диск
Из металлического листа толщиной 10 мм вырезаем круг, размер которого немного меньше диаметра корпуса. Привариваем к нему ручку, изготовленную из арматуры или стальной проволоки.
Это значительно упростит последующую эксплуатацию котла.
Конвекционный кожух
Из листовой стали изготавливаем цилиндр или отрезаем кусок трубы, диаметр которой на несколько сантиметров больше наружного диаметра топки (корпуса). Можно использовать трубу диаметром 500 мм. Соединяем вместе конвекционный кожух и топку.
Сделать это можно с помощью металлических перемычек, привариваемых к внутренней поверхности кожуха и наружной поверхности топки, если зазор получился достаточно большой. При меньшем зазоре можно приварить кожух к топке по всему периметру.
Из стального листа вырезаем круг такого же диаметра как топка или чуть больше. Привариваем к ней ручки, используя электроды, проволоку или другие подручные средства.
Учитывая, что в процессе эксплуатации котла ручки могут сильно нагреваться, стоит предусмотреть специальную защиту из материала с низкой теплопроводностью.
Для обеспечения длительного горения к дну привариваем ножки. Их высота должна быть достаточной, чтобы поднять дровяной котел минимум на 25 см над уровнем пола. Для этого можно использовать различный прокат (швеллер, уголок).
Поздравляем, вы изготовили дровяной котел своими руками. Можно приступать к обогреву дома. Для этого достаточно загрузить дрова и поджечь их, открыв крышку и теплорассеивающий диск.
Из чего состоит котел и как это работает
Груз для самодельного котла
Размер груза на 5 мм меньше внутреннего диаметра цилиндра топки, что позволяет перемещаться конструкции вверх-вниз. Другой конец трубы проходит сквозь верхнюю стенку котла, на нем устанавливается заслонка, с помощью которой количество воздуха можно регулировать вручную. Длина трубы на 15—20 см больше высоты камеры сгорания. Последняя может быть произвольной, самодельные агрегаты длительного горения работают тем дольше, чем больше диаметр и высота топки. При этом увеличивается объем водяной рубашки агрегата и его тепловая мощность.
Конструкция котла длительного горения
После розжига труба с грузом опускается, придавливая массив дров. Воздух поступает непосредственно в зону горения, конструкция котла длительного горения предусматривает работу на естественной тяге, создаваемой дымоходом необходимого диаметра и высоты. Выделяющееся тепло нагревает воду в рубашке установки, она начинает поступать в систему отопления через верхний патрубок. Здесь работает принцип конвекции, применение циркуляционного насоса необязательно. Водяная рубашка в самодельном аппарате располагается не только вокруг боковых стенок топки, но и в ее верхней крышке.
Колосниковая решетка самодельного котла длительного горения на дровах не выполняет своей привычной функции, воздух в рабочую зону через нее не проходит. Решетка лишь служит опорой массиву топлива, а сквозь ее ячейки зола и пепел попадают в нижний отдел, из которого они свободно вынимаются железным совком. По мере прогорания топлива в камере груз опускается и по верхнему концу трубы можно определять, сколько дров еще осталось. После окончания процесса дверца зольного отдела открывается, из него вычищаются продукты горения, груз вместе с трубой поднимается и фиксируется в таком положении. Можно делать следующую загрузку.
Самодельный котел на дровах длительного горения
Преимущества использования водяного котла в кирпичной печке
Одним из ключевых преимуществ является эффективная теплоотдача. также немаловажный факт, что трубы можно подвести ко всем помещениям от трубы.
Котел на водной основе отлично способен совмещаться с разными теплогенераторами. При использовании антифриза система при отключенной печи размораживаться не будет. Помимо всего прочего, водяной котел в кирпичной печке способен работать как при наличии центрального отопления, так и в автономном режиме.
Также следует отметить, что водяной котел в кирпиче очень надежен. как и сама печь из кирпича, традиционно считающаяся надежным тепловым источником. А при совмещении такой печи с котлом на водяной основе их взаимная эффективность становится в разы сильнее, появляется дополнительная теплоотдача. Вместе они способны обогреть помещение до ста квадратных метров, не заставляя вас тратить на такое отопление огромные деньги.
Для типичной русской зимы достаточно будет всего лишь двух топок в сутки для создания комфортной температуры в помещении. Кроме того, температуру можно будет регулировать при помощи современных автоматизированных систем.
Водяное отопление на дровах
Особенности
Сегодня отопительные котлы обладают достаточной мощностью для обогрева помещений различного назначения. Они экономичны. Время их беспрерывной работы составляет практически весь отопительный сезон.
Эти приборы могут работать на дровах, угле, пеллетах (древесных отходах, спрессованных и переработанных в гранулы), брикетах, торфе, дровяном газе.
Типы котлов
В зависимости от вида твердого топлива они подразделяются на следующие типы:
Модели последнего вида более удобны в применении, так как внутри них не скапливается сажа, а золы остается минимум.
Различают модели котлов длительного горения, зависимые от носителя электроэнергии и независимые.
Такое оборудование для отопления работает по принципу верхнего горения (очаг горит сверху вниз). Камеру сгорания, расположенную в верху конструкции, заполняют топливом. Вентилятор нагнетает воздух по воздуховоду, и тепло, выделяющееся при сгорании, отправляется в теплообменник. Объем камеры сгорания – около 500 дм3, поэтому такое отопительное устройство может без перерыва работать несколько дней.
Достоинства
Конструкции длительного горения – отопительные приборы, пользующиеся большой популярностью среди населения. Объясняется это множеством их достоинств: это не только использование топлива различных видов, но и долгое время их горения, а также простота и экологическая безопасность их применения.
Котел такого типа в его современной вариации – это конструкция, оснащенная автоматикой, вентилятором для увеличения давления в системе. При малом количестве потребляемого топлива такие приборы могут поддерживать температуру в помещениях большого размера.
Большой минус конструкции – высокая стоимость, более 1000 у. е.
Что такое пиролизное горение
Как известно, не совсем удобно обогревать то или иное помещение при помощи дров, поскольку это топливо сгорает быстро, не выделяя при этом нужное количество энергии. Однако если содержание кислорода в топке будет пониженным, материал будет расходоваться гораздо медленнее. Именно на этом и основан принцип пиролизного горения, благодаря которому топлива требуется значительно меньше, а эффективность увеличивается. Основные продукты, получаемые в таком случае – кокс, зола, а также горючий газ, который при также выделяет большое количество тепла.
Это значит, что, конструируя самодельный котел длительного горения, необходимо принять во внимание следующие моменты:
По этому принципу работают многие самодельные котлы, но при этом важно помнить, что оборудование обязательно должно быть отрегулировано так, чтобы при его работе не была повреждена общая система обеспечения теплом жилища
Полезные дополнения
Собираемые в домашних условиях самодельный котел длительного горения нужно снабдить приборами контроля – манометром и термометром. Если же вы решили установить на свой агрегат комплект автоматики и вентилятор – нагнетатель, то нужно будет выполнить для него посадочное место. Вентилятор ставится в верхней крышке корпуса, электронный блок управления лучше сделать выносным, закрепив его на ближайшей стене внутри помещения топочной. Датчики температуры и давления врезаются в корпус водяной рубашки. Обычные показывающие приборы в этом случае не следует игнорировать, ведь они смогут работать при отключенной электроэнергии. Поэтому их тоже лучше поставить, поскольку далеко не каждый электронный дисплей отображает давление теплоносителя.
После сборки котлы отопления на дровах надо обязательно проверять на проницаемость сварных швов. С помощью компрессора это сделать просто: заполнить водой рубашку аппарата и создать в ней избыточное давление 3 Бар. Перед испытанием швы обязательно нужно очистить от шлаков. Раковины и непроваренные места дадут о себе знать течью. Когда компрессора в хозяйстве нет, отопительную установку потребуется разжигать и протапливать на улице до создания критического давления в рубашке 3 Бар. Контроль за давлением и температурой воды можно осуществлять по термометру и манометру.
Обшивку водяной рубашки и внутреннюю часть всех дверец самодельного агрегата рекомендуется покрыть теплоизоляционным материалом. В качестве последнего применяются асбестовые листы и базальтовая вата, которые не боятся высоких температур. Для наружной облицовки изоляции можно применить тонкий металл 0.3—0.5 мм с полимерным покрытием желаемого цвета.
Достоинства двухконтурного отопления
Двухконтурным называется тот вид отопления, при котором с помощью котла происходит нагрев воды специально для использования ее в быту и для отопления всего помещения. Таким образом, всю потребность горячей воды обеспечивает один двухконтурный котел. Есть и другие причины, по которым он набирает все большую популярность :
Как работает дровяная печь с водяным контуром Выбираем печи-камины для дачи с водяным контуром и теплообменником Кирпичная печь с водяным контуром Печь с водяным контуром на отработке – как сделать своими руками.
Изготовление водяного контура
Вы сами легко сможете установить и сделать водяной котел на готовую водяную печь длительного горения, а если у вас ее нет, то большого труда не составит самим выложить ее из кирпича. Для нагревания воды. Изготовить водяной контур можно из старых чугунных радиаторов для отопления, которые вы сможете легко найти.
Их емкость в среднем составляет полтора литра. Можно соединить несколько таких между собой и на выходе получить нагреватель объемом 15 литров, но за счет больших габаритов он может подойти для использования далеко не во всех помещениях. Наиболее приемлемый вариант – это русская баня.
Готовый для использования контур расположите в дымоходе как можно ближе к топке. Горячий воздух, идущий оттуда, будет нагревать контур и соответственно воду, делая ее пригодной для отопления дома. В последствии всю систему водяного контура Вы подключите к радиаторам, отапливающим ваш дом
Не забудьте предварительно проверить всю систему на наличие каких-либо протечек, уделяя особое внимание контуру. который вы собрали своими руками
Самостоятельное изготовление
Сконструировать своими руками котел отопления достаточно сложно. Малейшая неточность, и он будет работать неправильно, что может привести к трагедии. Поэтому необходимо тщательно изучить технологию их изготовления и очень качественно выполнять все мероприятия.
Отопительные приборы шахтного вида
Самостоятельно создать можно шахтный или пиролизный котел. Первый функционирует не только на дровах, но и на угле, торфе или опилках. В его камеру сразу можно загрузить до 50 кг дров.
При полной загрузке камеры топливом и высокой мощности такой прибор непрерывно проработает до 5 часов, при самой малой мощности (15-20 кВт) – до суток. Его КПД – 75%. Мощность таких моделей можно регулировать с помощью автоматики.
Пиролизная модель
Желтый или бесцветный дровяной газ, выделяющийся под воздействием высокой температуры, является источником тепла в пиролизном котле. Для такого отопительного прибора можно использовать только полностью высушенные дрова, иначе он не запустится. Работать пиролизная конструкция может и на пеллетах. Автоматическая подача их в топку (с помощью специальных шнеков) станет дополнительным достоинством котла. Продолжительность работы модели подобного типа при полной загрузке – 12 часов.
Минусы – высокая стоимость (снизить ее можно, если изготовить его самостоятельно), энергозависимость (вентилятор работает с помощью электричества), большие размеры.
Для изготовления такого прибора нужны:
Предварительно составляют схему будущего котла со всеми расчетами. За основу берут наиболее удачную в этом плане конструкцию самодельного котла, разработанную инженером Беляевым. В нее вносят корректировки соответственно пожеланием владельца дома. Например, сделать отопление более эффективным можно за счет увеличения объема рубашки теплообменника.
Самодельные пиролизные приборы нужно устанавливать на специально оборудованные для них площадки из шамотного кирпича. После этого их подсоединяют к водяному контуру.
При первом, тестовом включении выясняют, не было ли допущено ошибок в конструкции котла. Если все было сделано правильно, то прибор сможет быстро переключиться в режим газогенератора. В помещении уже в течение получаса станет гораздо теплее.
Инструменты и материалы
Дровяной отопительный прибор – наиболее безопасная конструкция. Автономность его работы, простота эксплуатации, минимальная вероятность взрыва, возможность самостоятельного изготовления – вот основные его достоинства. Его минус – регулярность внесения топлива.
Самодельные дровяные модели котлов можно изготовить из следующих материалов и деталей:
Самодельные модели дровяных котлов изготавливаются при помощи газосварочного оборудования и болгарки.
Последовательность работ
Перед началом работ необходимо тщательно продумать схему прибора, приобрести все необходимые материалы и инструменты.
Вырезать 3 круга (диаметр каждого 57 см): это дно, верхняя крышка и перегородка между поддувалом и топкой. В двух из них сделать отверстие диаметром 20 мм.
Из листа стали вырезать полосу шириной 400 мм, длиной 3600 мм, вырезать в нем отверстия для дверцы топки, ниже него – для поддувала. Соединить лист сваркой в круг.
Приварить сверху круг с отверстием, снизу – без него. Между ними установить перегородку с колосником.
Сварить трубу и бочку между собой по принципу «один внутри другого». Снизу установить топку с поддувалом. Соединить все элементы с помощью сварки.
В верхней части бочки закрепить Г-образный отрезок трубы: он соединит емкость для нагрева и дымоход. Вода, нагреваясь в бочке, образует пар, который будет свободно выходить в дымоход, тем самым не давая расти давлению в котле.
Вверху и внизу установить патрубки для входа холодной воды и выхода горячей.
Навесить дверцы на топку и поддувало.
Установить конструкцию на фундамент из огнеупорного кирпича.
Такой прибор обогревает с помощью дров, пеллет или торфа, плотно уложенных внутри топки.
Даже простейшая модель дровяного котла требует осторожности и внимания при самостоятельном изготовлении
Устройство
Прежде чем сделать твердотопливный котел, желательно спроектировать или найти точный чертеж. Это поможет избежать длительного процесса подгонки при изготовлении отдельных деталей. Принцип работы всех таких устройств примерно одинаковый, а значит, чертежи будут похожи между собой
Стоит обратить внимание на размеры установки, диаметры труб, глубину загрузочного пространства. Самодельный котел хорош тем, что параметры можно изменить под свои нужды
Обогреватель не должен занимать слишком много места, быть близко к стене, иметь размеры труб несопоставимые с помещением, в котором он будет находиться.
Схема одного из типов котлов длительного горения на дровах(принцип верхнего горения)Рекомендуется рассчитать мощность агрегата, его теплотворность. От этих параметров зависит время работы (в идеале – 24 часа), насколько частой будет загрузка дров и т. д. Все это нужно продумать, перед тем как начать сооружать самодельный котел.
Котел длительного горения с вертикальной топкой (еще его называют «бубафоня»). Собирают, в основном из стали с высокой теплоустойчивостью. Толщина металлических стенок должна быть 4-6 мм, чтобы сталь не прогорела в кратчайший срок. Очень часто за основу берут опустошенный газовый баллон или небольшую бочку. Растопка будет идти на дровах или пеллетах. На них сверху ставится поршень, который оказывает давление, не давая образоваться воздушному зазору, ускоряющему горение. Иначе это приспособление называют «воздушный распределитель», посередине распределителя располагается отверстие для прохождения воздуха в топку. Деталь представляет собой кусок листовой стали в форме диска, толщиной не более 5 мм, а диаметром чуть меньше чем диаметра топки, чтобы была возможность свободно перемещать ее в топке, с приваренным к ней стальным штоком. На распределителе со стороны дров установлены 50см перегородки для прохождения воздуха. Это оптимальный размер, т. к. при увеличении топливо будет выгорать очень быстро, а при уменьшении – будут затухать
Устанавливаются перегородки (важно, чтобы они были в форме дуги) так, чтобы получилось подобие крыльчатки
Устройство котла на твердом топливе
Твердотопливный котел можно подключить к системе отопления в доме. Для этого необходимо осуществить одну из следующих схем: