Самодельные твердотопливные котлы своими руками

Для обогрева, в холодное время года, устанавливают различные системы отопления помещений. Одним из основных элементов таких систем, является котел.

Самодельное отопительное оборудование: важные моменты

Чтобы собрать твердотопливный водонагреватель своими руками, потребуется несколько железных фрагментов толщиной 3 – 5 мм. Для придания им нужной формы используется болгарка и сварочный аппарат. Первостепенная задача – обращать особое внимание на качество и герметичность швов, поскольку устройство котла подразумевает наличие резервуара для циркуляции воды. Если у вас нет достаточных навыков, вы можете заказать раскрой и сварку корпуса специалисту. В любом случае это будет дешевле, чем покупать готовый водонагревательный котел на твердом топливе.

Немаловажным моментом является выбор правильного материала для корпуса. Это может быть сталь или чугун. Чугунные котлы при своевременном техническом обслуживании служат не менее 50 лет. Этот материал отличается большей устойчивостью к коррозии и тепловому воздействию. Однако тепловая инерционность чугуна может быть как достоинством, так и недостатком. Для моделей из данного материала в качестве сырья используют высококалорийный уголь с максимальной температурой горения. Стальные котлы отличаются небольшим весом и сравнительно недорогой стоимостью материала. Но их срок службы при интенсивном использовании составляет не больше 15 – 20 лет.

Монтаж котла

Примыкание корпуса котла вплотную к любой из стен недопустимо, поэтому переделывать крепления настенных котлов, утапливать котел в нишу и т.п. нельзя. После установки котла на место делается его обвязка – подключение трех систем: газовой, гидравлической и электрической. Газовую обвязку должен, как указано, делать специалист-газовик, и в последнюю очередь, когда все остальное уже подключено.

Схема гидравлической обвязки газового котла

Электрическую и гидравлическую обвязки можно делать самостоятельно. Здесь основной руководящий документ – инструкция на котел. Типовая схема гидрообвязки котла приведена на рисунке. Для любого котла нужно точно соблюсти следующие условия:

    Вода и горячие газы в теплообменнике котла должны идти противотоком, иначе он может просто взорваться при любой автоматике

    Поэтому крайне важно не перепутать, по небрежности или ради удобства монтажа, холодные и горячие трубы. После гидрообвязки осмотрите еще раз внимательно всю систему, потом отдохните часок, и осмотрите еще раз. Если в отопительную систему был залит антифриз, слейте его полностью и промойте систему дважды чистой водой

    Примесь антифриза в воде, поступающей в теплообменник, также взрывоопасна. Не пренебрегайте «грязевиками» – фильтрами грубой очистки воды. Они должны быть расположены в низших точках системы. Накопление грязи между тонкими ребрами теплообменника также создает опасную ситуацию, не говоря уже о непомерном расходе газа. В начале и в конце отопительного сезона сливайте через грязевики отстой, проверяйте их состояние и при необходимости промывайте систему. Если котел со встроенным расширительным баком и системой обезвоздушивания, уберите прежний расширительный бак, а прежний воздушный кран перекройте наглухо, проверив предварительно его состояние: подсос воздуха тоже создаст опасную ситуацию.

Схема с теплоаккумулятором

В ряде стран Евросоюза введены правила, согласно которым схемы подключения твердотопливных котлов в систему отопления обязательно должны включать в себя теплоаккумулятор. Без него эксплуатация таких отопителей просто запрещена. Причина – в высоком содержании угарного газа (СО) в выбросах во время ограничения подачи кислорода в топку для уменьшения интенсивности горения.

При нормальном доступе воздуха образуется безвредный углекислый газ (СО2), поэтому топка должна функционировать на полную мощность, отдавая энергию теплоаккумулятору. Тогда содержание СО не будет превышать экологические нормы. На постсоветском пространстве таких требований пока что нет, соответственно, мы продолжаем перекрывать доступ воздуха с целью добиться медленного тления древесины, например, в .

Теплоаккумуляторы имеются в продаже как готовое изделие, хотя многие умельцы делают их самостоятельно. По большому счету, это бак, покрытый слоем теплоизоляции. В заводском исполнении может иметь встроенный контур ГВС и ТЭН для подогрева воды. Такое решение позволяет накапливать тепло от дровяного котла, а в моменты его простоя – обеспечивать обогрев дома в течение какого-то времени. Схема соединения котла с теплоаккумулятором показана на рисунке:

Примечание. В схеме вместо смесительного узла, состоящего из нескольких элементов, установлено готовое устройство, выполняющее те же функции, — LADDOMAT 21.

Применение канальных кондиционеров и тепловых насосов

Зачастую электрическое воздушное отопление дополняют такими элементами, как:

  • многофункциональные кондиционеры, которые могут как охлаждать и подсушивать воздух, так и работать на нагрев;
  • антипылевые фильтры;
  • фильтры ультрафиолетового излучения, которые обеззараживают поступающий воздух;
  • приточно-вытяжные вентиляционные системы.

В таких системах именно электроэнергия используется в качестве источника тепла. Судя по многочисленным отзывам, отопление с кондиционером отличается удобством эксплуатации и может обеспечить комфортные условия для проживания. Управление осуществляется одним блоком, который задает все необходимые параметры.

Применение канальных кондиционеров и тепловых насосов

Если сравнить данную схему с системой, включающей газовый котел для воздушного отопления, целую сеть воздуховодов и вентиляторы на вентиляции, то первая выглядит более современно и продуманно.

Читайте также:  Мнения специалистов об электрических котлах электродного типа

Стоит отметить еще одно преимущество применения канальных кондиционеров. Дело в том, что для их работы не нужно создавать никаких запасов топлива, в отличие от воздушного котла на дровах, например. К тому же, такая система является более производительной и экономной по сравнению с котлами на жидком топливе, сжиженном газе или пеллетах. Каждый 1 кВт потребляемой инверторным компрессором электроэнергии позволяет подать в помещение 3,5-4,5 кВт тепловой энергии.

Благодаря тому, что установка видимых нагревательных приборов (батарей и трубопроводов) не требуется, воздушное отопление не создает препятствий для дизайна интерьера. Нигде ничего не будет видно, кроме вентиляционных решеток.

Среди недостатков описываемой схемы воздушного отопления можно назвать высокую стоимость оборудования. Канальные кондиционеры даже небольшой мощности обойдутся достаточно дорого.

Применение канальных кондиционеров и тепловых насосов

Кроме того, существуют некоторые ограничения по условиям работы внешнего блока кондиционера – он не рассчитан на температуру ниже -15 ℃ – -25 ℃, иначе, эффективность оборудования снижается.

Альтернативным решением для применения в особенно холодных регионах может стать геотермальный теплонасос. Какой бы ни была температура окружающего воздуха, ниже уровня промерзания температура грунта всегда остается на уровне 8-12 ℃. Если углубить теплообменник достаточной площади в грунт, то можно получить постоянный источник тепловой энергии и использовать его для обогрева дома.

Особенности монтажа

Монтаж твердотопливного котла с насосом может быть проведен только в закрытой системе. Принудительная циркуляция имеет следующие плюсы:

  1. 1. Помещение будет прогреваться равномерно, теплоноситель двигается с высокой скоростью.
  2. 2. Нет необходимости применять большие трубы. Лучше всего использовать изделия из полипропилена, а не пластиковые.
  3. 3. Монтаж производится максимально просто, не нужно размещать трубы под уклоном.

Но при принудительном течении давление будет более высоким, поэтому к группе безопасности предъявляются повышенные требования.

Особенности монтажа

Установка такого контура не исключает возможности перейти на самотекущий режим при неисправности насоса или сбое в энергосистеме. Подсоединение циркулирующего насоса происходит параллельно и с отсекающими вентилями на байпасе.

Обычно насос монтируется в трубопровод в области обратной трубы около котла, так как в этом месте наименьшая температура. Такой подход позволяет сэкономить ресурсы прибора. Кроме того, это наиболее безопасно, поскольку при размещении на подающую трубу пары будут перекрывать циркуляцию, если произойдет закипание жидкости в котле. Перед насосом в области обратной магистрали ставится фильтр.

Коллекторная разводка

В разветвленном трубопроводе с большой длиной единственного насоса может быть недостаточно. В такой ситуации монтируют несколько устройств, иногда могут даже ставить по одному на каждый контур (отдельно на теплый пол, ГВС, радиаторы). Теплый пол имеет температуру около 50 градусов, поэтому насос можно установить на входе в контур.

Коллекторная разводка лучше всего подходит для большого частного дома. Энергоноситель перемещается в каждый контур от котла по предназначенной для него трубе. Вода не остывает, теплота будет распределяться равномерно.

Особенности монтажа

Коллектор состоит как минимум из обратной и прямой гребенок. У их торцов размещены необходимые магистрали, к штуцерам параллельно подсоединяются обратные и прямые контурные трубы. На входе в коллектор размещаются предохранитель и манометр. На противоположной стороне на теплую гребенку устанавливают воздухоотвод, а на холодную — кран, предназначенный для слива энергоносителя из оборудования. Чтобы в контурах был различный температурный режим, в трубы ставят краны для регулировки.

Другой вариант, позволяющий настроить разные температурные режимы, — это гидрострелка. Для этого трубу с большим сечением размещают вертикально и соединяют ее с обраткой котла и прямой трубой. К корпусу в различных областях подсоединяют контуры. Чем выше подключение, тем более горячим будет энергоноситель.

В маленьких контурах температурный режим можно настроить другим способом. Нужно соединить торцы гребенок с байпасом. Если открыть вентиль, тогда жидкость из обратки смешается с горячей водой из подающей трубы.

Группа безопасности

Приборы контроля уровня безопасности нужны для того, чтобы обеспечить защиту трубопровода от последствий проблем с давлением, предотвратить перегрев ТТА-устройства и нормализовать температуру. Также приспособления не позволяют образовываться конденсату. Чаще всего это происходит из-за чрезмерно высокой температурной вилки между обраткой и подачей. Нормальная дельта температур должна быть равна 20 градусам. К категории группы безопасности относятся следующие устройства:

Особенности монтажа
  • воздухоотвод;
  • регулировочная арматура, включая клапаны термостатического назначения;
  • аварийный теплообменник;
  • предохранитель для сброса избытка давления;
  • контрольный манометр.

ТТ котлы не являются экологически чистой системой, поэтому для монтажа обязательно потребуется котельная. При установке нужно учитывать перечень правил:

В дымоходной трубе нужно сделать люки для очищения от сажи. Сборник конденсата необходимо установить на стыке с котлом.

Те части металлических труб, которые находятся в холодных зонах, следует защитить с помощью материалов для термоизоляции. Для этого идеально подойдет базальтовая вата.

ТТ котлы отлично подходят для установки в загородном доме. Существует несколько схем отопления. Только владелец сможет решить, какой вариант подходит ему больше всего. Каким бы ни был выбор, полезные рекомендации помогут провести установку максимально эффективно.

Особенности монтажа

Что потребуется для установки твердотопливного котла?

Итак: как установить твердотопливный котёл, что потребуется для монтажа? Здесь хотелось бы сразу отметить, что грамотное создание системы отопления — это долгая и скурпулёзная задача, для реализации которой нужен опыт и специальный инструмент. Будь то котёл на дровах длительного горения или какой другой тип. Потому заниматься этим самостоятельно, крайне не рекомендуется. Перед монтажом системы необходимо произвести расчёты параметров котельной, исходя из особенностей принципа работы котла, продумать уклоны. Потом сделать разводку труб с теплоносителем и спайку соединительных элементов, не говоря о мембранных расширительных баках для отопления, бойлерах и прочем. Для всего этого нужно специальное оборудование, специальный паяльник для пластиковых труб, или сварочный аппарат, ножницы для труб и многое другое.

Читайте также:  Как включить газовую колонку Астра — устройство и инструкция

Первый запуск твердотопливного котла:

  • Ознакомьтесь с инструкцией к котлу, разберитесь с назначением органов управления.
  • Система отопления должна быть заполнена водой и герметично подсоединена к котлу.
  • Убрать мусор вокруг котла, который возможно остался после монтажа.
  • Все дверцы для очистки котла должны быть закрыты.
  • Только после полного остывания котла после первого запуска, можно устранить выявленные неисправности.

Данная статья содержит лишь базовые принципы и понятия в монтаже(установке) твердотопливных котлов. Безусловно, наилучший вариант для пользователя — чтобы установкой занималась специализированная организация. В таком случае у Вас будет гарантия на изделие и уверенность в правильной работе системы. Качественно установленный агрегат отопления создаст необходимый уровень комфорта в вашем доме! Для правильного монтажа необходимо выполнить ряд требований. Конечно и от выбора котла тоже многое зависит. Самый первый фактор в выборе котла — это мощность, потом время автономной работы, а потом уже всё остальное. Именно эти два базовых отличия котлов обеспечат Вас уютом в доме. При чём далеко не всегда высокая мощность агрегата означает высокое потребление топлива и повышенные расходы на содержание.

Схема подключения аварийного контура

Одна из очевидных и наиболее частых проблем, случающихся в отопительных системах с котлами на твердом топливе — перегрев теплоносителя. Крайне нежелательно допускать преобразование горячей воды в пар и своевременно охлаждать ее до нужных показателей.

Схема подключения аварийного контура

Что делать, если котёл сильно нагревается — читайте на нашем Дзен-канале.

Схема подключения аварийного контура

Существует три простых и эффективных метода охлаждения теплоносителя:

Схема подключения аварийного контура
  1. В топке, помимо основного, монтируется дополнительный теплообменник. Первый будет работать на обогрев теплоносителя, второй — обеспечивать охлаждение жидкости. Входной патрубок стыкуется с водопроводом, а противоположный — с канализацией. Если необходимо срочно охладить теплоноситель, просто отверните вентиль на патрубке, и во второй теплообменник поступит холодная вода.
  2. В процессе обустройства системы один теплообменник монтируется внутри другого, что обеспечивает быстрое снижение температуры рабочей жидкости в случае необходимости.
  3. К патрубкам теплообменника подводится две трубы, первая стыкуется с водопроводом, а вторая — с канализацией. Следом монтируется клапан, обеспечивающий подачу холодной воды в систему. Излишек теплоносителя выводится в канализацию.
Схема подключения аварийного контура

Схема подключения аварийного контура

Все три метода являются одинаково действенными и позволяют достичь одинакового результата.

Схема подключения аварийного контура

Схема подключения аварийного контура

Котел с верхним горением топлива

На постсоветском пространстве данные теплогенераторы известны в двух разновидностях:

  1. Прибалтийские агрегаты фирмы «Стропува» (Stropuva) и их производные от других изготовителей.
  2. Дровяные печи типа «Бубафоня».

Неизвестно, какой из отопителей появился раньше, но печь Бубафоня завоевала широкую популярность как обогреватель для дач, гаражей и прочих зданий с низкими требованиями к эстетике изделия. Чего нельзя сказать о котлах верхнего горения, хотя многие их почему-то считают единственно возможной версией твердотопливных теплогенераторов продолжительного сжигания. В действительности, их единственный козырь все тот же – топливник больших размеров.

Принцип действия подобных котлов состоит в горении топлива, придавленного грузом, по направлению сверху вниз. Причем воздух подается в зону сжигания тоже сверху, по телескопической трубе, соединенной с грузом. Рабочая схема агрегата показана на рисунке:

Оригинальная схема котла, взятая с сайта

В процессе эксплуатации котлов Stropuva проявилось множество недостатков, о чем свидетельствуют и отзывы владельцев на форумах:

  1. Нельзя подкинуть в топку поленьев, пока не сгорит предыдущая закладка. Физически это возможно, но тогда принцип верхнего сжигания нарушится, пламя охватит все слои топлива.
  2. При работе на свежих опилках и другом мелком мусоре остатки топлива «зависают» на стенках.
  3. Эффективность ТТ-котла не слишком высока, поскольку в нем отсутствует теплообменник. Из-за камеры нагрева воздуха и большого топливника для теплообменника не осталось места.

Больше критических недостатков у теплогенератора нет, а кое-что в самодельной версии можно исправить по своему разумению. Например, поставить днище и колосники, организовав зольную камеру. Избавиться от недостатка с догрузкой тоже можно, если поставить между загрузочным и зольным проемом дополнительную дверцу. Данная идея модернизации котла верхнего сжигания принадлежит другому нашему эксперту – Владимиру Сухорукову, о чем он рассказывает в своем видео:

Подготовка материалов

Круглый корпус создает некоторые неудобства в изготовлении, но и квадратным его не сделаешь, — топливо станет «зависать» по углам. Есть проблема и со сборкой телескопической трубы с грузом, так что эту часть лучше взять от печи Бубафоня. Чертеж котла длительного горения, сопоставимого по размерам с классической версией, выглядит так:

Перед тем как сделать котел, подбираем материалы по чертежу:

  • труба DN 400 со стенкой 5 мм – на топливник;
  • то же, DN 50 – на подачу воздуха и водяные патрубки;
  • то же, DN 100 – для дымохода;
  • заготовка из листа толщиной 10 мм круглой формы с диаметром 38 см;
  • полоса 40 х 4 мм – для распределителей воздуха;
  • арматура диаметром 16—20 мм периодического профиля – на колосники;
  • базальтовая вата толщиной 3 см и плотностью 100 кг/м³;
  • тонколистовой металл с полимерным покрытием.
Читайте также:  Как рассчитать объем расширительного бака для системы отопления

Выбор материала водяной рубашки зависит от способа ее монтажа, ведь у домашнего мастера вряд ли найдутся в запасе вальцы, способные придать металлу толщиной 3 мм форму цилиндра. Варианты такие (показаны ниже на схеме):

  1. Схема №1. Взять тонкостенную трубу большего диаметра, хотя найти таковую непросто, а обычная сильно утяжелит котел.
  2. Схема №2. Два листа металла согнуть в 2 местах под углом 60°, а потом сварить две половинки вместе. Понадобится пресс – листогиб.
  3. Схема №2 в другом исполнении. Варить рубашку из 6 листов – сегментов на клипсах.
  4. Схема №3. Сварить прямоугольный короб, отчего увеличится объем котлового бака.

Схему №2 можно реализовать двумя способами – сварить из 2 согнутых половинок или 6 плоских листов

Также понадобится листовой металл 3 мм на обрамление дверок, дно с крышкой и воздушную заслонку.

Изготовление теплогенератора

В целом алгоритм сборки котла верхнего горения выглядит так:

  1. В круглой заготовке для груза прорезать отверстие, вставить в него трубу и обварить.
  2. К нижней части груза приварить 6 изогнутых полос, что послужат распределителями воздуха.
  3. Прикрепить к топке днище, установить внутрь колосники.
  4. Вырезав отверстие по центру крышки для воздушной трубы, приладить ее к топливнику. Перед этим нужно поставить трубу с грузом на место.
  5. Приварить патрубок дымохода.
  6. Смонтировать водяную рубашку по выбранной схеме, герметично обварить все стыки.
  7. Произвести врезки патрубков для теплоносителя.
  8. Выполнить утепление и обшивку котла, установить дверцы.
  9. Поставить на верх воздушной трубы заслонку.

Для распределения воздуха достаточно шести полос-распределителей

Установить автоматику и наддув на котел длительного верхнего горения затруднительно, поскольку к движущейся трубе вентилятор не приставишь. Надо смастерить гибкий рукав, а для датчика температуры предусмотреть погружную гильзу. Вложить его под утеплитель нельзя, потому что зона горения в данном виде отопителей постоянно смещается вниз.

Проводить испытания котла лучше, конечно, на улице

Общие указания по монтажу

Перед покупкой отопительного агрегата надо определить место его установки. Для этого предназначена топочная, но зачастую в ней недостаточно свободного пространства, поскольку его занимает существующий газовый или другой отопитель. Тогда установка твердотопливного котла в частном доме может быть выполнена за стеной помещения топочной, в пристройке. Ставится каркас из металлоконструкций и обшивается сэндвич – панелями или профилированным листом с утеплителем. Вариант удобен для тех, кто собирается топить углем, внутри дома не будет грязи.

Все недорогие твердотопливные котлы для дома малой мощности допускается ставить прямо на черновую стяжку пола. Они имеют малый вес и не оказывают на основание вибрационных нагрузок, поскольку не оборудованы вентилятором или шнековым конвейером для подачи пеллет. Для агрегатов мощностью свыше 50 кВт рекомендуется устроить бетонный фундамент, который должен опираться на грунт и утрамбованную подсыпку из щебня. Фундамент выполняется на 80—100 мм выше уровня стяжки, при этом он не должен быть с ней связан. Устройства основания также требуют котлы длительного горения, в которых имеется механизм подъема-опускания тяжелого груза.

Проектами на частные дома обычно предусматривается устройство дымоходной шахты в толще стены с выходом трубы сквозь кровлю. Если шахта отсутствует либо занята существующим газовым отопителем, понадобится произвести монтаж дымохода для твердотопливного котла. Для этого лучше использовать металлические двустенные дымоходы с утеплителем. Они легкие, собираются из секций нужной длины и легко крепятся к стене дома. Для поворотов и ответвлений изготавливаются такие же двустенные тройники и отводы. Способы монтажа дымоходов при наличии вытяжной шахты и без нее можно увидеть на рисунке.

В помещении топочной обязательно наличие естественной вытяжной вентиляции. Когда производится установка котлов отопления в частном доме, вытяжка предусматривается через шахту в стене. Шахта параллельна дымоходной, только меньшего сечения. При ее отсутствии в наружную стену ставится переточная решетка, она должна располагаться под потолком помещения. Роль вытяжки состоит в следующем:

  • В топочной создается разрежение, в результате чего туда подсасывается приточный воздух из других помещений и используется для горения. Котельные установки мощностью 50 кВт и выше требуют организации отдельной приточной вентиляции.
  • Удаление продуктов горения, случайно попавших в помещение.

Ориентировочная компоновка оборудования и схема монтажа твердотопливного котла отопления представлена на рисунке.

Схема монтажа твердотопливного котла

Часто в котельных загородных домов отсутствует выход канализации. Это не совсем правильно, так как иногда требуется опорожнить систему или водяную рубашку котла. В этот же сток направляют сброс предохранительного клапана.

Порядок монтажных работ

Для выполнения работы предлагается следующая инструкция по монтажу твердотопливных котлов:

  1. Изделие освободить от заводской упаковки.
  2. Если в помещении топочной мало места, то сборку изделия лучше произвести на улице. Установить все дверцы и ящик зольника, а также остальные элементы, поставляемые отдельно. Вентилятор и приборы автоматики ставить не нужно, это делается после монтажа котла.
  3. Переместить агрегат в помещение и установить на фундаменте или полу таким образом, чтобы патрубок выхода газов находился на одной оси с трубой дымохода. В домашних условиях монтаж твердотопливного котла своими руками нужно выполнять с помощником, вес оборудования редко бывает меньше 50 кг.
  4. Зафиксировать котел на фундаменте или стяжке так, чтобы не было перекосов.
  5. Присоединить дымоход, установить вентилятор с блоком управления и группу безопасности.
  6. Подключить котел к системе отопления по выбранной схеме.