Приняв решение соорудить котел для отопления частного дома своими руками, придётся разобраться с несколькими вопросами. Начинают с выбора используемого топлива. Вариантов тут достаточно много:

Есть наработки (скорее теоретические), такие как комбинации нескольких видов топлива для разных этапов нагрева, совмещённые в одной конструкции. Практически не применяются, ввиду сложности расчетов и отсутствия опыта практического использования. Часто конструируют универсальные «мультитопливные» котлы, работающие на разных типах горючего одного вида (твёрдого или жидкого). Имеют меньший КПД в сравнении с адаптированными под конкретное топливо, но за счёт универсальности популярны в среде самодельщиков.

Низкое распространение самодельных газовых котлов объясняется высокой взрывоопасностью газа и сложностью получения разрешительных документов. Технически, самодельный отличается от своих собратьев только конструкцией горелки и повышенными мерами безопасности. Рассчитывая КПД котла, необходимо учитывать реальную (не теоретическую) калорийность (теплотворность) газа. Обвязка газового котла отопления своими руками практически не изготавливается – используют стандартные покупные элементы – фильтры, расширительный бачок, взрывной клапан.

Биогаз для самодельных котлов набирает заслуженную популярность, сдерживаемую необходимостью находиться в непосредственной близости от биогазового реактора. Использование пиролизного газа происходит в твердотопливных одноимённых котлах, где он является побочным продуктом безкислородного горения, и в рамках этого «газового» блока не рассматривается.

Большинство самодельщиков изготавливают котлы на газе с одним контуром отопления, ссылаясь на трудности в проектировании двухконтурной системы.

Хотя если внимательно разобраться, то станет ясно, что изготовление и монтаж двухконтурного газового котла своими руками, при соответствующей квалификации, не составляет особого труда

Электричество как носитель энергии

Электроотопители — самая распространённая группа самодельных котлов. Это обусловлено относительной простотой изготовления, большим выбором различных водонагревательных элементов, хорошей проработанностью вопроса на практике. Изготавливая своими руками, надо решить какой тип нагрева будет использован – активный, с помощью ТЭНов, или реактивный, с помощью реактора. Нагревание подготовленной воды происходит при прохождении через неё тока.

Соорудить своими руками электрокотел отопления реакторного типа значительно сложнее, ввиду применения химически инертных электродов и подготовленной воды (теплоносителя) с омическим сопротивлением. Мастера, изготавливающие котлы для отопления своими руками, стараются использовать прямой электрический нагрёв воды, получая приемлемый КПД, небольшие габариты и низкую стоимость комплектующих. По большому счёту нужен насос, ТЭН, приемлемых габаритов бак, и элементы автоматики. В сети много различных схем и инструкций, как собрать и осуществить монтаж котлов отопления своими руками.

Использование отработанного масла

Принцип работы сродни котлам на жидком топливе. Помимо своей основной функции — нагрева воды, они выполняют ещё одну немаловажную роль – это утилизацию отработанного в столовых, барах и кафе масла. Собирая своими руками котел отопления на отработанном масле, мы помогаем нашей экологии, используя при этом бесплатный источник энергии.

Котлы на твёрдом топливе

Собирая самодельные котлы для отопления частного дома надо знать, что нагрев теплоносителя, в большинстве конструкций, основан на прямом нагреве воды при сжигании топлива. Нагрев по типу конденсационных котлов в самодельных устройствах не используется.

После природного газа наиболее высокой калорийностью обладает уголь, пеллеты, а так же:

Пеллеты в самодельных котлах

Использование обычного режима горения пеллет в самодельных котлах экономически не целесообразно, так как добиться высокого КПД можно только используя покупную горелку специального типа – пеллетную. Её цена на данный момент неподъёмная для самодельщиков, а так же относительно высокая стоимость пеллет существенно сдерживают изготовление котлов этого типа.

Принципы самостоятельного конструирования

Конструирование котла условно можно разбить на четыре части: теоретические расчеты, составление схемы будущего котла (или коррекция имеющейся схемы), приобретение необходимых компонентов и непосредственно сборка и налаживание.

Ключевым моментом в самостоятельном конструировании является расчет параметров будущего котла. По известным формулам, рассчитывается объём отапливаемого пространства в кубометрах. Следующим этапом будет расчет выходной мощности котла, независимо от типа топлива. При расчете мощности необходимо использовать поправочный коэффициент, учитывающий теплоизоляцию помещения.

Зная необходимую мощность можно определяться с типом топлива и соответственно с конструкцией котла.

Конкретные схемы и расчеты в статье не приводятся — это материал отдельной брошюры. Формат этого материала предусматривает лишь предварительное ознакомление и теоретическое обоснование для самостоятельного моделирования. Даётся общее направление поиска необходимой для конструирования справочной информации.

Помимо покупки отопительного оборудования, представленного на рынке отечественными или мировыми производителями, всегда существует возможность изготовить котел отопления своими руками, чертежи которого можно свободно найти в сети. При этом можно сэкономить на целом списке опций, без которых ваша отопительная система вполне может обойтись. Все, что для этого нужно, — знание устройства и принципа работы выбранного вами вида котла, материалы, инструменты и практические навыки с ними.

Основные виды отопительных котлов

При желании можно сделать практически любой вид отопительного котла. Тут главное — правильно выбрать, а для этого необходимо знать основные достоинства и недостатки наиболее распространенных видов отопительного оборудования. Итак, отопительные котлы бывают:

• Газовые. Изготовлением этого типа котлов заниматься самостоятельно крайне нежелательно — к газовому оборудованию предъявляются такие технические требования, которые у вас вряд ли получится выполнить в кустарных условиях.
• Электрические. Достаточно высокая популярность котлов этой категории объясняется простой конструкцией и сравнительно невысокими требованиями относительно безопасности при эксплуатации и монтаже.

Важно! Основной недостаток электрических котлов — это высокая цена на электроэнергию. Вследствие этого такое оборудование, как правило, используется для обеспечения периодического отопления, например, гаража или дачи.

• Жидкотопливные. Конструкция таких котлов не отличается большой сложностью. Однако тонкости и стоимость форсунок, которые подают топливо в камеру сгорания, заставят любого хорошенько подумать, прежде чем приступать к изготовлению отопительного прибора, работающего на дизеле или мазуте.
• Твердотопливные. Представители этого вида отопительного оборудования оптимально подходят как для частных домов, так и для разных объектов промышленного или коммерческого сектора. Универсальность в применении и высокий КПД обеспечивают таким котлам наиболее высокий спрос на рынке.

Важно! По принципу действия твердотопливные котлы делятся на пиролизные, дровяные, пеллетные и длительного горения. Наиболее популярными для изготовления своими руками являются котлы длительного горения, в то время как пеллетные и пиролизные из-за высокой стоимости отдельных элементов используются значительно реже.

От чего зависит конструктивное исполнение?

На то, какой именно будет конструкция отопительного котла, могут влиять некоторые условия:

• Вид топлива.
• Доступность и стоимость материалов.
• Способ циркуляции теплоносителя.

Материалы для сборки:

• Наибольшую долговечность показывает нержавеющая жаростойкая сталь. Впрочем, как раз она имеет самую высокую стоимость, а ее обработка является достаточно сложной задачей, с которой не выйдет справиться не имея специальной аппаратуры. То же можно сказать и о чугуне, который, впрочем, стоит значительно дешевле нержавейки.

Важно! Традиционно для изготовления отопительных котлов используется листовая сталь толщиной от 4 мм — данный вариант сравнительно легок в обработке и главное — долговечен и вполне надежен.

• Для обеспечения естественной циркуляции теплоносителя требуется использовать контуры отопления и связующую арматуру крупного диаметра, а накопительную емкость располагать на высоте. Когда такой возможности нет, то придется использовать циркуляционный насос — он даст возможность уменьшить диаметр труб. Впрочем, насосная система отопительного котла является энергозависимой, что следует учитывать при выборе конструкции аппарата, а также его функциональных возможностей.

Важно! Патрубки, которыми будет оборудован ваш котел, должны иметь диаметр, как минимум, 32 мм — для изготовления можно использовать толстостенную трубу из стали. Контур отопления нужно делать из оцинкованной стали, не забывая о герметизации резьбовых соединений.

Особенности конструкции твердотопливных котлов

Наиболее дешевым вариантом для того, чтобы сделать котел отопления своими руками, является дровяной котел. Конструктивно такой прибор представляет собой две емкости, которые помещены одна в другую. Внутренняя выполняет роль топки, а внешняя — функцию нагревательного бака.

Важно! Конструкция дровяного котла достаточно проста, а работать он сможет не только с дровами, но и с некоторыми другими видами твердого топлива.

В конструкцию дровяного котла входит следующее:

• Стальная топка (с дверцей).
• Колосники топки.
• Зольник (с дверцей).
• Дымоход.
• Сажесборник.
• Входной и выходной патрубки.
• Шиберная задвижка.
• Чугунная крышка.
• Ножки.

Важно! Основным минусом деревянного котла является низкий КПД, то есть слишком большой расход топлива или постоянная нехватка тепла в доме.

Конструктивные особенности пиролизных котлов

Пиролизные котлы более дорогие в изготовлении, они обладают двумя камерами сгорания — для пиролизного газа и для топлива, а некоторые их элементы и сами по себе стоят недешево. Тем не менее, данное оборудование пользуется немалым спросом ввиду его экономичности — оно окупается полностью всего за 3-4 сезона.

Классическая схема пиролизного вида котла включает следующее:

• Камера сжигания с форсункой.
• Газифицирующая камера.
• Дымоходная система.
• Система подачи воздуха.
• Водный теплообменник.
• Загрузочная камера.
• Датчики давления и температуры.
• Система циркуляции теплоносителя.
• Регуляторный клапан

Конструктивные особенности пеллетных котлов

Пеллетные котлы были изобретены в окончании XX столетия. Функционируют они на прессованных опилках, а их главный принцип действия заключается в передаче тепла от газа, выделяемого от сгорания последних, который и нагревает теплоноситель в теплообменнике.

Конструкция пеллетного котла включает следующее:

• Корпус.
• Теплообменник с водяным контуром.
• Топочная камера с воздушным окном и дверцей очистки.
• Теплоизоляционная прокладка.
• Дымоуловитель.
• Автоматика управления и контроля.

Важно! В котлах пеллетного типа лучше всего использовать теплообменники из чугуна: они обладают более высоким показателем теплоотдачи и не подвержены коррозии.

Изготовление электрического котла

Сделать котел отопления своими руками — задача ответственная. Главным элементом электрического отопительного прибора является термоэлектрический нагреватель (ТЭН), который необходим для преобразования электроэнергии в тепло.

Важно! Корпус такого агрегата может быть изготовлен из любого материала, а узлы, которые нужны для его работы — датчики, регуляторы, можно приобрести в любом специализированном магазине.

Конструкция электрического котла состоит из следующих элементов:

• Расширительный бачок.
• Предохранительный клапан.
• Циркуляционный насос.
• Фильтрационный узел.

Теплоноситель в системе способен циркулировать как естественным образом, для чего нужно предусмотреть перепад высоты между баком и радиаторами котла, так и принудительным, при помощи насоса. Самый простой вариант электрического котла — установка ТЭНа в систему отопления. Если подобная конструкция не подходит, то можно сделать электрокотел со съемным патрубком — это позволит оперативно добраться до ТЭНа при необходимости замены или ремонта.

Наиболее оптимальным решением для обогрева, к примеру, небольшого коттеджа является отдельно расположенный небольшой электрический котел. Труба такого агрегата будет иметь диаметр примерно 220 мм, а длина корпуса — не более полуметра, что дает возможность установить его практически где угодно (разумеется, с учетом правил безопасности).

Важно! Корпус электрического котла должен быть герметичным. Он оборудуется отверстием для поступления прогретого теплоносителя в отопительную систему и патрубком для подачи уже остывшей воды обратно.

Альтернативные варианты для самостоятельного конструирования

Помимо электрических и твердотопливных котлов, для самостоятельного изготовления также подходит целый ряд других альтернативных отопительных приборов, например:

1. Индукционные — представляют собой трансформаторы, которые состоят из первичной и вторичной обмотки. В котле такого типа электроэнергии на внешней обмотке преобразовывается в вихревый ток, а созданной магнитное поле передается на внутреннюю, которая передает энергию теплоносителю.
2. Конденсационные — сохраняют тепловую энергию конденсата, благодаря чему считаются более эффективными, чем твердотопливные и газовые. Конденсация пара в теплообменнике происходит со специальной конструкцией, которая обеспечивает таким котлам примерно 20% преимущество по КПД в сравнении с традиционным газовым оборудованием.
3. Жидкотопливные — испаряют отработку, а затем сжигают ее пары. Получаемая таким образом энергия отправляется на теплообменник, который нагревает тепловой агент системы отопления. Такое оборудование имеет два существенных недостатка: большое количество выделений в атмосферу и низкий КПД.
4. Комбинированные — универсальное в применении оборудование. Но для его самостоятельного конструирования потребуется сноровка, а также отличные знания принципов работы различных видов отопительного оборудования. Отдельные элементы таких приборов могут стоит достаточно дорого, но в целом комбинированные виды котлов могут окупиться всего за 5-6 сезонов.

Важно! При изготовлении отопительного агрегата любого типа необходимо руководствоваться всеми требованиями правил безопасности и действующих стандартов в отношении выбранной вами категории оборудования.

От автора: здравствуйте, друзья! Изучая проектное строительство и создавая дом мечты, стараешься предусмотреть все, начиная от вентиляции, подбора качественных материалов, утепления внешних стен до установки радиаторов и отопительной системы. Как самостоятельно разобраться в этом потоке информации и не ошибиться?

Поставив четко задачу, легко справиться с каждым из пунктов технического проекта. Сегодня раскроем секрет, как подобрать для частного дома отопительную систему и как сделать своими руками, имея рекомендации и инструкции.

Сразу отметим, что схема работы котлов универсальна - при сгорании топлива выделяется тепловая энергия, которая передается в отопительную систему дома. Разница только в конструкции, опыте и знаниях, затраченной энергии и, конечно же, в финансовых возможностях.

Виды отопительных котлов

Перед тем как приступить к практической работе и поиску необходимых чертежей, требуется определиться с видом отопительной системы, достоинствами и недостатками теплового носителя.

Газовый котел

Быстро и эффективно обогревает дом, но имеет ряд серьезных правил по установке и эксплуатации. Выполнить своими руками данный вид котла достаточно сложно, не имея опыта и знаний. Кроме того, монтаж сопряжен с параллельной установкой дополнительной вентиляции по всему дому.

Наибольшая сложность связана с тем, что домовладельцу нужно обязательно получить разрешение от газовой службы, предоставить техпроект, доказать безопасность конструкции и провести опрессовку котла. Насколько эти усилия оправданны, решать домовладельцу.

Источник: mynovostroika.ru

Совет: если отопительную систему принято устанавливать в подвальном помещении, то газовые котлы категорически нельзя там размещать, так как есть опасность взрыва.

Электрический котел

Идеальный вариант для дачного домика, где не требуется регулярная эксплуатация. Дорогая электроэнергия, скачки напряжения и возможные перегревы - все это делает данный вид непрактичным и очень затратным. Купив готовую конструкцию, можно существенно сэкономить на элементах, но при скачках напряжения мощность и эффективность теплоносителя сильно падает.

Источник: x-teplo.ru

Соорудить самостоятельно данный вид несложно. По своей сути, это бак со вмонтированным ТЭНом (трубчатым электронагревателем) и двумя выходящими патрубками, соединенными с контурами обратки и подачи. Конструкция достаточно простая, так как не требует установки камеры сгорания, дымохода и т.д.

Котел с жидким топливом

Вполне реально сделать своими руками при наличии чертежа и опытного советчика, но вновь все упирается в цену и удобство эксплуатации.

Источник: x-teplo.ru

Стоимость топлива и постоянный контроль за форсунками горелки, необходимость отдельного от жилого дома помещения, протягивание и утепление труб, подготовка места для хранения топлива согласно правилам пожарной безопасности - все это может создать серьезные сложности при эксплуатации.

Паровой котел

Схема работы парового котла построена на использовании тепловой энергии пара. При сгорании топлива в котле образуется тепло, вода преобразовывается в пар, поступает на водогрейный участок и магистраль отопления. Если говорить точнее, то в верхнюю часть котла нагнетается вода с помощью насоса, через трубы она поступает в подъемный трубопровод и коллекторы. В зоне горения топлива происходит нагревание жидкости. Если вы помните уроки физики, то здесь задействованы правила функционирования сообщающихся сосудов.

Система парового котла может быть одно- и двухконтурной - в первом случае система подходит только для отопления, во втором обеспечит вас горячим водоснабжением.

Источник: mynovostroika.ru

Отопительная система парового котла состоит из нескольких элементов: , магистрали, стояков и водогрейного устройства. Как самому сварить паровой котел, какие материалы и инструменты понадобятся для работы?

Нам потребуются:

• трубы из нержавеющей стали диаметром 100–120 мм, 10 мм и 30 мм;
• лист из нержавеющей стали;
• асбест;
• предохранительный клапан и приборы для контроля измерений;
• инструмент для механической обработки;
• сварочный аппарат.

Главным конструктивным элементом считается барабан, так как к нему подсоединяются приборы контроля измерений и трубы водяного контура. Последовательность работ такова.

1. Делаем из трубы диаметром 100–120 мм корпус. Обращаем внимание на толщину стенок, она должна быть не меньше 3 мм.
2. Готовим 12 дымогарных труб длиною по 100 мм и жировую трубку 110 мм.
3. Изготавливаем из нержавейки внутренние перегородки и проделываем в них отверстия для дымогарных труб. Крепим с помощью сварки трубки, а к корпусу привариваем клапан и коллектор.
4. С помощью асбеста выполняем теплоизоляцию и оснащаем агрегат спецприборами по контролю измерений.
5. Проводим испытания на целостность конструкции и рабочие показатели.

Исходя из опыта, можно сказать, что принцип парового котла везде идентичен, но с дополнениями и усовершенствованиями вы можете увидеть многочисленные варианты в интернете.

Котел на твердом топливе

Наиболее распространенный, доступный и легкий в создании вариант котла для дома. Дрова, уголь, антрацит, пеллетты - можно подобрать наиболее приемлемый вариант для семейного бюджета.

Пиролизные котлы длительного горения

Одним из распространенных твердотопливных видов считается пиролизный котел, адаптированный под сжигание дров, брикетов, угля и сохранение температурного режима в пределах 12 часов. Благодаря дополнительной помощи электроэнергии и продуманной системе вентиляции такой котел эффективно обеспечивает равномерный обогрев дома.

Принцип работы: дрова загружаются в камеру, поджигаются и герметично закрывают заслонку. Во время горения и тления происходит образование азота, углерода и водорода. Выделяясь, они поступают в спецотсек, где выгорают и выделяют тепло для нагревания водяного контура и всей отопительной системы дома.

Отметим, что готовые пиролизные котлы - дорогостоящее удовольствие, но они более функциональны по сравнению с «классической» моделью твердотопливного котла. Поэтому неудивительно, что опытные мастера давно научились делать их аналоги самостоятельно.

Источник: cotlix.com

Какие инструменты и материалы потребуются для работы? Прежде всего, болгарка, сварочный аппарат, плюс расходные материалы: лист металла (толщина не меньше 4 мм), металлические трубы с диаметром 300 мм, 60 мм и 100 мм и толщиной стенки не меньше 3 мм. Этого должно хватить для создания элементов конструкции: колосника, дымососа, теплообменника (водяного типа), камеры загрузки дров и сгорания летучих газов.

Самодельные чертежи с полными расчетами и детальными инструкциями по созданию котлов содержатся не только в столах специалистов, но и на многочисленных сайтах. Предлагаем познакомиться с чертежом и 3D-схемой пиролизного котла, согласно предложенной инструкции.

Источник: mynovostroika.ru

Или приобрести уже готовый к использованию пиролизный котел:

Пеллетный тип котла

Данный тип относится также к твердотопливным котлам. В отличие от предыдущей модели, он автоматизирован и более удобен в эксплуатации. Нагревание системы происходит за счет гранулированной древесины - пеллет.

Можно ли его выполнить самостоятельно? Несмотря на трудоемкость и необходимость в электрическом оборудовании - электрическом двигателе для обеспечения работы шнека, или бункерной заслонке - пеллетный котел можно сделать собственноручно.

Важно: поскольку пеллеты - материал сыпучий, подача в камеру осуществляется автоматически с помощью шнека или спецбункера.

Какой из вариантов более выгоден и удобен, решать вам. В любом случае, перед установкой внимательно ознакомьтесь с инструкциями и рекомендациями специалистов.

Классический твердотопливный котел

Рассмотрим, как правильно сделать наиболее востребованный на рынке вариант твердотопливных котлов для коттеджей и дач. Прежде всего, нам понадобится сварочный аппарат, болгарка, газовый резак, молоток и рулетка.

Для конструкции: бесшовные трубы диаметром 425 мм, 100 мм и 25 мм, металлический лист (толщина 4 мм), петли, уголок 25 мм, сгон диаметром 25 мм - 2 штуки, арматура с диаметром 8 мм.

Следующий шаг - это создание проекта по учебникам или поиск чертежей и видео-рекомендаций в интернете.

Изготовление корпуса

Приступаем к изготовлению деталей. Из трубы наибольшего размера изготавливаем корпус котла, отрезаем нужный кусок. Для среднего по объему агрегата нам нужна длина 1–1,2 метра.

Главной частью, сердцем любой системы отопления является котел . Многообразие их видов и конструкций способно поразить всякое воображение. И, надо отдать должное, многие современные котлы являются и экономичными, и эффективными устройствами. Они имеют тонкие регулировки, снабжены автоматикой и могут работать без участия человека. Некоторые модели даже могут отправить СМС хозяину и «доложить» о тепловой обстановке в доме, а хозяин по мобильному телефону или через интернет-соединение может заказать нужную температуру к своему приезду. Но бывают случаи, когда выгодно сделать котел на отопление своими руками. Например, для отопления дачного домика или .

Интернет буквально перегружен различной информацией по самостоятельному изготовлению котлов отопления. Применяются совершенно неожиданные комплектующие, которые никак не задумывались ранее быть частью котла; некоторые технические решения могут поспорить с изобретениями конструкторских бюро; КПД некоторых котлов не уступают лучшим котлам именитых производителей. Но к сожалению, в интернете и немало «мусорной» информации, которая не может ничем помочь, а в некоторых случаях способна и навредить. Авторы некоторых обзоров хвастливо заявляют, что нет ничего проще, чем самостоятельно изготовить котел отопления, хотя на самом деле это непростая задача. Цель этой статьи разобраться, какие именно котлы отопления достойны того, чтобы сделать их самостоятельно и каковы особенности технологического процесса их изготовления.

Виды котлов отопления и возможность их самостоятельного изготовления

Задача котла отопления – нагреть при помощи какого-либо топлива теплоноситель и передать его в систему отопления, которая уже распределяет тепло потребителям. Именно по виду применяемого топлива котлы делятся на несколько больших классов. Рассмотрим эти классы и сразу определим целесообразность самостоятельного их изготовления.

• – в настоящее время - это наиболее экономически выгодный вид топлива. Современные газовые котлы имеют высокий КПД, легко управляются, работают без вмешательства человека. Самостоятельное изготовление газовых котлов возможно , но категорически не рекомендуется. Во-первых, из-за того, что газ – это опасный вид топлива и любое несанкционированное вмешательство может привести к печальным последствиям, а, во-вторых, никакая газоснабжающая организация не даст разрешения на эксплуатацию самодельного газового котла. И правильно сделает.

• применяются там, где нет газификации и других видов топлива. Эти котлы имеют очень высокий КПД , они легко поддаются автоматизации, но их применение связано с определенными трудностями по хранению больших количеств топлива: солярки или мазута. Самостоятельное изготовление жидкотопливных котлов запрещено, никакой пожарный инспектор не поставит свою подпись при сдаче дома в эксплуатацию, если он будет оборудован не сертифицированным оборудованием. Да и, наверное, мало кто захочет жить на пороховой бочке.

• имеют явное преимущество перед всеми остальными в простоте своей конструкции, малым габаритным размерам, удобству управления. Эти котлы сравнительно просто сделать самостоятельно. Но все эти преимущества нивелируются высокими ценами на электроэнергию. К сожалению, отопление электричеством экономически невыгодно. Оно и понятно, ведь значительную часть электроэнергии получают путем сжигания углеводородного топлива. Еще одним существенным ограничением является то, что не всегда электроснабжающие организации дадут разрешение на выделение большой мощности.

Единственная помеха для широкого внедрения электрических котлов — высокие цены на электроэнергию

• , несмотря на заверения скептиков об их скором уходе на второй план, продолжают успешно работать и поныне. Мало того – они испытывают настоящее второе рождение. В качестве топлива в них используются дрова, каменный уголь, торфяные брикеты, горючие сланцы и другие виды твердого топлива. Очень интересны котлы, которые используют особый род топлива –пеллеты , изготавливаемые из отходов древесины. Эти котлы поддаются автоматизации, имеют высокий КПД , но производство и логистика пеллет пока находится на зачаточном уровне. Для самостоятельного изготовления более всего подходят именно твердотопливные котлы, поэтому будем рассматривать именно их. Но особого внимания достойны одни из представителей твердотопливных котлов – пиролизные .

Твердотопливным котлам еще рано отправляться «на свалку истории»

Твердотопливные пиролизные котлы отопления

Классический твердотопливный котел представляет собой емкость определенного объема , выполненная из металла: стали или чугуна. В ней происходит сгорание твердого топлива, при этом выделяется тепловая энергия, передаваемая теплоносителю при помощи теплообменников. При этом в камеру сгорания постоянно подается наружный воздух для поддержания горения топлива. Если прикрывать подачу воздуха, то процесс горения замедлится, а если открыть, то оно будет идти быстрее именно так регулируют мощность классических твердотопливных котлов.

Существуют котлы, приспособленные только для определенного вида топлива: дрова, уголь, пеллеты , - но есть модели, которые работают на любом топливе. Твердотопливные котлы могут быть как с естественной тягой, так и с принудительной. КПД хорошо спроектированного и выполненного классического твердотопливного котла может достигать 71-79%. Преимуществами таких котлов являются:

• Доступность и низкая цена на топливо.
• Возможность использовать несколько видов топлива.
• Способность сжигать отходы деревообрабатывающего производства и сельскохозяйственной переработки.
• Полная автономность работы, независимость от электроэнергии.

Однако классические твердотопливные котлы обладают и рядом недостатков, с которыми невозможно не считаться:

• На одной загрузке топлива котлы работают не более 4-6 часов.
• Необходимость хранения больших запасов топлива требует дополнительных площадей.
• Загрузка в основном происходит в ручном режиме.
• Классические твердотопливные котлы требуют постоянной очистки от продуктов сгорания.
• Процесс с горания обладает инерционностью, его трудно контролировать.

В категории твердотопливных котлов стоит выделить в отдельную группу так называемые , работа которых происходит за счет раздельного сгорания топлива и выходящих из него продуктов распада – пиролизных газов. Рассмотрим работу такого котла на примере.

Топливо (это чаще всего дрова) через верхнюю загрузочную дверку загружают в газифицирующую камеру. Дроссель дымохода полностью открывают и дрова поджигают. При этом включают вентилятор, который подает в камеру воздух. Естественно, дрова начинают гореть как в обычном твердотопливном котле.

После того как дрова разгорелись, закрывают верхнюю дверку и перекрывают дроссель дымохода. Воздух продолжает поступать к топливу, но в ограниченном количестве, поэтому дрова начинают т леть при температуре от 200 до 800 °C. При этих условиях происходит реакция пиролиза: разложения древесины на твердую часть в виде угля и легкую — пиролизных газов, которые через форсунку подаются в камеру сжигания. Туда же подается через канал подачи вторичного воздуха подогретая смесь. В условиях высоких температур пиролизные газы воспламеняются и окисляются подаваемым воздухом. Температура их сгорания при этом составляет около 1100 °C.

Раскаленные газы проходят через множественные дымовые каналы, которые находятся в среде теплоносителя системы отопления – воде. Происходит передача тепловой энергии. Высокая температура в камере сжигания поддерживает процесс пиролиза в газифицирующей камере. Если необходимо доложить дрова в газифицирующую камеру, то для этого полностью открывают дроссель дымохода, выжидают несколько минут, чтобы камера проветрилась от пиролизных газов и начался обычный процесс горения. После этого открывают дверцу, докладывают дрова, закрывают дверцу изаслонку (дроссель) дымохода. Процесс пиролиза и дожигания газов в нижней камере возобновляется.

Внимание: В котлах с нагнетанием первичного и вторичного воздуха открывать дверцу загрузки можно только после открытия заслонки дымохода и паузы. В ином случае, при открытии дверцы пиролизные газы, скопившиеся в камере газификации, могут воспламениться. Этого недостатка лишены пиролизные котлы не с нагнетанием воздуха, а с дымососом, где в камерах создается разрежение.

Пиролизные котлы отопления обладают следующими преимуществами:

• В пиролизных котлах происходит полное сгорание топлива, что позволяет гораздо реже очищать зольник и высокотемпературные газоходы.

• Горением пиролизных газов можно легко управлять, что позволяет сделать управление котлом автоматизированных.
• Процесс горения в газифицируемой камере управляемый при помощи подачи первичного воздуха. Горение замедленное, а это позволяет на одной закладке дров работать от 5-7 часов до нескольких суток (у котлов верхнего горения).
• В пиролизных котлах можно сжигать крупные не колотые дрова.
• В качестве топлива могут быть использованы древесные отходы, обрезки фанеры, ДСП , ДВП , МДФ .
• Пиролизные котлы в 3 раза меньше выбрасывают в атмосферу вредных веществ.

Недостатки пиролизных котлов:

• Для работы вентилятора или дымососа необходима электроэнергия, поэтому следует озаботиться оснащением котла мощным источником бесперебойного питания.
• При влажности топлива более 20% резко падает КПД котла.
• В случае малых нагрузок возможны перепады в работе котла, что сказывается на отложении дегтя в газоходных каналах. Для постоянной нагрузки котла может потребоваться теплоаккумулятор – для запасания тепловой энергии.

• Чтобы в газоходах котла не выпадал конденсат, необходимо поддерживать температуру обратки не менее 60 °C. Конденсат приводит к ускоренной низкотемпературной коррозии котла.
• Невозможность организации автоматической подачи топлива.
• Пиролизные котлы очень материалоемкие, поэтому стоят в 1,5-2 раза выше, чем классические твердотопливные.

Так как в пиролизных котлах происходит высокотемпературное горение (1100-1200 °C), то нижнюю часть камеры газификации и всю камеру сжигания, включая и дверцу, нужно особым образом защитить при помощи футеровки – специальной жаропрочной облицовки. Учитывая высокие температуры, футеровка делается либо шамотным кирпичом, либо специальными жаростойкими муллитокорундовыми бетонами. Какие функции выполняет футеровка:

• Защита металлических поверхностей камер котла от воздействия высоких температур, что предотвращает металл от прогорания.
• Для успешного течения реакции выделения газов и горения пиролизных газов необходим определенный температурный режим. При контакте пламени с охлаждаемым металлом может пойти обильное выделение конденсата, а футеровка позволяет удерживать температуру реакции постоянной.

Цены на модельный ряд отопительных котлов

Отопительные котлы

Котел на отопление своими руками

Прежде чем начинать изготовление пиролизного котла, необходимо точно определиться с его размерами, которые во многом зависят от необходимой мощности. Недостаточная мощность котла не позволит компенсировать все теплопотери, а избыточная потребует сброса излишков в теплоаккумулятор .

Обычно при расчетах принимают, что для отопления 10 м 2 площади жилья требуется 1 киловатт мощности котла. Допустим, требуется отопить 250 м2 площади загородного дома. Получается, что котел должен иметь мощность не менее 25 КВт. В следующих рисунках приведены чертеж котла и таблица соответствия размеров — мощности котла.

Необходимый инструмент и материалы для изготовления котла

Для изготовления пиролизного котла понадобится следующий инструмент:

• Электродрель с набором сверел по металлу разного диаметра.
• Углошлифовальная машина (болгарка) под круг диаметром 230 мм.
• Углошлифовальная машина под круг 125 мм.
• Для проделывания отверстий большого диаметра желателен газовый резак или (что идеально) плазморез . Если их нет, то при определенном навыке это можно сделать болгаркой.

• Стандартный набор слесарного инструмента: молоток, зубила, напильники, струбцины и другое.

Материалы для изготовления котла:

• Для изготовления газифицирующей камеры и камеры сжигания лучше использовать листовую сталь 5 мм, а для внешней обшивки 4 мм. Всего понадобится примерно 7-10 м2 листа, в зависимости от конкретной модели. В крайнем случае можно обойтись для всего котла листом 4 мм.
• Труба диаметром 57 мм толщиной стенки 3,5 мм для теплообменников – 8— 10 м .
• Труба диаметром 159 мм с толщиной стенки 4,5 мм для борова (горизонтального выхода из котла) – 0,5 м .
• Шамотный огнеупорный кирпич ША -8 – 15-25 шт.

• Труба диаметром 32 мм с толщиной стенки 4,5 мм – 2 м .
• Профильная труба 60*30*2 мм – 2 м .
• Профильная труба 80*40*2 мм – 2 м .
• Полоса стальная 30*4 мм – 2 м .
• Электроды – 5-6 пачек.
• Круги отрезные 230 мм – 10 шт.
• Круги отрезные 125 мм – 10 шт.
• Круги шлифовальные 125 мм – 5 шт.
• Вентилятор центробежный дутьевой .

• Датчик температуры.

Приведенный перечень весьма приблизителен и не является точной инструкцией для исполнения. Все должно закупаться на основе индивидуальных расчетов . Н аверняка что-то придется докупать, а что-то останется в излишках.

Изготовление пиролизного котла

Лучше всего составить оптимальный план раскроя стального листа на заготовки заранее, по уже имеющимся чертежам и нарубить его на прямоугольные заготовки сразу при закупке на металлобазе . Эта услуга, конечно, стоит денег, но дает преимущества во времени и качестве. Болгаркой такой ровный срез, как при рубке, сделать практически невозможно. Стандартные размеры стального горячекатанного листа толщиной 3-5 мм составляют 1,5*6 м .

Отметим основные этапы изготовления пиролизного котла:

• После раскроя заготовок можно начинать изготавливать внутреннюю часть котла, а именно сваривать камеры: газифицирующую и сжигания. Монтаж лучше делать из двух половинок.

• После того как будет сварен каркас камер, можно приварить заднюю стенку и воздуховоды в камере газификации. На фотографии они сделаны из швеллера, но это совершенно необязательно, достаточно профильной трубы 60*30*2 мм, в которой предварительно насверлить отверстий диаметром 10 мм. Обратите внимание на вырез в задней стенке под дымоходный канал.

• В камеру сжигания выводится трубка подачи вторичного воздуха, которая связана с фасадом котла при помощи профильной трубы 20*20 мм.

• Настало время готовить теплообменник. Для этого в заготовленной пластине по разметке выжигаются газовым резаком отверстия под газоходные трубы диаметром 57 см. При отсутствии резака можно прожечь большим током электродом, но этот способ хуже.

• Нарезаются трубы теплообменника, насаживаются на опорные пластины, . После проверки размеров, все стыки обвариваются. Теплообменник готов.

• На свое штатное место приваривается теплообменник. На этом же этапе изготавливается и монтируется дроссельная заслонка дымохода.

• Приваривается передняя стенка камер котла, предварительно в ней делаются отверстия для трубок подачи первичного и вторичного воздуха.

• В месте дроссельной заслонки и выхода газохода приваривается задняя крышка и боров.

• Внутренняя часть котла собрана. Теперь необходимо тщательно зачистить сварные швы шлифовальным диском и проверить их качество.
• В качестве внешней обшивки котла применяется листовая сталь 4 мм. Для ее крепления на корпус котла навариваются отрезки уголка №25.

• На предварительно размеченном и раскроенном листе обшивки делают сквозные отверстия диаметром 10-12 мм в месте расположения уголков.

• Все отверстия обвариваются, чтобы лист обшивки надежно скрепился с основанием.

• Подобным образом обшиваются все стороны котла кроме верхней крышки. Все стыки тщательно провариваются и зачищаются.

• Настало время проверки герметичности всех сварных швов. Для этого все отверстия входа, выхода и слива теплоносителя заглушаются и котел наполняется водой через верхнюю крышку. Проверяется отсутствие течей. Если течь обнаружена, то это место помечается мелом для дальнейшего исправления.

• Для ревизии дымоходов делается туннель для верхней крышки, изолированный от водяной рубашки котла и только потом заваривается верхняя часть котла.

• Регулировку воздушных заслонок делают при помощи резьбовых шпилек.

• Все воздушные отверстия закрывают общим кожухом, из которого выводят общий воздуховод из профильной трубы.

• Изготавливают и навешивают дверцы для камер котла. В качестве футеровки дверцы можно применять либо чугунные пластины, либо шамотный кирпич. Уплотнение делают керамическим шнуром.

• Футеровку нижней части камеры газификации до воздуховодов делают из шамотного кирпича. Для этого кирпич пилят при помощи болгарки с камнерезным диском. Доводят кирпич до нужного размера вручную на шлифовальном камне.

• От геометрических размеров щели в нижней части камеры газификации зависит генерируемая мощность пиролизного котла. Поэтому при изготовлении камней футеровки надо принимать во внимание приведенные в таблице размеры, чтобы мощность котла соответствовала проектной.

• На профильную трубу главного воздуховода приваривается фланец, а затем крепится центробежный вентилятор.

• Шамотным кирпичом делают футеровку камеры сжигания.

• Для улучшения теплопередачи котла рекомендуется помещать в каналы газохода теплообменника так называемые завихрители (турбулизаторы ), которые, во-первых, замедляют движение раскаленных газов и тем самым улучшают теплопередачу, а, во-вторых, служат для очистки труб газохода от от ложений.

• Для прочистки завихрители прикрепляют к коромыслу, которое связано с рычагом, выведенным наружу. Покачивая рычаг можно быстро прочистить каналы.

• Перед запуском котла следует проверить его герметичность и опрессовать его давлением в 4 бар. Для этого заглушаются все отверстия в котле, кроме подачи и обратки системы отопления. Котел наполняется водой полностью и к нему подключается опрессовщик.

• Опрессовщиком давление доводится до 3 бар. Если давление сразу падает, значит, где-то есть течь , которую надо обнаружить и устранить. Если же давление в течение получаса не меняется, то можно считать, что котел герметичный и его можно интегрировать в систему отопления.
• Для обеспечения безаварийной работы котла, на трубе подачи в систему отопления через резьбовой штуцер монтируется группа безопасности котла, которая включает аварийный клапан , автоматический воздухоотводчик и манометр. При возникновении нештатных ситуаций, клапан, настроенный на давление 3 бар, сбросит избыточное давление.

• Пиролизный котел желательно оснастить блоком автоматики, который при помощи термодатчиков будет отслеживать режим работы котла и в случае необходимости производить его остановку и запуск. О том, как реализовано автоматическое управление в котлах, показано в видео.

Видео: Автоматика для пиролизного котла

Ввод пиролизного котла в эксплуатацию

Перед тем как производить первый запуск к отла, необходимо его соединить с и наполнить водой. Пустой котел запускать категорически запрещено – это приведет к перегреву. Помимо этого на каждом котле должен быть термометр, контролирующий температуру теплоносителя, который вкручивается в специально отведенное для этого место. Во всех проектах котлов обязательно предусмотрены отверстия для термометра, а также термодатчиков.

• Вентилятор через выключатель соединяется с питающей сетью, проверяется его работа. Все воздушные заслонки ставятся в среднее положение.
• На дно камеры газификации кладется бумага, чтобы она выглядывала из-под форсунки в камеру сжигания, а на нее уже укладываются дрова. Первая загрузка дров не должна быть большой, достаточно нескольких небольших поленьев. Дверь камеры газификации плотно закрывается.
• Полностью открывается дроссельная заслонка дымохода камеры газификации, включается вентилятор и поджигается бумага.
• Когда горение дров станет уверенным, через несколько минут, закрывается дроссельная заслонка дымохода. Дрова должны перейти в режим медленного горения (тления), которое сопровождается выделением пиролизных газов. Через нижнюю дверцу камеры сжигания производится контроль зажигания факела горения пиролизных газов. Если он не загорелся, надо попробовать уменьшить подачу воздуха в камеру газификации и увеличить в камеру сжигания.
• После загорания пламени, заслонками регулируется его интенсивность и цвет. Бело-желтый цвет пламени говорит о правильной настройке котла.

• Дверца отсека сжигания закрывается и засекается время, в течение которого котел доведет воду до кипения. По термометру контролируют повышение температуры. Как только , вода достигнет 100 °C – вентилятор отключают. Факел в камере сжигания должен погаснуть. Температура воды после этого должна снижаться.
• При открытии дроссельной заслонки дымохода пламя в камере сжигания тоже должно погаснуть.

Заключение

• Пиролизные котлы длительного горения являются сложными устройствами, поэтому их самостоятельное изготовление должно производиться только по чертежам тех , которые уже показали себя в эксплуатации.
• Самостоятельное изготовление требует неукоснительного соблюдения технологии с проверкой каждого этапа.
• Пиролизные котлы очень материалоемкие, даже на их самостоятельное изготовление уходит очень много дорогостоящего металла. Окупятся они только тогда, когда будут находиться в постоянном пользовании в течение нескольких сезонов.

Видео: Изготовление пиролизного котла для отопления дома

В нашей стране довольно много частных домов, отапливаемых при помощи угля и дров. Классическая печь и твердотопливные котлы мало отличаются друг от друга. Примерно одинаков и их коэффициент полезного действия. Устройство отопительного котла достаточно простое, что позволяет изготовить его в домашней мастерской из доступных материалов с использованием непрофессионального инструмента.

Болеет того в конструкцию оборудования, используемого для обогрева и приготовления пищи можно внести ряд усовершенствований. Эти изменения позволят повысить его эффективность, что приведет к снижению затрат на эти цели. На сайте можно найти множество описаний с видео и фото, иллюстрирующими процесс изготовления котла во всех подробностях.

Такое руководство позволяет наглядно увидеть и представить себе все этапы работы. Подробная письменная инструкция по технологии производства отопительных приборов своими руками хорошо дополняет описательную часть проекта.

Особенности конструкции твердотопливного котла

Это оборудование имеет много общего с обычной печью, но имеет и ряд отличий, касающихся способов отдачи тепла помещению. Классическое устройство котла отопления состоит из перечисленных ниже элементов:

1. бункер для сжигания твердого топлива, оборудованный колосниками для подачи необходимого количества воздуха;
2. емкость для воды, которая является теплоносителем в системе отопления или трубчатый теплообменник;
3. дымоход для создания необходимой тяги и отвода продуктов сгорания;
4. система дроссельных заслонок для регулирования воздушной тяги и перекрытия каналов после полного угасания огня в печи.

Для обеспечения равномерного температурного режима в жилых помещениях система отопления снабжается водяным аккумулятором тепла. Он представляет собой емкость расчетного размера, установленную в верхней части котла и накапливающую тепловую энергию во время активной топки. После прекращения этого процесса жидкость циркулирует в системе и подогревает воздух.

Дополнительный бак, из нержавеющей стали, установленный над аккумулятором тепла, является источником горячей воды для бытовых нужд. Он не является обязательным элементом системы отопления и служит созданию более комфортных условий для проживания в загородном доме или на даче.

Перед началом работ следует составить точные чертежи котла отопления и составляющих его частей. Можно найти типовые устройства в специальной литературе, в периодических изданиях либо в интернете. Однако для более рационально использования жилой площади оптимальна разработка индивидуального проекта отопительного оборудования, что работает на твердом топливе. Для облегчения жизни своим хозяевам созданы .

Материалы и инструменты

Для самостоятельного изготовления котла твердотопливного нам потребуются:

1. лист стальной толщиной не менее 5 мм;
2. уголок металлический;
3. колосниковая решетка чугунная;
4. трубы стальные водопроводные разного диаметра;
5. дверцы для топочного и зольного бункера;
6. дроссельные заслонки печные;
7. лист нержавеющей стали для изготовления аккумулятора тепла и емкости для бытовых нужд;
8. просеянный речной или карьерный песок.

Закупить все необходимые материалы можно в специализированных компаниях, которые занимаются продажей металлопроката. Как правило, отпускные цены в них напрямую зависят от объемов. Разовое приобретение всего необходимого по списку позволит экономить средства семейного бюджета.

Внимательно изучив чертеж котла отопления, приходишь к выводу, что при его изготовлении потребуется проведение сварочных работ. Соответственно список необходимого инструмента будет выглядеть следующим образом:

1. аппарат сварочный инверторного типа или любой иной пригодный для использования в домашних условиях;
2. угловая отрезная машинка достаточно большой мощности, в обиходе этот электроинструмент носит название болгарки;
3. пассатижи и щипцы;
4. дрель электрическая с набором сверл;
5. измерительные приборы: рулетка, угольники и строительный уровень.

Само собой подразумевается, что мастер должен владеть необходимыми навыками проведения сварочных работ. Кроме того, потребуется опыт работы с металлорежущим инструментом и наличие необходимого защитного снаряжения для глаз и кожи рук и лица.

Домашняя технология производства отопительного оборудования

В поисках ответа на вопрос, как сделать котел отопления своими руками достаточно быстро приходишь к убеждению, что ничего особенно сложного в этом нет. При условии грамотной организации производственного процесса. Удобнее отдельные детали делать на верстаке в оборудованной мастерской или ином месте, где можно сделать рабочий стол.

Изготовление деталей корпуса

Основу любого составляет топка, где температура достигает 1000 ⁰С и для ее сборки потребуются материалы с соответствующими характеристиками. Порядок изготовления корпуса следующий:

1. При отсутствии жаропрочных сталей можно обойтись и обычной, но для обеспечения долговечности узла его стенки делаются двойными. Передняя, задняя, боковые и нижняя стенки вырезаются из стального листа при помощи угловой шлифовальной машинки;
2. Чертежи котлов отопления имеют обозначения точных размеров всех деталей, которые переносятся на металлопрокат при помощи измерительного инструмента и большой линейки. Помимо стенок камеры из стальной профильной трубы нарезается необходимое количество для использования их в качестве ребер жесткости. Из стального уголка изготавливаются усилители для стыков между отдельными частями печи;
3. В передней стенке необходимо проделать прямоугольное отверстие, соответствующее по размерам дверцам топочного и зольного бункеров.

Полезный совет: для выполнения сквозного прямоугольного отверстия нужной конфигурации наносим на металл разметку, по углам производим сверление листа при помощи электродрели. Угловой шлифовальной машинкой делаем сквозной порез в средней части и ведем его от центра к краю. Это позволит избежать лишних повреждений листа.

Изготовление емкостей для воды и теплообменников

Эффективная конструкция отопительного котла предусматривает наличие двух баков для воды. Их делают из нержавеющего стального листа, для сварки которого необходимо специальное оборудование и определенная квалификация. Тут лучше довериться профессионалам и заказать эти емкости в специализированной мастерской.

Конструкция теплообменника представляет собой набор из водопроводных труб. При помощи сварочного аппарата они соединяются таким образом, чтобы образовать проточный контур с максимально большой внешней поверхностью. Это обеспечит быструю и наиболее полную теплоотдачу от сгораемого топлива к теплоносителю.

Сборка котла

Конструкция отопительных котлов отличается высокой металлоемкостью, и конечное изделие будет иметь довольно внушительный вес. Исходя из этого, сборку лучше производить на месте установки отопительного оборудования.

Под котлом в обязательном порядке делается фундамент из термостойкого кирпича. На него укладывается днище зольного бункера, по периметру которого ставятся вертикально и соединяются сваркой внутренние стенки котла.

Внутри готового корпуса на заранее приваренные направляющие укладываются колосники и монтируются теплообменники. Снаружи к бункеру привариваются в вертикальном положении ребра жесткости из стального прямоугольного профиля. Теперь изготовление котлов отопления своими руками переходит в заключительную стадию. Нам остается лишь установить наружные стенки и верхнюю плиту.

Между стенками засыпается подготовленный песок, который выполняет двойную функцию и дополнительного аккумулятора тепла и защищает стенки камеры сгорания от перегрева и быстрого прогорания.

Совет: Для засыпки лучше брать промытый песок, не содержащий пыли органических включений. Предварительно его необходимо прокалить на огне, чтобы выжечь всю органику. Если этого не сделать, то в процессе топки котла может появляться неприятный запах.

На верхнюю плиту устанавливаются изготовленные емкости из нержавейки и подключаются к соответствующим контурам. Работа окончена, остается лишь установить на места дверцы камер и котел готов к применению.