Система отопления частного дома – это сложная схема разводки труб, сердцем которой является отопительный котел. В нем нагревается теплоноситель, который под действием законов физики или при помощи циркуляционного насоса перемещается по трубам, попадает в радиаторы, где отдает свое тепло, и остывшим возвращается опять в котел. И процесс этот повторяется до бесконечности.
Современный рынок котельного и отопительного оборудования предлагает сегодня огромный ассортимент нагревательных приборов. К сожалению, цена многих моделей не всем по карману. Поэтому перед частью потребителей встает вопрос, можно ли сделать котел отопления своими руками, будет ли этот самодельный прибор работать так же эффективно, как заводские аналоги? Сделать котел можно, если вы хороший сварщик и работать он будет не хуже.
Виды отопительных котлов
В первую очередь необходимо определиться, какой котел нужен для вашего дома. Это будет зависеть от того топлива, которое будет использовано для растопки. Отсюда и классификация:
- газовые;
- электрические;
- твердотопливные;
- жидкотопливные.
Электрические
Любой из этих котлов можно изготовить своими руками. Самый простой из них – электрический. По сути, это бак, в который вмонтирован ТЭН. Из бака еще выходят два патрубка, соединяемые с контурами подачи и обратки. Нет ни дымохода, ни камеры сгорания, все просто.
Электрические котлы всем хороши, но есть у них два недостатка. Первый: электроэнергия – самое дорогое топливо. Второй: при падении напряжения в сети (а это случается с завидным постоянством) котел перестает работать корректно. Снижается его мощность, падает температура теплоносителя.
Газовые
Конструкции остальных видов более сложные. И они все практически схожи между собой с некоторыми отличиями. Что касается газового котла, то для его установки потребуется разрешение газовой службы.
Представители этой организации могут такой отопительный агрегат не принять к установке. В первую очередь потребуют провести его опрессовку в своей лаборатории.
Наличие акта – это гарантия, что разрешение вам все-таки дадут.
Котлы на жидком топливе
Эксплуатация этого варианта связана с большими трудностями. Во-первых, придется строить отдельно стоящий склад около дома, где будет храниться топливо. В нем все должно соответствовать требованиям пожарной безопасности.
Во-вторых, от склада до котельной придется тянуть трубопровод. Его обязательно утепляют. В-третьих, в котле этого типа устанавливается специальная горелка, которую надо отрегулировать. Сделать это не так просто в плане настройки.
Твердотопливные
Именно этот вид котлов сегодня своими руками чаще всего производят домашние мастера. Для небольших дач и коттеджей это оптимальный вариант. Тем более дрова на сегодняшний день самый дешевый вид топлива.
О том, как сделать котел, работающий на твердых видах топлива, для отопления дома и будем говорить ниже.
Как увеличивается длительность горения твердого топлива
Мечта многих домовладельцев – поставить котел на твердом топливе, к которому не придется бегать с дровами каждые 4—6 часов. Пользуясь этим, производители и продавцы отопительной техники применяют приставку «продолжительность горения» ко всем подряд теплогенераторам, в том числе и пеллетным, работающим самостоятельно до 7 суток.
Разновидности классических котлов с увеличенной топливной камерой
Продолжительность процесса горения принято обосновывать использованием режима тления при ограниченной подаче воздуха. Но сжигать дрова и уголь подобным способом неэффективно, и вот почему:
- Дровяные и угольные котлы достигают своего КПД 70—75% во время максимального горения. При тлении эффективность агрегата снижается до 40—50% (как у обычной буржуйки).
- Тлеющие дрова выделяют мало тепловой энергии. Кому нужен «долгоиграющий» теплогенератор, не обогревающий дом в полной мере?
- Свежесрубленное дерево определенных пород (например, тополь, ива) и низкокалорийное топливо невозможно нормально сжечь в режиме тления.
Заводской котел с увеличенным топливником, где дрова горят сверху вниз
В действительности, твердотопливные котлы длительного горения – это те, что имеют увеличенную топливную камеру, только ее размер влияет на продолжительность процесса при прочих равных условиях. Принцип прост: чем больше в топке дров, тем дольше они горят и выделяют тепло.
Бытовые котлы, способные работать с одной закладки 8—12 часов на дровах и до 24 часов на угле, бывают таких видов:
- классические, с принудительной подачей воздуха;
- действующие по принципу верхнего горения (типа прибалтийской «Стропувы»).
Эти конструкции ТТ-котлов вполне реально изготовить в домашних условиях при наличии необходимого инструментария и практики в сварочном деле. Еще на просторах интернета можно встретить чертежи шахтных котлов на твердом топливе и опилках, но такие отопители довольно громоздкие и непростые в изготовлении, а потому заслуживают отдельной темы.
Что понадобится?
Как было сказано выше, чтобы сварить отопительный агрегат, вы должны быть хорошим сварщиком. Работа на уровне любителя здесь не подойдет.
Инструменты
Что требуется для проведения этой работы. Из инструментов вам понадобятся:
- электросварочный аппарат;
- газовый резак;
- болгарка;
- молоток;
- рулетка;
- маркер или мел.
Материалы
Из материалов:
- труба бесшовная диаметром 425 мм;
- труба диаметром 100 мм;
- труба диаметром 25 мм;
- металлический лист толщиною 4 мм;
- два сгона диаметром 25 мм;
- небольшие петли;
- уголок 25 мм;
- арматура диаметром 8 мм.
Проект
Многие новички ищут чертежи котлов в Интернете или специальной технической литературе и уже по ним проводят работу. В принципе, это правильный путь.
Самое главное, найти чертежи, в которых указаны размеры отопительного прибора.
Где купить
Максимально быстро приобрести водонагреватель можно в ближайшем специализированном магазине. Хорошим, по соотношению цена-качество, остаётся вариант покупки в Интернет-магазине АлиЭкспресс. Обязательное длительное ожидание посылок из Китая осталось в прошлом, ведь сейчас множество товаров находятся на промежуточных складах в странах назначения: например, при заказе вы можете выбрать опцию «Доставка из Российской Федерации»:
| Мгновенный электрический водонагреватель HYUNDAI | Электрический водонагреватель TINTON LIFE с дисплеем температуры | Сжиженный водонагреватель из нержавеющей стали |
| 2500W плавающий электрический водонагреватель, для ванны, бассейна | RX-21,3500 Вт мгновенный Электрический водонагреватель | Кухонный электрический водонагреватель HYUNDAI |
Изготовление корпуса
Итак, в первую очередь подготавливаются детали будущего агрегата. Из трубы 425 мм будет изготавливаться корпус отопительного прибора. Для небольшого отопительного котла высота в 1,0-1,2 м с учетом небольшого диаметра – это оптимальный вариант.
Режем трубу по этим размерам с помощью газового резака. Края обрабатываем болгаркой.
Отверстия для топки и поддувала
Теперь необходимо в корпусе вырезать два отверстия: под топку и для поддувала. Они должны быть прямоугольными. Для топки подойдет размер 20х10 см, для поддувала 20х3 см. Они располагаются один над другим, топочное отверстие выше.
Расстояние от края трубы до поддувала в пределах 5-7 см. Между отверстиями расстояние – 5 см. Края отверстия обрабатываются болгаркой. Вырезанный кусок стенки трубы для топки будет использован в качестве дверцы. Его края также зачищаются.
Отверстия для патрубков
С помощью резака вырезаются еще два отверстия под патрубки подачи и обратки диаметром 25 мм. Отверстия располагаются друг напротив друга. При этом отверстие обратки вырезают сбоку котла над топкой: от топочного отверстия на расстоянии 15 см.
На расстоянии 5 см только от верхнего края корпуса вырезается отверстие для подачи теплоносителя. Тут же к этим отверстиям можно приварить два сгона.
Из каких частей состоит твердотопливный котёл
Прежде чем начать работать над котлом, нужно усвоить его принцип работы. Основные элементы конструкции котла:
- Топка – камера, в которую закладывается топливо и где происходит процесс сгорания.
- Теплообменник – это основная конструкция котла, по которой проходит теплоноситель и после нагрева поступает в отопительную систему.
- Корпус – конструкция, которая заключает в себе все узлы котла.
Самостоятельное создание отопительных котлов для дома обычно ограничивается простой конструкцией, но тем не менее имеет два варианта исполнения: кирпичный и металлический.
Рассмотрим каждый вариант подробно.
Внутренние детали
Из металлического листа вырезаются три блина: два диаметром 425 мм, один диаметром 412 мм. Последний будет установлен внутрь корпуса, а так как толщина стенки трубы составляет 6 мм, то на диаметр выпадает 12 мм, плюс 1 мм на свободное вхождение.
В одном из блинов диаметром 425 мм и в круге 412 мм по центру вырезается отверстие диаметром чуть больше 100 мм. Готовится дымоход из трубы 100 мм. Для этого режется отрезок 120-130 мм. Из трубы 25 мм нарезаются кусочки длиною по 50 мм для ножек котла. Из арматуры делается решетка для зольника, за основу берется размер внутреннего диаметра корпуса.
Сборка отопительного агрегата
В первую очередь к блину 412 мм приваривается дымоход. Затем внутри корпуса на высоте 30-35 см от топочного отверстия необходимо приварить временные упоры. Это может быть проволока или арматура. На них сверху опускается блин с дымоходом.
Основные стыки
А вот теперь самый важный момент – надо сварить между собой блин и корпус котла. Проварить шов надо обязательно с двух сторон и сделать это необходимо качественно. Этот стык есть сопряжение топки и водяного бака.
Далее на торчащий из котла дымоход надевается блин 425 мм. Здесь необходимо хорошо проварить два стыка: между внешними краями блина и корпусом котла, между дымоходом и металлическим кругом.
Топочный отсек
Следующий этап касается топочной камеры. С обратной стороны от дымохода внутрь корпуса вставляется готовая решетка из арматуры.
Затем из уголка 25 мм вырезаются болгаркой несколько кусков, которые привариваются внутрь котла между топочным отверстием и поддувалом. Это будут упоры, на которые ляжет решетка.
Нижняя часть корпуса
И последнее. Необходимо приварить блин 425 мм к нижнему краю корпуса, приварить к нему четыре ножки из трубы 25 мм высотою по 5 см. Далее привариваются петли, на которые навешивается дверца топки.
Конструкция для задвижки поддувала
Конструкция может быть разной: в виде обычной дверцы, в виде шибера (это заслонка, которая перемещается в плоскости отверстия), в виде поворотной заслонки с отверстиями в корпусе. Продаются готовые изделия, которые просто привариваются по месту.
Можно сварить цельную конструкцию своими руками и прикрепить ее к котлу. Из всех предложенных вариантов самый простой – это или дверца, или шибер.
От чего зависит конструктивное исполнение?
На то, какой будет конструкция отопительного котла, влияет несколько условий:
- стоимость и доступность материалов;
- вид топлива;
- способ циркуляции теплоносителя.
Наибольшую долговечность демонстрирует жаростойкая нержавеющая сталь. Впрочем, именно она имеет на рынке самую высокую цену, а её обработка является довольно сложной задачей, с которой не справиться без специальной аппаратуры. То же касается и чугуна, который, впрочем, стоит куда дешевле нержавейки. Традиционно для изготовления котлов отопления используют листовую сталь толщиной от 4 мм – этот вариант сравнительно лёгок в обработке и, главное, вполне надёжен и долговечен.
Чтобы обеспечить естественную циркуляцию теплоносителя, необходимо использовать контуры отопления и связующую арматуру большого диаметра, а накопительную ёмкость размещать на высоте. Если такой возможности нет, вам придётся использовать циркуляционный насос – он позволит уменьшить диаметр труб. Впрочем, насосная система котла отопления является энергозависимой, что необходимо учитывать при выборе конструкции и функциональных возможностей агрегата.
Тестирование и подключение к системе
Твердотопливный котел для отопления дома готов. Теперь необходимо его проверить. Для этого на один из сгонов накручивается заглушка, а во второй заливается вода. Если через сварные швы вода не проходит, то сварка была проведена на высоком уровне.
Опасаться, что во время работы отопительный агрегат потечет, не стоит. Готовый агрегат подключается к системе отопления загородного дома. То есть, соединяются сгоны с патрубками подачи и обратки теплоносителя.
Монтаж дымохода
Проводится монтаж дымохода. Обратите внимание, что этот элемент прибора должен выходить вертикально вверх. Если так расположить его не удается, то отводов должно быть минимальное количество.
В неотапливаемом чердаке его придется утеплить.
Первая растопка
Очень важно правильно провести первую топку. При этом нельзя использовать большое количество топлива. Небольшая закладка должна протопить сам агрегат, особенно это касается дымохода. При резком повышении температуры на его стенках может образоваться конденсат, который превратится в деготь, сужая диаметр. А это понижение тяги, которая отвечает за корректную работу отопительного прибора.
Регулировка зазора
В процессе топки регулируется зазор в поддувало. Надо найти оптимальный размер, который обеспечит топочную камеру необходимым количеством свежего воздуха (кислорода).
Обязательно обращайте внимание на высоту закладки. Ее верхний край должен располагаться на расстоянии 20 см от внутреннего блина. Это расстояние обеспечит оптимальное сжигание дров или угля. При этом дым и угарные газы беспрепятственно будут выводиться через дымоходную трубу.
Разновидности
Любой электрокотёл можно разделить по разным признакам:
- Принцип работы;
- Тип установки;
- Регулировка мощности.
По принципу работы
Самодельный электрокотел для отопления вполне возможно изготовить нижеперечисленных типов:
- Индукционного — нагрев воды происходит с помощью вихревых токов в сердечнике электромагнитного контура.
- Электродного — жидкость между двумя электродами нагревается за счет проходящего между ними тока.
- ТЭНового — нагревательные элементы закрытого типа под воздействием тока нагреваются и передают тепло окружающему его теплоносителю.
Тип установки
- Настенное крепление — более компактный вариант размещения нагревательного котла и соответственно небольшой мощности.
- Напольная установка — более объемные, но, в принципе, габариты не имеют большого значения, так как в этом варианте есть возможность наращивать мощность нагревательного оборудования.
Регулировка мощности
Собственного говоря, это касается дополнительный возможностей того оборудования которое будет использоваться совместно с котлами отопления. Это различного рода автоматика, которая способна выравнивать температуру теплоносителя в контуре отопления. Она может быть разного исполнения:
- релейной;
- семисторной;
- на магнитном пускателе.
Принцип работы
По сути, традиционный твердотопливный котел работает как обычная печка. Здесь также есть топка, в которой горят дрова (уголь, пеллеты и другие виды твердого топлива). Выделяемая энергия нагревает теплоноситель, расположенный в емкости над камерой сгорания.
Нагрев теплоносителя в этой конструкции производится и от внутреннего блина, и от дымохода, который пронизывает насквозь емкость с водой. При этом корпус котла также нагревается, что создает аккумулирующий эффект, сдерживающий быстрое остывание при выключении агрегата.
Нагретый теплоноситель поднимается вверх и выходит через верхний патрубок в подающий контур системы отопления. Охлажденный теплоноситель поступает в котел через нижний патрубок, соединенный с обратным контуром.
Плюсы и минусы дровяного обогрева жилья
Использование твердотопливных агрегатов является распространенным способом обустройства автономного отопления частных строений, дач, гаражей, а также объектов производственного назначения.
Сконструировать своими руками дровяной котел вполне возможно, если разбираться в принципах функционирования данного оборудования, соблюдать технологию изготовления и при этом учитывать требования пожаробезопасности.
Агрегаты на дровах по сравнению с котлами, функционирующими на других видах топлива, обладают следующими преимуществами:
- Древесина, используемая для отопления, имеет доступную стоимость и не требует больших затрат на энергоресурсы.
- Дрова являются экологически чистым материалом, не вызывающим аллергию или другие заболевания.
- Устройство отличается простотой эксплуатации.
- Помещение прогревается очень быстро – после запуска котла тепло начинает поступать в комнату сразу же.
- Оборудование, работающее на дровах, энергонезависимо.
- Приборы могут обеспечивать горячее водоснабжение без дополнительных затрат. Котел нагревает бойлер с жидкостью, выполняющий функцию водяного отопительного радиатора.
Недостатков у дровяных агрегатов меньше:
- Корпус из металла подвержен коррозии.
- Оборудованию требуется регулярная чистка от золы, собирающейся в процессе горения топлива.
- Одноразовой загрузки топлива хватает на непродолжительное время.
