Изготовление твердотопливного котла своими руками

Газовый котел является главным составляющим автономной системы отопления. Он служит для отапливания и горячего водоснабжения жилища. Он вполне может быть сделан своими руками, главное качественно произвести все расчеты и четко следовать схеме. Основная трудность может возникнуть лишь при попытке установить самодельный газовый котел отопления в жилом доме. т. к. для этого необходимо получить разрешение соответствующего органа.

Как подобрать правильный способ изготовления

Перед тем, как обращаться к специалистам или искать в Интернете способы изготовления, необходимо определиться с его предназначением. Ведь от его роли будет зависеть и вид его конструкции. Для начала необходимо уяснить, что все котлы своими руками основаны на едином принципе: устройство греет теплоноситель, а теплообменник получает тепло за счет сгорающего топлива.

Для того чтобы добиться максимальной эффективности нагрева, необходимо учесть конструкцию и сгорание топлива. На основе простых физических законов можно сделать вывод, что большой показатель тепла, передаваемого за единицу времени, напрямую зависит от размера емкости носителя тепла и площади передающей трубки. Учитывая полноту сгорания топлива, необходимо допустить максимальный приток кислорода к топливу, чтобы предотвратить отток пиролизного газа, который передает немало тепла.

Принцип работы

Физическая составляющая процесса работы самодельных котлов на твердом топливе очень проста.

Как видите, все довольно-таки просто. Хотя надо отметить, что этот принцип работы самодельных котлов на дровах, торфе, опилках и угле полностью соответствует и другим типам отопительных приборов, работающих на других видах топлива. Соответственно и конструкция их мало чем отличаются друг от друга. Конечно, есть определенные конструктивные нюансы. К примеру, твердотопливные котлы – это агрегаты с низким коэффициентом полезного действия. «Едят» они топливо в больших количествах, выделяя при этом огромное количество тепловой энергии, большая часть которой, к сожалению, вылетает в трубу. Поэтому сегодня, говоря о самодельных котлах отопления на дровах, необходимо говорить о современных моделях с более высоким КПД. Их и будем разбирать в этой статье.

Котел на дровах цилиндрического типа

Но перед тем как перейти к основному сборочному процессу, хотелось бы несколько слов сказать об условиях реализации данного проекта.

  1. Надежность конструкции котла будет зависеть от того, как вы владеете используемым в этом деле инструментом. Основной из них – это сварочный аппарат. Если ваши навыки не позволяют добиться максимального результат, то лучше от эксперимента отказаться и передать сборку агрегата специалисту, то есть высококвалифицированному сварщику.
  2. Говоря об эксперименте, а сборка котла на дровах своими руками – это большой эксперимент, надо отдать должное, что вы можете применить все свои инженерные знания и опыт. И в случае удачно проведенного процесса гордиться им. Но не забываем, что самодельный котел потребует доработки в процессе его эксплуатации. Некоторые незначительные неточности и ошибки дадут о себе знать обязательно. Так что к ним надо просто быть готовым.
  3. Для изготовления твердотопливного котла используются металлические листы или труба толщиною не меньше 5 мм. Это же относится к трубным элементам теплообменника.
  4. Установка настроечных приборов. Немаловажный момент в деле изготовления самодельного котла. Что именно надо установить: термометры на входе и выходе теплоносителя, регулятор мощности циркуляционного насоса, датчик тяги.
  5. Кстати, о циркуляционном насосе. Не все потребители устанавливают это оборудование, которое привязывает систему отопления дома к электроэнергии. Но, как показывает практика, именно этот агрегат дает возможность увеличить КПД котла, равномерно распределяя теплоноситель по всей отопительной системе, и внутри теплообменника в том числе.

Компактная конструкция

Кирпичный твердотопливный котел своими руками

Для обогрева частных домов хорошо зарекомендовал себя твердотопливный котел, выполненный из кирпича. Такой теплогенератор можно с легкостью сделать своими руками, имея необходимые материалы, инструменты, представление о тонкостях конструкции и производственном процессе. Доступность информации позволяет не испытывать сложностей при сборке котла. Поэтому вооружившись готовым чертежом, удастся без труда и с выгодой для бюджета изготовить отопительное оборудование.

Механизм работы

Существуют различные виды твердотопливных котлов и теплообменников к ним, которые могут быть сконструированы самостоятельно. Пользуются популярностью вертикальные и горизонтальные кирпичные конструкции. Работают они следующим образом:

  1. Посредством сжигания топлива нагревается воздух и, поднимаясь, выводится через дымоход.
  2. При движении нагретый воздух передает тепло ТО, который, в свою очередь, нагревает воду.
  3. Происходит циркуляция Н2О (холодная вода замещается горячей).

Какие необходимы материалы и инструменты для строительства?

Для постройки понадобится колосниковая решетка.

Чтобы соорудить твердотопливный котел своими руками, нужно обладать малейшими знаниями в сварочных работах, навыками каменщика и уметь пользоваться газовым резаком. Желательно разбираться в разметке и раскройке рабочего материала, а также иметь представление о работе с электроинструментами. С таким багажом знаний удастся быстро соорудить качественный твердотопливный котел за минимальную цену. Для этого потребуются следующие материалы:

  • глина, кирпич;
  • колосниковая решетка;
  • трубы;
  • гравий;
  • вода;
  • листовой металл;
  • дверцы;
  • водный насос и устройство для нагрева воды.
Читайте также:  Как продуть батарею отопления: пять самых эффективных способов

Необходимо подготовить и такие инструменты:

  • сварочный аппарат;
  • болгарка;
  • газовый резак;
  • маркер, который хорошо виден на металле;
  • лопатка для шпаклевки;
  • уровень;
  • плоскогубцы;
  • рулетка;
  • электродрель.

Чтобы обезопасить себя, важно подготовить средства индивидуальной персональной защиты (очки и маска) и только после этого приступать к изготовлению кирпичного котла.

Этапы работы

Сначала нужно заложить фундамент для будущей постройки.

Популярностью пользуются вертикальные твердотопливные отопительные приборы, сконструировать которые можно самостоятельно следующим образом:

  1. Подготовить теплообменник и снять с него размеры для изготовления топочной камеры.
  2. Соорудить фундамент из кирпичной кладки или бутового камня.
  3. Проложить основу котла гидроизолированной рубероидной прокладкой.
  4. Низ камеры и поддувало с дверцей выложить печным кирпичом и разделить их между собой решеткой из чугуна.
  5. Установить ТО и выложить из кирпича стенки, оставив зазор в 1,5—2 см.
  6. Впереди крепится дверца, закрывающая уложенное топливо, а сзади оставляется отверстие для дымохода.
  7. Сверху камерных стенок прокладывается чугунная варочная плита либо толстый металлический лист, обложенный слоем из кирпича, если не планируется использовать котел для приготовления пищи.
  8. Канал для выхода дыма располагают сбоку или сверху топочной камеры, сделав его из металлической трубы или стройматериала.
  9. Когда кладка хорошо просохнет, патрубки теплообменника крепят к трубопроводу, используя соединительные муфты или приваривая сваркой.
  10. В завершение производят пробную топку и проверяют работу отопительного устройства.

Преимущества

Если теплообменник купить, то необходимости в проведении сварочных работ не будет.

Котел, выполненный из кирпича, считается простой и эффективной обогревательной конструкцией, которую целесообразно использовать для отопления частных домов.

Плюсом такого сооружения считается возможность собственноручного изготовления, что позволяет значительно сэкономить, а также быть уверенным в качестве используемых материалов и готового котла. Сам процесс изготовления состоит из минимального количества этапов, не требующих большого количества сварочных работ. Купив готовый теплообменник, не применяют сварку.

Кирпичный котел является многофункциональным, так как его можно применять в качестве обогревающего устройства для помещений. Дополнительно, как варочную плиту для приготовления пищи.

Кроме этого, такой котел обладает способностью поддерживать необходимую температуру теплоносителя на протяжении долгого времени, позволяя сохранять атмосферу в помещении здоровой и комфортной. Кирпичная печь позволяет сжигать даже отходы из пластмассы или резины Однако важно знать, что в топке утиля не должно быть более 1/3 части от общего количества топлива.

Виды индукционных плит

Существует несколько видов индукционных плит:

  • Настольные. Такие переносные варочные панели имеют одну или две конфорки. Хороший вариант для маленьких кухонь, где требуется сэкономить площадь; а также на даче. Главные преимущества: мобильность, многофункциональность, наличие таймера, удержание постоянной температуры, режим ускоренной работы. Поверхность плит — стеклокерамическая или закаленное стекло, такие покрытия не разрушаются от сильного нагрева или ударов. Настольная индукционная плита экономичнее других, так как потребляет гораздо меньше тока. Кроме этого, ее дизайн не может не радовать глаз, так как соответствует современным тенденциям и расцветкам.
  • Встраиваемые. Такие устройства ценят повара профессиональной кухни и практичные хозяйки. Плита высоко производительна, так как имеет 4 конфорки и духовой шкаф. Устройство обладает множеством вариантов температур, таймером, опций приговления еды. Встраиваемые плиты хорошо подходят для частных домов, или же в квартирах с большой площадью.
  • Комбинированные. Весь секрет в том, что две конфорки работают в индукционном режиме, а две другие — на электричестве.

Руководство по установке газового оборудования

Можем вас заверить, что простой газовый котел для отопления помещений частного дома вы можете соорудить самостоятельно и без привлечения опытных мастеров. Но работы по подключению устройства к общей системе правильней всего поручить квалифицированным специалистам, чтобы уберечь себя от возможных ошибок и несостыковок. Для выхлопа газов нужно создавать отдельный газоход. Важно заметить, что многие люди ошибочно путают его с дымоходом. Его длина, согласно нормативно-технической документации, должна быть не больше чем три метра, а отрезок трубы, которая соединяет дымоход и котловое оборудование – не больше 25 сантиметров. Процесс установки котлов и вспомогательных элементов Каким должно быть помещение, подходящее для монтажа?

Помещение для монтажа котла должно отвечать целому ряду требований. Если вы решите, что их выполнять совершенно необязательно, то будьте готовы к тому, что пожарные инспекции могут предъявить вам штраф в установленном законе размере. Если вы систематически будете отказываться от выполнения полученных рекомендаций, вы рискуете стать виновником аварийной ситуации из-за того, что установка выйдет из строя.

Специалисты в области строительства настоятельно рекомендуют проводить установку газового оборудования в помещениях, не предназначенных для жизни. Самый лучший вариант – чуланы, чердачное или подвальное помещение. Кроме того, если площадь участка частного дома располагает необходимой площадью, правильней всего соорудить небольшую вентилируемую пристройку. Все остальные нюансы месторасположения определяются индивидуально в зависимости от типа котла.

Нормативно-техническая документация категорически запрещает проводить установку котлов двухконтурного типа на кухне или вне стен дома. Обязательно нужно учитывать общую мощность котлов и вспомогательного оборудования. Если она не превышает 150 кВт, то вы можете проводить обустройство на любом из этажей вашего коттеджа. Если котел и другие установки имеют мощность в пределах 150-350 кВт, то установка предоставляется возможной только в подвальных помещениях, либо на первом этаже самого сооружения. Комната, которую вы собираетесь выделить под котельную, должна освещаться, но только естественным светом. Поэтому настоятельно рекомендуется создавать оконные проемы, а также форточки для периодического проветривания. Есть целый ряд требований, которые выдвигаются к параметрам двери в помещение. Она должна быть в ширину не менее 0,8 м. Возьмите во внимание то, что СНиП указывает размеры самого дверного полотна, а не дверного проема! В момент монтажа обязательно оставьте хотя бы минимальную щель между дверной конструкцией и полом, чтобы обеспечить дополнительную циркуляцию воздуха.

Читайте также:  Водяное отопление своими руками лучшие системы и схемы

Котел своими руками

Весь процесс можно разделить на этапы:

  • Подбираются подходящие чертежи;
  • производят расчеты требуемой энергии для выбранного размера помещения. Из чего получается необходимый объем котла. А также рассчитывается вся гидравлическая система, учитываются расходы на дымоотводную трубу с дефлектором, определяют какого диаметра нужны трубы, подбирается насос нужной мощности, рассчитывается сопротивляемость системы;
  • далее подбирается соответствующие материалы и инструменты;
  • выбор и подготовка места для установки агрегата;
  • непосредственное изготовление.

Нюансы изготовления

Сразу нужно подготовиться к тому, что эта работа не быстрая и требует определенных навыков. Все части аппарата соединяются свариванием.

И здесь иметь в виду следующие особенности:

  • Ни в коем случае без соответствующего разрешения специалиста газовой службы нельзя производить подключение самодельного устройства к центральной магистрали;
  • Для получения такого разрешения вы должны показать прибор специалисту -аналитику организации;
  • Все детали для котла должны иметь сертификаты соответствия и паспорта;
  • При изготовлении следует четко пользоваться чертежными данными.

Необходимы материалы

Лучше сразу запастись всем необходимым для работы. Понадобится: прибор для сверления, для зажима и захвата труб, ватерпас, уголки, измерительная лента, металлическая труба, стальной лист, газопроводный патрубок, дверка для печки, глина, терморегулятор, автоматическая система, аэродинамическое устройство,  устройство для сваривания деталей, оцинкованная жесть.

Заметка: Терморегулятор и дефлектор лучше приобрести промышленного производства, а не мастерить своими руками.

Процесс изготовления

Для создания котла своими руками лучше выбрать напольную модель. Он может быть установлен внутри жилища, в гаражном помещении или на улице.

  1. Агрегат ставится на специально подготовленную основу, для которой вырывается яма 80 см в глубину и шириной равной ширине устройства. На дне делается песочная подушка, которую следует хорошо пролить водой и дать напитаться. Затем сверху насыпают щебень либо битый кирпич.
  2. Собирается опалубка и каркас из арматуры. Опалубка заливается раствором бетона. Через 24 часа опалубку следует убрать, а на ее место насыпать смесь из гравия и песка. Все это закрывается влагоизоляцией, в качестве которой можно использовать гудрон.
  3. Далее делается кирпичная стенка для защиты стены от горячего котла. И приступать к непосредственному конструированию.
  4. Котел варится по чертежу. Для того, что бы сделать теплообменник, понадобится наличие стальной емкости и сорока или пятидесяти сантиметровой медной трубы. Снизу и сверху в баке делаются отверстия в соответствии с диаметром трубки. На концах трубы устанавливаются и запаиваются фитинги.
  5. При запуске устройства посредством горелки нагревается медная спираль, которая будет передавать тепло баку. А уже бак будет способствовать подогреву воды.
  6. Как уже говорилось ранее, прибор для автоматизации работы, прибор для поддержания постоянной температуры и аэродинамическое устройство лучше приобрести, т. к. сделать их самостоятельно крайне сложно.
  7. Установка дефлектора производится в верхнюю часть дымохода. Он выполняет роль вытяжки. Вполне подойдет модель в виде стального конусного зонтика.
  8. Автоматика собрана из таких элементов, как блок управления пламенем, защитное устройство от перегревания, контролер тяги, предохранительный вентиль.

На заметку: Для оптимального функционирования вашего прибора нужны все эти приспособления.

После установки агрегата на основание, т, к нему приваривается дымоотводная труба. Она представляет собой железную трубу для удаления угарного газа из котла. Эта труба должна быть более двадцати сантиметров в диаметре, а по длине, чтобы она более, чем на 30 см поднималась над кровлей.

В дымоходе монтируется вытяжка для более легкого удаления продуктов горения. Для которой понадобится небольшой вентилятор и решетка. Вентилирующее устройство ставится внутрь у конца наружней трубы. Решетка крепится на край трубы. Она служит для того, чтобы в дом не попадал различный мусор.

Также может быть предусмотрен устройство бесперебойного питания на случай внезапного отключения электроэнергии, а приспособление для для стабилизации будет защищаться ваше устройство от перегрузок при возможных скачках напряжения. На рынке огромное разнообразие различных стабилизаторов и бесперебойников, на любой цвет и вкус. Конечно его также можно попробовать собрать самостоятельно, но это уже другая история.

Правила и требования к установке

Электрокотлы имеют компактные размеры, нуждаются в минимуме обвязки и имеют современный дизайн, что позволяет устанавливать их в любом месте.

Все общие требования описаны в ПУЭ (7 издание). Электрические котлы мощностью до 10 кВт не требуют согласования со службами Энергонадзора. Однако если вы хотите установить счетчик, дифферинцирующий потребление электроэнергии по зонам суток, что мы рекомендуем сделать в целях экономии, согласовывать монтаж все же придется. Для котлов мощностью более 6 кВт необходимо трехфазное питание (380 В), 8-12 кВт модели могут работать от однофазной (220 В) сети, но она не обеспечит работу на полной мощности.

Выбор места установки электрокотла более обширен, чем у газовых или твердотопливных. Электрокотлы могут быть установлены в жилой зоне, например, коридоре, прихожей или на кухне, но учитывайте, что к нему в любом случае нужно тянуть трубопровод, проводку, заземление и прочие коммуникации. В ванной и санузле установка электрокотла запрещена.

Читайте также:  Как правильно включить бойлер в первый раз

Требования к поверхности монтажа также минимальны, это может быть в том числе и деревянная стена, но в таком случае нужно изолировать место монтажа слоем негорючего материала (базальтовый картон, ксилолитовый лист).

Защитная огнеупорна плита при монтаже электрического котла на деревянную поверхность.

Также производители предъявляют требования к пространству вокруг электрокотла, необходимому для обеспечения обслуживания и ремонта. Значения отличаются в зависимости от модели, поэтому перед планированием места монтажа и обвязки необходимо узнать их в инструкции по эксплуатации. Обычно это:

  • от 0,7 м сверху котла;
  • от 0,5 м по бокам (в том числе до трубопровода) и снизу;
  • от 0,7 м перед котлоагрегатом;
  • не менее 3 см между стеной и котлом.

Например, для известной модели Bosch Tronic Heat 3500 необходимо всего лишь 0,6 м снизу и 0,2 м с других сторон. Любые другие дополнительные требования к монтажу всегда описаны в инструкции по эксплуатации, практически во всех случаях ее можно найти в электронном виде.

Циркуляция и котел

Термосифонная (гравитационная) циркуляция воды не позволяет обогреть помещение площадью более 50-60 кв. м. Дело не только в том, что воде трудно протискиваться по развитой системе труб и радиаторов: если при полном расширительном баке открыть сливной кран, вода хлынет сильной струей. Дело в том, что энергия на проталкивание воды по трубам при этом берется от топлива, а КПД преобразования тепла в движение в термосифонной системе мизерный. Поэтому и КПД котла в целом падает.

Но для циркуляционного насоса нужно электричество (50-200 Вт), которое может пропасть. UPS (источник бесперебойного питания) на 12-24 часа автономной работы очень дорог, поэтому правильно спроектированный котел рассчитывают на принудительную циркуляцию, а при пропадании электроснабжения он должен без постороннего вмешательства переходить в термосифонный режим, когда отопление еле теплится, но все-таки греет.

Пуск котла

Подготавливать электрический котел к запуску, означает, что его необходимо полностью проверить все соединения, электрическую сеть, заполнение системы водой. Если в проводке будут находиться пережатые или порванные провода, то их нужно будет заменить и тщательно заизолировать. Поступать по другому запрещается, так как в трехфазной сети находится напряжение с приличной силой тока, а замененный участок может пробивать.

Подготовка также подразумевает очистку конструкции от пыли и грязи. Еще следует позаботиться о том, чтобы не допустить скачков напряжения как при первом запуске, так и при дальнейшей работе. Чтобы этого не случилось, устанавливают устройство защитного отключения.

Пуск:

  1. Сначала необходимо наполнить систему водой, причем сделать это таким образом, чтобы в ней не было воздушных пробок. Как правило, радиаторы имеют в своей верхней части специальные краники для выпуска скопившегося воздуха.
  2. В дальнейшем останется лишь включить котел в электросеть и подождать, когда он прогреется.

Сборка и схема работы

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

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

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

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

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

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

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

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

Не много о КПД

В качестве небольшого заключения

Сборка и схема работы

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