Как сделать своими руками котел твердотопливный длительного горения: чертежи

Виды водяных систем отопления в частном доме

Существует несколько видов водяного отопления для частных домов. Здесь мы подразумеваем стандартные системы обогрева с помощью радиаторов, теплые полы и плинтусное отопление. Отдельные виды могут совмещаться друг с другом, что позволяет достичь эффективного обогрева. Например, в спальнях и гостиных монтируются обычные радиаторы, а в ванных комнатах и туалетах нередко прокладываются теплые полы – отличное решение для тех, кто не выносит холода и не любит холодный кафель. Давайте разберемся в отдельных видах отопления и в их преимуществах.

Радиаторные

Радиаторные системы отопления являются неустаревающей классикой. Принцип их работы заключается в передаче тепла от теплоносителя через устанавливаемые в помещениях радиаторы. Такие отопительные системы смонтированы в подавляющем большинстве зданий различного назначения – в жилых, производственных, административных, хозяйственных и многих других. Они отличаются относительной легкостью в монтаже – достаточно протянуть трубы и подключить к ним радиаторы.

Раньше водяное отопление в частном доме предусматривало монтаж громоздких чугунных радиаторов. Со временем им на смену пришли более легкие и тонкие стальные радиаторы, изготовленные из стойкой к коррозии стали. Позднее на свет появились алюминиевые батареи – они отличаются легкостью, дешевизной и выносливостью. Для частного дома это самый идеальный вариант батарей.

Главным плюсом радиаторных систем является то, что для их прокладки не нужно заливать бетонные стяжки. Весь монтаж сводится к установке котла и радиаторов с их последующим подключением. Радиаторы обеспечивают эффективный прогрев помещений и не нарушают дизайн интерьеров, особенно, если в качестве них выступают современные алюминиевые многосекционные батареи.

Теплый пол

Водяное отопление пола в частном доме может работать как в самостоятельном режиме, так и во вспомогательном. В самостоятельном режиме надобность прокладывать трубы с радиаторами отпадает, а все тепло испускают полы. Благодаря этому на таких полах могут без опаски играть дети, их не продует и не просквозит. У вас постоянно мерзнут ноги? Тогда вам обязательно придутся по душе всегда теплые полы. Во вспомогательном режиме они работают как дополнение к радиаторным системам.

Системы теплых полов хороши на кухнях, в ванных комнатах и туалетах. где на полу чаще всего лежит вечно холодная плитка. Прокладка отопления поможет сделать полы теплыми и комфортными. Например, в ванной комнате вам больше не придется становиться босыми ногами на холодную плитку. То же самое относится и к туалету. Если у вас на кухне лежит кафельный пол, смело укладывайте системы теплых полов и здесь. Еще одно место, где теплый пол станет атрибутом комфорта, это спальня – согласитесь, мало приятного вылезать из-под теплого одеяла и становиться пятками на холодные полы.

Для теплых полов характерна низкая температура теплоносителя, не превышающая +55 градусов, что позволяет создавать экономичные системы отопления. Но необходимость делать бетонные стяжки и проходить сквозь стены и дверные коробки является весомым минусом. Лучше всего продумать необходимость монтажа системы еще на этапе постройки дома.

Плинтусные

Современные отопительные системы, построенные на основе классических алюминиевых радиаторов, отличаются тем, что тепло от них распространяется только вверх – за счет естественной конвекции. В результате весь теплый воздух поднимается, а на его место поступает холодный воздух. Нет ничего удивительного в том, что у домочадцев начинают мерзнуть ноги. Единственным плюсом является отсутствие холода от окон, так как он уносится конвекцией к потолку. Но что делать с отоплением? Не опускать же радиаторы на самый пол?

Выходом из ситуации становятся плинтусные системы отопления. Здесь используются малогабаритные радиаторы, сделанные из латуни или алюминия. Подача теплоносителя осуществляется с помощью пластиковых труб небольшого диаметра. Система дополняется кранами, спускниками воздуха и прочими необходимыми аксессуарами.

Все это уложено в специальный пластиковый плинтус – попадающий сюда воздух нагревается и нагревает находящиеся сверху стены. Далее помещение согревается инфракрасным излучением от нагретых стен и полов. Сквозняки, дующие по полу, в обогреваемых помещениях отсутствуют. Здесь прогреваются не только стены, но и сами полы, делая комнаты теплыми и комфортными.

Достоинством плинтусного отопления является то, что его можно проложить на любом этапе, даже после завершения строительства. Недостатки – высокая стоимость монтажа и куча требований к размещению плинтусов и прочих элементов. Допускается и одновременный монтаж всех видов описанных систем.

Как сделать котел на твердом топливе для отопления частного дома своими руками

Чтобы самостоятельно собрать котлоагрегат, нужно в первую очередь обладать опытом сварщика. Для начала следует вооружиться инструментами по работе с металлом и заготовить необходимые расходники. Последовательность выполнения сборки:

1. Выполняют из жаропрочной стали топку в виде короба. В ней предусматривают отверстия загрузки топлива и зольника. Дополнительно делают прорези для установки конвективных поверхностей теплообмена. Сваривают все детали, с помощью мела и керосина проверяют стыки на герметичность: после окончательной сборки, если проявится течь, доступа к ним не будет.
2. Собирают внешний корпус, формируя рубашку охлаждения. В нём также оставляют топочные и зольные отверстия. Кроме них делают вырезы под размещения патрубков (подающего, обратного, дренажного и наполнительного).
3. Приваривают к корпусу загрузочные и зольные порталы. Их делают из листовой стали толщиной 5 мм. В верхней части приваривают дымоход, выполненный из отрезка трубы диаметром 100 мм.
4. Устанавливают резьбовые патрубки для подключения котла к отопительной системе и установки группы безопасности.
5. Изготавливают топочную и зольную дверцы. Они должны обеспечивать хорошую теплоизоляцию и герметичность топки.
6. Крепят дверцы к котлу при помощи шарнирных соединений, оснащают их прижимами для фиксации в закрытом состоянии.
7. Проверяют водяной контур на герметичность. Для этого котёл заполняют водой под давлением 0,2 МПа и выдерживают в течение часа. Отсутствие течи или свидетельствует о герметичности сварных швов.
8. Окрашивают корпус жаростойкой грунтовкой (2 слоя) и краской (1 слой).
9. Монтируют внешнюю теплоизоляцию и декоративную облицовку, выполненную из окрашенной тонколистовой стали.

Готовый котёл устанавливают в отведённом для него помещении. Выполняют полную коммутацию с системой отопления, дренажными и наполнительными линиями. Устанавливают группу безопасности, термометры, автоматику (если она предусмотрена). После наполнения системы приступают к розжигу. В первые несколько топок возможно появление неприятного запаха из-за высыхания краски.

Низкая себестоимость и лёгкость эксплуатации твердотопливного отопителя — основные аргументы в пользу самостоятельного изготовления агрегата. Кроме того, в ряде случаев он станет единственной доступной альтернативой дорогостоящему газовому и электрическому оборудованию.

Установка газовой горелки в твердотопливный котел

После здравого размышления и реальной оценки своих возможностей большинство домашних умельцев таки отдают предпочтение модернизации твердотопливных котлов, перерабатывающих ранее дрова или уголь. В их топку просто ставят газовую горелку заводского изготовления.

Для обустройства загородной собственности можно приобрести твердотопливный агрегат, который можно переделать в газовый. К примеру, печку Теплодар, в которую монтируется газовая горелка

Рассмотрим этапы установки горелочного устройства марки Теплодар АГГ:

• Демонтаж дверки топливника, заслонки зольника (или самого зольника, если он выполнен в виде выдвижного решетчатого ящика с монолитной дверкой), отбойник и колосниковую решетку. Короче, удалить нужно все конструктивные части, находящиеся в пределах топки и зольника.
• Фиксация горелочного устройства. В освобожденный от вышеперечисленных элементов канал топливника монтируется горелочный блок. Если печка Теплодар рассчитана на смену топлива, то горелочный модуль фиксируется в канале через штатные ушки продетыми в них шурупами с гайками.
• Подключение автоматики к пульту. Имеющиеся в конструкции горелочного блока устройства, обеспечивающие автоматическую работу котла, подключают к пульту управления.
• Крепление датчика термостата. Устанавливается на трубу подачи, оборачивается изоляцией для защиты от внешних механических и температурных воздействий, а сверху стяжками.
• Запуск в работу. Производится после проверки тяги и залпового проветривания помещения с модернизированным котлом. С помощью простой рукоятки подбирают наиболее подходящий режим.

Напоминаем, согласно требованиям, обозначенным в «Правилах безопасности систем газораспределения и газопотребления» все работы по установке оборудования, замене горелок, обслуживанию оборудования и подключению к сети, поставляющей голубое горючее, должны производиться газовщиками.

В технической документации, прилагающейся к печке Теплодар, есть подробное описание процесса установки газовой горелки для переделки твердотопливного агрегата в газовый

В соответствии с федеральными предписаниями и нормами с представителями газовых служб нужно заключить договор на поставку газа и сопутствующих услуг. Понятно, что не все удаленные населенные пункты смогут обслуживать сотрудники газовых организаций. Однако придерживаться требований желательно, чтобы избежать катастрофических последствий.

При уменьшении и резком погасании ослабляется ток, поступающий от электроэлемента, в итоге чего перекрывается канал подачи газа. Перегрев воды в котле фиксируется термодатчиком, который передает сигнал для размыкания контактной пары, блокирующей горелку

Рисковать или ценить и охранять здоровье с благополучием своих близких? Решать только вам. Разумнее отказаться от угрожающих мероприятий, но знать о процессе их выполнения очень полезно, чтобы проследить, насколько качественно и честно работают газовщики.

Полезные советы по изготовлению ТТ котла

• Как сделать своими руками гидравлический пресс из домкрата, виды, чертежи и технология сборки

  Если вы хотите  сделать ТТ котел  универсальным  с позиции  использования сырья, то для топочной камеры используйте трубу из жаропрочной легированной стали.

  Можно значительно сократить расход  на строительство  агрегата, если  взять бесшовную стальную  трубу 20 марки.

• Прежде чем устанавливать котел на место, которое определено  под этот агрегат, проведите первую растопку на улице, оборудовав котел  временным  дымоходом. Так вы убедитесь в надежности конструкции  и  увидите, правильно ли собрали  корпус.
• Если в качестве  основной камеры  вы будет  использовать газовый баллон, то учитывайте, что  такой агрегат  вам  обеспечит  горение  на 10-12 часов из-за небольшого количества закладываемого топлива. Итак небольшой объем пропанового баллона уменьшится после  срезания крышки и зольника. Чтобы  увеличить  объем  и  обеспечить  большее время горения, необходимо использовать  два баллона. Тогда  объема топочной камеры точно  хватит  на обогрев большого помещения, и не нужно  будет  закладывать дрова каждые 4-5 часов.

• Чтобы дверца зольника плотно закрывалась, не давая доступа воздуху, нужно ее хорошо герметизировать. Для этого по периметру дверцы проложите асбестовый шнур.

  Если  вы будет  выполнять  в котле дополнительную  дверцу, которая позволяет «дозагружать» топливо  не снимая крышки, ее тоже нужно  плотно герметизировать с помощью асбестового шнура.

Для эксплуатации ТТ котла, схему которого мы прилагаем  ниже подходит  любое твердое топливо:

• каменный и бурый уголь;
• антрацит;
• дрова;
• древесные пеллеты;
• брикеты;
• опилки;
• сланцы с торфом.

По качеству топлива особых  указаний нет – подойдет любое. Но  учитывайте, что при большой влажности топлива, котел  не даст большой коэффициент полезного действия.

Принцип действия и преимущества

Практика использования твердотопливных установок с водяным контуром показывает, что самым простым и приемлемым вариантом является изготовление и применение для отопления дома классических самодельных устройств прямого горения на дровах.

Преимущества самодельной установки

Помимо экономии средств, выбор в пользу самодельной установки имеет и другие преимущества:

• Профессионально выполненный из качественных материалов и комплектующих теплогенератор выдерживает критические нагрузки при избыточном давлении до 4 Атм. Такие ситуации случаются при закипании воды в рубашке и теплообменнике по причине прекращения циркуляции теплоносителя, возникающего по разным причинам. Последствием высокого давления пара может стать разрыв теплообменника в слабом месте.
• При изготовлении конструкции своими руками есть возможность ее усовершенствования в соответствии с вашими требованиями, своей системой отопления, под доступный вид топлива.
• Модернизацию установки проводят поэтапно. После года успешной эксплуатации базовой модели можно ее автоматизировать, добавив комплект автоматики. Делается это в перерыве между отопительными сезонами. На следующий год вносятся новые, улучшающие систему изменения.

Принцип действия базового отопительного агрегата

Принцип действия простой: дрова закладываются в топку, поджигаются и горят при естественной тяге дымохода. Тепло отдается водяной рубашке и теплообменнику. Интенсивность горения регулируется при помощи дверцы зольника, в народе называемого поддувалом. Количество воздуха, поступающего через колосниковую решетку в топку, дозируется открыванием этой самой дверцы. Схема работы теплообменника такова: сквозь дымогарные трубы проходят дымовые газы высокой температуры, отдающие тепло омывающей их воде. Классическая базовая конструкция отличается:

• простотой изготовления;
• удобством обслуживания;
• не ограничивает влажность дров;
• ремонтопригодностью, возможностью модернизации и устранения недостатков, обнаруженных при эксплуатации.

Объем камеры сгорания определяется методом расчета под свои условия или на основании готового расчета по мощности агрегата, отапливаемой площади и т.д. Частью камеры сгорания является камера отвода горячих газов, через которую происходит их подача к дымоходу для дальнейшего выведения.

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.

Совет: отрезать трубу можно с помощью газового резака, а края обработать болгаркой.

Следующий шаг — это вырезание в корпусе двух прямоугольных отверстий для топки 2010 см и поддувала 203 см. Они должны располагаться один над другим, топочное отверстие выше. Расстояние от поддувала до края трубы в пределах 7 см, между отверстиями около 5 см.

Далее необходимо вырезать в корпусе место для установки патрубков обратки и подачи. Отверстия делаются друг напротив друга и диаметром 25 мм

Обратите внимание, что вырез для обратки вырезается сбоку, на расстоянии от топочного отверстия в 15 см

От верхнего края корпуса, на расстоянии 5 см, вырезаем отверстие для подачи теплоносителя. Последним шагом по работе с корпусом служит приварка к отверстиям двух сгонов.

Внутренние детали

Вырезаем из металлического листа три блина, два с диаметром 425 мм и один — 412 мм. Последний будет установлен внутрь.

В двух блинах вырезается по центру отверстие диаметром в 100 мм для трубы дымохода. Для этого подойдет труба с диаметром 100 мм длиною 120–130 мм. Из арматуры собираем решетку для зольника.

Из трубы с диаметром 25 мм нарезаем ножки длиною до 50 мм для котла — привариваем к корпусу.

Приступаем к сварке: крепим дымоход, привариваем на высоте 35 см от топочного отверстия временные упоры из арматуры и опускаем на них блин с дымоходом. Теперь свариваем блин и корпус котла, на торчащий дымоход надеваем и привариваем блин диаметром 425 мм.

Следующий этап связан с установкой топочного отсека. С помощью уголков делаем внутри котла опору для решетки из арматуры и устанавливаем ее.

Сделав внутреннюю часть топки, приступаем к привариванию петель и прикреплению дверцы, шибер или задвижки поддувала. Можно воспользоваться готовым изделием или сделать из остатков металлического листа.

Тестирование и подключение к системе

Проводим тестирование котла: заливаем воду и оценивается качество сварочных швов. Оценив выполненную работу, приступаем к монтажу дымохода, его утеплению и первой протопке.

Первая растопка должна быть деликатной, не стремитесь к максимальной температуре. Главная задача — проверить функционирование всей системы.

Чугунные и стальные конструкции – в чем отличия

Из какого бы материала ни был изготовлен котел, очень важно, чтобы он соответствовал основным эксплуатационным характеристикам. Разберемся в них более подробно.

В первую очередь стоит обратить внимание на материал теплообменника – чугун или сталь. Если вы хотите воспользоваться готовой схемой твердотопливного котла – своими руками чугунный теплообменник сделать вряд ли получится

Такая работа требует как специального оборудования, так и особых знаний и умений. Поэтому можно приобрести готовые секционные конструкции, которые перед транспортировкой разбирают, а на месте снова собирают.

Чугунным теплообменникам свойственно покрываться сухой ржавчиной – особой пленкой, защищающей стенки агрегата от разрушения. Кроме того, влажная ржавчина также образуется намного медленнее, чем обусловлен длительный срок эксплуатации чугунных изделий – от 10 до 25 лет. Среди прочих преимуществ чугунных теплообменников можно назвать отсутствие необходимости в частом и сложном обслуживании. Чистка таких устройств требуется нечасто, да и нагар практически не снижает КПД котла. В случае необходимости ремонта или усиления мощности агрегата нужно лишь заменить дефектные секции или увеличить их число.

Недостатки чугунных изделий таковы:

• большая масса котла предполагает наличие отдельного фундамента;
• затруднения в процессе сборки и высокие затраты на транспортировку;
• чувствительность к термическим ударам – чугун не любит перепадов температур, поэтому контакт горячей поверхности с холодными дровами или холодной водой может быть губительным для него;
• большая тепловая инерционность – на разогрев котла требуется длительное время, но и его последующее остывание происходит медленно.

Что касается стальных изделий, то они менее чувствительны к перепадам температур и не боятся контакта с холодными объектами. Это свойство позволяет при сборке котлов отопления на твердом топливе по чертежам оборудовать их чувствительными автоматическими элементами. А благодаря небольшой инерционности такие агрегаты быстро прогреваются и остывают – это позволяет регулировать температуру воздуха в доме. При этом, можно сделать чертеж твердотопливного котла длительного горения своими руками, что позволит учесть все нюансы.

По внешнему виду котлы из стали – это сплошные сварные агрегаты, которые довольно сложно перевозить, хотя и чувствительность к механическим повреждениям у них намного ниже аналогов из чугуна.

Возможность ремонта стальных котлов с точки зрения некоторых специалистов весьма сомнительна. Отремонтировать, равно, как и сварить котел своими руками по чертежу в домашних условиях довольно непросто, со временем на швах в нем могут образовываться течи. Справедливости ради, отметим, что все зависит от навыков работника в работе со сварочным аппаратом. Но выполнить ремонт чугунного теплообменника все же проще – требуется только замена секций.

Как правило, котлы с чугунными теплообменниками являются энергонезависимыми, стоят недорого, поэтому они могут стать достойной альтернативой уже установленному отопительному оборудованию в случае отключения электричества. Циркуляция теплоносителя в таких агрегатах происходит естественным путем, без применения насоса. Однако монтаж батарей нужно выполнять так, чтобы вода по трубам при нагревании свободно перемещалась по трубам под воздействием давления в котле.

Простой котел длительного горения чертеж

На рис. 1 представлен чертеж простого котла с нижним расположением топки. Для изготовления прямоугольного корпуса и теплообменника используется листовая низкоуглеродистая сталь. Теплообменник устроен по типу «водяной рубашки». Коэффициент теплоотдачи (КПД) увеличен за счет конструкции выступов внутри котла, отражающих пламя и нагревающийся газ.

Рис. 1 Котел с «водяной рубашкой»

На рис. 2 представлен комбинированный теплообменник типа «водяной рубашки» (2), образующейся вокруг камеры сгорания плюс щелевой регистр (3) из стального листа. Продукты горения выходят через дымовой патрубок (1). Твердое топливо (5) сгорает в нижней части камеры. Под ней находится регулятор подачи воздуха (8).

Рис. 2 Котел с щелевым регистром

Котел с верхним горением

Чертеж камеры представлен на рис.3. Котел в форме цилиндра выполняется из разных по диаметру труб. Воздух подается через движущуюся трубу, которая выдвигается вверх для освобождения топливника, когда необходимо загрузить топливо. При сжигании оно начинает уменьшаться в объеме и вместе с ним труба также опускается плавно вниз под тяжестью своего веса. Равномерная подача топлива достигается с помощью диска, приваренного к основанию трубы.

Теплообменник выполнен по типу «водяной рубашки», обволакивающей камеру сгорания. Прогрев воздуха происходит в верхней части котла.

Рис. 3. Котел с верхним горением

Что нужно?

Существует масса инструкций, как сделать котел для отопления на разных видах топлива: твердое, жидкое, электричество и другие. Но вот построить такую конструкцию на газе решаются не многие. В основном проблема состоит в том, что установку нужно будет подключать только после согласования с соответствующими органами. Но обо всем по порядку.

Итак, для начала необходимо понимать, что использовать такой отопительный агрегат можно только на свой страх и риск, ответственность за последствия, которые могут быть плачевными, полностью ложится на плечи владельца жилья.

После осознания этого, нужно найти подходящие чертежи. Желательно, чтобы на них было детально расписано про котлы отопления, подключение, охлаждение, дымоотвод, дефлектор и другие важные моменты. Мастер обязательно должен разбираться в такой документации в полном объёме, ведь даже одно изменение неблагоприятно отразится на эксплуатации в будущем. Желательно увидеть несколько фото готовых систем. Это поможет «собрать агрегат у себя в голове».

После этого нужно просчитать количество всех материалов на котел отопления. Необходимо понимать, что ни в коем случае нельзя заменять указанный метал другим для удешевления конструкции, ведь он может оказаться мягким, что быстро приведет установку в негодность. Затем приобрести заготовки, а также уже собранные отдельные компоненты (кнопки, дефлектор, краны и прочее).

Также важно иметь свой инструмент, который нужен для соединения металлических листов, их обрезания и шлифования. Также необходимо обладать паяльником, набором отвёрток и ключей, молотками и всевозможным другим инструментом, позволяющими работать с металлом и электросхемами