Твердотопливный котел своими руками

Безусловно, всегда будет актуален вопрос выбора вида отопления для частных домов. Одним из хорошо зарекомендовавших себя способов является обогрев при помощи твердотопливного котла. По сути, котел — это теплогенератор, выполненный из чугуна или стали. Тепловая энергия для отопления получается путем сгорания топлива. В качестве него могут использоваться дрова, уголь, торф либо пеллеты. Последние представляют собой топливные капсулы. Расскажем обо всех тонкостях и нюансах, как сделать твердотопливный котел своими руками.

Виды твердотопливных котлов

В зависимости от используемого топлива различают агрегаты:

1. Энергозависимые.
2. Энергонезависимые.

Топливом для энергозависимых котлов являются пеллеты. При этом такие теплогенераторы оснащены электрическим поддувом, благодаря которому нагревается воздух.

Энергонезависимыми считаются чугунные котлы, топливом для которых является уголь, дрова и торф.

Котлы могут быть установлены как в горизонтальном, так и вертикальном положении. Иногда их используют ещё в качестве плиты, а не только для отопления. В таком случае теплообменник следует размещать только вертикально.

Котлы допускается монтировать на стену горизонтально, но это рекомендуется делать, только если помещение имеет небольшие размеры. В таком виде он применим только в качестве отопительного прибора.

По принципу работы различают:

• традиционные,
• установки длительного горения,
• теплогенераторы.

Последние функционируют на топливных гранулах.

Твердотопливные котлы чугунные:

Схема твердотопливного котла:

Для того чтобы повысить КПД котла существуют три способа:

1. Использовать энергию дымовых газов с целью дополнительного нагрева помещения.
2. Монтаж насоса, позволяющий переключать с естественной на принудительную циркуляцию теплоносителя.
3. Использование энергии газов с целью нагрева воды.

Характеристики

Дровяные котлы

Агрегаты, топливом для которых являются дрова, чаще всего ставят в бане. К их достоинствам можно отнести следующее:

1. Простота в обслуживании.
2. Это один из самых доступных видов топлива для котла. Ведь дрова можно найти почти везде.

Из недостатков стоит отметить следующее:

1. Теплопроводность дров составляет менее 5 тысяч ккал/кг, что сравнительно немного.
2. Они сгорают достаточно быстро и при этом выделяют большой объем требующих дожигания компонентов.
3. Этот вид топлива обладает небольшим КПД.
4. Высокие расходы на доставку привозного топлива в удаленные регионы.

Этот вид котла также подходит для установки на даче либо для обогрева сезонного сельскохозяйственного помещения. Так как зимой эти постройки обычно не отапливаются, удельная мощность и экономичность котла не существенна.

Угольные

Сегодня для изготовления таких котлов применяются самые современные технологии и материалы. Их конструкция обычно представляет собой комбинацию рубашечного агрегата с водотрубным. К достоинствам угля как топлива можно отнести следующее:

1. Высокая теплопроводность.
2. Уголь могут доставить куда угодно. Нужна только дорога.
3. Высокий КПД. При улавливании и зажигании летучих веществ, которые выделяются в процессе сгорания, этот показатель может достигать 85%.
4. Сравнительно невысокая цена, которая со временем еще снижается.
5. Качественные угольные котлы от одной загрузки обычно обеспечивают тепловыделение до двадцати дней. За сезон может хватить одного розжига. Останется только догружать периодически топливо.
6. Такой котел не требует постоянного присмотра. Хозяин может даже достаточно долго отсутствовать.
7. Автоматика угольных агрегатов не требует электропитания.

Пеллетные

Достоинства:

1. Пеллеты допускается сжигать в печке как дрова.
2. Низкая стоимость. Цена на 1 ккал отопления таким способом будет ниже, чем на газ.
3. Высокий КПД при использовании специальной горелки.
4. Легко и гибко регулируется мощность, потому что топливо можно подавать в горелку по одной грануле.

Недостатки:

1. При сжигании в печке образуется много золы.
2. Невысокая теплопроводность.
3. Это топливо можно хранить только в сухом помещении, т.к. пеллеты имеют свойство впитывать из воздуха влагу.
4. Продажа и доставка этого вида топлива находятся пока в зачаточном состоянии.
5. Недолговечность шланга подачи пеллет в горелку. Иногда приходится менять его два раза за один сезон.
6. Такой котел не может работать без энергопитания, что обычно приводит к разморозке системы.

Очевидно, что пока пеллетные котлы имеют больше недостатков, чем достоинств. Но с развитием отрасли, вполне возможно, что такие агрегаты будут активно использоваться в будущем.

Твердотопливный котел своими руками (способ 1)

Котел можно приобрести в магазине или изготовить самостоятельно. Второй способ считается более выгодным. Для того чтобы агрегат получился качественным и продуктивным, необходимо строго следовать инструкции. Для корпуса можно взять старый газовый котел или даже металлическую бочку. В ней необходимо проделать отверстия, через которые будут проходить трубы с нагретой водой, возвращающейся обратно в теплогенератор.

В этом примере будет рассмотрено, как произвести сборку вертикального твердотопливного агрегата с металлическим корпусом и кирпичным базисом. Его размеры рассчитаны на отопление постройки общей площадью 95-100 кв. метров. Теплогенератор представляет собой стандартную систему, состоящую из семи чугунных радиаторов и двухтрубной разводки.

Инструменты и материалы

Для работы потребуются следующие инструменты:

1. Болгарка небольшой мощности.
2. Щипцы либо пассатижи.
3. Газовый резак (можно сварочный).
4. Металлический угольник.
5. Электрическая дрель небольшой мощности и набор необходимых сверл.
6. Строительный уровень.
7. Рулетка.
8. Маска для защиты лица.

Для изготовления металлического корпуса понадобятся следующие материалы:

1. Колосники.
2. Речной песок (очищенный).
3. Тугоплавкий либо огнеупорный кирпич.
4. Дверцы для двух отсеков (топочного и зольного).
5. Также потребуются листы жаропрочной стали толщиной 4-5 миллиметров. В противном случае для нагрева генератора понадобится в дальнейшем больше времени.

Чтобы изготовить внутреннюю часть теплообменника необходимы:

1. 8 труб круглого профиля длиной 780-800 миллиметров и диаметром 50 миллиметров.
2. 4 штуки труб такого же профиля длиной 300 миллиметров и диаметром 40 миллиметров.
3. 5 штук труб, имеющих прямоугольный профиль, длиной 300 миллиметров и диаметром 50 миллиметров.
4. Одна труба такого же диаметра длиной 500 миллиметров.
5. 2 отрезка труб диаметром 50 миллиметров и длиной 100-150 миллиметров.
6. Небольшие кусочки металла размером 60 на 40 миллиметров. Они нужны для заделывания стыков.

Порядок работ

Твердотопливный котел своими руками: чертежи (пример):

1. Для изготовления агрегата сначала нужно взять 4 прямоугольные трубы длиной 30-35 сантиметров. Они станут вертикальным базисом теплообменника.
2. В трубах, которые будут расположены со стороны топки, нужно будет вырезать по четыре отверстия диаметром 50 миллиметров при помощи газовой горелки. В итоге должно получиться восемь отверстий.
3. Дефекты, которые образовались после проделанной работы, нужно убрать. Это можно сделать с помощью болгарки.
4. В вертикальных основаниях, расположенных в задней части котла, нужно сделать четыре отверстия диаметром 380-400 миллиметров и еще четыре по 500 миллиметров со стороны соединения с передними вертикальными опорами. На каждой трубе в итоге получится по восемь отверстий.
5. После этого из прямоугольного стояка длиной 500 миллиметров вырезаются отверстия для труб. Через них будет вытекать использованная вода.
6. Затем в верхней части задней вертикальной опоры проделывается отверстие для труб, которые будут служить источником подачи жидкости в систему отопления.
7. Для того чтобы собрать переднюю часть теплообменника, нужно сделать следующее:

• поставить вертикальные основания под углом 90 градусов к поверхности;
• положить на них остатки неиспользованной трубы прямоугольного профиля. После чего сварить;
• конструкцию соединить снизу с самой длинной трубой, которая имеет отверстия для вывода воды.

Теперь нужно зафиксировать заднюю часть теплогенератора.

Далее необходимо соединить между собой переднюю и заднюю части агрегата путем подвода продольных труб к отверстиям. Для этой работы потребуется помощник, который будет держать трубы, пока вы их соединяете.

Теперь следует присоединить трубы, которые нужны для передачи воды в обе стороны, т.е. в систему и обратно. Чтобы это сделать, необходимо приварить отрезки круглого профиля. Стыки прямоугольных труб следует закрыть ранее подготовленными кусочками металла размером 60 на 40 миллиметров.

Чтобы проверить теплогенератор на прочность, можно провести следующий тест:

1. Закрыть пробкой выход из трубы для откачки воды.
2. Залить воду в отверстие, которое ведет к отопительной системе.
3. Если во время этого теста не будет протечек, то значит, что котел может быть установлен в металлический корпус.

Осталось установить корпус. Для этого нужно сделать следующее:

1. Из пластины жаропрочной стали при помощи болгарки вырезать четыре боковые, две задние и две передние стенки площадью 840 на 300 миллиметров.
2. Для верхней плиты и днища вырезать две пластинки размером 450 на 450 миллиметров.
3. В передней стенке проделать два отверстия.
4. Вырезать стальные пластины длиной 800 миллиметров, которые будут играть роль ребер жесткости.
5. Перед тем как произвести установку внешних стенок конструкции, необходимо между ними и внутренним корпусом сделать слой в виде песка, который должен быть предварительно прокален на огне для устранения из него органики.
6. Присоединить с внешней стороны с помощью сварки ребра жесткости.
7. Установить в отверстия дверцы.

Котел можно считать готовым к использованию.

Изготовление твердотопливного котла своими руками (способ 2)

Твердотопливный котел своими руками: фото

Материалы

Основу теплообменника такого агрегата будет составлять лист металла толщиной 4-5 миллиметров. Ещё в конструкции котла имеются следующие элементы:

1. Труба обратки диаметром 50 миллиметров.
2. Профильная труба с размерами 60 на 40 миллиметров.
3. Выходящая труба диаметром 50 миллиметров.
4. Труба размером 60 на 40 миллиметров.
5. Труба диаметром 35-40 миллиметров.
6. Стойки из листового металла толщиной 4-5 миллиметров.
7. Перемычка из трубы 60 на 40 миллиметров.

В зависимости от требований к мощности теплообменника его размеры могут быть другими.

Порядок работ

В зависимости от площади дома могут изменяться размеры как теплообменника, так и всей конструкции. Габариты этого котла подходят для дома площадью 90-100 кв. метров.

Готовый теплообменник устанавливается на кирпичную основу. Габариты агрегата рассчитываются так, чтобы между кирпичом и теплообменником остался зазор не менее 1-2 сантиметра.

В данной системе отопления имеется:

• Шесть чугунных радиаторов стандартного размера.
• Двухтрубная разводка, выполненная с небольшим уклоном, наружный диаметр которой равен 25-50 миллиметров.

Правила монтажа:

1. Кладка стенок котла возводится на бетонном базисе, который должен соответствовать размеру агрегата.
2. Агрегат следует разместить так, чтобы все точки верха теплообменника располагались ниже зоны выхода воды. Для этого лучше использовать строительный уровень. Разница между этими точками должна быть не менее 10 миллиметров. Благодаря чему можно предотвратить образование воздушной пробки при заполнении всей системы водой. Кроме того, это улучшает циркуляцию воды.
3. Кирпичную кладку следует делать по всем правилам, соблюдая технологию привязки швов. Стенка такого агрегата должна быть на 3-4 сантиметра выше труб теплообменника. Верхняя часть конструкции закрывается листом чугуна стандартных размеров. При этом важно, чтобы он мог легко сниматься в процессе эксплуатации.
4. Дымовую трубу можно сделать кирпичной либо из металла. Она монтируется в уже имеющийся дымовой канал либо размещается отдельно.

Твердотопливный котел своими руками (способ 3)

1. В этом агрегате теплообменник монтируется преимущественно в вертикальной плоскости. Такой котел больше всего подходит для сезонного отопления.
2. Дымовую трубу можно установить прямо на агрегате либо сбоку. Если будет установлена одна коморка, то подходит только второй вариант размещения трубы.
3. Основой для теплообменника в данном случае служит пластина из стали толщиной 5-6 миллиметров. Чем толще метал, тем дольше времени потребуется для нагревания котла.
4. Для увеличения скорости циркуляции воды и повышения эффективности нагревания ввод обратки можно сделать в передней части устройства. При этом труба квадратного либо прямоугольного профиля приваривается к обеим боковым полкам. Это следует выполнять предельно точно.
5. Чтобы повысить теплоотдачу котла его боковые полки рекомендуется изготовить из труб. В этом случае вверху и внизу к задней планке следует горизонтально приварить отрезки материала размером 60 на 40 миллиметров. Между ними нужно вертикально приварить трубу диаметром примерно 32-40 миллиметров.
6. Теплообменник следует установить по уровню на прочное бетонное основание. Предварительно на него выкладывается кирпичная поддувальная камера, а над ней размещается специальная решетка.
7. Когда теплообменник будет возведен, вокруг него из огнеупорного кирпича нужно сделать кладку стенок топливника.
8. Далее устанавливают дверку для очистки топливника от образовавшихся отходов и поджога топлива, а также выемку для загрузки дров либо угля.
9. Высота дымовой трубы должна составлять не менее 5-6 метров от уровня установленной решетки. Она может быть возведена непосредственно на котле либо размещена на фундаменте рядом с агрегатом. Монтировать трубу следует в одно время с кладкой стенок. Она может быть не только кирпичной, но и металлической либо керамической.

Твердотопливные пиролизные котлы своими руками (схематическое изображение):

Твердотопливный котел своими руками: видео