Водяная рубашка для котла своими руками

Схемы твердотопливных котлов

В нынешние времена мало кто из домовладельцев готов приобретать отопительную технику, не разобравшись досконально, за что он платит свои кровные. Это касается и твердотопливных котлов, чей ассортимент достаточно широк. Но одному человеку достаточно знать технические характеристики оборудования, а другому важно понять принцип работы того или иного теплогенератора. Представляем вашему вниманию существующие на данный момент схемы твердотопливных котлов с описанием их работы. Они могут различаться в деталях у разных изделий, но на общий принцип это не повлияет.

Классические твердотопливные котлы

Это самый распространенный вид отопительных установок, сжигающих твердое топливо, их еще называют котлами прямого горения. В силу простоты конструкции данные агрегаты – самые дешевые из всех и потому приобретаются домовладельцами чаще всего.

Также популярны они и среди мастеров – самодельщиков, оттого и чертежи по изготовлению традиционных теплогенераторов отыскать несложно. Агрегаты можно условно разделить на 2 типа:

  • энергонезависимые, работающие на естественной тяге дымохода;
  • наддувные, с принудительным нагнетанием воздуха.

Первые функционируют по принципу обычной печи, только «одетой» в водяную рубашку. Объемная топливная камера располагается над зольником, отделяемая от него колосниками. Воздух из помещения поступает в топку через заслонку в дверце зольника и колосниковую решетку. Его количество регулирует термостат с цепным приводом, ориентирующийся на температуру воды в рубашке котла и управляющий воздушной заслонкой механически. Для лучшего восприятия процесса ниже показана схема твердотопливного котла:

Дымовые газы, выделяющиеся в топке, проходят через жаровые трубы теплообменника, омываемые снаружи водой. В зависимости от конструкции отопителя, продукты горения могут совершить 2 или 3 хода по газоходам, интенсивно обмениваясь теплом с водяной рубашкой. Отдав свою теплоту, газы покидают агрегат посредством дымохода.

Примечание. В приведенной схеме теплогенератора жаровые трубы расположены горизонтально. Есть модели и с вертикальными газоходами, но решающего значения это не имеет.

Энергонезависимые твердотопливные агрегаты не могут похвастать высоким КПД, максимум – 70%. Длительность горения зависит от объема топливника и режима работы, хотя настоятельно рекомендуется использовать их совместно с теплоаккумулятором. Второй тип котлов – более продуктивный, их КПД достигает 75% за счет принудительной подачи воздуха вентилятором. Устройство такой установки хорошо отражает схема работы твердотопливного котла, представленная ниже:

Котлы длительного горения

Данные агрегаты по эффективности не лучше традиционных, их показатели примерно такие же: у атмосферных котлов – до 70%, у наддувных – до 75%. А вот продолжительность горения с одной закладки дров или угля у них и вправду увеличена. Это достигается благодаря следующим техническим решениям:

  • увеличенные размеры топливной камеры, куда вмещается вдвое больше дров, нежели в обычный котел;
  • способ сжигания нетрадиционный – сверху вниз.

Такие теплогенераторы имеют цилиндрическую форму, поскольку реализовать идею в прямоугольном корпусе вряд ли возможно. Топка наполняется дровами доверху, разжигается сверху, а затем на них с помощью телескопической трубы опускается груз с отверстием для прохода воздуха. По мере прогорания груз опускается, из-за чего воздух все время подается непосредственно в зону пламени. На иллюстрации ниже изображена схема твердотопливного котла длительного горения:

Воздух проходит по телескопической трубе тоже сверху вниз, побуждаемый естественной тягой дымохода либо нагнетаемый вентилятором. Конструкцией не предусмотрен теплообменник, процесс нагрева теплоносителя происходит напрямую, хотя дымовые газы тоже успевают отдать часть своего тепла. Благодаря описанному способу сжигания котел и система отопления могут работать с одной загрузки древесины до 12 часов, а угля – до 2 суток.

Пиролизные котлы

Принцип действия данных теплогенераторов основан на раздельном сжигании в двух камерах, сообщающихся между собой через форсунку из огнеупорного кирпича. В первичной камере, расположенной сверху, тлеют дрова при ограниченной подаче воздуха вентилятором. В результате происходит процесс пиролиза, иначе – газификации, при котором выделяется смесь горючих газов. Она перемещается во вторую камеру, где и дожигается при поступлении вторичного воздуха. Рабочая схема пиролизного котла, работающего на твердом топливе, выглядит следующим образом:

Дымовые газы из вторичной топки попадают в жаротрубный теплообменник в виде вертикальных газоходов, окруженных водяной рубашкой. Там они остывают, передавая тепло воде, и покидают котел через дымоходный патрубок. Производительностью вентилятора управляет электронный блок – контроллер, ориентируясь на показания датчиков давления и температуры.

В целом теплогенератор имеет неплохие показатели эффективности – порядка 80%, но при этом агрегат существенно дороже классического. Кроме того, котел показывает высокий КПД только при работе на сухих дровах, хотя это утверждение справедливо и для других твердотопливных агрегатов.

Котлы на пеллетах

Эта группа теплогенераторов – самая прогрессивная из всех, хотя и самая дорогая. Недешево обойдется как сам отопитель, так и его установка с подключением. Но пеллетные котлы стоят своих денег: они эффективны (КПД – до 85%), полностью автоматизированы и лишены инертности, присущей остальным твердотопливным «собратьям». Поскольку запаса топлива в бункере хватает на 3—7 дней работы, то их можно смело отнести к агрегатам продолжительного горения.

Конструктивно установки схожи с газовыми отопителями, поскольку снабжаются горелками двух типов: ретортной и факельной. На рисунке представлен чертеж твердотопливного котла длительного горения на пеллетах с разными типами горелок:

Организация теплопередачи здесь такая же, как и в других теплогенераторах, — с помощью жаротрубных теплообменников. Высокая эффективность достигается за счет другого: сухого качественного топлива и контролируемого автоматикой сжигания. Но если попадутся влажные либо рыхлые пеллеты, то и КПД агрегата резко снизится.

Для справки. По такому же принципу действуют и автоматические угольные котлы, только горелки в них бывают одного типа – ретортные.

Немного о контурах для ГВС

В силу своих особенностей любые твердотопливные отопители мало приспособлены для прямого нагрева воды на нужды ГВС. Тем не менее некоторые производители все же встраивают в свои изделия второй контур в виде змеевика. При этом схема двухконтурных твердотопливных котлов бывает разной, змеевик может располагаться внутри водяной рубашки и прогреваться от теплоносителя. В других моделях его помещают внутрь топливника либо над ним.

Оптимальный вариант – не помещать теплообменник внутрь дровяного теплогенератора, а готовить воду в бойлере косвенного нагрева, что будет служить одновременно и тепловым аккумулятором. Но приобрести подобное оборудование не всем под силу, поэтому пользователям все еще интересны двухконтурные агрегаты, хотя обеспечить все потребности в горячей воде они вряд ли смогут. Ниже представлена схема установки котла функцией подогрева воды для ГВС:

Заключение

Как видите, устройство и принцип работы теплового оборудования на твердом топливе может весьма различаться. Необходимо отметить, что для удобства схемы различных котлов представлены в порядке удорожания конструкции. Вам остается только обработать эту информацию и сделать для себя правильный выбор.

Делаем печь «Бубафоню» и котел верхнего горения с водяной рубашкой

Что появилось раньше – печь «Бубафоня» или твердотопливные котлы типа литовской «Стропувы», точно неизвестно. Важно другое: обе разновидности используют принцип верхнего горения, продолжающийся 8–10 часов на 1 закладке дров. Если вам необходима такая длительность работы, попробуйте сделать печку «Бубафоню» своими руками из подручных материалов – газового баллона, стальной трубы, бочки. Описание и чертеж отопительного агрегата мы предоставим в настоящей публикации.

Устройство печи верхнего горения

Конструкция отопителя данного типа сильно отличается от традиционных дровяных буржуек. Вертикальная печка «Бубафоня» состоит из следующих элементов (смотрим чертеж):

  • топливник цилиндрической формы с дверцей зольника и съемной верхней крышкой;
  • дисковый груз с распределителями воздуха, приваренный к торцу воздушной трубы;
  • колосниковая решетка;
  • патрубок подключения дымохода.

Чертеж печки из стандартного газового баллона 50 л

Справка. Простейший вариант «Бубафони» делается вовсе без колосников. Но чистить печь крайне неудобно, приходится отсоединять дымовую трубу и переворачивать корпус.

Цилиндрическая форма стенок камеры сгорания обусловлена 3 причинами:

  1. С точки зрения аэродинамики круглая труба всегда лучше профильной. Поднимаясь вдоль стенок, продукты горения равномерно нагревают корпус буржуйки.
  2. Отсутствуют угловые сварные швы – слабое место любой стальной печи или котла.
  3. В процессе прогорания остатки топлива не «зависают» по углам, что наблюдается даже у некоторых котлов продолжительного горения.

Верхний торец воздушной трубы оборудован заслонкой для ручного регулирования подачи воздуха в топку. Снизу к ней приделан груз дисковой формы (другие народные названия – блин, поршень). Снизу к диску приварены прямые либо изогнутые распределители воздушного потока. Сама труба проходит сквозь крышку топливника с минимальным зазором 2—4 мм.

Розжиг печи производится сверху (фото слева), горение продолжается под поршнем (справа)

Как работает печь длительного горения «Бубафоня»:

  1. Камеру доверху наполняем твердым топливом – дровами, углем, опилками. Горючее разжигаем прямо сверху, как показано на фото. Затем вставляем в топку поршень, закрываем крышку.
  2. Открываем заслонку на торце воздуховода. Когда печка разгорится, прикрываем подачу воздуха примерно наполовину.
  3. Горение происходит в верхней зоне топливной закладки, под блином. Именно туда под воздействием естественной тяги дымохода поступает воздух из трубы. Распределители способствуют лучшему рассеиванию потока.
  4. Раскаленные газы проходят сквозь зазор между диском и корпусом, отдают тепло стенкам камеры и устремляются в дымоход.
  5. По мере прогорания дров груз опускается под собственным весом, пока не упрется в колосниковую решетку.

Важная особенность «Бубафони». Поскольку сжигание топлива происходит сверху вниз, зона горения постепенно смещается вслед за поршнем. Стенки вокруг пылающего слоя дров прогреваются максимально (иногда – докрасна), температура остального корпуса гораздо ниже.

Зона наибольшего нагрева хорошо видна снаружи, когда буржуйка разогревается докрасна

Размеры и параметры отопителя

Поскольку зона максимального нагрева относительно узкая и постоянно смещается книзу, рассчитать реальную мощность печи «Бубафоня» довольно сложно. Предлагаем не тратить время на расчеты, лучше использовать данные, полученные из практического опыта:

  • для отопления гаража или небольшого хозяйственного помещения площадью до 20 м² делаем буржуйку из 50-литрового газового баллона диаметром 300 мм;
  • чтобы отопить помещение 20…30 квадратов, берем стальную трубу Ø400…500 мм либо круглую железную емкость такого же размера;
  • для обогрева теплицы понадобится печь диаметром 50–60 см (например, из 200-литровой бочки).

Примечание. В теплице большого размера лучше поставить 2 небольших буржуйки в противоположных углах.

Теперь о диаметрах воздуховода и дымохода. Выше представлен чертеж «Бубафони» из газового баллона с размерами труб: воздушной – DN50 (внутренний проход 50 мм), дымовой – DN100. Если планируется изготавливать печку Ø400…600 мм, увеличьте диаметр воздухопровода до DN65 (Ø76 х 3.5 мм), газохода – DN150 (Ø159 х 4 мм).

Минимальная ширина просвета между краем дискового груза и стенкой топки должна составлять 1 см. Размеры остальных деталей укажем в таблице:

Не стоит наращивать диаметр «Бубафони» свыше 60 см, агрегат выйдет слишком громоздким и неудобным в эксплуатации. Представьте печь из бочки 600 мм с поршнем Ø580 мм и воздуховодом Ø76 – получается довольно тяжелая бандура, которую придется поднимать руками.

В котлах продолжительного горения вопрос решен иначе. Вместо здоровенного блина используется груз крестообразной формы, изображенный на фото. Правда, возникает другая проблема – иногда топливо «подвисает», поскольку концы груза не достают до стенок.

Крестообразный груз заводских котлов длительного горения (слева) и большой «блин» для буржуйки, изготавливаемой из бочки

Как сделать «Бубафоню» из баллона

Чаще всего печи верхнего горения изготавливаются из старых пропановых сосудов с толщиной стенки 3 мм. Но есть проблема: пропан-бутановая смесь тяжелее воздуха и самостоятельно покидать резервуар не желает. То есть, в баллоне наверняка сохраняется небольшой остаток горючего газа, который может вспыхнуть при разрезании металла болгаркой.

Чтобы избежать вспышки либо взрыва, крышка баллона отрезается по следующей схеме:

  1. Уложите металлический сосуд на землю, откройте вентиль, затем выверните его газовым ключом.
  2. Пользуясь шлангом, заполните баллон водой, чтобы вытеснить пропан. Потом забейте в отверстие деревянный чоп.
  3. Аккуратно отрезайте крышку по сварному шву болгаркой. Когда из прорези потечет вода, поверните резервуар и продолжайте работу.

Совет. На старых баллонах попадаются прикипевшие вентили, которые не хотят выкручиваться. В подобных ситуациях латунный кран подпиливается ручной ножовкой по металлу (не машиной с кругом!), затем отбивается тяжелым молотком.

Сначала разметьте и вырежьте в нижней части сосуда проем под дверцу зольника, сверху – дымоходное отверстие. Дальнейший порядок изготовления печки «Бубафоня» своими руками выглядит так:

  1. Смастерите из арматуры или уголков колосники точно под внутренний размер топливника. Установите решетку внутри баллона.
  2. Замерив высоту от колосников до крышки, определите ход поршня. Отрежьте воздушную трубу по этому размеру плюс запас 30 см.
  3. Изготовьте поршень. Сделайте диск с отверстием, приварите воздуховод и распределители из стальной полосы 40 х 4 мм или уголка 45 х 45 мм. Установите на торце трубы заслонку.
  4. По центру снятой крышки сделайте отверстие Ø60 мм под воздуховод, который должен входить с минимальным зазором. Для удобства к крышке можно приварить ручки, а для герметичности – стальную полосу вокруг корпуса.
  5. Изготовьте дверцу зольника и ее обрамление. Установите запорную рукоятку.
  6. Приделайте патрубок дымохода. Можно приварить прямой кусок трубы или отвод 90° кверху.
  7. Вставьте груз в топливник, закройте крышку. «Бубафоня» готова.

Схема подключения печи к дымоходу стандартная – подсоединяем горизонтальный участок и выводим наружу. Прокладывать трубопровод прямо сквозь крышу, как принято делать в бане, крайне нежелательно. При медленном горении в дымоходе «Бубафони» может выделяться конденсат, да и чистить вертикальную трубу неудобно.

Читайте также:  Водяной котел для отопления частного дома

Изготовление печи с водяной рубашкой

Превратить обычную «Бубафоню» в твердотопливный водогрейный котел – задача для профессионального сварщика. Котловая рубашка должна выдерживать аварийное давление теплоносителя – минимум 2 Бар, оптимально – 3 Бар. Стыки нужно проварить четко и герметично.

Устройство печки «Бубафоня» с водяной рубашкой показано на чертеже. Ваша цель – обернуть топку листовым металлом 3 мм, оставив проем для воды шириной минимум 3 см. Для подключения к отопительной сети нужно поставить 2 патрубка внутренним диаметром 40 либо 50 мм.

Чертеж котла «Бубафони» с водяным контуром, который подключается к системе отопления через буферную емкость либо напрямую

Замечание. Казалось бы, напрашивается простейшее решение – надеть на баллон вторую трубу, сверху приварить лист железа. Почему его трудно реализовать: во-первых, сложно отыскать тонкостенную трубу Ø350…400 мм, во-вторых, котел получится тяжелым, будет долго прогреваться.

Идею сформировать цилиндр из листового металла отбрасываем сразу, сталь толщиной 3 мм без промышленных вальцев не согнешь. Предложим 4 варианта, как сделать водяную рубашку для «Бубафони»:

  1. Использовать более тонкий металл – 1.5…2 мм, гнуть цилиндр вручную. Процесс ускорится, если подогревать лист газовой горелкой или резаком. Такой котел большого давления не выдержит, но для работы с открытой системой отопления вполне сгодится.
  2. Взять 2 листовых заготовки, поделить каждую на 3 равных части и согнуть по линиям, выдерживая угол 60°. Получим 2 половинки шестигранника, которые приставим к топке и сварим между собой. Проблема – найти станок-листогиб.
  3. Вырезать из металла 6 граней по отдельности, потом сварить встык под углом 60°. Недостаток метода – слишком много швов.
  4. Изготовить прямоугольный короб. В этом случае объем котлового бака и время прогрева сильно вырастет.

На чертеже водяной контур изображен на полную высоту топливника. Мы рекомендуем слегка укоротить рубашку, до уровня колосников. Зольная камера практически не греется, окружать ее теплоносителем бессмысленно. Снаружи котловой бак обязательно утепляется негорючим материалом – базальтовым волокном.

Поскольку верхняя крышка на котле-«Бубафоне» отсутствует, поршень заваривается внутрь топки навсегда. Для загрузки дров следует предусмотреть боковую дверцу, которая «съест» часть полезного объема камеры сгорания. Подробности смотрите на видео:

Особенности буржуйки – плюсы и минусы

Хороший мастер спокойно сделает печь «Бубафоню» за один день, это существенный плюс. Максимум, что придется купить – баллон и трубы на металлоломе. Другие достоинства буржуйки:

  • длительность горения на 1 загрузке 6…10 часов;
  • всеядность – в топку закладываются отходы древесины, мусор, опилки, свежесрубленные ветки;
  • простота ремонта, любая прогоревшая деталь легко меняется.

Примечание. Мусор, мелкие отходы и уголь лучше загружать вперемешку. Чтобы топить одними опилками, нужно приварить снизу к рассеивателям металлическую пятку, иначе стружка перекроет путь воздуху. На чистом угле печь работает посредственно, требуется принудительный наддув.

Минусы «Бубафони» гораздо неприятнее:

  1. Печка плохо поддается регулированию. При работе на качественных сухих дровах заслонка помогает подобрать оптимальный режим. Если топить мусором и сырой древесиной, воздуховод нужно открывать полностью.
  2. Всеядность буржуйки – палка о двух концах. От сжигания некачественного топлива дымоход забивается сажей буквально за сутки.
  3. Без хорошей тяги печь станет дымить в помещение. Отсюда требование к высоте дымохода – минимум 4 м, считая от колосников, поворотов трубы 90° – не более двух.
  4. Подкидывать поленья «на ходу» нельзя, разве что всыпать горсть опила через воздушный канал. Значит, учимся правильно дозировать количество топлива.
  5. Буржуйка из железной бочки на 200 л очень громоздкая и неудобная в плане эксплуатации. Поршень слишком велик и тяжел, тонкий металл быстро прогорает. Благо, корпус нетрудно заменить.

Чем опасна «Бубафоня»: хорошо разогревшуюся топку невозможно потушить с помощью заслонки. Воздух просачивается сквозь щели, тление древесины продолжается. Отопитель нельзя оставлять без присмотра либо действовать радикально – поднять крышку и вылить ведро воды. Дымовая завеса в помещении обеспечена.

Заключение

Самодельная печь «Бубафоня» однозначно непригодна для отопления жилых комнат, зато прекрасно обогревает другие хозяйственные постройки. Сделать буржуйку самому крайне просто, если вы хоть немного владеете сваркой и слесарным делом. Печку можно усовершенствовать – наварить сбоку металлические ребра, тем самым увеличив поверхность теплообмена. Особенности топки «Бубафони» смотрим на видео:

Твердотопливный котел своими руками: чертежи, схемы и варианты

Что необходимо в первую очередь для того, чтобы изготовить твердотопливный котел своими руками: чертежи, схемы, наличие соответствующих материалов или навыков? Конечно, все это необходимо, но первое, что нужно сделать – выбрать именно тот тип котла или ту его конструкцию, которую вы в состоянии будете изготовить. В данной статье мы рассмотрим несколько видов таких конструкций из металла, их схемы и чертежи. Надеемся, что кокой-то из рассмотренных вариантов вам пригодится или же на их базе вы изготовите свою конструкцию, максимально удовлетворяющую ваши требования.

Какой твердотопливный котел можно изготовить своими руками

Прежде чем приступить к самостоятельному изготовлению котла, работающему на твердом топливе необходимо выбрать его вид, который вы в состоянии осилить, исходя из наличия навыков, соответствующих материалов, инструментов и оборудования. И только после этого, в соответствии с выбранным типом, следует приступать к поиску подходящих чертежей или составлении их своими руками на основании схемы его работы и требуемой мощности. Каким же может быть такой котел?
Во-первых такие агрегаты могут отличаться направлением горения топлива:

  • нижним, когда оно поджигается снизу – так работает большинство твердотопливных котлов;
  • верхним, в этом случае топливо поджигается сверху и постепенно сгорает до дна.

Котлы с нижним горением можно разделить на два типа:

  • традиционные, в которых топливо поджигается и сгорает в одной камере (она и загрузочная и топливник) и выходит через дымовую трубу, расположенную в ее верхней части;
  • шахтного типа – в которых загрузочная камера (шахта) служит только для загрузки топлива, оно поджигается снизу, но пламя и продукты горения проходят через теплообменник, расположенный в соседней.

По способу сжигания можно выделить агрегаты:

  • с обычным сжиганием;
  • с пиролизным или газогенераторным сжиганием, когда твердое топливо сжигается в особых условиях ( при высокой температуре и недостатке кислорода) с выделением пиролизного (древесного) газа, который потом сжигается.

Твердотопливные котлы также могут отличаться видом и конструкцией теплообменника. Он может быть изготовлен в виде простой «водяной рубашки» вокруг топливника или иметь более сложную конструкцию с дополнительными регистрами из труб или листового металла, позволяющие максимально передавать теплоносителю тепловую энергию горения.

Кроме этого, котлы на твердом топливе могут быть изготовлены только для дров или дров и угля. Во втором случае необходимо учесть, что температура горения угля достаточно высокая, поэтому колосниковые решетки, топливник и стенки теплообменника должны быть большей толщины. В некоторых случаях топливник выполняют с футеровкой огнеупорным кирпичом.

Ниже, мы рассмотрим несколько конструкций твердотопливных котлов, их схемы и чертежи, а также особенности работы и изготовления.

Простые твердотопливные котлы с традиционным способом сжигания

Как уже упоминалось, поджигание топлива в таких агрегатах осуществляется снизу. Загрузочная камера служит одновременно и топливником, а продукты сгорания, отдав значительную часть своей энергии теплоносителю через теплообменник, удаляются в дымовую трубу. Таких конструкций есть большое множество. Мы рассмотрим несколько из них. Их можно изготовить из листового металла и труб, толщиной 3-5 мм.

Вариант 1

Такая конструкция твердотопливного котла довольно проста. Теплообменник может быть выполнен из листовой стали в виде «водяной рубашки». Для максимальной эффективности теплоотдачи и увеличения площади контакта с пламенем и горячими газами ее конструкция предусматривает наличие двух отражателей (выступов вовнутрь).

Рис.1 Схема простого твердотопливного котла

Вариант 2

В данной конструкции теплообменник представляет собой комбинирование «водяной рубашки» вокруг камеры сгорания и дополнительного щелевидного регистра из листового металла в верхней ее части.

Рис. 2 Схема-чертеж котла с теплообменником щелевого типа

Рис. 2: 1 — дымовая труба; 2 — водяная рубашка; 3 — щелевой теплообменник; 4 — загрузочная дверка; 5 — дрова; 6 — нижняя дверка для поджига и чистки; 7 — колосники; 8 — дверка для регулирования подачи воздуха и чистки зольника.

Варианты 3 и 4 (котлы с варочной поверхностью)

В данных вариантах «водяная рубашка» дополнена теплообменными регистрами из труб в верхней части камеры сгорания. Кроме того, такие агрегаты рассчитаны на приготовление на них пищи. Вариант 4 большей мощности и с верхней загрузочной дверкой.

Рис. 3 Конструкции твердотопливных котлов с дополнительными регистрами и варочной поверхностью

На рис. 3: 1 — топливник; 2 — регистр из труб; 5 — труба обратки; 6 — подающая труба; 7 -верхняя загрузочная дверка; 8 — нижняя дверка для поджига и подачи воздуха; 9 — загрузочная дверка; 10 — дымовая труба; 13 — колосниковая решетка; 14,15,16 — отражатели; 17 — заслонка; 19 — водяная рубашка; 20 — зольник; 21 — варочная поверхность.

Котел с верхним горением

Этот агрегат отличается от предыдущих — во-первых, формой (он круглого сечения и может быть изготовлен из труб разного диаметра), во-вторых, способом сжигания в нем топлива (оно в нем сжигается сверху-вниз). Для того, чтобы обеспечивать такой процесс горения необходимо обеспечить подачу воздуха сверху, непосредственно к месту горения. Эту функцию здесь выполняет воздухоподающая телескопическая труба, которая поднимается вверх при загрузке топлива и опускается вниз после поджигания топлива. При его постепенном сгорании труба под своим весом опускается вниз. В нижней части трубы для обеспечения равномерной подачи воздуха приваривается «блин» с лопастями.

Для обеспечения лучших условий сгорания топлива в верхней части располагается камера подогрева воздуха. Подача воздуха, а значит, и скорость горения, регулируются задвижкой на входе в эту камеру сверху. Теплообменник здесь выполнен в виде «водяной рубашки» вокруг камеры сгорания.

Рис.4 Чертеж котла на твердом топливе верхнего горения

На рис.4 : 1 — наружная стенка (труба); 2 — внутренняя стенка; 3 — водяная рубашка; 4 — дымовая труба; 5 — телескопическая воздухоподающая труба; 6 — распределитель воздуха (металлический «блин» с ребрами; 7 — камера предварительного подогрева воздуха; 8 — патрубок подачи воздуха; 9 — подающая труба с нагретой водой; 10 — воздушная заслонка; 11 — загрузочная дверка; 12 — дверка для чистки; 13 — труба с водой из системы (обратка); 14 — трос, управляющий заслонкой.

Котел с пиролизным сжиганием твердого топлива

Отличием такой конструкции является то, что твердое топливо в нем не сгорает, как в обычном, а при недостатке подачи первичного воздуха, «перегоняется» в древесный (пиролизный) газ, который сжигается в специальной камере дожига при подаче в нее вторичного воздуха. Такая подача может быть как естественной, так и принудительной.

Рис.5 Схема-чертеж одного из вариантов пирлизного котла

На рис.5: 1 — регулятор тяги с термодатчиком; 3 — дрова; 4 — нижняя дверка; 5 — решетка; 6 — воздушная заслонка подачи первичного воздуха; 7 — зольник; 8 — колосниковая решетка; 10 — прочистка; 11 — слив; 12 — теплоизоляция корпуса; 13 — обратка (подача теплоносителя из системы); 14 — форсунка; 15 — подача вторичного воздуха; 16 — заслонка дымовой трубы; 17 — труба с нагретой водой; 18 — заслонка; 21 — загрузочная дверка; 22 — камера дожига.

Котлы шахтного типа

Как уже упоминалось особенностью таких котлов является наличие двух камер: большой вертикальной загрузочной камеры (шахты) и камеры с теплообменником. Топливо поджигается снизу в первой камере и пламя через отверстие попадает в другую, где и отдает свою энергию теплоносителю через теплообменник.

Такие котлы могут быть, как с обычным сжиганием топлива, так и с пиролизным. В первом случае весь необходимый воздух подается через нижнюю дверку, а продукты горения, пройдя через теплообменник, удаляются в дымовую трубу. Во втором случае к месту горения подается ограниченное количество первичного воздуха, где дрова сгорают с выделением пиролизного газа. Кроме того такие конструкции оборудуются дополнительной камерой дожига, куда подается вторичный воздух и осуществляется сжигание газа. В верхней части теплообменной камеры расположена задвижка, которая отрывается при розжиге и позволяющая дымовым газам напрямую выходить в дымовую трубу.
Ниже представлены схемы двух вариантов котлов шахтного типа с камерами дожига.
Вариант 1

Рис. 6 Чертеж-схема котла шахтного типа с камерой дожига

На рис. 6: 1 — заслонка подачи первичного воздуха; 2 — нижняя дверка для поджига и чистки; 3 — решетка; 4 — дрова; 5 — загрузочная дверка (может располагаться и сверху); 12 — труба с нагретой водой (подача); 13 — пусковая заслонка; 14 — заслонка дымовой трубы; 15 — теплообменник; 16 — подача вторичного воздуха; 17 — камера дожига; 18 — обратка; 19 — слив; 20 — чистка; 21 — заслонка; 22 — колосниковая решетка; 25 — зольник.

Вариант 2

Рис. 7 Схема котла шахтного типа с футеровкой внутренней поверхности камер сжигания и дожига

Видео по теме

Твердотопливный котел своими руками

Создание экономного котла на дровах своими руками

Для отопления частного дома можно сделать котел на дровах своими руками. Чтобы агрегат был экономным и обладал высоким КПД, рекомендуется подготовить к нему чертежи и определиться с типом его устройства. При отсутствии навыков в сварочных работах можно сделать простое отопительное устройство. Пиролизный аналог вполне реально собрать при наличии определенных знаний.

Читайте также:  Водяной насос на отопление

Чтобы отопить частный дом, квартиру или офис, устанавливается котел. Он может работать на газе, электричестве, дровах. Не рекомендуется самостоятельно изготавливать газовые котлы. Такое оборудование должно соответствовать определенным техническим требованиям.

Электрические агрегаты просты в эксплуатации, но из-за высокой цены на электроэнергию они невыгодны. Специалисты советуют устанавливать такое оборудование:

  • в гараже;
  • на даче;
  • где есть необходимость в периодическом отоплении.

Для сборки жидкотопливного котла потребуются определенные знания и форсунки. Проще сделать котел на дровах. Его можно установить в частном доме, на разных объектах промышленного и коммерческого сектора.

Предварительно специалисты рекомендуют определиться с моделью твердотопливного агрегата. По принципу действия различают следующие приборы:

  • на дровах;
  • пиролизные;
  • пеллетные;
  • длительного горения.

Чаще всего домочадцы самостоятельно собирают котлы длительного горения. Такие устройства не требуют значительных финансовых затрат и просты в эксплуатации. На конструктивное исполнение котла влияет доступность и стоимость материалов, вид топлива и особенности циркуляции теплоносителя.

Чтобы самодельный дровяной агрегат был долговечным, специалисты советуют изготавливать его из нержавеющей жаростойкой стали либо чугуна. Чаще котел собирают из листовой стали толщиной более 4 мм. Для обеспечения естественной циркуляции теплоносителя применяют контуры отопления и арматуру значительного диаметра.

Дополнительно накопительная емкость размещается на высоте. При отсутствии такой возможности специалисты советуют воспользоваться циркуляционным насосом, который уменьшит диаметр труб. Окружность патрубков должна быть не меньше 32 мм. Для их изготовления подойдет стальная труба с толстыми стенами. В качестве контура отопления используется оцинкованная сталь. Отдельное внимание уделяется герметизации резьбовых соединений.

Простые самодельные котлы на дровах состоят из двух емкостей, помещенных друг в друга. Внутренняя часть предназначена для топки, а внешняя используется в качестве нагревательного бака. Такой агрегат может работать на дровах и прочих видах твердого топлива. Минус дровяного котла — низкий КПД. При отоплении объекта наблюдаются значительные расходы дров и постоянная недостача тепла.

Конструкция пиролизных котлов представлена в виде двух камер сгорания. Одна предназначена для топлива, а вторая — для пиролизного газа. Некоторые детали такой модели стоят дорого, поэтому сделать пиролизный котел может не каждый человек. Но в продолжительной перспективе агрегат себя окупает за 3 сезона.

В XX веке большим спросом начали пользоваться пеллетные котлы. Они работают на прессованных опилках. Их принцип работы заключается в том, что тепло передается от газа, который выделяется при сгорании опилок. Теплоноситель, установленный в теплообменнике, нагревается. Чтобы система отопления работала эффективно, рекомендуется использовать теплообменник из чугуна. Для него характерен максимально высокий показатель теплоотдачи. Деталь не подвергается коррозии.

Чтобы повысить КПД всей системы на 15%, рекомендуется сделать самодельный котел на дровах с водяным контуром-рубашкой вертикального либо горизонтального трубопровода. В таких агрегатах используется не только вода. Теплоносителем может быть любая жидкость, для которой характерна достаточная теплоемкость.

В водяном котле на дровах своими руками особое внимание уделяется герметизации. Водяная рубашка представлена в виде топки, размещенной в бочке. Если в агрегате предусмотрен горизонтальный трубопровод, то горячая труба приподнимается над холодной. Когда размещение вертикальное, теплообменник располагается строго вертикально либо под незначительным уклоном.

Специалисты советуют прокладывать трубы в шахматном порядке. В таком случае увеличивается КПД всей системы отопления. Современный самодельный котел для водяного отопления на дровах лучше делать из жаропрочной стали. Для неё характерна высокая теплопроводность.

Можно собрать котел на дровах, воспользовавшись старым газовым баллоном, металлическими уголками, металлической решеткой, чугунной дверцей, листом металла и трубой. Из баллона удаляется вентиль. Для этого используется молоток. Из верхней части вырезается отверстие под дверцу.

Из уголков варится рама. К ней присоединяют дверцы. Сама рама фиксируется к баллону. В дверцах и раме делают отверстие, чтобы установить крепежные элементы, предварительно соединенные между собой. В емкости вырезается отверстие под решетку так, чтобы оно располагалось внизу будущего агрегата.

Решетка приваривается к отверстию с помощью сварочного аппарата. Для получения коробки без крышки потребуется к вырезанной части приварить 4 металлические полосы. Полученная деталь присоединяется ко дну котла. Ящик будет использоваться в качестве зольника.

Снизу приваривают ножки. Они обеспечат устойчивое расположение котла на основании. Вверху делают отверстие для дымоотвода. Присоединяется соответствующая труба. Полученный отопительный агрегат лучше устанавливать в отдельном помещении, соответствующем строительным и пожарным нормам.

Можно собрать отопительное устройство, используя листовой металл разной толщины: 4—5 мм и 10—12 мм. Дополнительно потребуются металлические уголки, решетка и трубы для отвода дыма. Чтобы сделать стенки котла, используется листовой материал. Из него также делают 2 перегородки.

В детали, которая будет устанавливаться вверху оборудования, вырезается отверстие для будущего дымохода. Ко дну приваривают боковые стенки, а к вертикальным элементам — металлические полосы шириной 3 см. Последний шаг выполняется с целью монтажа колосниковой решетки. К боковым панелям присоединяют металлические опоры, представленные в виде полос.

Из металла вырезают дверцы. Их устанавливают на котел с помощью крепежей. Для топки и зольника рекомендуется сделать отдельные заслонки. Для повышения продуктивности котла можно смонтировать перегородки. Они будут препятствием на пути движения воздуха.

На следующем этапе обустраивается дымоход. Для этого в листе металла для крышки выполняется отверстие. К нему приваривается гильза высотой 200 мм (для монтажа дымоотводной трубы).

Крышка с помощью сварки прикрепляется к корпусу котла. Монтируется сам дымоход. Для повышения эффективности прибора рекомендуется обложить его шамотным кирпичом. Этот материал будет постепенно отдавать тепло. Кладку лучше выполнить на расстоянии 15 см от корпуса устройства. Воздух в созданном пространстве будет нагреваться, создавая дополнительную тепловую энергию.

Агрегат этого типа представлен в виде двух камер: в первую загружается топливо, а во вторую попадают отработанные газы и вторичные воздушные массы, обеспечивающие продолжительное горение. Прибор можно сделать из металлической бочки объемом 200 литров. Предварительно с нее срезается крышка, после чего к ней приваривается бортик.

Для изготовления поршня потребуется массивная заготовка. В крышке вырезают отверстия, чтобы установить воздуховод. С боковой части приваривается дымоходная труба. На её верхнем торце устанавливается заслонка. Она будет регулировать количество поступающих воздушных масс. Снизу поршня привариваются ребра, необходимые для утрамбовки топлива.

При эксплуатации такого котла дрова будут загружаться в топку. Сверху монтируются крышка и поршень. В процессе сгорания топлива дрова тлеют, и выделяется газ. Температура в верхней камере может достигать +900 °C. Если пиролизный котел собран правильно, он сможет работать более 24 часов (за счет продолжительного горения).

Водогрейный простой котел можно сделать на основе самодельной печи длительного горения. Чтобы соорудить её, потребуется металлическая бочка, швеллер, труба на 100 мм и листовой металл. Верх бочки срезается по кругу. Из полученной части делают крышку. В центре выполняется отверстие на 10 мм больше в диаметре, чем внешнее сечение 100-миллиметровой трубы.

Из металлического листа вырезается второй круг. Его диаметр должен быть на 3 см меньше внутреннего диаметра самой бочки. На следующем этапе приваривается труба воздуховода. Её длина должна превышать высоту бочки на 20 см. С другой стороны к кругу приваривается швеллер. Он нужен для обеспечения зазора между топливом и прессом.

Вверху резервуара выполняется отверстие, равное сечению трубы для дымохода. С помощью сварки приваривается колено, которое соединит агрегат с вертикальной частью дымохода. Из полученной печи легко можно сделать котел с водяной рубашкой. С помощью последнего элемента отопительный агрегат включается в систему отопления за счет его обвязки.

Теплообменник либо водяная рубашка изготавливается несколькими способами. Специалисты советуют в области горения древесины с внешней стороны бочки обустроить с помощью сварки металлический короб с двумя патрубками. Внутри полученной рубашки циркулирует теплоноситель, который нагревается от горячей бочки. Чтобы не зависеть от места нахождения прибора, в обвязку включается циркуляционный насос. Процесс отопления дома на дровах может вызвать у домочадцев определенные трудности:

  1. 1. Для поддержки температуры необходимо периодически подкидывать в котел новые поленья.
  2. 2. В процессе продолжительной эксплуатации система нуждается в чистке, так как на стенках и внутри дымохода скапливается сажа.

Грамотно сделанный котел на дровах обладает рядом преимуществ, включая КПД выше 80%, экономность, возможность использовать дрова с опилками и стружкой, постепенный обогрев здания. Самодельный отопительный агрегат не требует обустройства фундамента. Экологичность, высокая безопасность и отсутствие необходимости в профессиональном обслуживании — дополнительные плюсы котла на дровах, собранного своими руками.

Котлы отопления своими руками и чертежи

Качественное, доступное отопление дома можно обеспечить с помощью покупного котла, построенного самостоятельно. Конструкция по силам опытному мастеру, поможет сэкономить.

Самодельный котел

Виды отопительных котлов

Существует четыре вида:

  1. Электрические
  2. Газовые
  3. На жидком топливе
  4. Твердотопливные

Выбор имеет положительные, отрицательные стороны.

Электрические

Электрические просты в изготовлении, можно устанавливать во многих местах, компактны, просты в повседневной эксплуатации. Минусы:

  1. Критически зависят от стабильного электропитания
  2. Требуют отдельной мощной проводки (рассчитанной на работу прибора в 5-10 кВт)
  3. Потребляют дорогое электричество

Самодельный ТЭНовый электрокотел в системе отопления Изготовленный в домашней мастерской ТЭНовый электрокотел в системе отопления (для помещения большой площади) Самодельный ТЭНовый электрокотел в системе отопления (с обвязкой, группой безопасности) Схемы устройства, работы электродного, ТЭНового электрокотлов

Газовые

Газовые — распространенные, но установка требует официальных разрешений, эксплуатация самодельных конструкций не допускается. Стоимость магистрального газа постоянно растет.

На жидком топливе

Технологичны, воспроизводимы в гаражной мастерской, требуют больших запасов жидкого топлива (1.5-2 литра на час работы). Стоимость отработанного машинного масла, дизельного топлива постоянно растет.

Схема системы отопления с капельным котлом на солярке Схема на отработанном масле Схема на отработке Схема на отработке масла Схема работы печи на отработке с вентилятором Подробная схема на отработанном масле Печь на отработке с водяным контуром

Твердотопливные

Конструкции проверены десятилетиями эксплуатации. Стоимость угля, дров, сравнительно с другими видами топлива, невысока. Устройства автономны, легко воспроизводимы в условиях гаражной мастерской.

Что потребуется?

Потребуется небольшой набор инструментов, материалов, схемы, эскизы конструкций отопительных котлов.

Инструменты

Вопрос инструментов не настолько важен, как уровень мастерства мастера. Простых навыков начинающего сварщика в гаражной мастерской будет совершенно недостаточно. Уровень требуется выше среднего. Причина требований — работа при высоких температурах, давлении горячей воды. Если сварные швы будут недостаточно качественными, вероятна течь, разрыв.

При сварке деталей рекомендуется использовать двойные швы. Увеличивает расход сварочных электродов, проволоки для полуавтомата, но гарантирует отсутствие течей или прогаров в ходе длительной топки зимой. Швы — уязвимое место самодельного котла.

Потребуются следующие инструменты:

  1. Сварочный инверторный аппарат
  2. Сварочный полуавтоматический аппарат
  3. Угловая шлифмашина
  4. Высокоскоростная дрель, набор сверл по металлу
  5. Приспособления для фиксации деталей при сварке — струбцины, ваймы
  6. Сварочный стол
  7. Маска сварщика
  8. Пневматический краскопульт

Материалы

Если не уделить должного внимания качеству материалов, изготовленная в результате многочасового труда конструкция не оправдает ожиданий, выйдет из строя после нескольких дней эксплуатации. Чаще появляются течи водяной рубашки, начинает пропускать дым сквозь сварные швы система дымовых оборотов.

Избежать проблем можно только применением качественных материалов:

  1. Листовая сталь термостойких марок
  2. Бесшовные трубы
  3. Строительная арматура
  4. Асбестовые листы, уплотнительные шнуры
  5. Газовые, водопроводные фитинги, манометры, биметаллические термометры
  6. ФОМ-лента
  7. Термостойкая краска

Проект

Представлен ряд схем работы, эскизов с размерами наиболее практичных, технологически простых отопительных конструкций.

Твердотопливный котел — схема, основные размеры

Прежде чем выбрать конструкцию, нужно подсчитать потребную мощность. Измеряют в кВт, рассчитывают 1 кВт на 10 кв. метров площади.

Изготовление корпуса

Корпус изготавливают из листовой термостойкой стали толщиной не менее 5 мм. Перед работой, шлифкругом УШМ материал очищается от ржавчины. Производится разметка деталей, резка. Также применяется УШМ.

Неукоснительно соблюдайте правила работы с УШМ. Работайте, используя средства защиты кистей рук (краги), глаз (очки).

Этапы изготовления корпуса показаны на фотографиях.

Топка

Отверстия для топки, поддувала

Отверстия заранее размечаются на лицевой детали корпуса. Прорезаются абразивным кругом шлифмашины (УШМ). Кромка дополнительно обрабатывается — острые края, заусенцы недопустимы (приведет к травмам).

Отверстия для патрубков

Через верхний, нижний патрубки происходит отток горячей, приток холодной воды из системы отопления. Для патрубков рекомендуется применять отрезки бесшовной трубы диаметром не менее 50 мм. Меньшие размеры создают слишком большое сопротивление току воды, приводят к закипанию в котле, когда радиаторы не прогреты. Отверстия прорезают сварочным аппаратом, дрелью, зубилом, кувалдой (способ описан далее в подробностях). Края нужно выровнять напильником, приварить патрубок.

Удобно использовать в качестве патрубков отрезки трубы с резьбой на одной из сторон. Упростит подключение (отключение) к системе. Сварка будет не нужна — достаточно закрутить (открутить) контргайку водопроводным разводным ключом.

Внутренние детали

Внутренние детали отопительного устройства вырезаются по схеме шлифмашиной, дрелью (в местах, где рез УШМ выполнить невозможно). Работают по алгоритму — сверление по контуру детали близко расположенных отверстий, разрубание перемычек зубилом, малой кувалдой).

При раскрое деталей нужно строго соблюдать размерность, не деформировать лист металла. При финишной сборке возникнут проблемы совпадения, слишком большие зазоры.

Сборка отопительного агрегата

После раскроя деталей производится сборка, сварка в два этапа: собирается основание с топочным отсеком, параллельно сваривается водяная рубашка с водотрубной системой. На втором этапе — сваренные части соединяются в одно целое, фиксируются сварочными швами. Нужно делать, как минимум с двумя помощниками, вес деталей большой. Подробности операций видны на фото.

Читайте также:  Водородный котел отопления своими руками

Основные стыки

Сборку деталей, водяной рубашки, водотрубной системы, топочной камеры нужно производить сварочным полуавтоматом, используя качественную проволоку. Позволит создавать ровный, качественный шов. Полуавтоматом очень удобно работать в узких, стесненных местах. Швы нужно делать двойными.

При соединении деталей двойными швами нужно работать тщательно — велик риск непровара.

Топочный отсек

В топочном отсеке сгорает топливо, выделяющаяся тепловая энергия передается воде в окружающей рубашке. Необходимо сваривать тщательно, используя двойные швы. В самом низу топки размещают колосник. Можно приобрести готовый по размеру топки, сделать самостоятельно. Берется арматура, толщиной не менее 20-30 мм, нарезается на отрезки шлифмашиной, сваривается. В топку полученный колосник устанавливается на приваренные по периметру упоры из стального уголка.

От объема топочного отсека зависит мощность. Для обычных конструкций — 1-1.5 кВт на литр объема. Для пиролизных (в них осуществляется дожиг печного газа, выделяющегося при медленном горении топлива в атмосфере бедной кислородом) — 1.5-2.5 кВт на литр объема топки.

Нижняя часть корпуса

В нижней части корпуса располагается дверца поддувала, зольник, дно, крепящиеся к нему опоры. Дверцу поддувала вырезают шлифмашиной, дрелью, навешивают в подготовленный проем корпуса на стальные петли, не забывая о закреплении по периметру уплотняющего асбестового шнура. В закрытом положении дверка удерживается защелкой, любой из доступных мастеру конструкций.

Зольник — ящик из листовой стали, который полностью вынимается через поддувало, позволяет быстро очищать от золы. Опоры нужно изготавливать из отрезков толстостенной трубы диаметром 5-7 см, длиной около 3-6 см. Приваривать нужно качественно, на равном удалении от краев дна — на них будет покоиться вес устройства (вместе с водой — не менее 250-300 кг).

Конструкция для задвижки поддувала

Задвижка поддувала, называемая шибером, может быть изготовлена самостоятельно, приобретена отдельно в готовом виде. При решении о самостоятельном изготовлении, нужно ориентироваться на размеры. Понадобиться стальной уголок, прямоугольный кусок стали, толщиной 5-8 мм. Нужно прорезать ряд вертикальных щелей с шагом в 2-3 см. Щели прорезаются в дверце поддувала. Приваренные уголки удержат пластину шибера, позволят сдвигать в горизонтальной плоскости на 3-5 см. Изменяя размеры щелей, можно будет регулировать приток кислорода в топку, интенсивность горения дров, угля.

Водотрубная система

Тестирование, подключение к системе отопления

После сборки основной части, наложения финального шва, необходимо проверить герметичность. Достаточно залить в него воду. Будут выявлены грубые ошибки сварки. Более глубокие непровары останутся неизвестными, проявятся в самый неожиданный момент в ходе эксплуатации.

Для тестирования отопительного устройства, перед подключением к системе обогрева дома, нужно использовать опрессовочный насос. Можно создать нужное давление, выявить огрехи конструкции.

Используя опрессовочный насос, нужно создавать давление воды внутри не менее 3.5-4 атмосфер. Если не даст течи в ходе проверки, то успешно будет служить при штатных 1.5-2.5 атмосферах внутреннего давления.

Опрессовочный насос — дорогое оборудование, применение требует навыков. Приобретать ради одного раза непрактично. Проще, эффективнее обратиться к водопроводчику, мастеру, занимающемуся установкой отопительного оборудования.

После опрессовки, тестовой топки можно устанавливать на запланированное место, подключать к отопительной системе дома. Нужно включить в обвязку группу безопасности расширительный бак. Группа безопасности — манометр, показывающий давление в системе, автоматический клапан сброса воздуха, аварийный клапан.

Начало сборки

Монтаж дымохода

Для первой топки подойдет временная труба из оцинкованного железа, длиной 2-3 метра. При установке котла на место постоянной эксплуатации, нужно установить более надежный дымоход. Практичнее использовать трубы, выполненные по сандвич-технологии (между внешней и внутренней трубой прокладывается 50-70 мм базальтовой ваты). Применение удобно тем, что в комплекте поставляется необходимый крепеж, дополнительные элементы для провода дымохода через потолочное перекрытие, крышу, для монтажа достаточно двух человек.

При проводе дымохода через потолочные перекрытия, крышу, нужно тщательно гидроизолировать стыки, не забывать о противопожарных мерах — применять только негорючие, термостойкие материалы (сталь, минеральные ваты, силиконовые герметики, цемент).

Первая растопка котла

После окончания сборки конструкции, монтажа дымохода (можно ограничиться временной версией, котел разместить на открытом воздухе) нужно провести первую топку. Выявит возможные, оставшиеся незамеченными огрехи, недоделки в конструкции.

Прежде чем помещать в топку котла топливо, нужно подключить временный контур отопления с радиатором (подойдет однотрубная схема на основе дюймовых пластиковых труб).

Недопустимо напрямую подключать пластиковые трубы к котлу. Потребуются стальные сгоны, длиной 20-30 см.

После заполнения отопительного контура водой, нужно визуально проконтролировать швы водяной рубашки котла с внешней, внутренней стороны. При выявлении течи, нужно отметить место, слить воду, дополнительно проварить шов.

Если недостатков не выявлено, помещается немного топлива (не более 1/3 объема топки). Подойдут хорошо просушенные березовые дрова. Открывают заслонку тяги в дымовой трубе, шибер в нижней части котла, у поддувала. Разжигают в топке огонь. По мере прогорания дров, нагревается вода в рубашке, перемещается по отопительному контуру. Позволит проверить общую работоспособность собранного котла, отдельных элементов — группы безопасности, водяной рубашки.

В ходе первой топки выявятся недостатки сварных швов, если они есть. Выявленные течи, места просачивания дыма отмечают, позже исправляют дополнительной проваркой сварочным полуавтоматом.

Прежде чем накладывать новый шов, нужно удалить угловой шлифмашиной участок старого, иначе есть риск прожига, непровара.

Регулировка зазора шибера

При пробной топке нужно проверить работу шибера, задвижки дымохода. При перемещении-повороте, интенсивность горения в топке должна меняться. Огонь будет затухать, ярче разгораться. Выявив, можно быть уверенным в полной работоспособности, управляемости котла. Манипуляции шибером в поддувале снизят интенсивность горения, растянут закладку дров на более длительный отрезок времени, в случае небольших холодов, температурных скачков межсезонья.

Заключение

Самодельный котел отопления, при грамотной сборке, установке, станет хорошей альтернативой фабричным моделям. Особенно, при периодической эксплуатации, например, для отопления загородного дома, в качестве резервного источника тепла (если есть основной газовый, электрокотел).

Делаем твердотопливный котел своими руками

При соблюдении рекомендаций, можно получить котел, практически не отличающийся теплотехническими характеристиками от модели, собранной в заводских условиях.

Выбираем тип изготавливаемого котла

При выборе типа котла, обращают внимание на КПД, требования, предъявляемые к качеству топлива и другие характеристики. Все популярные конструкции, делятся на два вида, по особенностям расположения топочной камеры.

Шахтный с вертикальной загрузкой

Шахтный твердотопливный котел работает по принципу длительного горения, с применением газогенерации или пиролиза. Изготовление модели данного типа трудоемко и требует проведения грамотных теплотехнических расчетов. На выходе, получается котел с КПД около 88%, неприхотливостью к качеству дров (допускается влажность до 42%).

Горизонтальный с боковой загрузкой

Конструкция с боковой загрузкой является классической и чаще всего, именно ее выбирают при самодельном изготовлении твердотопливного котла. По внутреннему устройству, модель напоминает обычную дровяную печь.

Самодельный твердотопливный отопительный котел с водяным контуром, использующий боковую загрузку, имеет следующие особенности:

  • Вместительная топочная камера – объем топки рассчитывают таким образом, чтобы обеспечить работу котла от одной закладки, в течение 4 часов.
  • Топочная камера должна отделяться от зольного ящика, решеткой. В котлах, для сжигания угля, используются металлические или чугунные колосники. Дверка зольного ящика используется для регулировки интенсивности горения. Открытием и закрытием изменяются параметры тяги.
  • Система дымоотведения – в зависимости от используемого принципа горения, изготавливается прямой или ломаный дымоходный канал.

Котлы с боковой загрузкой и горизонтальной топкой, имеют простую конструкцию, наиболее подходящую для самостоятельного производства.

Определяем тип горения топлива

Длительность горения топлива в самодельном твердотопливном котле, зависит от выбранной конструкции агрегата. Принято различать два основных используемых принципа работы:

  1. Классическое горение.
  2. Длительное горение.

При наличии необходимых инженерных навыков, возможно изготовить агрегат, способный проработать от одной закладки в течение нескольких суток.

Обычное классическое горение

В котлах, в качестве водяного контура, зачастую используется обычный змеевик. Особенностями внутреннего устройства классических твердотопливных котлов является:

  • Скорость сгорания – от одной закладки, котел продолжает работать максимум 4 часа.
  • КПД – классические модели малоэффективны. При работе, практически четвертая часть получаемого тепла, попросту уходит в дымоходную трубу.
  • Тип топлива – классические котлы способны использовать любой вид твердого топлива: уголь, дрова, брикеты и т.п. Допускается сжигание дров с повышенной влажностью.

Затраты на изготовление классического твердотопливного котла меньше, чем на производство пиролизной модели, практически вдвое.

Длительное горение с пиролизом

Сделать своими руками твердотопливный котел длительного горения возможно, но, для этого потребуется провести грамотные теплотехнические расчеты и подобрать подходящий чертеж. Процесс пиролиза невозможен без двух составляющих:

  1. Высокой температуры горения.
  2. Ограниченного притока воздуха.

Чтобы обеспечить необходимые условия, устанавливается механический регулятор горения, а также, обкладывают камеру сгорания, шамотным кирпичом, для уменьшения теплопотерь. Подробные рекомендации относительно изготовления, находятся в статье «Изготовление пиролизного котла своими руками», расположенной на сайте.

Из какого металла лучше сделать котел

От выбора металла, зависит время эксплуатации котла. При производстве в заводских условиях, существуют строгие требования, относительно типа используемого материала для каждой части котла. Строгие требования предъявляются к составу металла, толщине стали и другим характеристикам.

Подобным нормам, должен соответствовать и материал, используемый при самостоятельном изготовлении агрегата. При выборе учитывают эксплуатационные особенности, термическое и механическое воздействие и многие другие аспекты. Для производства котла применяют сталь и чугун.

Чугун

Чугун имеет хорошие теплотехнические характеристики: устойчив к перегреву и выгоранию, долгое время сохраняет тепло. Срок эксплуатации котла, изготовленного из данного металла, составляет не менее 25 лет. Недостатком чугуна является подверженность к гидравлическим и механическим ударам, растрескивание нагретой поверхности при резком охлаждении.

Изготовление котла из чугуна в домашних условиях, невозможно. Теплообменник и другие части котла, производятся литьевым методом в плавильнях. Создать подобные условия и изготовить чугунные детали, нереально.

Сталь

Тип теплообменника самодельного котла

В котлах используется две базовых конструкции теплообменника, отличающихся показателями энергоэффективности. Традиционно, это «водяная рубашка» и змеевик.

Внешняя водяная рубашка

Если необходимо увеличить КПД, уменьшить вероятность перегрева теплоносителя, за счет более равномерного прогрева, используется теплообменник в виде водяной рубашки.

Принцип «рубашки» основан на том, что жидкая среда, буквально окружает всю топочную камеру. Независимо от интенсивности горения и степени горения огня, осуществляется нагрев теплоносителя. В моделях длительного горения пиролизного типа, теплообменник дополнительно окружает ломаный дымовой канал, что увеличивает КПД, приблизительно на 5%.

У данной конструкции есть свои недостатки:

  1. Ограничения по давлению в системе отопления.
  2. Большие затраты, связанные с ремонтом и обслуживанием.

При изготовлении в домашних условиях, теплообменник «водяная рубашка», требует больших материальных затрат и высокого качества проведения сварных работ. Некачественные сварочные швы, дадут течь уже через несколько недель эксплуатации и приведут к остановке агрегата.

Встроенный змеевик

В классических моделях котлов, в виде теплообменника, чаще всего используют обычную изогнутую трубку – змеевик. Нагрев осуществляется проточным способом. Теплоэффективность встроенного змеевика меньше чем у водяной рубашки.

Данное решение имеет следующие особенности:

  • На эффективность нагрева влияет интенсивность горения.
  • Использование змеевика, требует тщательного контроля над температурой нагрева теплоносителя. При перегреве происходит нарушение герметизации змеевика.
  • Змеевик можно установить в любую модель, независимо от размеров самодельного котла.
  • Второй змеевик, может использоваться для нагрева горячей воды.

Установка встроенного змеевика требует меньших материальных затрат. Водяной контур данного типа, проще в обслуживании, но имеет меньшую теплоэффективность.

Из чего лучше сделать колосники

В стальных котлах, традиционно используются металлические колосники. Сталь не лучшим образом реагирует на чрезмерный нагрев. Поэтому, после нескольких лет эксплуатации, решетку приходится менять. При усовершенствовании твердотопливного котла, стальные колосники часто заменяют на чугунные.

Преимуществ у данного решения несколько:

  • Чугун устойчив к выгоранию и деформации – температура плавления не менее 1500°С, что невозможно достичь в бытовых условиях. Чугунные колосники проработают практически без деформации 20-25 лет.
  • Применение угля, приводит к усиленному сажеобразованию, что в сочетании с влагой, оставшейся в топливе, образовывает конденсат – сильную кислоту, разъедающую металл. Чугун устойчив к воздействию кислот, чего нельзя сказать о стали.

Колосники из чугуна, несколько увеличивают общий вес котла, что необходимо учитывать при выборе материала.

Материалы для внешней теплоизоляции котла

При сжигании твердого топлива, рабочая температура нагрева, достигает 550°С, у пиролизных агрегатов, превышает 600°С. Теплоизоляция котла, служит для обеспечения безопасности эксплуатации и снижения теплопотерь к минимуму.

При проведении изоляционных работ используют следующие материалы:

  • Первичная теплоизоляция – рекомендуется обложить топочную камеру шамотным кирпичом.
  • Вторичная изоляция – стенки и дно котла, обкладываются базальтовым негорючим теплоизоляционным материалом. Толщина плиты, варьируется от 4 до 8 см, в зависимости от мощности агрегата.

Правильная краска для покраски корпуса котла

Окрашивание корпуса выполняется порошковыми термостойкими красками. Главными требованиями, предъявляемыми к ЛКМ, являются:

  1. Устойчивость к механическим повреждениям.
  2. Стойкость к термическому воздействию.
  3. Отсутствие шелушения, спустя несколько лет эксплуатации.
  4. Хорошая адгезия.

Современные лакокрасочные материалы, способны выдерживать прямое воздействие огня без потери защитных свойств. При выборе, ориентируются на порошковые краски, прямо предназначенные для окрашивания котлов.

Изготовление твердотопливного котла требует тщательного планирования и теплотехнических расчетов, использования грамотных чертежей, а также, правильного подбора комплектующих и расходных материалов. При соблюдении рекомендаций, у котла, изготовленного своими руками, будут хорошие теплотехнические характеристики и параметры.

Ссылка на основную публикацию