Отопительные системы и оборудование стоят достаточно дорого. Не каждая семья может себе позволить приобрести новый котел для установки на даче. Придется потратить значительную сумму на его покупку и последующий монтаж. Однако при желании всегда можно изготовить котел на дровах своими руками, способный обогреть жилую площадь.
По своему конструктивному исполнению самодельные дровяные котлы могут быть различными. От их устройства зависит эффективность обогрева и простота эксплуатации. Решив сделать все своими руками, стоит сначала обратить внимание на самую простую конструкцию. Пиролизные дровяные котлы требуют наличия определенных знаний и навыков. Хотя их КПД значительно выше.
Обыкновенный котел
>Сначала разберем, как изготовить простой своими руками. Модель представляет собой два цилиндра, помещаемых друг в друга. Первый используется в качестве топки. При горизонтальном расположении он может изнутри обкладываться огнеупорным кирпичом.
Второй выступает в качестве конвекционного носителя или используется для подогрева теплоносителя. Закладка дров производится непосредственно в топку.
Подручные материалы
>Для уменьшения объема сварочных работ можно использовать толстостенную трубу или бочку. Возможно также использование других подручных материалов.
Сваренную из толстого листа прямоугольную топку можно без труда разместить внутри цилиндрической емкости.
Особенности конструкции
>В дровяном котле предусматривается поддувало для притока свежего воздуха и дымоход для отвода отработавших газов. Поддувало располагается в нижней части трубы и позволяет нижнему ряду дров тлеть, вырабатывая дополнительное тепло. Закладка дров в производится через верх. Для этого подготавливается специальный люк.
Чтобы каждая заложенная стопка дров горела как можно дольше, часто предусматривается специальный груз, выполняемый в форме диска с лопастями и отверстием, имеющим диаметр 20 мм. При надавливании груза происходит сжимание горящего топлива. При этом объем поступающего воздуха значительно сокращается, так как он может проходить только через имеющееся отверстие.
Способ подключения
>К системе отопления такой котел можно подключить двумя способами:
- врезав трубы с водой прямо в бочку. Циркулируя между трубами, она будет нагреваться, чтобы затем, поступив в систему отопления, нагревать радиаторы;
- врезав дымоход в бак с теплоносителем. Отработавшие горячие газы будут поступать в емкость, постепенно нагревая теплоноситель.
Пиролизный котел
>Принцип действия твердотопливных пиролизных котлов, работающих на дровах, основан на разрушении древесины под действием высокой температуры при низком содержании кислорода. Они используются для длительного обогрева помещений различного назначения.
Такой котел состоит из двух камер. Первая используется для загрузки топлива. Во вторую попадают отработавшие газы и вторичный воздух для длительного горения. Сделать такой агрегат своими руками сложнее, чем обычный, но можно.
Основные элементы прибора
>Дровяной котел изготавливается из металлической бочки. Желательно емкостью 200 литров. Крышка у бочки срезается и к ней приваривается бортик. Из массивной заготовки или любого другого утяжелителя изготавливается круглый поршень. Его диаметр должен быть немного меньше внутреннего диаметра бочки.
В крышке вырезается отверстие для установки воздуховодной трубы диаметром 100 мм. По высоте труба минимум на 20 см должна быть выше бочки. Сбоку в бочку вваривается дымоходная труба. Для нее также используется прокат диаметром 100 мм.
Воздуховодная труба приваривается к поршню. На верхнем торце трубы предусматривается заслонка, регулирующая количество поступающего воздуха. К нижней части поршня привариваются ребра, используемые для утрамбовки топливной массы.
В процессе эксплуатации котла дрова загружаются непосредственно в топку и поджигаются. Сверху устанавливается крышка с поршнем. По мере сгорания топлива поршень станет опускаться вниз, нагнетая давление в нижней камере. За счет этого и минимального количества кислорода дрова начнут медленно тлеть.
Выделяющийся при пиролизе газ поступит в верхнюю камеру, температура в которой может достичь 900C. Через дымоход остатки продуктов горения удаляются в атмосферу.
Такие самодельные котлы, изготовленные по всем правилам, способны на одной закладке проработать больше суток из-за длительного горения.
Готовим материал и инструменты
>Приступая к изготовлению котла на дровах своими руками и стремясь выполнить все в кротчайшие сроки, стоит позаботиться о наличии:
- схемы будущего котла;
- стальных труб различной длины, диаметра (400, 500, 100 и 150 мм);
- стального листа толщиной минимум 4 мм;
- проката для изготовления ножек;
- двухсотлитровой бочки;
- термостойкой смеси, используемой при кладке печей и каминов;
- сварочного аппарата;
- электродов подходящей марки и размера. Как правило, для выполнения сварочных работ используются электроды диаметром 3 – 4 мм;
- болгарки.
Процесс сборки
>Процесс создания котла включает несколько этапов. При изготовлении каждого элемента стоит учитывать особые условия эксплуатации изготавливаемого изделия.
Отрезаем от толстостенной трубы диаметром 100 мм отрезок, длина которого будет равна высоте топки. К нижней части привариваем болт. Из стального листа вырезаем круг такого же диаметра, как труба или большего. Просверливаем в круге отверстие, достаточное для прохождения болта, приваренного к трубе. Соединяем круг и воздуховодную трубу, закрутив гайку на болт.
В итоге мы получим трубу для подачи воздуха, нижняя часть которой может закрываться свободно двигающимся металлическим кругом. В процессе эксплуатации это позволит регулировать интенсивность горения дров и, следовательно, температуру в помещении.
С помощью болгарки и диска по металлу делаем в трубе вертикальные прорези толщиной приблизительно 10 мм. Через них воздух будет поступать в топочную камеру.
Корпус (топка)
>Для корпуса потребуется цилиндр с герметичным дном диаметром 400 мм и длиной 1000 мм. Размеры могут быть иными, в зависимости от имеющегося свободного пространства, но достаточными для закладки дров. Можно использовать готовую бочку или приварить к стальному толстостенному цилиндру днище.
Иногда котлы для отопления изготавливают из баллонов из-под газа для более длительного срока службы.
Дымоход
>В верхней части корпуса формируем отверстие для отвода газов. Его диаметр должен быть не менее 100 мм. К отверстию привариваем трубу, через которую будет осуществляться отвод отработавших газов.
Длина трубы выбирается в зависимости от конструктивных соображений.
Соединяем корпус и устройство подачи воздуха
>В днище корпуса вырезаем отверстие диаметром равным диаметру воздухоподающей трубы. Вставляем трубу внутрь корпуса таким образом, чтобы поддувало выходило за пределы днища.
Воздухоподающая труба должна заканчиваться на несколько сантиметров раньше начала дымохода.
Из металлического листа толщиной 10 мм вырезаем круг, размер которого немного меньше диаметра корпуса. Привариваем к нему ручку, изготовленную из арматуры или стальной проволоки.
Это значительно упростит последующую эксплуатацию котла.
Конвекционный кожух
>Из листовой стали изготавливаем цилиндр или отрезаем кусок трубы, диаметр которой на несколько сантиметров больше наружного диаметра топки (корпуса). Можно использовать трубу диаметром 500 мм. Соединяем вместе конвекционный кожух и топку.
Сделать это можно с помощью металлических перемычек, привариваемых к внутренней поверхности кожуха и наружной поверхности топки, если зазор получился достаточно большой. При меньшем зазоре можно приварить кожух к топке по всему периметру.
Из стального листа вырезаем круг такого же диаметра как топка или чуть больше. Привариваем к ней ручки, используя электроды, проволоку или другие подручные средства.
Учитывая, что в процессе эксплуатации котла ручки могут сильно нагреваться, стоит предусмотреть специальную защиту из материала с низкой теплопроводностью.
Ножки
>Для обеспечения длительного горения к дну привариваем ножки. Их высота должна быть достаточной, чтобы поднять дровяной котел минимум на 25 см над уровнем пола. Для этого можно использовать различный прокат (швеллер, уголок).
Поздравляем, вы изготовили дровяной . Можно приступать к обогреву дома. Для этого достаточно загрузить дрова и поджечь их, открыв крышку и теплорассеивающий диск.
Твердотопливные котлы – это не только способ обеспечить автономное отопление дома, но и сэкономить на энергоресурсах. Действительно ли так выгодно делать твердотопливный котел своими руками? Или же лучше купить готовый агрегат от надежного производителя? Разберемся вместе!
Готовые решения – какой котел купить?
>Откровенно говоря, самодельный котел длительного горения вряд ли обойдется дешевле, чем приобретение уже готового варианта. Учитывать нужно не только стоимость материалов, но и время, потраченное на создание агрегата своими руками. Плюс ко всему мало у кого с первой попытки получается сделать все правильно – обязательно в процессе эксплуатации всплывут ошибки, которые потребуется исправлять, что чревато новыми затратами.
Нужно также понимать, что многие технологии, которые используют производители котлов, недоступны простым обывателям и заменить их нечем. Например, в быту без дорогостоящего оборудования не повторить порошковую окраску котлов, которая существенно продлевает сроки их эксплуатации. Точность деталей, качество сварки – все это существенно отличается в самодельных и покупных вариантах. По этим причинам большинство предпочитает приобретать уже готовые варианты, к тому же предложений сегодня хоть отбавляй.
Сегодня отлично зарекомендовали себя котлы длительного горения литовского производства Stropuva (Стропува) или Candles (Кандлес) – эти агрегаты способны проработать на одной загрузке дров до 40 часов, а при загрузке углем – все 5 суток. Модели, работающие на дровах, маркируются буквой S, тогда как работающие в том числе и на угле – буквой U. КПД таких котлов – до 90 %. В конструкции этих агрегатов прогорание идет сверху вниз – топливо горит по принципу свечи. Из-за того, что пламя сверху, дрова и уголь прогорают гораздо лучше, поэтому чистить котел придется гораздо реже.
Альтернативные варианты – газогенерация и пеллеты
>К котлам длительного горения можно отнести и , а также котлы, работающие на пеллетах. Пиролизные (газогенераторные) котлы загружают дровами раз в 8–12 часов. Поначалу происходит стартовый розжиг топлива, чтобы внутри котла температура достигла отметки 800 °С. При такой температуре становится возможной газогенерация – с помощью задвижек устанавливается нужный режим, а именно ограничивается доступ кислорода к горящим дровам. В результате выделяется древесный газ, который и сгорает в специальной камере, а уже затем происходит сгорание древесного угля. Золы и сажи образуется минимальное количество. КПД газогенераторных котлов – около 85 %.
Главное достоинство пиролизных агрегатов – экономичное потребление топлива. Благодаря этому отопительный сезон обойдется вам в два-три раза дешевле, чем обычно – так и окупается высокая стоимость подобных устройств. Однако с другой проблемой придется бороться постоянно – дровяной котел подобного типа эффективно работает только на очень сухом топливе или чистом угле.
Пеллетные котлы с автоматической подачей топлива могут работать бесконечно долго, главное, чтобы рядом был нужный объем топлива. Строение таких агрегатов практически не отличается от обычных твердотопливных котлов, за исключением автоматической подачи топлива. Бытовые котлы имеют контейнер, куда и засыпают пеллеты – одной загрузки бывает достаточно на несколько суток. В целом на обслуживание агрегата в неделю уйдет около 20 минут – этого достаточно, чтобы выносить изредка золу и подсыпать топливо в бункер.
Общий обзор котлов доступной конструкции
>Особенность конструкции котлов с верхним горением – подвод воздуха к месту горения с помощью телескопической трубы. Сделать подобный дровяной агрегат своими руками – задача не из простых даже для опытных мастеров. По этой причине в большинстве случаев самодельные твердотопливные котлы длительного горения имеют традиционное нижнее горение, а длительность работы агрегата достигается за счет увеличенного объема топлива и подключения автоматических регуляторов, которые можно приобрести отдельно и установить на любой котел. Топливо в такой агрегат загружается через верхний люк, а для поджога предназначен нижний люк, через который также вычищают продукты горения.
В топливную камеру воздух подается через поддувало и колосники, с помощью дверки поддувальной камеры регулируют подачу воздуха и силу горения. В зависимости от конструкции агрегаты изготавливают из листовой стали толщиной 3–5 мм или же из труб диаметром как минимум 300 мм. Сталь подойдет обычная, но лучше приобретать жаростойкую или же использовать двойной слой материала. Роль теплообменника могут выполнять как сами стенки, так и регистры, либо комбинация того, и другого.
Главная задача при создании такого агрегата своими руками – обеспечить наибольшую площадь контакта топлива с поверхностью теплообменника, за счет чего и повышается КПД.
Простота конструкции обеспечивается тем, что водяной контур контактирует непосредственно с пламенем. Однако следует учитывать, что в дымоход все же будет улетать большое количество тепла, поэтому дополнительно можно создать водонагревательный аппарат. Для его обустройства нужны две трубы разного диаметра и немного листовой стали. Труба побольше будет служить контейнером для воды, а труба диаметром поменьше будет выполнять роль дымохода и нагревательного элемента.
Шахтного типа – более сложный для исполнения своими руками, однако отличается высоким КПД. Такие агрегаты состоят из двух камер – первая служит отсеком для загрузки топлива, а вторая, расположенная сбоку, содержит теплообменник. Когда топливо поджигается в соседней камере, пламя и горячие газы за счет тяги поступают в камеру с регистром и нагревают теплоноситель внутри труб. Поскольку дым проходит долгий путь от места горения до выхода в атмосферу, он практически полностью отдает тепло регистру.
Сложно, но выполнимо – горение топлива сверху вниз
>Даже на примере обычной спички вы сами можете убедиться в эффективности горения сверху вниз. Спичка в вертикальном положении с пламенем внизу выделяет тепло, которого хватит, чтобы нагреть градусник до 60 °С. Если же спичку перевернуть, за счет долгого горения градусник можно нагреть до 120 °С. В масштабах отопительного котла этот принцип обеспечивает равномерное и длительное горение топлива, однако в этом случае обязательно нужна водяная рубашка, которая охватит всю поверхность топочной камеры. Регистры в подобной конструкции не обязательны, однако их наличие добавит 5–10 % к общему КПД котла.
Чтобы изготовить такой дровяной котел своими руками, вам понадобится мощная болгарка для резки металла и еще одна для выполнения шлифовальных работ. Впрочем, металл лучше порезать при покупке на металлобазе, поскольку при резке болгаркой высока вероятность перегреть материал в месте реза, из-за чего он станет слишком хрупким. Также нужен хороший сварочный аппарат. Листовой металл выбирайте толщиной минимум 4 мм, желательно жаростойкий. Понадобится и несколько труб, одна диаметром 300 мм и длиной метра полтора-два с толщиной стенок 3–4 мм и трубы с диаметром 60 мм и 100 мм – первая для распределителя воздуха, вторая для дымохода.
Размещённые в статье чертежи твердотопливных котлов длительного горения своими руками, помогут разобраться в принципе работы этого энергогенерирующего агрегата.
Любой читатель, имеющий маломальские навыки слесарных работ, сможет изготовить это, относительно несложное, но весьма полезное и выгодное в домашних условиях устройство.
Назначение, компоновка и принцип работы
>Для общего понимания, твердотопливный котёл длительного горения (ТКДГ) можно представить в виде большой топки с ограниченной зоной сжигания.
В ней процесс сгорания регулируется с помощью подачи кислорода.
Несложный, но гениальный, принцип работы основывается на термическом расщеплении топливных элементов с длительным выделением тепловой энергии.
Интересная информация: своему рождению ТКДГ обязан талантливому инженеру Эдмунтасу Штропайтису, который в 2000 году запатентовал совершенно новый принцип горения в котлах на твёрдом топливе – сверху вниз с регуляцией подачи кислорода.
Наиважнейшим преимуществом в принципе его работы является то, что одной закладки топлива достаточно на большой период времени горения от 10 часов и более.
Типовая схема и принцип его работы
>Процессы горения, происходящие в ТКДГ схожи с пиролизными агрегатами, где тепло образуется не в процессе сгорания угля или дров, а от газификации твёрдого горючего материала.
Выделенный газ движется в сопло горелки, где происходит его смешивание с кислородом.
Подача кислорода регулируется воздушной заслонкой таким образом, чтобы топливо не горело, а тлело, выделяя тепло. Температура в горелке составляет 1200 градусов.
Конструктивные особенности
>Функционирование данного агрегата также основано на медленном сгорании (тлении) твёрдых горючих материалов. При этом они сгорают полностью и практически без отходов.
Этот энергетический агрегат устроен таким образом, что в топку, где размещено топливо, дозировано поступает кислород, регулируя процесс медленного горения (тления). Горение происходит сверху вниз, а не наоборот, как в традиционных печах.
Полезно знать: выгода данного типа котла: в качестве топлива можно использовать любой горючий материал, имеющийся в домашнем хозяйстве: старая одежда, одеяла, торф, строительный мусор, листва.
Медленная скорость горения позволяет загрузку котла производить один раз в несколько суток. ТКДГ отличаются друг от друга расположением топки для сгорания.
Верхняя зона. В этом случае твёрдое топливо по мере сгорания продвигается внутрь камеры.
Совет: если вы задумали сделать котёл с таким принципом горения, то для стенок необходимо использовать металлический лист толщиной не менее 3 мм, т. к. распространение высоких температур происходит снизу вверх по всей высоте.
Нижняя зона. В этом случае в результате горения между стенками и топливом возникает свободное пространство для газообразования. Так как возникновение и воздействие высоких температур происходит в одной точке, то для изготовления котла необходимо выбирать более толстый металл.
Достоинства котлов:
Недостатки:
- Невозможность регулирования температурного режима;
- Невысокий КПД;
- Трудоёмкость процесса подготовки и загрузки топлива;
- Для поддержания высокого КПД необходимо регулярно чистить котёл;
- Трудоёмкие пусконаладочные работы.
Изготавливаем своими руками
>Как вариант, можно использовать ниже предложенный чертёж будущего котла. Он даёт общее представление о конструкции агрегата. Её можно усовершенствовать и адаптировать непосредственно к котельной вашего дома.
- Контроллер теплового комплекса
- Дверца для загрузки топлива
- Контейнер для сбора золы (зольник)
- Магистраль для отвода дыма
- Переходник для датчика термопредохранителя
- Аварийный патрубок
- Входная магистраль теплового контура
- Точка подачи холодной воды
- K. Выходное отверстие горячей воды
- L. Входное отверстие обратного контура
- Патрубок опорожнения
Необходимые материалы и техника
>
Техника:
- Сварочный аппарат с электродами;
- Шлифовальная и отрезная машинка (болгарка);
- Шлифовальные и отрезные диски диаметром 230 и 125 мм.
Материал:
- Труба – диаметр 500 мм, длина 1300 мм, стенка толщиной не менее 3 мм;
- Труба – диаметр 450 мм, длина 1500 мм, толщина 3 мм;
- Труба – диаметр 60 мм, длина 1200 мм;
- Стальной лист толщиной 3 мм;
- Металлические кольца – диаметр 500 мм, ширина 25 мм;
- Металлическая фурнитура – задвижки, петли;
- Полотно асбестовое;
- Уплотнительный асбестовый шнур.
Пошаговая инструкция
>Процесс изготовление котла не представляет особенных трудностей, достаточно следовать предложенным рекомендациям.
Приступаем к изготовлению корпуса:
- Две трубы (500 и 400 мм), вложенные одна в другую, при помощи кольца свариваются между собой;
- Круглой заглушкой диаметра 450 мм завариваем дно малой трубы. В результате получилась «бочка» диаметром 450 мм с приваренной водонагревательной рубашкой;
- У основания бочки делаем прямоугольное отверстие размером 150 на 100 мм. Это будет дверца для зольника. Привариваем петли и устанавливаем дверцы, при этом не забываем вварить контейнер для сбора золы.
- Для подачи (загрузки) топлива в верхней части конструкции вырезаем прямоугольное отверстие. Размер выбираем произвольный. Главное условие: удобство при закладке дров. Для снижения теплопотерь дверцу топки делаем двойную, состоящую из двух металлических листов с вложением вовнутрь асбестового материала. Места прилегания дверцы также обкладываются жароизоляционным материалом.
- В верхнюю часть конструкции ввариваем выпускной патрубок. Он будет выводить в дымоход отработанные газы.
- Вварив патрубки, внизу и вверху водяного контура, мы имеем точки подключения котла к системе отопления дома.
Возьмите на заметку: обратите внимание на качество и герметичность швов. Устранение брака будет затруднено или вообще невозможным без демонтажа оборудования.
Изготовление и установка воздушного распределителя:
- Из листового металла вырезаем круг, по диаметру несколько меньше внутреннего размера котла. В центре высверливаем отверстие, соответствующее диаметру самой малой заготовленной трубе (60 мм). Это будет воздухораспределитель.
- В отверстие вставляется труба;
- К внутренней плоскости диска привариваются пластины, имитирующие турбину.
Другой вариант воздухораспределителя
- Для удобства работы с распределителем, на его корпус сверху приваривается удобная петля. Одновременно изготавливается заслонка, которая будет регулировать подачу воздуха в топку.
- Для крепления воздухораспределителя к котлу вырезается ещё один круг диаметром равным внешнему контуру. В нём также сверлится отверстие, подходящее по размеру для малой трубы. Нижний диск – вставляется во внутреннюю окружность, а верхний (больший по диаметру), после продевания его через трубу, накладывается на внешнее кольцо. В завершение круг приваривается к котлу и используется как верхняя крышка.
Здесь рассмотрен самый простой способ изготовления твердотопливного котла. Умельцы усложняют и модернизируют конструкцию, применяя систему автоматики и принудительного нагнетания воздуха.
Наиболее популярные модели и их стоимость
>Каракан 10 ТПЭ
Каракан 10 ТПЭ
Страна производитель: Россия.
Цена: 16,8 тыс. рублей.
Бастион М-КСТ-12 П
Страна производитель: Россия.
Цена: 33 тыс. рублей.
Буржуй-К Стандарт-10
Страна производитель: Россия.
Цена: 36,8 тыс. рублей.
Rival KT12
Страна производитель: Россия.
Цена: 39 тыс. рублей.
Lavoro Eco L12
Страна производитель: Россия.
Цена: 45,9 тыс. рублей.
Траян Т10
Страна производитель: Россия.
Цена: 47 тыс. рублей.
Твердотоп Медведь 15
Страна производитель: Россия.
Твердотоп Медведь 15
Цена: 75 тыс. рублей.
«Буржуй-К» Эксклюзив-12
Страна производитель: Россия.
Цена: 104,6 тыс. рублей.
Отзывы:
Виктор Арсентьев, Тимошевск, Кубань 22.03.2017 год. Если покупать котлы без особых излишеств, то стоимость их одинаковая. Мне посоветовали «Буржуя» за 100 тыс. – заманчиво, но цена кусается. Знать бы за сколько он окупится и сколько я выиграю. А так, наверное, пока подумаю.
Николай Сазонов, Вятские Поляны, 20.03.2017 год. С одним согласен, что эти котлы экономят копеечку. Другое беспокоит – угарный газ. Что-то я не видел системы принудительного его удаления.
Буржуй-К Эксклюзив-12
Насколько помню он тяжелее воздуха. Как его удалять из подвала? Или строить систему вентиляции или отдельную котельную. И что оно выйдет?
Анатолий Звигло, Горячий Ключ, Краснодарский край, 24.03.2017 : Установил у себя дома «Трояна» – горя не знаю. Экономия со всех сторон. Жду возражения, дескать, лес под боком. Врать не буду – дрова «халявошные». Договорился с лесничим на санитарную очистку, вывожу сушняк. Так он ещё и благодарен. Ну, тут уж кто как может. А что до местности без ресурсов, тут нужно маковку чесать и считать.
Самостоятельное изготовление ТКД, в котором реализованы удивительно гениальные, по своей простоте, изобретения – это не иллюзия – реальность. Пошаговая инструкция поможет вам в этом деле. Этот незатейливый агрегат сэкономит вам значительную часть семенного бюджета.
Имейте в виду: отопительный котёл, независимости от его конструкции – это устройство потенциально опасное. Не забывай не только о пожарной, но и в целом о безопасности на всех этапах изготовления и эксплуатации котла.
Правильный монтаж котла, гарантирует не только его безопасность, но и дополнительную возможность для обогрева других (хозяйственных) помещений дома.
Как сделать твердотопливный котел своими руками с небольшими затратами, смотрите в следующем видео:
Котлы на твердом топливе достаточно популярны в нашей стране благодаря простоте и надежности конструкции, возможности применять различные виды топлива и относительно недорогой стоимости по сравнению с другими типами котлов. Однако цена промышленно выпускаемых моделей достаточно высока, поэтому многие владельцы частных домов стремятся сделать ТТ котлы своими руками, экономя средства на покупке готового устройства.
В этой статье:
Важная информация
>Совершенные промышленные модели, несмотря на их высокую стоимость, позволяют получать значительную экономию в ходе их длительной эксплуатации за счет меньшего расхода топлива и необходимости частого обслуживания.
Изготовить в домашних условиях высокотехнологичное отопительное устройство, обладающее всеми качествами промышленных аналогов, практически нереально. В связи с этим большинство самодельных котлов отличаются достаточно простой конструкцией из дешевых материалов. Они, как правило, обладают небольшим КПД, требуют частого обслуживания (чистки от золы и сажи) и постоянного присмотра за ними во время работы.
Принимая решение о самостоятельном изготовлении твердотопливного котла нужно реально оценить свои технические навыки и умения, доступность необходимых материалов и инструментов, а также примерные расходы на их приобретение.
В ходе проведения работ (особенно при использовании сварки) следует тщательно выполнять все меры противопожарной безопасности.
Необходимые инструменты и материалы
>Для фундамента и/или корпуса котла подойдет огнеупорный печной кирпич
В зависимости от конструкции котла вам могут понадобиться:
- пластины из жаропрочной стали толщиной 4-5 мм для топочной камеры;
- листовая сталь толщиной 2-3 мм для корпуса котла;
- стальные трубы различного диаметра и сечения для теплообменника (можно заменить подходящей по объему емкостью из оцинкованной стали или нержавейки);
- отрезки металлической трубы для дымохода;
- чугунная колосниковая решетка и варочная плита;
- дверки для зольника и топочной камеры;
- печная заслонка;
- обычный печной и специальный огнеупорный кирпич;
- раствор для кладки кирпича и обустройства фундамента.
Список инструментов:
- сварочный аппарат с запасом электродов;
- газовый резак;
- приспособление для гибки труб;
- болгарка с запасными отрезными и шлифовальными дисками;
- измерительный инструмент (рулетка, уровень).
Особенности конструкции самодельных ТТ котлов
>По своей конструкции они могут быть в виде:
- отдельных теплообменников, встроенных в другие отопительные устройства;
- стационарных устройств с корпусом из кирпичной кладки;
- металлических устройств различной конструкции.
Встроенный в печь теплообменник
1. Отдельный теплообменник можно вмонтировать в уже имеющуюся или строящуюся печь (камин) внутри топочной камеры либо в дымоходном канале.
Такое устройство годится для небольших систем с несколькими радиаторами отопления, когда основное отопительное оборудование не может обогреть изолированные от него помещения.
2. Кирпичный стационарный котел по конструкции и применяемой технологии представляют собой обогревательную печь со встроенным в топочную камеру теплообменником (змеевиком).
3. Передвижной металлический котел строится из листовой стали и труб различного диаметра / толщины с помощью газо- или электросварки.
Основные элементы котла
>Основными элементами любого самодельного котла на твердом топливе являются:
- теплообменник (ТО) для нагрева теплонесущей жидкости (он подключается к трубопроводам системы отопления);
- топочная камера с зольником, где происходит сжигание твердого топлива;
- внешний корпус, конструктивно объединяющий в себе все элементы устройства.
Внешний корпус
Может быть выполнен из кирпича (для стационарных устройств) или сварен из стальных листов.
В кирпичном котле его корпус из кирпича одновременно выполняет функцию топочной камерой.
При использовании для топки твердого топлива с высокой температурой сгорания (уголь, кокс и пр.) внутреннюю поверхность топочной камеры желательно обкладывать специальными тугоплавкими материалами, например, шамотным кирпичом.
Топочная камера
Сваривается из толстых пластин жаропрочной стали или выкладывается из огнеупорного шамотного кирпича. На дне камеры с зольником устанавливается чугунная колосниковая решетка для доступа воздуха и удаления золы.
Теплообменник (ТО)
По материалу изготовления может быть из чугуна или стали.
По сравнению со стальными изделиями чугунные ТО отличаются большой теплоемкостью, антикоррозийной устойчивостью и долговечностью в использовании. Но они не устойчивы к резкому перепаду температур, более дорогостоящи и сложнее в производстве.
По своей конструкции ТО могут быть в виде:
- трубчатых коллекторов или змеевиков различной формы из стальных труб, которые вставляются внутрь топочной камеры или в дымоходный канал на выходе из топки;
- накопительных емкостей (), расположенных над топочной камерой котла;
- водяной рубашки между стенками топочной камеры и наружным корпусом котла.
Теплообменник можно полностью сделать своими руками, подобрать из подручных деталей или приобрести готовый в магазине.
Наглядным примером является использование в качестве ТО старого чугунного радиатора, который размещается на выходе из топочной камеры в дымоходном канале и подключается к трубопроводам системы отопления.
Самодельные ТО
Их обычно делают в виде коллекторов из отрезков стальных труб при помощи сварки. Или в виде змеевиков, согнутых из цельной стальной трубы при помощи трубогибного приспособления.
Пример самодельного теплообменника, сваренного из отрезков стальных труб различного сечения:
Пример ТО, выполненного из цельной стальной трубы при помощи трубогиба:
Диаметр труб зависит от необходимой мощности котла и вида системы отопления, к которому он подключается. Для систем с естественным (конвекционным) способом циркуляции теплонесущей жидкости диаметр ТО должен быть не менее 32 мм
.
Какое сырье и оборудование необходимо для изготовления как для домашней котельной, так и на продажу.Классификация двухконтурных твердотопливных котлов длительного горения, особенности конструкции, принцип работы
Инструкция для кирпичного котла
>Кирпичный котел считается наиболее простым и достаточно эффективным обогревательным устройством, применяемым для систем отопления частного дома.
Его основными преимуществами являются:
- простота и надежность конструктивной схемы;
- технологичность в изготовлении (требуется минимум сварных работ – только для изготовления теплообменника, а при покупке готового сварка практически не нужна);
- многофункциональность (помимо нагрева теплоносителя котел сам по себе является обогревательным устройством для помещений и дополнительно может применяться при приготовлении пищи на варочной плите).
Основной недостаток:
- невозможность перемещения в другое место без полного демонтажа.
Кирпичный твердотопливный котел устанавливается стационарно на кухне или в другом помещении , если вы не планируете использовать его для приготовления пищи.
Чертеж самодельного кирпичного котла
Последовательность действий :
Инструкции для металлических котлов
>Эти передвижные модели выполняются в металлическом корпусе, что потребует от вас:
- достаточно большого количества материала в виде стальных листов и труб (в том числе жаропрочных);
- проведение значительного объема сварочных работ.
Видео по самостоятельному изготовлению шахтного
твердотопливного котла:
Для упрощения работы в качестве корпуса для них часто используют обычные 200-литровые железные бочки и/или отрезки стальных труб большого диаметра.
Приведем конструктивные чертежи ТТ котлов и последовательность действий при использовании железной бочки с ее горизонтальным или вертикальным расположением.
Горизонтальная модели из бочки
>Такое устройство выполняется по принципу «труба в трубе». Теплообменник размещается в виде промежутка между внешней и внутренней трубой (водяной рубашкой), в котором находится теплоноситель.
Рабочая жидкость подогревается за счет сгорания топлива в топочной камере, роль которой выполняет пространство внутренней трубы.
Чертеж горизонтальной модели из бочки
Последовательность действий :
Преимущество горизонтального отопительного ТТ котла: большой объем топочной камеры, позволяющий укладывать в топку достаточно длинные поленья, что увеличивает время их горения и периодичность закладки очередной партии топлива. Такие модели относятся к котлам длительного горения.
Вертикальная модель из бочки
>Эта модель отличается более простой технологией изготовления и работает по принципу самовара, нагревая теплоноситель в баке с внутренней дымоходной трубой.
Чертеж вертикальной модели из бочки
Последовательность действий :
Вместо одной дымоходной трубы, проходящей через нагревательный бак, можно установить несколько дымогарных труб с общим выходом в наружный дымоход.
Это позволяет увеличить площадь нагреваемой поверхности в баке с теплоносителем и повышает эффективность работы котла на твердом топливе.
Популярность загородного жилья растёт. Но из-за отдалённости участка для дома нередко приходится искать неординарные виды отопления без использования газа или электричества. Самой эффективным агрегатом для такого независимого обогрева является твёрдотопливный котёл. Разберёмся в премудростях его изготовления своими руками.
Устройство и схема твёрдотопливного котла
>Данная установка представляет собой классическую печку на дровах или другом подобном горючем, соединённую с полостями для жидкого теплоносителя. Топливо в этом оборудовании поджигается, во время его горения разогревается жидкость (обычно это вода) и, курсируя по трубам, она отдаёт тепло дому.
Во всех твёрдотопливных котлах есть основные элементы:
Топливо разогревает жидкость, которая курсирует по трубам и отдёт тепло дому
Описываемые агрегаты для подогрева теплоносителя отличаются лишь внутренним устройством.
Различные виды твёрдотопливных котлов
>В зависимости от схемы сжигания горючего есть два типа установок:
Последние представляют собой традиционный тип, когда природное сырьё поджигается снизу. К первому варианту относятся агрегаты с замедленным прогоранием топлива. На поджигаемое сверху горючее также сверху дозировано подаётся воздух. Так твёрдое топливо очень медленно сгорает внутри своей камеры сверху вниз, а его загрузка производится крайне редко.
Среди котлов с верхним розжигом особо выделяются пиролизные. Они используют явление, называемое пиролизом. Это разложение (тление) дров (или другого подобного топлива) с выделением газа. В таких установках при недостатке кислорода горючее фактически не горит, а разлагается в одной камере, при этом во второй, соседней камере, догорает пиролизный газ. Здесь твёрдое топливо обычно продавливается поршнем, совмещённым с трубой для подачи воздуха в первичную камеру (отсек для дров).
В пиролизных котлах дрова медленно тлеют, при этом в соседней камере догорает газ
В результате происходит крайне медленное сжигание горючего. При этом котёл отдаёт много тепла. Такое отопление в доме с теплоносителем в виде воды является очень эффективным.
В то же время по виду сжигаемого топлива котлы разделяют на:
Вверху дровяного котла находится топка, а внизу - зольник
С первыми двумя понятно. А что касается пеллетного агрегата, то в нём сжигаются специальные спрессованные брекеты из опилок. Их и называют пеллетами.
В любых описанных котлах конструкция теплообменника может иметь одну из следующих компоновок:
Второй вариант обычно приобретают в готовом виде в магазине теплового оборудования.
Теплообменник состоит из гнутых труб, дополненых листовыми регистрами
Подготовка к работе
>Рассмотрим принцип построения описанных котлов отдельно для каждого вида, однако набор инструментов всегда останется неизменным. Заготовки для собираемых агрегатов должны быть только из чугуна, как из самого стойкого к огню и жару металла.
Применяемые инструменты и материалы
>Нам пригодится следующий арсенал:
Можно обойтись и без сварки, но в этом случае стенки котла придётся скреплять с помощью кирпичной кладки. Теплообменник в этом случае нужно будет заказать на предприятии.
Примерный расчёт материалов
>Для изготовления агрегата на твёрдом топливе изначально необходимо посчитать размеры его топки. А они берутся исходя из мощности котла. Эти киловатты, в свою очередь, рассчитываются так: в качестве исходной величины используют площадь отапливаемого помещения высотой 2,5 м, в среднем принимают мощность котла равной количеству квадратных метров дома, поделённому на десять.
Пусть, к примеру, у нас площадь отапливаемого помещения равна 80 кв. м. Тогда необходимая мощность котла:
N = 80 / 10 = 8 кВт.
При сгорании 1 кг твёрдого топлива, согласно справочным данным, выделяется около 4 кВт. В соответствии с вышеприведённым расчётом для отопления 80 м 2 достаточно 8 кВт.
Значит, из вышесказанного следует, что наша топка должна вмещать хотя бы 2 кг горючего (8 квт / 4 квт = 2). Известно, что 500 кг высушенного твёрдого топлива занимает примерный объём в 1 м 3 . Получается, искомую величину топки можно найти, если поделить кубометр на 500 кг и умножить на 2 кг.
Нас устроят следующие габариты:
Для проверки объёма перемножаем данные величины. V = 0,2 х 0,3 х 0,5 = 0,03 м 3 .
Этот параметр больше нашей расчётной величины, равной 0,004 м 3 . Значит, принятые габариты нас устроят. Теперь можно сделать эскиз.
Выход для дымохода можно расположить сзади котла
Исходя из значений габаритов агрегата, запасёмся прямоугольными листами чугуна толщиной 8 мм для изготовления котла, а также теплообменником. Нам понадобятся следующие детали.
Последний элемент сделаем из чугунной трубы с помощью гибочного станка. При необходимости воспользуемся сварочным аппаратом.
По теплообменнику курсирует нагретая вода
Переднюю часть теплогенератора в сборе с дверцами лучше приобрести на «блошином» рынке - там их много! Также необходимо докупить решётку, устанавливаемую над зольником. Через неё будет сыпаться зола из топки. Теплообменник же можно заказать отдельно в сварочном цехе.
Материалы для котлов длительного горения
>Для пиролизного агрегата, а также для изделия с возможностью редкой закладки дров используем цилиндр. Это должна быть чугунная бочка или труба диаметром примерно 400 мм. Её высота составит около 1 метра. Для верхней части, как и для днища, необходима круглая заготовка с тем же диаметром 400 мм.
Для пиролизного котла понадобится перегородка, похожая на верхушку. Это будет чугунный круг также диаметром 400 мм. Он отделит камеру для твёрдого топлива от отсека для догорания пиролизного газа. Для проникновения газов в нём нужны отверстия. Такой же круг пригодится для поршня.
Навскидку видно, что объём данных установок также превысит расчётную величину 0,004 м 3 .
Пошаговая инструкция по изготовлению твёрдотопливного котла
>Сначала соберём классический агрегат на дровах с нижним розжигом.
Отапливающий котёл на дровах
>При изготовлении такого агрегата следует действовать поэтапно:
Соединяя стенки корпуса, следует соблюдать перпендикулярность, для этого нужно воспользоваться угольником
В зольник ссыпается пепел от сгорания топлива
Внутри гнутая труба
Испытание агрегата производят только после полной установки всей отопительной системы.
Видео: твёрдотопливный котёл своими руками
>
Пеллетный котёл своими руками
>Данный агрегат практически не отличается от дровяного. Только в качестве твёрдого топлива в нём используются прессованные опилки - пеллеты.
Пеллеты удобны в использовании
Исходя из вышесказанного, инструкция по сборке котла на данном виде топлива будет идентична описанной ранее. Только решётка для зольника здесь используется с более узкими щелями, чтобы гранулы сразу не проваливались вниз.
Твердотопливный котёл длительного горения своими руками
>Данный агрегат отличается от вышеописанного тем, что дрова или пеллеты загружаются и поджигаются в нём сверху, а не снизу. Также корпус изделия цилиндрический. Инструкция по изготовлению выглядит так:
Для корпуса котла можно использовать трубу диаметром 400 мм
В котле дительно горения обязательна труба для подачи воздуха
Пиролизный котёл своими руками
>В данном изделии устройство напоминает только что описанное. Но необходимо добавить несколько деталей.
Так как изготовить пиролизный котёл самостоятельно очень сложно, его обычно приобретают целиком. Описанная ниже инструкция представляет собой примерный план действий при монтаже самодельной установки.
Поначалу используют тот же цилиндр, что и в предыдущей технологии. Далее осуществляют следующие действия:
Поршень продавливает топливо во время его горения
Все котлы связывают с общей системой отопления одинаковым образом, поэтому дальнейшее описание - одно для всех приведённых инструкций.
Монтаж обвязки
>Подсоединение обвязки к теплогенератору выполняется поэтапно:
Подающий водопровод соединяется с котлом с помощью шарового крана
Расширительный бак служит стабилизатором давления в системе
К радиаторам присоединяется подающая линия отопления
Циркуляционный насос лучше монтировать на обратной линии
Монтаж котла производят в соответствии со строительными нормами. Здесь главное - соблюдение правил пожарной безопасности.
Расстояние от стен до котла должно быть не менее 35 см.
Место для теплогенератора выбирают в частном доме из следующих соображений:
Приведённые инструкции доказывают, что сделать твёрдотопливный котёл своими руками не так уж и сложно. Главное, необходима некоторая сноровка в слесарных делах. Также нужно уметь обращаться со сварочным аппаратом. В то же время сооружённый по всем правилам твёрдотопливный котёл практически не требует ухода. Достаточно лишь раз в сезон очищать его от золы.
