Популярность загородного жилья растёт. Но из-за отдалённости участка для дома нередко приходится искать неординарные виды отопления без использования газа или электричества. Самой эффективным агрегатом для такого независимого обогрева является твёрдотопливный котёл. Разберёмся в премудростях его изготовления своими руками.
Устройство и схема твёрдотопливного котла
Данная установка представляет собой классическую печку на дровах или другом подобном горючем, соединённую с полостями для жидкого теплоносителя. Топливо в этом оборудовании поджигается, во время его горения разогревается жидкость (обычно это вода) и, курсируя по трубам, она отдаёт тепло дому.
Во всех твёрдотопливных котлах есть основные элементы:
Топливо разогревает жидкость, которая курсирует по трубам и отдёт тепло дому
Описываемые агрегаты для подогрева теплоносителя отличаются лишь внутренним устройством.
Различные виды твёрдотопливных котлов
В зависимости от схемы сжигания горючего есть два типа установок:
Последние представляют собой традиционный тип, когда природное сырьё поджигается снизу. К первому варианту относятся агрегаты с замедленным прогоранием топлива. На поджигаемое сверху горючее также сверху дозировано подаётся воздух. Так твёрдое топливо очень медленно сгорает внутри своей камеры сверху вниз, а его загрузка производится крайне редко.
Среди котлов с верхним розжигом особо выделяются пиролизные. Они используют явление, называемое пиролизом. Это разложение (тление) дров (или другого подобного топлива) с выделением газа. В таких установках при недостатке кислорода горючее фактически не горит, а разлагается в одной камере, при этом во второй, соседней камере, догорает пиролизный газ. Здесь твёрдое топливо обычно продавливается поршнем, совмещённым с трубой для подачи воздуха в первичную камеру (отсек для дров).
В пиролизных котлах дрова медленно тлеют, при этом в соседней камере догорает газ
В результате происходит крайне медленное сжигание горючего. При этом котёл отдаёт много тепла. Такое отопление в доме с теплоносителем в виде воды является очень эффективным.
В то же время по виду сжигаемого топлива котлы разделяют на:
Вверху дровяного котла находится топка, а внизу - зольник
С первыми двумя понятно. А что касается пеллетного агрегата, то в нём сжигаются специальные спрессованные брекеты из опилок. Их и называют пеллетами.
В любых описанных котлах конструкция теплообменника может иметь одну из следующих компоновок:
Второй вариант обычно приобретают в готовом виде в магазине теплового оборудования.
Теплообменник состоит из гнутых труб, дополненых листовыми регистрами
Подготовка к работе
Рассмотрим принцип построения описанных котлов отдельно для каждого вида, однако набор инструментов всегда останется неизменным. Заготовки для собираемых агрегатов должны быть только из чугуна, как из самого стойкого к огню и жару металла.
Применяемые инструменты и материалы
Нам пригодится следующий арсенал:
Можно обойтись и без сварки, но в этом случае стенки котла придётся скреплять с помощью кирпичной кладки. Теплообменник в этом случае нужно будет заказать на предприятии.
Примерный расчёт материалов
Для изготовления агрегата на твёрдом топливе изначально необходимо посчитать размеры его топки. А они берутся исходя из мощности котла. Эти киловатты, в свою очередь, рассчитываются так: в качестве исходной величины используют площадь отапливаемого помещения высотой 2,5 м, в среднем принимают мощность котла равной количеству квадратных метров дома, поделённому на десять.
Пусть, к примеру, у нас площадь отапливаемого помещения равна 80 кв. м. Тогда необходимая мощность котла:
N = 80 / 10 = 8 кВт.
При сгорании 1 кг твёрдого топлива, согласно справочным данным, выделяется около 4 кВт. В соответствии с вышеприведённым расчётом для отопления 80 м 2 достаточно 8 кВт.
Значит, из вышесказанного следует, что наша топка должна вмещать хотя бы 2 кг горючего (8 квт / 4 квт = 2). Известно, что 500 кг высушенного твёрдого топлива занимает примерный объём в 1 м 3 . Получается, искомую величину топки можно найти, если поделить кубометр на 500 кг и умножить на 2 кг.
Нас устроят следующие габариты:
Для проверки объёма перемножаем данные величины. V = 0,2 х 0,3 х 0,5 = 0,03 м 3 .
Этот параметр больше нашей расчётной величины, равной 0,004 м 3 . Значит, принятые габариты нас устроят. Теперь можно сделать эскиз.
Выход для дымохода можно расположить сзади котла
Исходя из значений габаритов агрегата, запасёмся прямоугольными листами чугуна толщиной 8 мм для изготовления котла, а также теплообменником. Нам понадобятся следующие детали.
Последний элемент сделаем из чугунной трубы с помощью гибочного станка. При необходимости воспользуемся сварочным аппаратом.
По теплообменнику курсирует нагретая вода
Переднюю часть теплогенератора в сборе с дверцами лучше приобрести на «блошином» рынке - там их много! Также необходимо докупить решётку, устанавливаемую над зольником. Через неё будет сыпаться зола из топки. Теплообменник же можно заказать отдельно в сварочном цехе.
Материалы для котлов длительного горения
Для пиролизного агрегата, а также для изделия с возможностью редкой закладки дров используем цилиндр. Это должна быть чугунная бочка или труба диаметром примерно 400 мм. Её высота составит около 1 метра. Для верхней части, как и для днища, необходима круглая заготовка с тем же диаметром 400 мм.
Для пиролизного котла понадобится перегородка, похожая на верхушку. Это будет чугунный круг также диаметром 400 мм. Он отделит камеру для твёрдого топлива от отсека для догорания пиролизного газа. Для проникновения газов в нём нужны отверстия. Такой же круг пригодится для поршня.
Навскидку видно, что объём данных установок также превысит расчётную величину 0,004 м 3 .
Пошаговая инструкция по изготовлению твёрдотопливного котла
Сначала соберём классический агрегат на дровах с нижним розжигом.
Отапливающий котёл на дровах
При изготовлении такого агрегата следует действовать поэтапно:
Соединяя стенки корпуса, следует соблюдать перпендикулярность, для этого нужно воспользоваться угольником
В зольник ссыпается пепел от сгорания топлива
Внутри гнутая труба
Испытание агрегата производят только после полной установки всей отопительной системы.
Видео: твёрдотопливный котёл своими руками
Пеллетный котёл своими руками
Данный агрегат практически не отличается от дровяного. Только в качестве твёрдого топлива в нём используются прессованные опилки - пеллеты.
Пеллеты удобны в использовании
Исходя из вышесказанного, инструкция по сборке котла на данном виде топлива будет идентична описанной ранее. Только решётка для зольника здесь используется с более узкими щелями, чтобы гранулы сразу не проваливались вниз.
Твердотопливный котёл длительного горения своими руками
Данный агрегат отличается от вышеописанного тем, что дрова или пеллеты загружаются и поджигаются в нём сверху, а не снизу. Также корпус изделия цилиндрический. Инструкция по изготовлению выглядит так:
Для корпуса котла можно использовать трубу диаметром 400 мм
В котле дительно горения обязательна труба для подачи воздуха
Пиролизный котёл своими руками
В данном изделии устройство напоминает только что описанное. Но необходимо добавить несколько деталей.
Так как изготовить пиролизный котёл самостоятельно очень сложно, его обычно приобретают целиком. Описанная ниже инструкция представляет собой примерный план действий при монтаже самодельной установки.
Поначалу используют тот же цилиндр, что и в предыдущей технологии. Далее осуществляют следующие действия:
Поршень продавливает топливо во время его горения
Все котлы связывают с общей системой отопления одинаковым образом, поэтому дальнейшее описание - одно для всех приведённых инструкций.
Монтаж обвязки
Подсоединение обвязки к теплогенератору выполняется поэтапно:
Подающий водопровод соединяется с котлом с помощью шарового крана
Расширительный бак служит стабилизатором давления в системе
К радиаторам присоединяется подающая линия отопления
Циркуляционный насос лучше монтировать на обратной линии
Монтаж котла производят в соответствии со строительными нормами. Здесь главное - соблюдение правил пожарной безопасности.
Расстояние от стен до котла должно быть не менее 35 см.
Место для теплогенератора выбирают в частном доме из следующих соображений:
Приведённые инструкции доказывают, что сделать твёрдотопливный котёл своими руками не так уж и сложно. Главное, необходима некоторая сноровка в слесарных делах. Также нужно уметь обращаться со сварочным аппаратом. В то же время сооружённый по всем правилам твёрдотопливный котёл практически не требует ухода. Достаточно лишь раз в сезон очищать его от золы.
Если вы не хотите тратиться на дорогостоящие газовые и другие котлы, то наверняка вам будет интересно, как можно сделать твердотопливный котел своими руками. КПД такого котла находится примерно на одном уровне с печью, а изготовить котел своими руками не так уж и сложно, как может показаться на первый взгляд.
Чертежи твердотопливных котлов можно без труда отыскать в открытых источниках и ориентироваться на них при работе. Сегодня мы расскажем, как можно сделать котел на твердом топливе своими руками и что для этого потребуется.
Конструкция твердотопливных агрегатов
Конструкции твердотопливных котлов есть разные. Некоторые предусмотрены так, что с их помощью можно не только отапливать дом и греть воду, но также готовить пищу. Это повысит эффективность котла на твердом топливе, и сократите расходы на отопление помещения.
Для работы по изготовлению твердотопливного котла своими руками потребуются чертежи, материалы и инструменты . Котел твердотопливного типа состоит из следующих элементов:
- бокса для сжигания твердого топлива, который оборудован колосниками для подачи воздуха в нужном количестве;
- дроссельных заслонок для перекрытия каналов после угасания пламени и контроля силы воздушной тяги;
- резервуара для жидкости. Вода в отопительной системе служит в качестве теплоносителя. Резервуаром может быть теплообменник трубчатой формы;
- дымохода для создания тяги, которая выводит продукты горения топлива наружу.
Кроме того, важным, но необязательным элементом системы является термоаккумулятор, который равномерно распределяет тепло по всей территории помещений. Это представляет собой емкость из металла нужного размера, которую устанавливают своими руками на твердотопливный агрегат, и накапливает тепловую энергию при активной топке. Когда топка временно приостанавливается, носитель циркулирует по магистралям , нагнетая воздух.
Также над термоаккумулятором можно установить дополнительный накопитель горячей жидкости для бытовых нужд, с целью обеспечения лучшего комфорта для жильцов.
Перед тем как начинать работу по сборке котла на твердом топливе своими руками, нужно сделать чертежи котла и всей системы отопления. Такие чертежи можно найти в Интернете и готовые, но лучше адаптировать их под свое жилье, поскольку к каждой отопительной системе нужно создавать свой подход.
Инструменты и материалы для работы
Чтобы своими руками собрать котел, работающий на топливе твердого типа, нужно приготовить следующее:
Чтобы приобрести строительные материалы по выгодной цене, лучше всего обратиться в компанию, которая занимается металлопрокатом, и может предоставить хорошую скидку.
Работа по сборке котла предусматривает сварку, поэтому полный перечень рабочих инструментов выглядит так:
- инверторный или другой сварочный аппарат, который можно применять дома;
- измерительные приборы, включая рулетку, строительный уровень и уголки;
- болгарка высокой мощности;
- электродрель со сверлами;
- пассатижи и щипцы.
Приступать к работе нужно лишь тогда, если вы имеете навыки работы со сварочными и прочими инструментами, которые потребуются при сборке котла.
Создание твердотопливного котла своими руками
При грамотной организации рабочего процесса по сборке, ничего сложного в работе не будет. Желательно осуществлять сборку котла в специально отведенном помещении, например, в мастерской. Детали же для котла делают на верстаке .
Особенности изготовления корпусных деталей
Ключевым элементом любого котла отопления, независимо от того, на каком топливе он будет работать, является топка. Чтобы своими руками изготовить топку, нужны лишь качественные материалы, которые смогут выдержать максимальные температурные нагрузки до тысячи градусов. Итак, процесс изготовления корпуса котла состоит из таких действий:
Чтобы сделать такое отверстие квадратной формы нужно на сталь нанести разметку , потом взять электродрель и проделать отверстия по углам. Далее делается сквозной прорез угловым шлифовальным аппаратом и ведется из центра до края.
Изготовление водного резервуара и теплообменника
Чтобы котел на твердом топливе был максимально эффективным, то его следует оборудовать двумя водными резервуарами. Их делают на основе листов из нержавеющей стали, из которых нужно вырезать прямоугольники нужного размера и сварить друг с другом. Помните, что для проведения сварочных работ нужно не только иметь специальный аппарат, но и обладать соответствующими навыками
, или доверить эту работу профессионалам, обратившись в профильную мастерскую.
А теплообменник представляет собой комплект простых труб, которые применяются в водопроводах. Их сваривают друг с другом так, чтобы они в итоге образовывали так называемый проточный цикл, который имеет максимально допустимую внешнюю площадь. Таким образом, можно достичь максимально эффективной теплоотдачи между теплоносителем и сгораемым топливом.
Особенности сборки твердотопливного котла
Стоит отметить, что конструкция отопительных устройств такова, что металла в них очень много, естественно, это сказывается на их весе. Поэтому сборку готового котла нужно проводить в месте непосредственной его установки.
Сборка включает такие действия:
Песок для этой цели нужно применять хорошо промытый, в нем не должно быть ни грязи, ни каких-либо элементов органики. Перед работой его нужно будет прокалить на пламени, чтобы выжечь из него все ненужное. Если этого не сделать заранее, то при работе котла будет образовываться крайне неприятный запах.
Последний этап работы заключается в установке верхней плиты . Все готовые резервуары из нержавейки нужно поставить на плиту сверху и подключить к соответствующим контурам системы. Затем нужно поставить на места дверцы каждого бункера и сделать пробный запуск агрегата, чтобы проверить, как он работает.
Одно из требований, которое выдвигается к котлам на любом топливе независимо от места из применения – это высокая экономичность. Также они должны иметь малую тепловую инерцию и обладать функцией быстрого регулирования мощности.
Также выбирать отопительный прибор на том или ином топливе следует и в зависимости от местности, где вы проживаете. Котел на твердом топливе лучше всего подойдет для регионов с холодным климатом и сильными зимними морозами.
Если вы хотите собрать твердотопливный котел своими руками, то при правильном подходе и строгом соблюдении инструкции вы получите экономичный отопительный агрегат и сэкономите огромные средства на его покупке, установке и эксплуатации.
Некоторые называют такое отопительное оборудование обычной печкой, но в бочке с водой, и говорят, что КПД будет составлять максимум 10%. Но это далеко не так, твердотопливный котел и простая печь сильно отличаются между собой. Дело в том, что процесс горения твердого топлива очень длительный по времени. Так, газ или солярку можно целиком сжечь за короткое время, а вот с дровами или углем такой фокус не пройдет. Именно поэтому и требования к таким котлам другие, чем требования в обычной печи.
Примечательно то, что котел длительного горения вовсе не обязательно покупать, такую конструкцию можно соорудить даже самостоятельно. Это хорошее решение для населенных пунктов, где нет центрального газоснабжения, а также это экономно. Но прежде, чем приступать к выполнению работ, надо изучить все, даже самые мельчайшие нюансы процесса.
Преимущества таких котлов перед обычной печью
Конечно, в деревне можно соорудить традиционную печь из кирпича, и радоваться такому источнику тепла. Но конструкция печи весьма непрактична, да и топливо расходуется не рационально. А что говорить об уходе, регулярно чистить печь от сажи и золы – не самое приятное занятие. Перепады температуры в разных частях дома или даже комнаты также не позволяют обустроить оптимальный микроклимат. В такой ситуации котел длительного горения на твердом топливе будет лучшим решением проблемы.
Это специальная конструкция, для работы которой применяется уголь, дрова и другие виды твердого топлива. Популярными такие котлы стали совсем недавно, но их преимущества уже оценили миллионы пользователей. Мощности устройства хватает не только на обогрев жилого дома, твердотопливные используются даже в больших производственных помещениях.
Также стоит учесть, что котел такого типа намного экономнее, чем простые твердотопливные агрегаты. Устройство длительного горения может работать практически без перерыва в течение всего холодного сезона, достаточно лишь своевременно загружать топливо. Кстати, если вы переживаете, что вам придется подкидывать дрова каждый час, то это зря, загрузка происходит 1 раз в несколько дней. В качестве топлива можно использовать уголь, дрова или специальные брикеты. Есть на рынке и промышленные модели таких котлов, но они слишком большие, самостоятельно сделать их точно не получится.
Разновидности котлов длительного горения
Такие котлы являются альтернативой отоплению приборами, которые работают при помощи газа. Агрегат длительного горения называют очень практичным, и простым в применении оборудованием.
К важным преимуществам относят еще и длительный срок эксплуатации. По экологичности работы и экономному расходу топлива к котлам длительного горения также нет претензий. Именно поэтому оборудования такого типа и стало популярным.
Сегодня на рынке представлены такие варианты котлов:
- Пиролизный.
- Классический.
- Шахтный.
Пиролизный
Котлы данного вида производят тепло путем сжигания древесного газа, который появляется при тлении древесины. В такой конструкции при работе будет пламя, которое напомнит вам газовую горелку или паяльную лампу. Температуры внутри также очень высокие, в нижней камере этот показатель достигает 12 тысяч градусов.
Из-за того, что сгорание происходит сверху вниз, а главный элемент теплообмена расположен внизу, происходит максимально эффективная передача тепла. Такой принцип работы позволяет оборудованию и максимально нагреть теплоноситель.
Главным преимуществом котла данного типа является то, что на одной закладке топлива оборудование будет вырабатывать тепло очень долго. Котел действует по принципу пиролизного сгорания, и при слишком малом количестве воздуха и высокой температуре начинается разложение древесины на летучие элементы, которые и начинают процесс горения.
К положительным сторонам этого варианта также относят:
- Высокий коэффициент полезного действия (85%);
- В таких котлах загрузочная дверца весьма объемная, что позволяет без проблем очищать камеру сгорания;
- Для производства теплообменников применяют прочный лист стали высокого качества;
- В конструкции предусмотрен мощный вентилятор;
- Управление электронной системой происходит благодаря циркуляционному насосному оборудованию;
- Пиролизный котел может использоваться даже для отопления производственных помещений.
Классический
Варианты классических твердотопливных котлов оснащаются топкой большого объема, что также позволяет увеличить длительность сгорания. В качестве топлива используются:
- Разные виды угля;
- Древесные брикеты;
- Дрова.
Но такой котел имеет достаточно низкий, по сравнению с другими вариантами, коэффициент полезного действия, на одной закладке долго продержаться не получится. Но есть и преимущества, среди которых самое главное – цена. Стоимость заводских вариантов классических твердотопливных котлов начинается с отметки в 30000 рублей.
Часто котел такого типа используют как резервное отопительное оборудование. В таком случае обогрев происходит при помощи газового котла, а при необходимости можно сразу переключиться на твердотопливный агрегат.
Шахтный
Котлы такого типа используются для сжигания разных сыпучих материалов. В конструкции есть вентилятор, который подает воздух в топку, все это управляется благодаря микропроцессору. Шахтные котлы очень большие по габаритам, и конструкция у них сложная, самостоятельно соорудить такое оборудование непросто.
Преимущества шахтного котла:
- Уникальная конструкция, которая обеспечивает эффективную работу;
- Наличие загрузочной дверцы с большим сечением и наличие крупного бункера;
- Для сгорания можно применять любой материал;
- Температурные показатели выбросов находятся в пределах нормы.
Другие классификации приборов длительного горения
Делят такие агрегаты не только по принципу сжигания, а еще и по виду применяемого твердого топлива:
- Котлы, которые вырабатывают тепло при сгорании дерева. Для отопления в некоторых агрегатах покупают специальные пеллеты-гранулы, которые делают из отходов древесины.
- Универсальные модели. В таких устройствах можно закладывать разнообразные варианты твердого топлива или даже делать из них смеси.
Важным критерием является и автоматика оборудования. Если для котлов нужно подключение к электросети, то они – зависимые, а если нет, то – независимые.
Плюсы и минусы самодельных агрегатов
Как уже говорилось, котлы такого типа можно сделать и без специального оборудования и без помощи мастеров. У агрегатов, сделанных самостоятельно, есть такие положительные свойства:
- Длительность работы котла от одной закладки топлива в 2 раза превышает длительность работы традиционных котлов на дровах. Если речь идет об угле, то будет разница в 3 раза по длительности работ;
- Конструкция очень простая, поэтому даже при изготовлении отопительного агрегата своими руками, получится сделать все быстро. Ну и, конечно же, это получится намного дешевле, чем покупка заводского варианта;
- Возможности усовершенствования оборудования. Так, один из самых популярных заводских вариантов имеет показатель эксплуатационного давления в 1,6 Бар. Это достаточно низкий уровень, а сами вы сможете сделать агрегат, в котором давление будет составлять до 3 Бар;
- Работа на разных типах топлива. В котел вы можете закладывать дрова, уголь или отходы в виде опилок и т.д. Главное, чтобы к топливной камере был постоянный приток воздуха. А вот влажность древесины не настолько важна.
Мастера немного упростили конструкцию, чтобы такие котлы действительно можно было сделать без сторонней помощи и производственного оборедование. Главное изменение в системе подачи кислорода. Телескопический элемент сделать достаточно сложно, и сейчас вместо нее начали использовать стальную трубу, у нее длина на 30-50 сантиметров больше высоты самой топки. На конце устанавливается «блин» и элементы рассеивания воздуха. Другая часть торчит из крышки конструкции, на ней надо установить заслонку, чтобы контролировать подачу воздуха.
Недостатки у самодельных котлов те же, что и у заводских вариантов, но когда вы делаете котел самостоятельно, то такие недостатки можно исправить, и сделать все действительно качественно:
- Цилиндрическая форма. Обычно у таких котлов цилиндрический корпус, и без вальцовочного станка придать такую форму металлу очень сложно. Но выход есть, можно соорудить топку из пустых баллонов, которые предназначаются для пропана. Также можно использовать трубы необходимого диаметра. Но стоит учесть, что такие трубы очень прочные, толщина стенок у них составляет 5 миллиметров и больше, поэтому вес конструкции значительно увеличится.
- Кратковременное горение. Не всегда нам нужно, чтобы котел работал весь день, иногда надо лишь пару часов прогреть дом, и выключить оборудование. Для этого следует загрузить топку котла лишь на четверть. Сделать это очень сложно, но в самодельных конструкциях такая проблема решается, вы можете оборудовать дополнительную дверцу посередине, и она будет использоваться для частичной закладки дров.
- Конструкция котлов длительного горения такая, что лучше не подбрасывать топливо «на ходу». Для качественной загрузки дров или угля надо дождаться полного сгорания предыдущей порции. Если при работе котла открыть дверцу, то из нее дым начнет выходить внутрь дома, и топливо придется подкидать очень быстро и абы-как. Решается такая проблема установкой теплоаккумулятора.
Принцип работы, схема и чертежи
Принцип работы отопительного оборудования такого типа основан на сжигании того или другого типа топлива путем верхнего либо верхне-нижнего горения. В этом процессе значительно увеличивается длительность сжигания твердого топлива, и увеличивается количество калорий тепловой энергии.
Главным отличием таких котлов является применение камер больших размеров, в которые загружаются дрова, уголь или другой материал. Верхнее горение позволяет достичь внушительных результатов лишь при одной укладке топлива.
Чертежи значительно упростят эту задачу. В частности, они показывают, что в конструкции нет колосника с зольником, а в нижней части расположен закрытый поддон. Это позволяет исключить горение дров в верхней, цилиндрической части котла.
Поток воздуха идет сверху, далее специальный распределитель распространяет его по всему устройству. Кстати, распределитель – подвижная деталь, что позволяет регулировать процесс. В верхней части устройства постепенно происходит накопление элементов сгорания и золы. Эта зона «соседствует» от участка, где происходит первичное сгорание, для отделения используется стальной диск. На входе в камеру монтируется автоматический настройщик тяги – специальное устройство, которое помогает определить температуру источника тепла, и по этих показателях настраивается скорость истечения газа. Функции теплообменника выполняет сам корпус нашего котла.
Также в устройстве есть специальные участки для подключения подаваемой и обратной жидкости, термометра и тяги. Теплоизоляционная оболочка позволяет сделать конструкцию более надежной.
Делаем котел сами
Чтобы сделать твердотопливный котел длительного горения, вам понадобится:
- Стальная труба с диметром от 300 и толщиной стенки от 3 миллиметров;
- Листовой металл (толщин материала – 4 миллиметра);
- Стальная труба 60 мм (применяется для подачи воздуха), а также труба на 100 мм (для отвода дыма);
- Инструменты: сварочное устройство, болгарка.
Отопительное оборудование такого типа надо монтировать только на гладкую горизонтальную поверхность. В некоторых случаях, делают специальную опалубку из бетона, что повышает не только прочность, но и безопасности.
Пошаговая инструкция сооружения котла:
- Трубу для конструкции надо обрезать на определенную длину (обычно это от 80 до 100 сантиметров). Если сделать более длинной основу, то процесс закладки топлива усложнится. Далее следует выровнять края, приварить днище из металлического листа. Также котлу можно сделать ножки из швеллера.
- На этом этапе необходимо сделать распределитель потоков воздуха, для этого подготавливают круг, диаметр которого на 2 сантиметра меньше диаметра трубы. В центре такого круга надо сделать небольшое отверстие. К нижней зоне распределителя следует приварить крыльчатку со стальными лопастями, их ширина не должна быть больше 5 сантиметров. В верхней зоне монтируется труба 60 мм таким образом, чтобы отверстие было в ее центре. Стоит учесть, что высота трубы должна превышать высоту самого котла. Вверху также приваривается заслонка, которая позволит регулировать подачу воздуха.
- Внизу конструкции необходимо сделать дверцу для удаления золы. Для этого вырезаем вогнутый прямоугольник, лучше всего использовать болгарку. К этому элементу крепятся петли и запорная ручка.
- В верхней зоне устройства приваривается дымовая труба на 100 миллиметров. Следует учесть, что она должна быть почти горизонтальной как минимум на 40 сантиметров, далее этот элемент пропускается через теплообменник (бак).
В конце остается лишь сделать крышку с отверстием для трубы распределителя. Она должна плотно прилегать к камере сгорания, если этого не сделать, то будет идти дым.
Подключение и монтаж
На самом деле своими руками это сделать совсем несложно. Способ установки выбирается с учетом некоторых особенностей отопительного оборудования:
- Температура наружных стенок может быть очень высокой, даже если вокруг установлена водяная рубашка;
- Самодельные котлы в основном имеют ординарные стенки.
Стоит учесть, что конструкция не должна устанавливаться ближе, чем на 50 сантиметров от примыкающей стенки. Если стена дома сделана из горючего материала, то надо сделать дополнительную изоляцию. Для этого используется кирпичная кладка, более простым вариантом будет установка оцинкованных листов стали и асбестовой прокладки. После этого, между дымоходом и перекрытием оставляется место (25 сантиметров), которое надо заполнить базальтовой ватой и зашить оцинковкой.
Также лучше сделать фундамент под котел, ведь конструкция достаточно много весит, и при полной закладке топлива масса и нагрузка на пол увеличиваются. Для фундамента лучше всего использовать армированный бетон с «начинкой» из щебня. Далее к котлу приваривается заранее сделанный дымоход, и вся система подключается к водяному контуру. Детальнее разобраться в этом вопросе поможет схема подключения.
Чтобы в самодельном котле вы могли использовать любой вид твердого топлива, и устройство прослужило как можно дольше, для топки лучше применять трубы из жаропрочной легированной стали. Но этот материал очень дорогой, более доступной альтернативой будет бесшовная стальная труба 20 марки (используется для перемещения пары).
Если для камеры топки вы используете баллон, то стоит учесть, что итак небольшой объем уменьшится из-за срезанного верха и зольника. Решить проблему можно очень простым способом, сделать котел из двух баллонов, тогда объема топки точно хватит. Также можно обойтись без зольника, а отрезанный верх баллона использовать как крышку. Второй способ весьма эффективный при обогреве небольших помещений.
Когда котел уже готов, дверцу зольника необходимо герметизировать. Вначале плотно подгоните ее к проему на петлях, а по периметру дверцы надо установить асбестовый шнур. Если в вашем котле будет и дополнительная дверца для частичной загрузки, то ее также следует герметизировать.
Эксплуатация котла
Для таких котлов можно применять различные виды топлива:
- Каменный уголь;
- Бурый уголь;
- Антрацит;
- Древесные пеллеты и брикеты;
- Дрова;
- Сланцы с торфом.
Для деревянных материалов характерным является высоких выход летучих элементов при сгорании. Самым популярным видом топлива для таких конструкций является каменный уголь. Горючие сланцы обладают очень высокой зольностью, поэтому редко используются в приборах отопления.
Применять котел очень просто. Прежде всего, необходимо загрузить топливо в камеру, и сделать это максимально плотно, не оставляя больших промежутков, ведь от этого зависит длительность горения. Если вы будете использовать каменный уголь, то следует учесть, что пополнять его во время горения запрещено. В случае с дровами, их можно подкидывать, но не стоит широко открывать дверцы, чтобы не обжечься.
По влажности особых требований нет, но все же лучше использовать сухие материалы, у них лучше качества при горении. При использовании торфа и угля необходимо обязательно использовать коллектор подачи воздушного потока.
Твердотопливные котлы работают не так, как обычные, у которых тепло идёт непосредственно от огня. Такие агрегаты устанавливают в частных и дачных домах, загородных коттеджах или производственных помещениях. В домашних условиях можно изготовить твердотопливный котёл своими руками, пользуясь специальными схемами и чертежами. При этом необходимо придерживаться пошаговой инструкции, соблюдая все меры безопасности.
Не забываем про меры безопасности с подобным котлом
Принципы работы
В котле на твёрдом топливе одной закладки может хватить на семь часов горения. Если вовремя не подкинуть дрова, то температура в комнате начнёт быстро снижаться. Это происходит из-за принципа свободного движения газа : горячие потоки воздуха поднимаются и затем выходят наружу. Устройство длительного горения может поддерживать тепло в помещении один-два дня, самые дорогие модели выдерживают до семи суток.
По чертежам твердотопливного котла своими руками можно понять то, что эффективность его работы заключается в правильном строении. В обычном агрегате внизу располагается топливо, пламя от него поднимается к распределителям воздуха. Затем горячий кислород попадает в камеру подогрева, из которой выходит по трубам к радиаторам отопления . Вентилятор обеспечивает своевременную подачу воздуха к пламени.
В этом видео вы узнаете, как сделать котел отопления своими руками:
В твердотопливном котле находятся сразу две камеры сгорания, а сама топка расположена в верхней части. В неё закладывают дрова или уголь, а воздух поступает с помощью специальных вентиляторов. Когда прогорает верхний слой топлива, подаются новые потоки кислорода. Это позволяет дровам гореть очень медленно, отдавая большее количество тепла помещению.
Приобрести можно несколько моделей такого оборудования. К бюджетным агрегатам относятся дровяные котлы - в них нельзя закладывать ничего, кроме поленьев. Остальные устройства топят углем, опилками, бытовым мусором, брикетами.
На инженерных чертежах твердотопливные котлы своими руками изображают с месторасположением основных элементов:
- дверца топки находится сверху;
- в этой же части дымовой патрубок соединяется с дымоходом;
- внизу встраивают зольник, через который очищают котёл;
- с помощью заслонки в верхнюю часть воздушной камеры поступает кислород.
Зольник конструкции полностью герметичный, он не выполняет функции поддувала, так как воздух поступает через верх. Обе камеры, зольник и дымовая труба расположены в стальном корпусе котла со стенками толщиной 5-7 мм.
Недостатки и преимущества
У самодельного агрегата крупные размеры и сложная конструкция. Его лучше использовать для обогрева коттеджа или дома с большими комнатами. Устройство не будет экономичным в маленьких дачных домиках. К преимуществам котла относятся:
- автономность системы отопления;
- длительный срок эксплуатации и надёжность конструкции;
- эффективность и экономичность;
- высокий коэффициент полезного действия;
- доступность и универсальность топлива;
- экологически чистое отопление дома.
У данного котла имеется ряд плюсов и минусов Изготовленные своими руками твердотопливные котлы также имеют ряд преимуществ перед покупным вариантом: самодельный агрегат обойдётся дешевле, его можно сделать более мощным, а также поменять конструкцию на более удобную. Среди недостатков выделяют :
- необходимость постоянно чистить устройство;
- сложность схем и чертежей котлов на твёрдом топливе своими руками;
- предварительное оборудование небольшого помещения для котла.
Придать стальному листу форму цилиндра можно только с помощью вальцовочного станка. Но можно заменить сталь пустым пропановым баллоном или прочной железной трубой с подходящим диаметром. Толщина стенок ёмкости должна превышать 5 мм.
Инструкция по изготовлению
Сначала необходимо подготовить все схемы и чертежи. После этого следует подобрать материалы и инструменты , которые понадобятся при работе:
- дрель и сварочный аппарат;
- плоскогубцы;
- шлифовальную машинку;
- болгарку;
- рулетку, уровень;
- пустой баллон и стальные листы;
- асбест, трубу из стали;
- петли, ручки, уголок;
- вытяжку и волокно для прохода дымовой трубы.
На баллоне согласно чертежу рисуют все разметки, вырезают отверстие под зольник. В верхней части наносят отметку, по которой будут удалять верхушку. Её необходимо срезать болгаркой. По центру нужно сделать проём для выхода дымовой трубы. На крышку приваривают металлическое кольцо, также крепят сталь на внутренние и внешние стороны баллона.
Чтобы собрать подобный котёл не забываем про нужный инструмент К нижней части подготовленной трубы прикрепляют металлический круг, который будет играть роль распределителя воздуха. Из металла режут крепления, приваривают их по линии среза, подложив асбестовый шнур. К срезанной верхушке нужно приварить ручку и надеть крышку на баллон. Болгаркой изготовляют патрубок, скрепляют его с дымовой трубой, соединяют конструкцию с корпусом.
К проёму зольника прикручивают металлическую дверцу. Измеряют внутренний диаметр баллона, делают разметку на стальном листе. Нужно вырезать круг диаметром, превышающим корпусный на 5 мм. Из металлического уголка изготавливают шесть одинаковых лопастей и крепят к круглой детали - это будущий вентилятор. Количество закладываемых дров зависит от размера теплообменника. Его нужно сварить из стальных стенок, затем вставить готовый элемент в корпус.
Листовым металлом покрывают весь корпус котла для большей прочности и надёжности. Сверху и снизу делают патрубки для входа и выхода воздуха. В стали вырезают проём для зольника так, чтобы он совпал с отверстием на баллоне, сверху металл сваривают. Так образуется герметичный корпус с круглой топкой внутри. В готовую конструкцию нужно загрузить топливо. Для этого снимают крышку, достают ограничитель подачи кислорода, загружают уголь или дрова. Трубу возвращают на место, бросают в топку горящую спичу. Как только топливо начинает загораться, нужно закрыть крышку. Ограничитель будет опускаться по мере сгорания дров.
Для установки своими руками котла на угле в помещении нужно выделить специальное место. Следует дополнительно сделать разрез для вывода дымохода в крыше или стене. Под баллон нужно оформить небольшой пьедестал из кирпича. Примыкающие стены обшивают сталью или другим жаропрочным материалом. Все стыки дымохода промазывают герметиком, присоединяют его к патрубку на котле, а второй конец выводят наружу.
Перед тем как установить угольный котёл в доме, необходимо протестировать его на улице . Так как с баллона срезают верхушку, то время работы топки сокращается с десяти до пяти часов. Если нет желания каждый промежуток времени подкладывать дрова, но можно соединить вместе два баллона.
Герметик можно заменить асбестовым шнуром, проклеив его по всем стыкам и швам. Необходимо постоянно следить за температурой системы и не допускать её перегревания. На трубопроводе не устанавливают запорный вентиль.
Помещение нужно постоянно проветривать, ведь даже незначительное количество угарного газа может привести к плохому самочувствию. Рядом с конструкцией не держат легковозгораемые предметы, ограждают её от детей и домашних животных.
Желательно оборудовать своими руками для ТТ котла отдельную подсобку, так как он немного загрязняется во время работы. Нужно следить за его состоянием, количеством топлива и доступом кислорода.
Из современных горючих материалов в быту самым дешевым считается твердое топливо. К этой категории относится уголь, дрова, торф, брикеты или пеллеты. Традиционные печи обеспечивают дешевый и простой обогрев домов. Однако необходима постоянная загрузка топлива. Такой способ работы представляет сложности в обогреве целого дома. Отличным решением проблемы является котел длительного горения с водяным контуром.
Для установки и эксплуатации не требуется разрешение надзирающих структур. Поэтому отопительный агрегат несложно сделать и смонтировать своими руками. Для этого понадобятся минимальные финансовые затраты, чертежи котла и подробная инструкция по изготовлению.
Принцип работы
Агрегаты представляют собой усовершенствованный вид твердотопливных печей. Мощные котлы способны эффективно обогревать не только жилые дома, но и производственные, вспомогательные и коммерческие помещения. Технология котла с водяным контуром построена на замедленном сгорании твердого топлива с высокой степенью теплоотдачи. Котел представляет собой объемную топку с ограниченным участком воспламенения. Дрова или пеллеты закладывают через каждые 12-18 часов. Регулируя воздушный поток, подающийся сверху, интенсивное горение переводят в медленное тление.
Отработанные газы выводятся через дымоходную трубу. Она проходит через теплообменник и нагревает воду для отопительной системы. Таким образом, загрузка топлива производится с редкой периодичностью, а система функционирует практически в непрерывном режиме.
Разновидности котлов
Отопительные агрегаты на дровах представляют собой отличную альтернативу газовым приборам. Они характеризуются множественными достоинствами:
1. Высокая эффективность – благодаря замедленному сгоранию топлива КПД достигает 90 %.
2. Длительная активность – объемная топка с мощным нагнетающим вентилятором способна обеспечить беспрерывную работу до 7 суток.
3. Экологичность – при сгорании органического топлива в атмосферу выделяется незначительное количество углекислого газа.
4. Экономичность – встроенная электроника помогает настроить оптимальный режим загрузки котла.
Отопительные агрегаты замедленного горения представлены на современном рынке в трех разновидностях.
- Классические.
Работают на угле, дровах или древесных брикетах. Благодаря небольшой топке сокращается период сгорания одной закладки. Чтобы обеспечить непрерывное функционирование в течение суток, топливо приходится засыпать 4-6 раз. Преимуществом классических котлов считается низкая цена.
- Шахтные.
Конструкция с объемным бункером и широким загрузочным проемом. Используются сухие сыпучие материалы. Автоматическое управление оптимизирует процесс сгорания. В зависимости от загрузки мощный котел работает от 6 до 24 часов. КПД составляет не более 75 %.
- Пиролизные.
Функционируют по принципу сжигания древесных газов, выделяемых в процессе медленного тления. Конструкция обеспечивает высокую эффективность теплопередачи и быстрый нагрев теплоносителя. На одной загрузке печь работает до полного выгорания топлива, КДП – 85 %.
Схема дровяной печи с водяным контуром
Котлы по чертежам Василия Пустовойченко – это простые и доступные установки, которые можно сделать своими руками. В качестве основы используют цельносварную трубу, стальную бочку или газовый баллон б/у. Толщина металлических стенок должна быть не менее 3-4 мм. Это снижает выгорание металла и обеспечивает длительную бесперебойную работу оборудования. Высота основания варьируется от 800 до 1000 мм. От величины этого параметра зависит объем разовой загрузки топлива.
Схема котла отопления на дровах состоит из трех частей:
- загрузочный бункер – емкость для закладки топлива, высота которой меняется по мере его прогорания;
- топочная камера – участок, где происходит медленное тление дров и генерация газов;
- зона полного сгорания – закрытый поддон, где сжигаются древесные газы, накапливается зола и происходит отвод дыма.
Топочную камеру ограничивает распределитель воздуха. Это металлический круг толщиной 4-6 мм с отверстием в центре. Через него проходит телескопическая (или цельная) труба, подающая кислород в зону горения. Диск распределителя находится в движении, поэтому его диаметр немного меньше корпуса котла. В нагнетательную трубу воздух попадает из атмосферы, проникая через верхнюю заслонку.
Отработанные газы выводятся через дымоход, закрепленный в верхней части. Внизу на стенке располагается дверца, через которую удаляют золу и пепел. В котлах длительного горения твердое топливо сжигается практически полностью, поэтому отходы удаляют нечасто. Кроме того, в конструкции предусматривают точки для подключения подачи и обратного отвода воды. Также определяют место закрепления термометра и регулятора тяги.
Подогреть теплоноситель в водяном контуре можно двумя способами:
1. Сделать выносной накопительный бак, внутри которого пропустить трубу. Отработанные газы продвигаются по дымоходу и одновременно нагревают воду.
2. Пропустить трубу теплообменника через камеру сгорания. Подключить к ней змеевик, который располагается в накопительном баке.
Эффективность второго способа выше. Однако технология исполнения выглядит намного сложнее.
Руководство по изготовлению своими силами
Если для покупки готового отопительного прибора недостаточно денег, можно попробовать смастерить его самому. Сначала придется изучить чертежи, ознакомиться с инструкцией и рассчитать возможные затраты.
Для создания котла понадобятся такие материалы и приспособления:
- Металлическая толстостенная труба диаметром 300-400 мм.
- Листовая сталь толщиной 4 мм.
- Две металлические трубы: Æ 60 мм для подачи воздуха и Æ100 для отвода продуктов горения.
- Арматурные прутки толщиной 20 мм.
- Нагнетающий вентилятор.
- Автоматическая схема.
- Сварочный аппарат, болгарка.
В соответствии с чертежами нужно сделать отдельно корпус, дымоход, воздухораспределитель, дверцу и крышку для верхней части.
Пошаговая инструкция:
1. Обрезать трубу болгаркой так, чтобы ее длина получилась около метра. Как следует выровнять края. С одной стороны заготовки приварить круглое дно, вырезанное из стального листа. Сюда можно сразу же прикрепить арматурные ножки.
2. Сделать воздушный распределитель:
- Из листовой стали вырезать круг, диаметр которого на 20 мм меньше внутреннего диаметра корпуса.
- В центре просверлить отверстие размером 20 мм.
- С одной стороны приварить крыльчатку. Лопасти должны быть из листового металла шириной до 50 мм. Это нижняя часть распределителя.
- В центре верхней стороны приварить трубу для поддува Æ60 мм. Ее длина должна быть такой же, как самого котла.
- Сверху на трубе закрепить заслонку, которой регулируют подачу воздуха.
3. В нижней части корпуса болгаркой вырезают квадратный проем, через который удобно вычищать золу. Затем приваривают петли и навешивают дверцу с задвижкой.
4. В верхней части кожуха ближе к краю вырезают круглое отверстие. К нему приваривают муфту с резьбой, на которой закрепляют дымоходную трубу Æ100-150. Участок длиной до 500 мм должен располагаться строго горизонтально. Дальше труба проходит через теплообменник, выполненный в форме накопительного бака.
5. Из листового металла нужно сделать крышку с отверстием посередине. Через него будет проходить труба распределителя. Чтобы крышка плотно прилегала к камере сгорания и не пропускала дым, по диаметру среза прокладывают уплотнение из асбестового шнура.
Поскольку оборудование работает не на газу, а на дровах, его установку можно также проводить самостоятельно.
1. Все котлы длительного горения, сделанные своими руками, обладают большой массой. При загрузке дровами конструкция становится намного тяжелее. Поэтому под нее нужен крепкий и ровный фундамент. В руководстве по установке рекомендуется заливка армированным бетоном с примесью щебенки или бута. В качестве альтернативы можно выложить основание из кирпича.
2. Наружные стенки корпуса в зоне камеры сгорания сильно нагреваются. Даже если вокруг топки располагается водяная рубашка, это не защищает поверхности от перегрева. Как правило, все самодельные котлы длительного горения имеют одинарный кожух. Поэтому минимальное расстояние до ближайшей стены должно составлять 50 см.
3. Если помещение отделано горючими материалами, следует соорудить защитную поверхность из оцинкованных листов с прокладкой из асбеста. Можно также сложить кирпичную кладку.
4. Пространство шириной 25-30 см между перекрытием и дымоходной трубой заполняют каменной ватой и зашивают оцинковкой с асбестовой прослойкой. Все эти действия заметно увеличивают общие затраты на котел длительного горения, зато гарантируют пожарную безопасность.
