Водяное отопление частного дома: схемы монтажа своими руками

Для комфортного проживания в отечественных климатических условиях необходима эффективная система отопления. Если правильно использовать чертежи твердотопливных котлов длительного горения, своими руками можно будет изготовить надежную и экономичную конструкцию. Для получения хорошего итогового результата необходимо предварительное изучение инженерных решений и технологий в соответствующей области.

Собственноручное конструирование

Бывают случаи, когда самодельные котлы отопления ни в чем не уступают тем, которые производятся на заводах и предприятиях. В наше время, имеется возможность сделать водяной котел своими руками прямо у себя дома. При наличии определенных умений и навыков, домашний котел имеет все шансы превзойти по своим техническим характеристикам заводские модели водяных котлов для отопления. Огромное значение при изготовлении будет иметь точность расчетов.

Собственноручное конструирование

Все, что необходимо для создания простой конструкции котла своими руками – легко достать, вполне возможно, что требуемые материалы имеются у частника в наличии.

При расчётах для котла нужно обратить внимание на рабочую температуру и толщину металла. При неверном расчёте этих параметров, стенка котла может прогореть.

Собственноручное конструирование

Чертеж пиролизного котла

Для соответствия некоторым заданным параметрам, при изготовлении котла водяного типа своими руками, можно использовать части старых котлов, пришедших в негодность. Это могут быть списанные котлы паровозов или устройства, которые были повреждены. Нормально функционирующая дровяная печь котла также может послужить основой для отопительного оборудования. Котел работающий на дровах обойдется совсем дешево, если найти для него детали на свалке или приобрести за символическую плату в пункте приема металлолома.

Собственноручное конструирование

К несомненным плюсам данного отопительного оборудования можно отнести отсутствие вреда для экологии, высокий коэффициент полезного действия водяного котла, широкая распространенность и низкая цена топлива, дешевизна, безопасность эксплуатации, простота использования и автономность установки.

Делаем электрический котел отопления

Индуктивный

Разберемся, как сделать правильно электрический котел и на основе этого выберем подходящий принцип работы и составим для себя пошаговую инструкцию сборки. Сегодня можно найти схемы для производства котла практически любой сложности.

Делаем электрический котел отопления

Чтобы сделать простой индуктивный аппарат, нам нужно приобрести сварочное устройство. Его мощность подбирают в зависимости от нагрузки на будущий котел. Также нам нужна будет стальная проволока, пластиковая труба и набор инструментов.

Корпусом будет служить полуметровый кусок пластиковой трубы. Чтобы сделать нагревательные элементы, кусачками режем стальную проволоку на отрезки, длиной 5 см. С одной стороны трубки ставим сетку и засыпаем порезанную проволоку внутрь. С другой стороны также закрывает трубку сеткой, чтобы проволока не высыпалась. С двух сторон врезаются патрубки для последующего подключения к отопительной системе.

На трубу аккуратно наматываем проволоку, чтобы получилось не менее 90 витков. Ее концы подключаются к сварочному аппарату. Сверху витки изолируются. Такого устройства в паре с радиатором вполне хватит для обогрева одной комнаты или для гаража.

Чтобы самому сделать более мощный индукционный котел из сварочника, нужно в качестве основы взять металлическая труба, заизолировать ее поверхность и сверху намотать витки проволоки. Нагревательным элементом здесь послужит стержень или трубка меньшего диаметра. Включать в сеть такой аппарат можно только при наличии внутри воды, так как он очень быстро нагревается.

Делаем электрический котел отопления

ТЭНовый

Главным элементом самодельного котла будет ТЭН, который будет греть теплоноситель. Он продается в магазинах запчастей для бойлеров. В зависимости от площади помещения, которое будет обогреваться, подбирается соответствующая мощность.

Плюсы и минусы различных теплообменников

Установка бака внутрь кирпичной печи практикуется мастерами десятками лет. Это проверенный и надежный способ, позволяющий постоянно нагревать воду и даже организовать ее естественную циркуляцию, только потребуется проложить трубы большого диаметра (около 50 мм) с соблюдением уклонов. Правильно сделанный бак-котел очень редко прогорает, потому что вмещает большой объем теплоносителя, который его охлаждает.

Недостаток варианта – значительные размеры емкости. Она влезет лишь в отопитель, сложенный из кирпича, а в металлических буржуйках слишком мало места. В отличие от бака, размеры и форму регистра из стальных труб можно менять и встраивать в любую печку, но тут возникают другие проблемы:

Плюсы и минусы различных теплообменников
  1. При установке внутрь топливника змеевик постоянно подвергается воздействию высоких температур (в пике до 1000 °С) и конденсата с сажей, а потому прослужит 4—6 лет, после чего прогорит. Нержавеющие либо жаропрочные трубы продержатся дольше – до 10 лет.
  2. Более надежный способ — вмонтировать водяной контур внутрь дымоходного канала, где температура ниже. Но тогда упадет интенсивность нагрева и для организации нормального отопления теплообменник придется увеличить в размерах. Получается замкнутый круг.
  3. Циркуляция теплоносителя внутри регистра должна быть безостановочной. Иначе вода закипит, превратится в пар, а он своим давлением разорвет трубопровод в слабом месте – где-нибудь на стыке. Значит, организовать самотек нереально, а работу циркуляционного насоса придется подстраховать блоком бесперебойного питания на случай отключения электроэнергии.
  4. Вместительность металлических отопителей сильно ограничена, так что вставить туда добротный теплообменник не получится. Практика показывает, что стальная заводская печь с водяным контуром может обслужить не больше 2 радиаторов общей мощностью до 4 кВт.
Читайте также:  Как произвести утепление полов фанерой?

Разновидности сварных регистров

Экономайзер (слева) и обычный бачок для монтажа на дымоход (справа)

Плюсы и минусы различных теплообменников

Самоварный теплообменник (экономайзер) лишен всех перечисленных недостатков. Он представляет собой водяную рубашку для дымоходной трубы и отнимает теплоту отходящих газов. А их температура в печах, функционирующих на дровах или отработке, достигает 300 °С. Такое решение зачастую используется в банных отопителях, чтобы греть воду для помывки. Комбинированный вариант – бак, сквозь который пропущена дымоходная труба.

Идею с экономайзером по понятным причинам нельзя реализовать на кирпичной печке. Но для Булерьяна, Бренерана или другой стальной буржуйки независимо от ее размеров такой вариант хорошо подойдет. И последний, самый эффективный метод – устройство водяной рубашки вокруг корпуса обогревателя. По сути, она превращает любую металлическую печь или камин в отопительный котел. Одна беда – вариант довольно сложен в исполнении.

Железная печка конструкции Бутакова с конвекционным кожухом и водяным контуром на задней стенке топливника

Плюсы и минусы различных теплообменников

Вывод. Лучший способ получить горячую воду от стального отопителя на дровах или отработке (такие применяются в гаражах) – сделать теплообменник самоварного типа или емкость на дымоходной трубе. Для кирпичной печи вариантов немного – встраивание емкости либо регистра.

Оригинальная конструкция наружного теплообменника с импровизированным экономайзером продемонстрирована на видео:

Твердотопливный котел длительного горения своими руками: видео инструкция и выводы

Для изготовления некоторых сложных конструкций понадобится предварительное оснащение собственной мастерской. Придется освоить работу со сварочным оборудованием, приобрести специализированные инструменты и приспособления. Если он не пригодятся в будущем, то соответствующие затраты придется учесть при подсчете общей себестоимости.

Создать правильно котёл длительного горения своими руками помогут материалы данной статьи, сведения из чертежей и видео. Но для правильной оценки необходимо проверить, сколько будет стоить выполнение соответствующего заказа с помощью профессионалов.

Твердотопливный котел длительного горения своими руками: видео инструкция и выводы

Фабричные изделия могут стоить дороже, но на них предоставляют официальные гарантии

Разновидности теплообменников для печи

При создании автономной системы отопления используется два типа теплообменников: плоские и трубчатые.

Разновидности теплообменников для печи

Теплообменник плоского типа

Печные котлы с теплообменником плоской конфигурации – практичный вариант для загородных домов, частных дач и бань. Их легко изготавливать, устанавливать и обслуживать.

Такие устройства монтируются вертикально и горизонтально, имеют высокий коэффициент полезного действия. Плоская конструкция котла отличается большим объемом камеры, что обеспечивает быстрый нагрев воды, необходимой для отопления и проведения водных процедур.

Разновидности теплообменников для печи

Существенным недостатком оборудования является снижение тепловой отдачи от стеновых конструкций печи. Теплообменник представлен в П-образной форме, монтируется по всему периметру топки. Это приводит к снижению температуры нагрева внешних стен печи и увеличению времени на обогрев помещения. Это проблематично только в тех случаях, когда отопительная печь установлена внутри жилых помещений, где процесс топки осуществляется постоянно.

Увеличить скорость нагрева плоского котла можно несколькими способами: удлинить каменку и расположить ее над топкой или использовать дымоход из металла, предварительно увеличив его длину.

Теплообменник трубчатого типа

Трубчатый котел в печку отличается типом и размерами конструкции, способом монтажа. При необходимости ремонта или замены теплообменник можно легко демонтировать из печи.

Разновидности теплообменников для печи

Чтобы изготовить трубчатый регистр для печи из кирпича, используются бесшовные водяные трубы, поэтому он считается самым надежным, безопасным и долговечным.

При выборе или изготовлении теплообменника нужно помнить, что его конструкция и габариты должны полностью соответствовать форме топки, что позволит нагревать максимальное количество воды. Качественно выполненный регистр обеспечивает большую площадь теплового обмена.

Читайте также:  Все об энергонезависимых газовых котлах отопления

Пошаговая технология изготовления твердотопливного нагревателя

Теперь разберемся, как сделать котел собственноручно. Конечно, сложную высокоэффективную модель твердотопливного агрегата сделать не получится, потому что это можно реализовать только в условиях производственных помещений и при соблюдении технологических параметров. Однако простой котел из трубы своими руками можно собрать. Такой агрегат будет не только отапливать дом, но и удовлетворит потребности в горячем водоснабжении.

Инструменты и материалы

Чтобы собрать водяной котел своими руками, заранее готовят все необходимое для работы:

  • небольшую болгарку со шлифовочным диском и отрезными насадками;
  • сварочный аппарат;
  • защитные очки;
  • молоток;
  • электродрель и набор сверл для работы по металлу;
  • газовые ключи номер 1 и 2;
  • отвертки;
  • набор накидных и рожковых ключей;
  • угольник;
  • пассатижи.

Для изготовления колосников нужна сталь толщиной не менее 0,7 см, а для всех остальных конструкций достаточно стали толщиной не менее 0,5 см.

Нужны материалы:

Пошаговая технология изготовления твердотопливного нагревателя
  • для изготовления каркаса подготавливают стальной уголок с полками 50х50 мм толщиной 5 мм;
  • если решено делать накопительную емкость, то для нее нужна листовая нержавеющая сталь;
  • толстостенные стальные трубы сечением 3,2-5 см необходимы для сборки теплообменника.

В зависимости от конструкции котла могут понадобиться и другие материалы, а также различные приспособления.

Рекомендуем к прочтению:Инверторный электрический котел для отопления частного дома

Сборка теплообменника и корпуса

В процессе изготовления дровяного котла своими руками особое внимание уделяют корпусу, потому что он выполняет функции топочной камеры и служит основой всего агрегата. Топку лучше делать с двухслойными стенками с песчаной засыпкой между ними. Для повышения жесткости конструкции используют металлический каркас. В передней стенке топки при помощи газового резака или болгарки прорезают два проема: один – под зольник, а второй – для загрузки топлива.

После изготовления топочной камеры начинают сборку теплообменника. Заготовки прямой и полукруглой конфигурации соединяют между собой сваркой для получения змеевика. Важно добиться компактных размеров и максимальной протяженности змеевика для увеличения площади теплообмена.

Важно! После изготовления теплового обменника его обязательно проверяют на герметичность. Это можно сделать при помощи воды или воздуха, подающегося под давлением.

Комплектация конструкции

После изготовления всех составляющих элементов агрегата начинают сборку котла. Лучше это делать сразу на месте установки твердотопливного нагревателя, поскольку габаритную и тяжеловесную конструкцию будет потом сложно транспортировать в котельную.

Обычно агрегат устанавливают на прочное бетонное основание. Причем в процессе изготовления фундамента под котел устанавливают закладные детали с анкерами, к которым впоследствии приваривают агрегат. Сначала на основании закрепляют каркас, а после этого устанавливают наполнение котла и его обшивку. В местах сварных соединений делают фаски, а сами сварные швы очищают от шлаков и шлифуют.

На заметку! После установки корпуса котла его проверяют на герметичность. При необходимости выполняют дополнительное проваривание швов.

Пошаговая технология изготовления твердотопливного нагревателя

В подготовленный и закрепленный корпус устанавливают колосниковые решетки и теплообменник. Последний элемент посредством сварки подключают к отопительному контуру дома. Для естественной циркуляции теплоносителя змеевик устанавливают с небольшим уклоном. Установку накопительной емкости из нержавейки лучше поручить специалистам, имеющим специальное оборудование. То же самое касается ее изготовления.

После установки всех комплектующих корпус котла нужно окрасить. Два слоя красочного покрытия надежно защитят агрегат от коррозии. Для работы лучше использовать термостойкую краску, а поверхность перед окрашиванием загрунтовать.

Важно! Для регулировки режима работы твердотопливного котла устанавливают регулятор тяги. Благодаря этому при любой погоде на улице в доме можно поддерживать комфортную температуру.

По окончании всех монтажных работ самодельный твердотопливный котел нужно опрессовать струей воды под высоким давлением. Если в процессе опрессовки появилась течь, то это место нужно дополнительно заварить, а затем провести тестирование водой еще раз. Только после этого переходят к пусконаладочным работам.

Самодельный котел в процессе эксплуатации нужно периодически очищать от золы, собирающейся в топке, а также прочищать дымоход. В принципе, вся конструкция может похвастаться долговечностью, надежностью и простой использования.

Особенности печной кладки

Для возведения печи выбирают подходящий стройматериал. Оптимальным вариантом считается кирпич нормального обжига, а для стенок топочной и дымового канала лучше купить тугоплавкий кирпич.

Печная кладка

Особенности печной кладки
  • Перед тем как укладывать кирпич, его опускают в воду и держат пока не перестают появляться пузырьки воздуха;
  • Каждый ряд и угол обязательно привязывается;
  • Раствор наносят сразу по всему ряду, слоем примерно 5 мм, и на торец каждого кирпича непосредственно перед укладкой;
  • Во время укладки топки раствор из глины рекомендуют распределять не мастерком, а рукой;
  • Положив около 5 рядов, между швами аккуратно срезают раствор и затирают шов мокрой губкой;
  • Конечно, обязательно контролируют вертикальность и горизонтальность возводимых стенок.
Читайте также:  Как произвести ремонт бытового электрического бойлера своими руками

Важно! Обязательно нужно обеспечить беспрепятственный доступ к топочной части и уделить внимание безопасности. Для печи и вокруг нее используют только огнеупорные материалы.

Особенности водяной отопительной системы

При выполнении монтажа водяной системы отопления своими руками в первую очередь нужно определиться с её видом. На сегодня специалисты рассматривают отопительную систему с естественной и принудительной циркуляцией теплоносителя. При этом одна от другой отличается наличием либо отсутствием циркуляционного насоса. Но для начала рассмотрим достоинства обогрева с естественной циркуляцией воды по трубам и радиаторам:

  • естественный вариант отопления самый дешёвый;
  • такое оборудование не требует подключения к сети переменного тока;
  • в такой системе может использоваться любой отопительный котёл.

Если рассматривать её недостатки, то хочется выделить следующие проблемы:

  • низкий уровень КПД;
  • теплоноситель по батареям распределяется неравномерно;
  • в такой системе обязательно устанавливается расширительный бачок;
  • обязательное использование металлического трубопровода.

У многих может возникнуть вопрос, а почему именно трубы из металла? Всё очень просто, теплоноситель в такой отопительной системе циркулирует с очень высокой температурой, в особенности возле котла. Поэтому не все пластиковые трубы смогут выдержать такие тепловые нагрузки.

При наличии циркуляционного насоса всё происходит немного по-другому. Такой способ более эффективно распределяет теплоноситель по радиаторам. Также к положительным качествам принудительной циркуляции воды можно отнести использование трубопровода с небольшим диаметром. Так, если сравнить такие системы отопления, то диаметр труб при естественной циркуляции теплоносителя почти вполовину больше чем при использовании циркуляционного насоса.

Медные

Такой змеевик достаточно действенный, потому как его теплопроводность считается очень хорошей. Но у него есть один существенный недостаток – температура плавления составляет 1083 °С. При использовании агрегата с соблюдением установленных правил можно не беспокоиться о приведении устройства в негодность. Но в экстренных и непредвиденных обстоятельствах, жар может достигать 1200°С. А появляющийся при остывании конденсат имеет примеси опасных химических соединений, приводящих к образованию коррозии. Поэтому устанавливать такой тип теплообменника в кирпичную кладку строго запрещено.

Чугунные

Весьма восприимчивы к ржавлению, обладают повышенной ломкостью, а термические изменения, возникающие при охлаждении и разогреве, являются причиной появления расщелин, что приводит к выходу из строя теплообменника. Чугунный регистр, в связи с недостаточной обработкой металла, конструируется из литых запчастей, что снижает его надежность. Также из недостатков можно отметить – большой вес.

Стальные

Теплообменники из такого материала встречаются чаще из-за его доступности, а также возможности применения любой обработки. Согласно рекомендациям, контуры выполнены из жароустойчивой стали размером от 3 до 5 мм, прибегая к использованию труб без швов.

Из нержавейки

Стоимость такого теплообменника на уровне предыдущих вариантов, но по эксплуатационным характеристикам аппарат превышает их.

Они идеально подходят для бань, деревянных домов и коттеджей, поскольку обладают особой защитой от воздействия высоких температур, что увеличивает их срок службы.

Как повысить КПД

Самодельное устройство при всех своих плюсах все же не может сравниться с заводским прибором.

Но каждый мастер может повысить КПД своего детища, следуя таким полезным советам:

  • произведите монтаж запасного теплового щитка над котлом;
  • установите резервный бак с водой так, чтобы он нагревался от тепла продуктов горения;
  • сделайте трубку для отвода газов длиной не менее 7 метров;
  • установите циркуляционный насос — он повысит КПД всей системы минимум на 20%. Кирпичная печь с духовкой читайте у нас на сайте.

Цены на циркуляционный насос

циркуляционный насос