Трубный котел: как сделать простой и экономичный агрегат самостоятельно

Трубный котел: как сделать несложный и экономичный агрегат

Как правило твердотопливные котлы имеют одно значительное неудобство – в них необходимо неизменно загружать порции угля, дров, брикетов и пр. Но избежать данной неприятности возможно.

Вы имеете возможность изготовить пиролизный котел из трубы. Относится он к устройствам долгого горения и может работать на всех типах жёсткого горючего, кроме того на горючих отходах.

Особенности твердотопливного генератора тепла

Сперва о том, как приспособление работает.

Принцип работы

1. Устройства долгого горения работают за счет тления жёстких видов горючего в течение 10/16 часов. Наряду с этим теплоотдача агрегатов заметно возрастает.
2. Горючее прогорает всецело. Именно поэтому падает цена эксплуатации агрегата, а количество отходов значительно уменьшается.
3. Подобные котлы имеют вместительный топливник с ограниченным участком горения и управляемым поступлением внешнего воздуха.
4. Загружаются в них объемные порции горючего единожды за 10/16 часов. Ограничивая поступление кислорода в котел, возможно добиваться медленного тления горючего при громадной температуре.
5. Если вы предполагаете делать котел для бани своими руками из трубы, на дымоходе возможно установить бак-теплообменник, который будет греть воду для помывки.

Обратите внимание! Подводя результат сказанному выше — загружать котлы долгого горения возможно один-два раза в сутки. Отопительная система будет работать наряду с этим непрерывно.

Конструкция устройства

1. Жаротрубный котел оптимальнее сделать из труб, имеющих сечение от 300 мм. Их толщина стены должна быть не меньше 3 мм. Более узкий металл из-за больших температур быстро прогорит.
2. Протяженность трубы обязана составлять 80/100 см. От этого параметра зависит объемность порций загружаемого горючего.

По конструкции устройство делится на 3 участка.

1. Место для закладки горючего. Высота его может изменяться в ходе прогорания горючего.
2. Участок для горения и теплогенерации. Там горючее тлеет.
3. Территория для полного сгорания. В ней зола догорает, а дымовые газы отводятся.

Приспособление, ограничивающее участок горения, значит и период работы агрегата без дозаправки, именуют распределителем воздуха.

1. Это железный круг, имеющий толщину 4/6 мм и отверстие посередине. Через него при помощи телескопической трубы поступает кислород в место горения.
2. Распределитель должен иметь диаметр, мало меньший сечения устройства. Так он будет двигаться без препятствий.
3. Высота участка горения контролируется самой крыльчаткой, и шириной ее лопастей. Распределитель воздуха имеет высоту не более 5 см. В противном случае дрова будут сгорать весьма быстро.

Воздухозаборную трубу возможно сделать монолитной или телескопической.

1. Ее сечение должно быть около 6 см. У дырочки в распределителе — не больше 2 см. В противном случае топливная камера будет перенасыщена кислородом.
2. Кислород может поступать в трубу прямо из окружающего пространства либо из камеры для нагрева воздуха, вверху агрегата. Так горение будет более стабильным и действенным.
3. Поступление кислорода в камеру возможно регулировать заслонкой, расположенной наверху устройства.

Самодельный твердотопливный котел из трубы должен иметь для отведения продуктов горения дымоход. Его возможно вварить сбоку котла, наверху его стены.

Обратите внимание! Выход дымовой трубы сначала должен быть горизонтальным. Протяженность этого отрезка возможно 40/50 см. Такое устройство будет мешать образованию лишней тяги.

Снизу котла направляться обустроить зольник с дверцей для выгребания пепла, шлака и золы.

Нагревать теплоноситель для водяной системы обогрева здания возможно двумя способами.

1. Монтируется выносной бачок, через который пропускается дымоходная труба. Нагретые продукты горения отдают тепло воде отопительной системы.
2. Труба водяного обменника проходит через камеру сгорания агрегата. В бачке вода разогревается змеевиком, который подсоединен к трубе.

Первый способ значительно легче в осуществлении. Он совершенен, в случае если делается котел в баню из трубы. Второй метод более действен, но и достаточно сложен в исполнении. Он оптимален для жилого дома.

Независимое изготовление котла

Потом, как смонтировать котел из трубы своими руками.

Что необходимо приготовить

Вам необходимо будет нижеследующее.

1. Стальная труба для корпуса агрегата, диаметром от 30 см, имеющая толщину стены не меньше 3 мм.
2. Листовое железо, толщиной 4 мм.
3. Железные трубы: сечением 6 см — для воздуховода, диаметром 10 см – для дымохода.
4. Сварочное устройство.
5. Углошлифовальная машинка (другими словами, болгарка).

Обратите внимание! Котел направляться смонтировать на строго горизонтальной и ровной площадке. Часто для этого приходится заливать цементную стяжку.

Процесс работы

1. Сперва труба для корпуса обрезается на нужную длину в 80/100 см. В случае если высота котла будет больше, будет тяжело закладывать горючее.
2. Потом края заготовки выравниваются.
3. После этого к трубе приваривается дне из листового железа, при жажде – ножки, сделанные из швеллера.

1. Затем изготавливается распределитель воздуха. Из страницы стали вырезается окружность, сечение которой на 2 см меньше, чем внутренний диаметр корпуса. Посередине круга высверливается дырочка, диаметром не больше 2 см.
2. К низу распределителя воздуха приваривается крыльчатка, имеющая лопасти из листовой стали. У них должна быть ширина не больше 5 см.
3. К верху регулятора направляться приварить трубу воздуховода, так, чтоб отверстие распределителя было посередине ее сечения.

1. Инструкция даёт предупреждение, что высота воздуховода обязана составлять не меньше 100% высоты корпуса агрегата. Верх трубы нужно оборудовать заслонкой, которая будет регулировать поступление воздуха.
2. Внизу устройства нужно сделать дверцу для зольника. Для этого вырезается болгаркой прямоугольник из страницы стали. После этого он выгибается. Потом к нему приваривается ручка и петли.
3. Наверху агрегата приваривается дымоход. Сперва труба обязана идти горизонтально, потом она пропускается через теплообменник отопительной системы, имеющий вид бака.
4. Сейчас осталось сделать крышку котла. Она должна иметь отверстие под трубу воздушного распределителя. Крышку нужно делать так, дабы она прилегала хорошо к топке агрегата. В другом случае устройство будет дымить. (См. кроме этого статью Труба дымохода из нержавейки: изюминки.)

Вывод

В случае если обрисованный котел сделать и эксплуатировать верно, он будет экономичным и надёжным. Работать подобное устройство может на любом жёстком горючем, кроме того горючих бытовых отходах.

Видео в данной статье поведает еще большое количество занимательного.

Трубный котел: как сделать простой и экономичный агрегат самостоятельно

В большинстве случаев твердотопливные котлы имеют одно существенное неудобство – в них нужно постоянно загружать порции угля, дров, брикетов и пр. Однако избежать данной проблемы можно.

Вы можете изготовить пиролизный котел из трубы. Относится он к устройствам длительного горения и может работать на всех типах твердого топлива, даже на горючих отходах.

Это несложное устройство может обеспечить теплом весь дом.

Особенности твердотопливного генератора тепла

Сначала о том, как приспособление работает.

Принцип работы

1. Устройства длительного горения работают за счет тления твердых видов топлива в течение 10/16 часов. При этом теплоотдача агрегатов заметно увеличивается.
2. Горючее прогорает полностью. Благодаря этому падает цена эксплуатации агрегата, а объем отходов уменьшается.
3. Подобные котлы имеют вместительный топливник с ограниченным участком горения и управляемым поступлением внешнего воздуха.
4. Загружаются в них объемные порции топлива единожды за 10/16 часов. Ограничивая поступление кислорода в котел, можно добиваться медленного тления горючего при большой температуре.
5. Если вы предполагаете делать котел для бани своими руками из трубы, на дымоходе можно установить бак-теплообменник, который будет греть воду для помывки.

Обратите внимание!
Подводя итог вышесказанному – загружать котлы длительного горения можно один-два раза в день.
Отопительная система будет работать при этом непрерывно.

Конструкция устройства

На фото – принципиальная конструкция твердотопливного агрегата.

1. Жаротрубный котел лучше всего сделать из труб, имеющих сечение от 300 мм. Их толщина стенки должна быть не меньше 3 мм. Более тонкий металл из-за высоких температур быстро прогорит.
2. Длина трубы должна составлять 80/100 см. От этого параметра зависит объемность порций загружаемого топлива.

По конструкции устройство делится на 3 участка.

1. Место для закладки топлива. Высота его может изменяться в ходе прогорания горючего.
2. Участок для горения и теплогенерации. Там топливо тлеет.
3. Зона для полного сгорания. В ней зола догорает, а дымовые газы отводятся.

Приспособление, ограничивающее участок горения, значит и период работы агрегата без дозаправки, называют распределителем воздуха.

1. Это металлический круг, имеющий толщину 4/6 мм и отверстие посередине. Сквозь него при помощи телескопической трубы поступает кислород в место горения.
2. Распределитель должен иметь диаметр, немного меньший сечения устройства. Так он будет двигаться без препятствий.
3. Высота участка горения контролируется самой крыльчаткой, а также шириной ее лопастей. Распределитель воздуха имеет высоту не более 5 см. Иначе дрова будут сгорать очень быстро.

Воздухозаборную трубу можно сделать монолитной либо телескопической.

1. Ее сечение должно быть около 6 см. У дырочки в распределителе – не больше 2 см. Иначе топливная камера будет перенасыщена кислородом.
2. Кислород может поступать в трубу прямо из окружающего пространства или из камеры для нагрева воздуха, вверху агрегата. Так горение будет более стабильным и эффективным.
3. Поступление кислорода в камеру можно регулировать заслонкой, расположенной наверху устройства.

Виды топлива, которые можно использовать.

Самодельный твердотопливный котел из трубы должен иметь для отведения продуктов горения дымоход. Его можно вварить сбоку котла, наверху его стенки.

Обратите внимание!
Выход дымовой трубы вначале должен быть горизонтальным.
Длина этого отрезка может быть 40/50 см.
Такое устройство будет препятствовать образованию лишней тяги.

Снизу котла следует обустроить зольник с дверцей для выгребания пепла, шлака и золы.

Нагревать теплоноситель для водяной системы обогрева здания можно двумя методами.

1. Монтируется выносной бачок, через который пропускается дымоходная труба. Нагретые продукты горения отдают тепло воде отопительной системы.
2. Труба водяного обменника проходит сквозь камеру сгорания агрегата. В бачке вода разогревается змеевиком, который подсоединен к трубе.

Первый метод гораздо легче в осуществлении. Он идеален, если делается котел в баню из трубы. Второй способ более эффективен, однако и достаточно сложен в исполнении. Он оптимален для жилого дома.

Самостоятельное изготовление котла

Далее, как смонтировать котел из трубы своими руками.

Что нужно приготовить

Сначала надо отрезать нужный кусок для корпуса.

Вам нужно будет нижеследующее.

1. Стальная труба для корпуса агрегата, диаметром от 30 см, имеющая толщину стенки не меньше 3 мм.
2. Листовое железо, толщиной 4 мм.
3. Металлические трубы: сечением 6 см – для воздуховода, диаметром 10 см – для дымохода.
4. Сварочное устройство.
5. Углошлифовальная машинка (то есть, болгарка).

Обратите внимание!
Котел следует смонтировать на строго горизонтальной и ровной площадке.
Нередко для этого приходится заливать бетонную стяжку.

Процесс работы

Корпус агрегата с приваренным дымоходом.

1. Сначала труба для корпуса обрезается на нужную длину в 80/100 см. Если высота котла будет больше, будет трудно закладывать топливо.
2. Далее края заготовки выравниваются.
3. Затем к трубе приваривается днище из листового железа, при желании – ножки, сделанные из швеллера.

Крыльчатка с лопастями.

1. После этого изготавливается распределитель воздуха. Из листа стали вырезается окружность, сечение которой на 2 см меньше, чем внутренний диаметр корпуса. Посередине круга высверливается дырочка, диаметром не больше 2 см.
2. К низу распределителя воздуха приваривается крыльчатка, имеющая лопасти из листовой стали. У них должна быть ширина не больше 5 см.
3. К верху регулятора следует приварить трубу воздуховода, таким образом, чтоб отверстие распределителя было посередине ее сечения.

Воздуховод из труб.

1. Инструкция предупреждает, что высота воздуховода должна составлять не меньше 100% высоты корпуса агрегата. Верх трубы необходимо оборудовать заслонкой, которая будет регулировать поступление воздуха.
2. Внизу устройства надо сделать дверцу для зольника. Для этого вырезается болгаркой прямоугольник из листа стали. Затем он выгибается. Далее к нему приваривается ручка и петли.
3. Наверху агрегата приваривается дымоход. Сначала труба должна идти горизонтально, далее она пропускается сквозь теплообменник отопительной системы, имеющий вид бака.
4. Теперь осталось сделать крышку котла. Она должна иметь отверстие под трубу воздушного распределителя. Крышку надо делать так, чтобы она прилегала плотно к топке агрегата. В противном случае устройство будет дымить. (См. также статью Труба дымохода из нержавейки: особенности.)

Вывод

Если описанный котел сделать и эксплуатировать правильно, он будет экономичным и безопасным. Работать подобное устройство может на любом твердом топливе, даже горючих бытовых отходах.

Видео в этой статье расскажет еще много интересного.

Самодельный ракетный котёл. Часть вторая

Самодельный, недорогой и экономичный твердотопливный котёл, превосходящий по своим показателям многие промышленные образцы – продукт, заслуживающий самого пристального внимания. В первой части материала мы описывали теорию, а также подготовительный этап, которые предшествовали разработке и сборке ракетного котла. Во второй части мы расскажем о его ключевых узлах и особенностях самостоятельного изготовления.

От теории к практике

Для начала напомним нашим читателям, почему Perelesnik решил сделать твердотопливный котёл самостоятельно, а не пошёл покупать готовый в магазине.

После того, как я сделал такой котёл, мне больше не нужно думать о множестве вещей. Например, для работы моего котла не нужна классическая дымовая труба, т.к. тяга и так достаточна. На его работу не влияет атмосферное давление, приток воздуха, температура и влажность как внутри, так и снаружи помещения. В котёл можно закладывать влажные некондиционные дрова и не нужно выбирать определённые сорта твёрдого топлива.

Кроме этого, котёл не нуждается в регулярной чистке от сажи и дёгтя. Также не требуется часто подбрасывать топливо. Т.к. котёл стабильно работает на разных режимах горения, а топливо сгорает полностью. Все конструкционные элементы котла – колосники, водяная рубашка – долговечны и не прогорят. И это ещё не весь список.

Конечно, котёл не работает сам по себе. В ходе эксплуатации отопительного прибора пользователю экспериментальным путём пришлось нащупывать ряд нюансов, благодаря которым котёл «заработал на полную катушку». Это: момент загрузки и укладки топлива, его правильный розжиг, регулировка оптимальной подачи воздуха и т.д. Но это стоило затраченных усилий, т.к. чем лучше знаешь принцип работы любого оборудования, тем выше от него отдача. По мере накопленного опыта процесс обслуживания доводится до автоматизма.

Как и у любого, грамотно спроектированного механизма, у данного котла есть «фишка», благодаря которой достигается высокая эффективность его работы. Это т.н. «J-труба» — сердце ракетного котла.

Отливка ракетной трубы

Помимо расчёта оптимальных размеров ракетной трубы, нашему пользователю нужно было определиться с материалом, из которого её можно изготовить. Дело в том, что «J-труба» должна длительное время работать при температурах около 1000°C. Поэтому материал, из которого она будет изготовлена, должен быть жароустойчивым и с низкой теплопроводностью. При этом сама «J-труба» должна иметь небольшие габариты.

Что и говорить — задача не из простых. Сразу отпали дымоходные трубы – они не выдержат такие температуры. Металл, даже жаростойкая котловая нержавейка, тоже долго не протянет при таких условиях. Был ещё один вариант — сложить трубу из огнеупорного кирпича (например, шамотного), но это повлечёт за собой целый ворох забот. Придётся делать большой теплообменник, затем корпус котла и т.д. В результате котёл, одним из преимуществ которого является компактность, вырастает до огромных размеров.

Всем, кто захочет последовать по стопам Perelesnikа, следует учесть один нюанс.

Взвесив все «за» и «против», пользователь остановился на одном варианте материала для трубы — керамике. Дело осложнялось тем, что пойти и купить готовое изделие не представлялось возможным. Оставалось одно — засучить рукава и с головой окунуться в эксперименты по подбору оптимального состава керамики. Забегая вперёд, скажем, что Perelesnikу удалось самостоятельно разработать состав, который можно отлить в форму, не опасаясь, что в процессе формовки он пойдёт трещинами. Состав керамики получился настолько удачным, что в нём можно было расплавлять гвозди без разрушения материала.

Самое интересное, что на одной фирме, занимающейся изготовлением керамических изделий, также пытались сделать такой состав. Два месяца поисков не увенчались успехом. Изделие разрывало.

В высокотемпературный состав, разработанный нашим пользователем, входят следующие компоненты:

• Шамот – 40%. Процентное содержание шамота можно увеличить.
• Глина – 50%. Требуется жирная глина, которую можно обжигать при температуре не меньше чем в 1100°C.
• Каолин – 10%. Если состав после двух отливок продолжает прилипать к форме, то процентное содержание каолина можно уменьшить.

Также в состав добавлялись доли процента дефлокулянтов: поверхностно-активных добавок, препятствующих слипанию мелких частиц и обеспечивающих текучесть массы. В частности, использовалась кальцинированная сода и жидкое стекло.

Сколько конкретно добавлять дефлокулянта, зависит от текучести шликера. На одно ведро примерно уходило 1 столовая ложка кальцинированной соды и 1.5 ложки жидкого стекла. Главное — чтобы шамот не выпал в осадок, а на поверхности шликера не было воды. Если переборщить с добавками, то шликер приобретает студенистую консистенцию. Это плохо для литья. Смесь (её консистенция) должна быть похожа на ПВА клей. Если отстоять массу 2 часа, то в шликере ничего не должно расслаиваться, оседать или всплывать.

Итак, после того как состав смеси был подобран, пришёл черёд отливать «J-трубу». Для удобства литья вертикальный участок трубы разделили на 2 части. Сам процесс наглядно виден на следующих фото:

Нижняя часть трубы

Труба в собранном виде

Обжиг производился при температуре 1100°C. На выходе получилась звенящая, толстостенная керамика, по внешнему виду неотличимая от промышленных изделий. На отливку 1 детали уходило 3 дня, включая саму заливку и последующую разборку формы. Затем заготовки несколько дней сушили и только потом обжигали.

Расчёт ракетной трубы

Кроме подбора состава керамической смеси, не менее важно рассчитать оптимальные размеры ракетной трубы, т.к. это напрямую влияет на эффективность работы котла. Засев за расчёты, помним, что вход в «J-трубу» — это самое узкое место в системе. После него все остальные сечения должны последовательно увеличиваться не менее чем на 2 см.

Единственное, что я сделал — это значительно увеличил сечения, по которым горячий газ проходит вдоль стенок теплообменника. Это замедляет скорость потока.

Чтобы рассчитать размеры трубы, пользователь взял за основу размер пиролизной щели для котлов мощностью на 20 кВт. Затем, оттолкнувшись от этого входного параметра, он нашёл остальные размеры трубы. Как показала практика, такой подход оправдал себя.

Для наглядности представляем примерный алгоритм расчёта ракетной трубы.

Возьмём за основу данные из следующей таблицы:

Из таблицы берём первое значение. Для удобства переводим цифры из мм в см. Находим площадь входной щели трубы: 12х3 = 36. Получаем — 36 см².

Дальше: труба должна иметь большее сечение. Отсюда: если принять внутренний диаметр трубы в 8 см, то, чтобы найти площадь, используем формулу: S = πR^2, где R – радиус круга. Находим радиус: 8/2=4 см. Возводим радиус в квадрат (во вторую степень), для чего умножаем его на себя. Получаем: 4х4=16 см. Умножаем полученный результат на число «Пи»: 16х3.14 (округляем) = 50 см².

Если разделить 50/36, то, округлив полученное значение до 1.38, выходим на необходимый нам коэффициент отношения площади входного отверстия: 1.3-1.5.

Зная диаметр трубы, вычисляем внешний диаметр модели для отливки формы. Внутренний диаметр – 80 мм. Прибавляем стенки толщиной в 10 мм. Получаем – 100 мм. Учитываем, что керамическое изделие может дать усушку в 10-15%. Итого: наружный диаметр модели – 110-115 мм.

Длина вертикальной части «J-трубы» приведена в американском учебнике по строительству ракетных печей, о котором упоминалось в первой части материала. Она равна 0.8-1 м. Этот размер получен экспериментальным путём, выдержав его, получаем работоспособную систему.

Длина горизонтального участка трубы должна быть меньше, чем половина длины вертикального участка, т.е. меньше, чем 0.5 м. У автора котла эта величина равна 0.3 м. Делать горизонтальный участок слишком коротким тоже не следует, т.к. газы, перед тем как попасть в вертикальную, «разгонную» часть трубы, должны как следует разогреться. Не забываем о теплоизоляции короткого участка. Это снизит потери тепла и создаст все условия для дожига газов. Для того, чтобы в нижнюю часть вертикальной трубы подать вторичный воздух, пользователь добавил в конструкцию форсунку.

Сборка котла

После изготовления трубы пришёл черед делать теплообменник. Пользователю нужно было получить 2 м² активной поверхности теплообмена и минимальный объем теплоносителя в котле. Для этого потребовался лист нержавеющей стали размером 2х1 м. Следующая схема наглядно демонстрирует, что горячий газ из «J-трубы» опускается вдоль внутренней части теплообменника, а потом поднимается вдоль наружной, нагревая теплоноситель с двух сторон.

Т.к. расстояние между стенками теплообменника около 20 мм, то теплоноситель быстро нагревается. Жидкость подаётся насосом снизу, забирается сверху, набирая +30°C за 1 проход.

Чтобы согнуть нержавейку толщиной 2 мм, пользователю пришлось изготовить гибочный станок. Сварка велась аргоном.

Теплообменник, установленный в котёл.

По конструкции самым сложным оказался нижний блок.

Список узлов, которые в нём находятся, представлен в следующей таблице:

Для изготовления блока и колосников (труб) также использовалась 2-х миллиметровая нержавейка.

Рама теплообменника сварена из труб 4х4 см. Трубы образуют единую замкнутую конструкцию. Благодаря этому воздух, поступающий в помещение с улицы, нагревается, а в самом помещении поддерживается небольшое избыточное давление.

Боковые панели (3 шт.) сделаны из стали толщиной 2 мм и приварены к раме. Переднюю панель и крышку можно снять. Это упрощает монтаж и обслуживание котла.

Топливный бункер — это короб из стали толщиной в 2 мм. В нём сделаны 2 дверки и крышка на винтах. Дверки теплоизолированы, имеют защитный экран из нержавейки, также проложен уплотнительный шнур.

Крышка бункера сборная. «Пирог» следующий: рамка из нержавейки, кирпич, огнеупорный фетр, стальной лист на винтовом соединении.

Как сделать экономичный котёл своими руками

Сердцем отопительного оборудования в доме является котёл. Сегодня на рынке есть достаточно много отечественных и импортных производителей такого оборудования, которые предлагают разную по цене и качеству продукцию. Но, кроме покупки отопительной системы, можно также сделать котёл своими руками. Это позволит существенно сэкономить бюджет.

• 1. Виды отопительных систем
• 2. Некоторые нюансы
• 3. Разновидности конструкций
  • 3.1. Твердотопливные котлы
  • 3.2. Пиролизные агрегаты
  • 3.3. Использование отработанного масла
  • 3.4. Электрические устройства
  • 3.5. Пеллетный тип оборудования

  Самостоятельно соорудить котёл можно практически любой сложности. Главное, правильно подобрать модель для определённого помещения. Для этого стоит разобраться во всех преимуществах и недостатках разных видов оборудования.

  Котлы для отопления частных домов бывают таких видов:

  1. 1. Газовые. Этот вид оборудования лучше не рассматривать, так как для его установки понадобится согласование с контролирующими органами (газовой службой и т. п. ). При самостоятельном изготовлении вряд ли получится сделать котёл, который будет отвечать всем законодательным нормам.
  2. 2. Электрические. Эти модели довольно популярны. Объясняется это простотой в изготовлении, монтаже, эксплуатации. Но недостатком являются высокие цены на газ. Такое оборудование в основном устанавливается для дачи или гаража (в целях периодического отопления дома).
  3. 3. Жидкотопливные. Конструкция не является очень сложной для самостоятельного производства. Единственная сложность, с которой можно столкнуться, — настройка форсунков для подачи топлива. Это заставит задуматься, а стоит ли вообще выбирать такой вид оборудования для самостоятельного производства.
  4. 4. Твердотопливные. Они по праву считаются самыми лучшими на рынке. Связано это с достаточно большой производительностью, особенно если установить автоматическую регулировку температуры с помощью дополнительного оборудования.

  Твердотопливные котлы можно также разделить на несколько видов: котлы длительного горения, дровяные, пиролизные и пеллетные.

  Самые популярные — котлы длительного горения. Пиролизные и пеллетные из-за сложностей в установке, сборке, наличии отдельных дорогостоящих компонентов устанавливаются гораздо реже.

  

  При изготовлении котла для дома своими руками необходимо понимать некоторые нюансы, от которых будет зависеть конструктивное исполнение.

  На то, как будет выглядеть котёл, влияют три фактора:

  • стоимость оборудования и комплектующих;
  • какое топливо будет использоваться;
  • способ циркуляции теплоносителя.

  Самым лучшим материалом для изготовления котлов является жаростойкая нержавеющяя сталь, поскольку она наиболее долговечная. Но в использовании такого металла есть и свои минусы. Для обработки нержавейки нужно иметь специальное оборудование. Делать это новичку непросто.

  К тому же цена очень высока и не у каждого владельца частного дома будет возможность приобрести её. Чугун стоит немного меньше, чем нержавеющяя сталь, но обработка его это ещё более сложный процесс. Поэтому для производства отопительного котла своими руками такой вариант также не очень подходит.

  Альтернативным вариантом является использование листовой стали толщиной от 4 мм. Такой материал часто используют для самостоятельного изготовления, так как работать с ним просто. К тому же он тоже имеет достаточную надёжность и долговечность.

  

  Для обеспечения естественной циркуляции теплоносителя необходимо накопительную ёмкость устанавливать на высоте, а также использовать контуры отопления и связывающую арматуру с большим диаметром. Если такой возможности нет, то требуется устанавливать насос для принудительной циркуляции теплоносителя. Но стоит учитывать тот момент, что он нуждается в постоянном подключении к сети.

  Патрубки в котле должны иметь диаметр не менее 30 мм. Они изготавливаются из стальных труб с толстыми стенками. Контур делается из оцинкованной стали. Важно не забывать об обязательной герметизации резьбовых соединений.

  

  Сегодня на рынке есть множество разновидностей оборудования для автономного отопления частного дома, а также для промышленных целей. Некоторые производители занимаются изготовлением высокотехнологичных котлов, которые самостоятельно сделать практически невозможно. Но отопительные котлы можно изготовить своими руками, используя более простые схемы и конструкции.

  

  Самый дешёвый и удобный вариант для производства отопительных котлов своими руками — это конструкции на дровах. Схема такого агрегата несложная и представляет собой две ёмкости, помещённые одна в другую. Внутренний резервуар используется для процесса горения дров и выделения энергии тепла, внешний — это водяной контур с теплоносителем. Благодаря простоте сооружения построить такой котёл самостоятельно несложно. К тому же можно будет использовать не только дрова в качестве топлива, но и другие источники тепла.

  Конструкция включает в себя такие элементы:

  • основная часть, оборудованная дверкой;
  • зольник;
  • ёмкость для сборки сажи;
  • дымоходная труба;
  • ножки;
  • верхняя крышка;
  • патрубки для входа и выхода;
  • механизм для фиксации закрытых дверок;
  • колосники.

  Большим минусом такого оборудования является низкий коэффициент полезного действия. Израсходуется слишком много дров и в доме будет недостаточно тепла.

  Делая такой тип агрегатов, можно существенно сэкономить бюджет. Кроме экономии на покупке материалов, пиролизные котлы будут израсходовать немного энергии. Источником энергии для такого типа оборудования является смесь пиролизного газа и воздуха. Из-за этого котёл считается экономным, так как подобная смесь даёт намного больше тепла. По сравнению с дровяными конструкциями стоимость материалов для изготовления всё же выше у пиролизного агрегата, но за счёт экономии на топливе за несколько отопительных сезонов они окупаются.

  Конструкция состоит из таких частей:

  • вентилятор;
  • каналы для отвода дыма;
  • отверстие;
  • регуляторы подачи электроэнергии;
  • трубы;
  • камеры сгорания.

  Агрегат необходимо собирать по заранее подготовленным схемам и чертежам, так как сама конструкция довольно сложная. В связи с тем, что КПД довольно высокий, хватит мощности в 25−30 кВт. Для других котлов необходимо минимум 40 кВт.

  Такие агрегаты начали изготавливаться ещё в советское время, тогда, когда возникла необходимость в отоплении гаражей и других технических помещений. Довольно экономичным вариантом было использование переработанного масла, так как его было всегда достаточное количество, особенно если говорить о промышленных масштабах.

  Конструктивные особенности и принцип работы не являются сложными. Переработанное масло в нужном количестве подаётся в камеру сгорания. Впоследствии этого производится газ, который и является непосредственным теплоносителем.

  Такой агрегат довольно универсальный и может использоваться для любых целей. Но для отопления частного дома лучше его не устанавливать, так как в этом случае можно подобрать более удобный вариант. Идеальным местом для его монтажа всё же являются гаражные помещения.

  Электрические отопительные системы в последнее время набирают всё больше популярности. Связано это с простотой установки, а главное, с экономичностью.

  Сам котёл монтируется в стоящую вверху трубу. Нагревательный элемент подсоединяется внутрь этой трубы. В другой патрубок совершается подача воды или другого теплоносителя. Казалось бы, на этом можно ограничиться и конструкция готова. Но здесь не всё так просто.

  Очень важно правильно выбрать топливо, так как электрическое отопительное оборудование считается одним из самых дорогих на сегодня.

  Главным элементом такой конструкции является нагревательный элемент (ТЭН). Благодаря ему электроэнергия перерабатывается в тепло. Он нагревает теплоноситель (воду или антифриз). Для изготовления корпуса можно использовать любой материал, преимущественно нержавеющюю сталь, но можно покупать и альтернативные варианты. Все датчики для управления агрегатом можно купить в специализированном магазине.

  Конструкция состоит из таких элементов:

  • расширительный бачок;
  • ТЭН;
  • насос для циркуляции тепла по системе;
  • фильтры;
  • предохранительный клапан.

  Система также может работать двумя способами: естественным и принудительным путём. В первом варианте необходимо предусмотреть перепад высот между батареями и баком с нагревательной жидкостью. Для принудительной циркуляции нужно устанавливать насос.

  Самый простой вариант — это монтаж теплового нагревательного элемента непосредственно в котёл. Но если такая конструкция не подходит, то можно предусмотреть возможность съёма ТЭНа для ремонта или замены и предварительно вмонтировать такой патрубок.

  

  Идеальным решением для обогрева небольшого загородного дома будет установка котла в отдельном помещении с габаритами 220 мм в диаметре и 0,5 м длиной. Чтобы изготовить котлы отопления своими руками, нужно использовать чертежи. Они играют очень важную роль не только для начинающих мастеров, но и для профессиональных строителей.

  Такой тип оборудования экономичный, неприхотлив в обслуживании, а сама работа автоматизирована. Работает котёл, сжигая древесину в гранулах. Он изготавливается из стружки или опилок. Автоматизация процесса заключается в подаче гранул в камеру сгорания, так как материал сыпучий и может храниться в бункере или специальной ёмкости.

  Но сложности при изготовлении такого оборудования возникнуть могут. Это заключается в необходимости покупки электрического мотора для вращения шнека, а также бункерной заслонки.

  В зависимости от габаритов бункера будет определяться длительность автономной работы. Чем она больше, тем реже необходимо будет возобновлять запасы гранул в нём. Такое оборудование может работать по принципу котельни. Это значит, что количество выделяемого тепла можно регулировать, добавляя в бункер больше или меньше паллет.

  Чтобы правильно выбрать тип котла, нужно понять, какой вид топлива будет использоваться. Также важно соблюдать все правила и придерживаться технологии изготовления.

  Много проблем может возникнуть при производстве и установке газового котла своими руками. Чертежи при этом имеют большое значение, так как необходимо придерживаться технологии. При малейших отклонениях газовая служба не выдаст разрешение на установку. Сварить его не так уже и сложно, но всё же преимущественнее монтировать котёл другого типа.

  Кроме классических вариантов котлов для самостоятельного производства, существуют и другие модели. Индукционные котлы также можно делать своими руками. Это своего рода трансформатор с первичной и вторичной обмоткой. Внешняя обмотка преобразовывает электроэнергию и создаёт магнитное поле, а внутренняя — уже непосредственно нагревает теплоноситель.

  Ещё одной разновидностью котлов являются конденсационные. Работают на сохранении тепловой энергии конденсата, при этом КПД у них выше, чем у газовых котлов или даже твердотопливных.

  Если есть достаточные знания в принципе работы различных котлов, то можно сделать и комбинированные варианты. Хотя комплектующие имеют довольно высокую цену на рынке, но в среднем они отобьются за 5 лет.

  Таким образом, сделать экономичный котёл самостоятельно несложно, главное, правильно подобрать тип оборудования и всё необходимые комплектующие.

  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.

  Надёжный и экономичный твердотопливный котёл своими руками

  

  Добавил(а): Дмитрий Шварц 1 марта

  

  Самодельный котёл на твердом топливе

  Для организации бытовой системы отопления твердотопливные котлы являются наиболее экономичным вариантом. Но, несмотря на всё богатство выбора доступного на рынке оборудования и довольно широкий ценовой и функциональный диапазон, далеко не каждому потребителю под силу купить агрегат, оптимально удовлетворяющий его нужды. С другой стороны, котёл, работающий на твёрдом топливе, вполне реально изготовить своими руками. И сохранить при этом значительные средства, которые пришлось бы заплатить за заводское оборудование. Всё, что нужно для этого – знания устройства и принципа работы этой категории отопительных установок, а также навыки работы с различным инструментом и материалами, в частности, металлом.

  Выбираем тип твердотопливного котла

  Как понять, какой котёл будет оптимальным для обслуживания конкретной системы отопления? Очевидно, следует определиться с видом топлива, требуемой мощностью агрегата и особенностями его конструкции, процесса монтажа и последующей эксплуатации, а также с особенностями подключаемой системы отопления.

  

  Самодельный котёл на твёрдом топливе

  Среди материалов, которые можно использовать в качестве твёрдого топлива, наиболее широкое распространение получили:

  • уголь;
  • торфяные брикеты;
  • пеллеты;
  • дрова;
  • опилки и другие горючие отходы производства.

  Виды твёрдого топлива для котлов отопления на фото

  С целью повышения рентабельности и эффективности системы отопления можно изготовить универсальный агрегат, который сможет работать с различными видами топлива.

  Выбор типа и конструктивного исполнения отопительного котла напрямую зависит от того, каким топливом вы собираетесь пользоваться, требуемой производительности системы отопления, а также места, где он будет установлен. Для самостоятельного изготовления подходят следующие модификации твердотопливных отопительных агрегатов:

  1. Классические

  Оснащаются стальным или чугунным теплообменником, могут использоваться и для отопления, и для целей горячего водоснабжения. КПД таких котлов составляет около 85%.

  

  Классический котёл на твёрдом топливе

  1. Пиролизные

  Обеспечивают раздельное сгорание топлива и выделяемых при этом летучих газов, благодаря чему существенно повышается эффективность и, следовательно, экономичность отопительной системы.

  

  Схема пиролизного котла на твердом топливе

  1. Пеллетные

  Эффективность этой разновидности котлов отопления достигает 90%. Главным их достоинством является высокая степень автоматизации рабочих процессов, а недостатком – сложность конструкции.

  

  Принцип работы пеллетного котла

  1. Длительного горения

  Способны непрерывно работать на протяжении всего отопительного сезона, требуя загрузки топлива 1 раз в несколько суток, что выгодно отличает их от классических твердотопливных котлов.

  

  Компоновка твердотопливного котла длительного горения

  Основы проектирования

  Для того чтобы сделать правильный – безопасный, эффективный и удобный в эксплуатации – твердотопливный котёл, необходимо понимать физику процесса его работы и работы системы отопления в целом.

  Принцип действия отопительного котла на твёрдом топливе:

  • топливо загружается в камеру сгорания;
  • нагретые в процессе сгорания топлива воздух и другие газы поднимаются вверх и отводятся через дымоход;
  • по пути к дымоходу горячий воздух нагревает теплообменник, который в с вою очередь нагревает тепловой агент (в большинстве бытовых систем отопления – воду);
  • нагретый тепловой агент вытесняет холодный, проходя всю систему отопления и возвращаясь после остывания назад в теплообменник.

  Всё дело в свойстве любой нагреваемой среды подниматься выше холодной — это один из основополагающих законов термодинамики.

  

  Принцип работы водяной отопительной системы

  Для реализации этого принципа помимо корпуса, выполненного из толстой (не менее 4-5 мм) жаропрочной стали, в конструкцию твердотопливного котла включаются следующие элементы:

  1. Камера сгорания

  Её объем определяется сложной формулой, которую, впрочем, довольно легко отыскать в интернете, равно как и готовое решение – объем камеры сгорания по отношению к номинальной мощности котла или максимальной площади отопления.

  

  Расположение топки твердотопливного котла

  На практике размеры топки зависят не только от параметров котла и свойств топлива, а также особенностей самой отопительной системы – схематической, функциональной сложности, сезонности работы, пиков потребностей в горячем водоснабжении и пр.

  1. Камера отвода горячих газов

  Этот узел является продолжением камеры сгорания и выполняет функцию выходного коллектора для вывода продуктов горения.

  

  Система отвода нагретых газов

  1. Внутренняя система подачи и отвода теплоносителя

  Речь идёт о теплообменнике (теплообменном регистре), а также его основных патрубках – входном и выходном, который служит для приёма остывшего теплового агента, его нагрева и отвода в систему отопления.

  

  Циркуляция теплоносителя в системе твердотопливного котла

  Важные моменты

  На эффективность работы отопительного котла на твёрдом топливе всегда влияют два фактора:

  1. Конструктивные особенности теплообменника

  Чем большей будет площадь теплового контакта, тем больше энергии за единицу времени будет передано от сгорающего топлива тепловому агенту – воде.

  Варианты исполнения самодельного теплообменника на фото

  1. Полнота и период сгорания топлива

  Если топливо сгорает неэффективно – теряет пиролизный газ или не успевает нагреть теплоноситель до необходимой температуры, на лицо недоработки в конструкции. Поэтому к расчёту и процессу изготовления последней следует отнестись с максимальной ответственностью – после сборки изменить её будет невозможно.

  

  Самодельный дровяной котёл: дверца топки

  Конструкция котла должна быть надёжной и безопасной и ответственность за это несёт не что иное, как корпус. Он выполняется из толстой (не менее 5 мм) стали, желательно жаростойкой. Впрочем, последняя стоит заметно дороже обычной, поэтому следует запомнить, что чем толще металл, тем медленнее он будет нагреваться. А значит, для того, чтобы котёл средней мощности не обжигал руки и не делал из помещения котельной сауну, корпус котла должен иметь около 8 мм в толщину.

  

  Твердотопливный котёл-печь со встроенным теплообменником

  Исключение составляют конструкции с верхней крышкой из чугуна, которая выполняет функцию печи. Толщина и размеры чугунного листа будет зависеть от конструктивных параметров корпуса и рабочих характеристик котла (но не менее 8 мм).

  Для организации внутренней трубопроводной системы котла необходимо использовать трубы толщиной стенок 3-4 мм и диаметром 50 мм. Для обеспечения тока теплоносителя следует предусмотреть сужение (от 50 до 25 мм) трубопроводов в направлении от горячего к холодному, к примеру от котла к радиаторам) и расширять их на обратном пути теплоносителя.

  Пространственная схема и компоновка твердотопливного теплогенератора

  Размеры твердотопливного котла зависят от габаритов и ориентации в пространстве камеры сгорания. Более широкое распространение получили вертикальные конструкции, поскольку такое расположение позволяет сэкономить место в котельной.

  Традиционная схема вертикального твердотопливного котла:

  • в нижней части размещается зольник с поддувалом;
  • над зольником устанавливается чугунная колосниковая решётка;
  • решётка встраивается в дно топки, которая должна быть оснащена надёжной дверкой;
  • в над зоной топки в плоскости наибольшего теплового контакта располагается рабочая часть теплообменника.

  

  Принципиальная схема вертикального котла на твёрдом топливе

  Для настройки и контроля за работой агрегата в процессе эксплуатации вам понадобится специальное оборудование. К таковому можно отнести датчики температуры воды на входе и выходе из теплообменника и узлов системы отопления, датчики загрузки камеры сгорания, давления в ней и на отдельных участках котла и т.д.

  Принцип естественной циркуляции теплоносителя реализовать его успешно удаётся далеко не всегда. Поэтому часто отопительный котёл оснащается дополнительным водяным насосом, который принудительно подаёт теплоноситель на теплообменник и/или в систему отопления.

  Насос — энергозависимый агрегат, а значит, важно предусмотреть возможность подачи теплоносителя в обход на случай отключения электроэнергии. Во-первых, для того, чтобы отопление функционировало, а во-вторых, чтобы котёл или коммуникации не разорвало паром или не повредило температурой.

  Если в конструкцию твердотопливного котла включается насос, необходимо предусмотреть возможность регулировки его рабочих параметров, а также аварийного отключения. Твердотопливный котёл в случае поломки узлов и коммуникаций отопительной системы остановить невозможно. Поэтому необходима система отвода излишнего тепла – амортизационный бак с компенсационным клапаном или другое, уместное в вашем случае решение.

  

  Обвязка твердотопливного котла

  Что нужно для работы?

  В первую очередь мастерская, то есть место, где вы будете заниматься изготовлением основных узлов и сборкой агрегата. Кроме того, вам понадобится довольно обширный список инструментов, в который можно смело включать:

  • сварочная маска, краги и спецодежда;
  • бытовой инверторный сварочный аппарат и электроды;
  • дисковая пила с набором дисков для резки металла;
  • электродрель с набором свёрл по металлу;
  • рулетка, угольники, строительный уровень.

  Для сборки котла на твердом топливе понадобятся следующие материалы:

  • листы стали толщиной от 5 мм;
  • металлические уголки;
  • чугунная колосниковая решётка;
  • стальные водопроводные трубы различного диаметра;
  • дверцы для зольной и топочной камеры;
  • дроссельные заслонки печного типа.

  Перед тем, как приступать к изготовлению элементов и узлов котла, необходимо выполнить конструктивные расчёты, определиться с принципиальной схемой и нарисовать чертёж котла, не забыв указать все его конструктивные составляющие и их главные параметры.

  

  Дымоотвод твердотопливного котла: внутри и снаружи здания

  И самое главное: соблюдайте технику безопасности как в процессе работы, так и по отношению к качеству исполнения твердотопливного котла. Малейшая оплошность с вашей стороны может стать причиной серьёзных проблем, в т.ч. повышенного риска возникновения пожара.

  Самодельный котел для отопления частного дома

  Высокая стоимость центрального отопления вынуждает многих владельцев частных объектов устанавливать самодельный котел в системе отопления.

  Для отопления больших объектов, таких как многоэтажный жилой дом или коттедж для постоянного проживания, лучше устанавливать заводской котел для отопления дома с системой защиты и управлением тепловыми режимами.

  А вот для небольших домиков, гаражей и теплых мастерских вполне возможно сделать котел своими руками. Это может быть, как простая печь для бани на дровах и с баком для воды или сложный котел длительного горения.

  Важно при этом выбрать правильный вид топлива. А вот самодельные устройства для работы на газовом и жидком топливе к эксплуатации не допускаются.

  • 1 Стоит ли проектировать газовый котел самому
  • 2 Варианты оптимальных самодельных отопительных котлов
    • 2.1 Твердотопливный котел
    • 2.2 Индукционный котел
    • 2.3 Электродный
  • 3 Изготовление твердотопливного котла длительного горения своими руками
    • 3.1 Чертеж
    • 3.2 Материалы
    • 3.3 Инструменты
    • 3.4 Делаем котел своими руками
  • 4 Изготовление самодельного индукционного котла отопления
    • 4.1 Схема
    • 4.2 Материалы для работы
    • 4.3 Процесс изготовления

  Стоит ли проектировать газовый котел самому

  

  Самодельный газовый котел в эксплуатацию допущен не будет, даже если его сборка будет совершенной и ничуть не хуже заводской, этого требуют от контролирующих органов нормативы по правилам безопасной эксплуатации газового оборудования.

  Поэтому выбирая вид топлива для самодельного котла, от газа и печного топлива нужно отказаться сразу. Твердотопливные котлоагрегаты с использованием угля, дров, паллет и электрокотлы считаются самыми безопасными отопительными агрегатами, их вполне возможно изготовить самостоятельно.

  Самодельный отопительный котел обойдется владельцу намного дешевле заводского, но работать он будет менее экономично и с более низким КПД. Для того чтобы повысить эти показатели, необходимо будет увеличить поверхность нагрева котла, для чего устанавливают дополнительно к водяной рубашке теплообменный аппарат.

  Также на эффективность теплопередаче в котле влияет скорость циркуляции теплоносителя. При естественной циркуляции устанавливают расширительный бак и трубы большого диаметра. Тем не менее лучший гидравлический режим можно обеспечить с помощью принудительной циркуляции, установив в контур отопления на линии обратки перед котлом циркуляционный насос.

  Варианты оптимальных самодельных отопительных котлов

  Прежде чем выбрать модель, чтобы изготовить самодельные котлы, нужно знать тепловую нагрузку отапливаемого помещения. Д

  ля центральных районов России она определяется по простому соотношению 1 кВт на 10 м2 жилой площади, для северных районов это соотношение будет выше, а для южных ниже примерно на 30 %. Далее устанавливают вид топлива и режим горения.

  Топливо должно быть достаточным и дешевым для данной местности, его транспортировка не должна представлять сложность для пользователя, а рядом с источником отопления должно быть складское помещение для хранения не менее 30-ти дневного его запаса.

  Режим работы источника выбирается по возможной загрузке: 1 раз/час,1 раз/24 часов,1 раз/48 часов. При выборе твердотопливного котла также потребуется уделить внимание системе дымоотвода и вентиляции в топочной.

  При выборе варианта с электронагревом потребуется также установить часовую нагрузку отопления по выше обозначенному соотношению и обратить внимание на мощность электрического питания котла и систему защиты, чтобы имеющаяся электрическая линия способна была обеспечить безаварийную его работу.

  Твердотопливный котел

  Это самый оптимальный вариант котла, его можно изготовить универсальным для разных видов твердого топлива от угля до паллет. Принцип работы такого самодельного котла очень простой. Топливо вручную загружают в топку сбоку или сверху, в зависимости от выбранной конструкции и поджигают.

  

  Горячие дымовые газы, полученные в результате горения топлива, поднимаются в верх в дымовую трубу, омывая поверхности теплообменного аппарата, который выполняется в виде водяной рубашки или развитого трубного пучка.

  Внутри теплообменника циркулирует нагреваемая вода, которая поступает в приборы отопления и передает тепло путем конвекции воздуху в помещении, после чего остывает и возвращается в котел для следующего цикла нагрева. В более простых конструкциях котла, часть тепла в помещение поступает также за счет теплопередачи от горячего корпуса.

  Для того чтобы в твердотопливном котле эффективно протекали все процессы получения тепловой энергии, он оборудуется следующими конструктивными элементами:

  1. Корпус из жаропрочной стали не менее 5 мм, может быть круглого и квадратного сечения. Многие пользователи для корпуса используют стальную трубу большого диаметра для центральной системы отопления или газовый баллон.
  2. Камера сгорания, в которой идет процесс химического превращения топлива в тепло, работает в наиболее сложных температурных условиях и требует тщательного расчета, поскольку маленькая или большая камера не сможет обеспечить качественный теплосъем с 1 кг топлива, процесс сгорания будет идти либо с недожогом, либо с пережогом топлива.
  3. Камера отвода дымовых газов, по конструкции является продолжением топочного пространства и служит переходной зоной для вывода отработанных газов в дымовую трубу или дымоход.
  4. Внутренний теплообменник с входным и выходным патрубком для циркуляции воды в отопительном контуре.
  5. Приборы безопасности и управления режимами: первичные датчики температур, датчики давления и сигнализатор аварийного состояния в котле. Твердотопливный котел невозможно сразу остановить, пока не выгорит все топливо, но процесс горения можно приглушить, перекрыв подачу воздуха в топку, все это может выполняться вручную или автоматически, если в схеме агрегата присутствует дутьевой вентилятор и насос для циркуляции теплоносителя.

  Индукционный котел

  Такие модели котлоагрегатов продемонстрировали свою энергоэффективность, при простой конструкционной схеме и доступных расходных материалах, что позволяет такую модель обогревателя собрать дома.

  

  Индукционный котлоагрегат выполнен из сердечника, с функцией теплообменного аппарата, с поверхностью покрытую тороидальной обмоткой, включенной к преобразователю. Ток, протекающий по ней создает переменное ЭМ поле, вследствие чего создаются вихревые токи, омывающие сердечник.

  По команде управляющего блока вырабатывается ток требуемых параметров. Под воздействием чего теплоноситель в виде воды, тосола и антифриза греется до требуемой температуры. Разность температур создает условия для естественной циркуляции жидкости без применения электронасоса.

  При использовании такого типа электронагрева важным преимуществом по сравнению со стандартным вариантом с применением ТЭНов является отсутствие накипи на греющих поверхности. Это происходит благодаря микро вибрации на поверхностях нагрева, которая не ощущается человеком, поэтому для него не вредна.

  Внешняя оболочка котла, выполняется из металлического корпуса, оснащенного тепло- и электрозащитной изоляцией. Самодельный индукционный котел отопления имеет простую тепломеханическую конструкцию и при наличии сварочного преобразователя или индукционной бытовой электроплиты, может быть изготовлен домашним мастером.

  Электродный

  Котлы с таким принципом действия также относятся к электрическому нагреву, греющий элемент — блок электродов, осуществляющей функцию нагревающего элемента. Технология изготовления такого источника нагрева проста и позволяет выполнить электродный котел своими руками.

  Теплоноситель в котле греется с помощью процесса ионизации. Молекулы воды расщепляются на положительные и отрицательные заряженные ионы, которые притягиваются друг к другу с выделением мощного потока тепловой энергии.

  Процесс получения тепловой энергии протекает в небольшой ионизационной камере, поэтому жидкость нагревается мгновенно с повышением давления среды и увеличением скорости естественной циркуляции. Поэтому для таких тепловых аппаратов дополнительная установка циркуляционного насоса не требуется.

  Использование данной технологии позволяет существенно сокращать габариты электродного котла, выполненного своими руками и повышает его эффективность по сравнению с традиционными ТЭНовыми устройствами.

  Изготовление твердотопливного котла длительного горения своими руками

  Приступая к сборке котла своими исполнитель должен владеть навыками слесаря, сварщика и электрика, чтобы безопасно выполнить процесс производства и монтажа. У него должны быть средства защиты и заранее приготовленные материалы, инструменты и приспособления.

  Чертеж

  

  После того как будет выбран тип котла, потребуется иметь точный чертеж деталей. Он может выполняться самостоятельно, если мастер обладает определенными знаниями и навыками черчения, также можно его взять у знакомого, который смонтировал аналогичный котел отопления частного дома или скачать из интернета. Сегодня в сети достаточно вариантов проверенных конструкций твердотопливных котлов собственного изготовления.

  Возможно такой чертеж придется доработать в зависимости от имеющихся расходных материалов, особенно в части изготовления корпуса и теплообменного аппарата. Главное, что нужно сохранить — это расчетную толщину металла, минимально допустимые габариты, поверхность нагрева теплообменника, диаметр отверстия для выхода дымовых газов, чтобы котел раньше времени не перегорел.

  Материалы

  Перед тем как сделать котел подготавливают рабочее место, обычно это мастерская, и складируют в ней необходимые материалы. Для создания котлоагрегата на твердом топливе потребуются такие расходные материалы:

  • стальной лист более 5 мм для корпуса, труба или использованный газовый баллон;
  • лист нержавейки 5 мм для топливоподачи;
  • стальной уголок, с размерами по чертежу;
  • колосниковая решетка, сталь или чугун;
  • водопроводные трубы, для высокой температуры с диаметрами по чертежу;
  • дверца для зольника;
  • проволока, метизы и электроды;
  • воздушная заслонка или регулятор тяги.

  Инструменты

  Мастеру потребуется большой перечень инструментов:

  • Спецодежда сварщика с защитными средствами;
  • сварочный инверторный аппарат;
  • болгарка с дисками по металлу;
  • электрическая дрель со сверлами по металлу;
  • набор слесарных инструментов;
  • набор измерительных инструментов.

  Делаем котел своими руками

  Для выполнения корпуса твердотопливного котла длительного горения я выбрал старый газовый баллон, предварительно тщательно промыл его от остатков газа, если есть какие-то сомнения, рекомендую приобрести уже подготовленный баллон в газовой службе.

  Далее на баллоне отрезал его верхнюю часть ниже места изгиба. После подготовке корпуса выполнение котла производил по следующей инструкции:

  1. Из нержавеющего листа 5 мм, вырезал круг, с диаметром на 20 мм меньше внутреннего диаметра корпуса, чтобы он в дальнейшем мог свободно перемещаться вдоль него, продвигая топливо.
  2. В середине полученного листа просверлил отверстие 100 мм корончатым сверлом.
  3. К данному отверстию приварил трубу подходящего диаметра с высотой на 100 мм выше корпуса котла. Тщательно выполнил швы, чтобы они были герметичными и аккуратными. Если аккуратно не получилось, можно обработать болгаркой или напильником. Таким образом будет изготовлена конструкция в виде поршня, которая под собственным весом будет продвигать топливо вниз топочной камеры.
  4. К нижней части поршня приваривают 4 металлических уголка, для создания воздушных каналов, подающих воздух к устью горения.
  5. Вырезал еще один круг, но теперь большего диаметра чем корпус на 5 см, в середине вырезал отверстие 100 мм для поршня, эта деталь будет выполнять роль крышки котла. Одетая на поршень она герметично закроет корпус котла, тем самым создаст камеру горения.
  6. Трубу вверху оборудовал заслонкой для регулирования объема, подающего воздуха.
  7. Края крышки тщательно обработал напильником.
  8. К корпусу котла приварил специальные ручки для перемещения, а к нижней части корпуса — ножки из металлического уголка.
  9. Внизу корпуса вырезал место под дверцу зольника и установил ее на петлях.
  10. Дымоход приварил в верхней части котла из трубы диаметром 100 мм.
  11. Перед тем как поставить котел, его нужно выставить на ровную бетонную или кафельную поверхность и подсоединить по газовой части к дымовой трубе.

  Изготовление самодельного индукционного котла отопления

  С точки зрения сложности изготовления, данный отопительный котел более простой, но нуждается в особом устройстве — инверторе с выходным сигналом, имеющем частоту 20-50 кГц. Для домашних мастеров это не стало преградой, в качестве такого устройства они стали успешно применять сварочный инвертор или даже простую недорогую бытовую индукционную плиту.

  Схема

  Теплотехническая схема работы такого агрегата не является сложной: источник тока инвертор, сосуд для нагрева воды с патрубками на вход и выход циркуляционного теплоносителя и трубной системы с приборами отопления.

  

  Для защиты от перегрева устанавливается термодатчики и терморегуляторы, которые передают электрический сигнал на отключающий автомат по току.

  Электрическая схема функционирования индукционного устройства более сложная, самостоятельно ее можно выполнять, только если исполнитель обладает соответствующими инженерными знаниями. В противном случае электросхему лучше взять из интернета.

  Материалы для работы

  Для создания индукционного агрегата своими силами понадобится:

  1. Полипропиленовая труба Ф 50 мм из полипропилена.
  2. По 2 муфты и переходников с Ф 50 мм на диаметр, который соответствует трубам отопления.
  3. Паяльник для сварки пластиковых труб.
  4. Мелкоячеистая сетка из стекловолокна или металла.
  5. Проволока нержавеющая Ф 7 мм.
  6. Сварочный инвертор с током не мене 15 А, имеющего плавную регулировку нагрузки.
  7. Медный провод (эмаль), 2 мм2 из расчета 1 мм2 мм на 8 А.
  8. Провод изолированный с клеммной колодкой для включения обмотки к инверторному устройству.
  9. Тройник для включения аварийного сброса и 2 шаровидных вентиля.
  10. Полоски текстолита для закрепления обмоточной проволоки.
  11. Эпоксидный клей для изолирования обмотки.
  12. Корпус устройства, можно выполнить самому из токонепроводящего материала.

  Процесс изготовления

  Пошаговая инструкция индукционного котла своими руками:

  1. На пластиковую трубку 50 мм эпоксидкой закрепил 4 текстолитовые полоски 10 мм, отойдя от края конструкции на 100 мм и намотал на них тороидальную обмотку для уменьшения ЭМ поля.
  2. Крайние витки закрепил в пазы трубы.
  3. Намотал 80 витков проволоки с интервалом 0,5 мм.
  4. Внутрь трубки вставил нержавеющую сетку и утрамбовал пространство кусочками нержавеющей проволоки, которые будут греться вихревым током.
  5. Закрыл нагреватели с другой стороны такой же сеткой.
  6. Установил на концах трубы переходники и арматуру, для того чтобы связать котел систему отопления, а на выходе из котла установил предохранительно-сбросной клапан.
  7. Обработал обмотку эпоксидным клеем для электроизоляции.
  8. Прикрепил выводы зажимными клеммами.
  9. Второй конец провода через клеммы подключил к инвертору.
  10. Установил котел в шкаф, зафиксировав его на кронштейнах из токонепроводящего материала.

  Перед тем как приступить к изготовлению самодельных котлов отопления для частного дома, нужно помнить, что они являются объектами повышенной опасности, поэтому при производстве потребуется тщательно выполнить все нормы безопасности и технологические нормативы.

  Похожие записи:

  1. Твердотопливные агрегаты – КПД 90% реальность? (+ 6 видео)
  2. Твёрдотопливный котёл Стропува: обзор, отзывы владельцев
  3. Твердотопливные котлы верхнего горения: принцып работы, достоинства и недостатки
  4. Удаление запахов: описание с фото, советы