Сердцем отопительного оборудования в доме является котёл. Сегодня на рынке есть достаточно много отечественных и импортных производителей такого оборудования, которые предлагают разную по цене и качеству продукцию. Но, кроме покупки отопительной системы, можно также сделать котёл своими руками. Это позволит существенно сэкономить бюджет.

Показать всё

Виды отопительных систем

Самостоятельно соорудить котёл можно практически любой сложности. Главное, правильно подобрать модель для определённого помещения. Для этого стоит разобраться во всех преимуществах и недостатках разных видов оборудования.

Котлы для отопления частных домов бывают таких видов:



Автономное отопление своими руками. Экономный котел из ТРУБЫ для теплого пола

Твердотопливные котлы можно также разделить на несколько видов: котлы длительного горения, дровяные, пиролизные и пеллетные.

Самые популярные - котлы длительного горения. Пиролизные и пеллетные из-за сложностей в установке, сборке, наличии отдельных дорогостоящих компонентов устанавливаются гораздо реже.



Некоторые нюансы

При изготовлении котла для дома своими руками необходимо понимать некоторые нюансы, от которых будет зависеть конструктивное исполнение.

На то, как будет выглядеть котёл, влияют три фактора:

• стоимость оборудования и комплектующих;
• какое топливо будет использоваться;
• способ циркуляции теплоносителя.

Самым лучшим материалом для изготовления котлов является жаростойкая нержавеющяя сталь, поскольку она наиболее долговечная. Но в использовании такого металла есть и свои минусы. Для обработки нержавейки нужно иметь специальное оборудование. Делать это новичку непросто.

К тому же цена очень высока и не у каждого владельца частного дома будет возможность приобрести её. Чугун стоит немного меньше, чем нержавеющяя сталь, но обработка его это ещё более сложный процесс. Поэтому для производства отопительного котла своими руками такой вариант также не очень подходит.

Реальная экономия газа! котел + жигули= инновация

Альтернативным вариантом является использование листовой стали толщиной от 4 мм. Такой материал часто используют для самостоятельного изготовления, так как работать с ним просто. К тому же он тоже имеет достаточную надёжность и долговечность.




Для обеспечения естественной циркуляции теплоносителя необходимо накопительную ёмкость устанавливать на высоте, а также использовать контуры отопления и связывающую арматуру с большим диаметром. Если такой возможности нет, то требуется устанавливать насос для принудительной циркуляции теплоносителя. Но стоит учитывать тот момент, что он нуждается в постоянном подключении к сети.

Патрубки в котле должны иметь диаметр не менее 30 мм. Они изготавливаются из стальных труб с толстыми стенками. Контур делается из оцинкованной стали. Важно не забывать об обязательной герметизации резьбовых соединений.



Разновидности конструкций

Сегодня на рынке есть множество разновидностей оборудования для автономного отопления частного дома, а также для промышленных целей. Некоторые производители занимаются изготовлением высокотехнологичных котлов, которые самостоятельно сделать практически невозможно. Но отопительные котлы можно изготовить своими руками, используя более простые схемы и конструкции.



Твердотопливные котлы

Самый дешёвый и удобный вариант для производства отопительных котлов своими руками - это конструкции на дровах. Схема такого агрегата несложная и представляет собой две ёмкости, помещённые одна в другую. Внутренний резервуар используется для процесса горения дров и выделения энергии тепла, внешний - это водяной контур с теплоносителем. Благодаря простоте сооружения построить такой котёл самостоятельно несложно. К тому же можно будет использовать не только дрова в качестве топлива, но и другие источники тепла .

Конструкция включает в себя такие элементы:



Большим минусом такого оборудования является низкий коэффициент полезного действия. Израсходуется слишком много дров и в доме будет недостаточно тепла.

Простой котёл отопления своими руками для дома в 100 кв. м. (simple stove)

Пиролизные агрегаты

Делая такой тип агрегатов, можно существенно сэкономить бюджет. Кроме экономии на покупке материалов, пиролизные котлы будут израсходовать немного энергии. Источником энергии для такого типа оборудования является смесь пиролизного газа и воздуха. Из-за этого котёл считается экономным, так как подобная смесь даёт намного больше тепла. По сравнению с дровяными конструкциями стоимость материалов для изготовления всё же выше у пиролизного агрегата, но за счёт экономии на топливе за несколько отопительных сезонов они окупаются.

Конструкция состоит из таких частей:

• вентилятор;
• каналы для отвода дыма;
• отверстие;
• регуляторы подачи электроэнергии;
• трубы;
• камеры сгорания.

Агрегат необходимо собирать по заранее подготовленным схемам и чертежам, так как сама конструкция довольно сложная. В связи с тем, что КПД довольно высокий, хватит мощности в 25−30 кВт. Для других котлов необходимо минимум 40 кВт.

Такие агрегаты начали изготавливаться ещё в советское время, тогда, когда возникла необходимость в отоплении гаражей и других технических помещений. Довольно экономичным вариантом было использование переработанного масла, так как его было всегда достаточное количество, особенно если говорить о промышленных масштабах.

Конструктивные особенности и принцип работы не являются сложными. Переработанное масло в нужном количестве подаётся в камеру сгорания. Впоследствии этого производится газ, который и является непосредственным теплоносителем.

Такой агрегат довольно универсальный и может использоваться для любых целей. Но для отопления частного дома лучше его не устанавливать, так как в этом случае можно подобрать более удобный вариант. Идеальным местом для его монтажа всё же являются гаражные помещения.

Котел своими руками из автомобильных дисков.

Электрические устройства

Электрические отопительные системы в последнее время набирают всё больше популярности. Связано это с простотой установки, а главное, с экономичностью.

Сам котёл монтируется в стоящую вверху трубу. Нагревательный элемент подсоединяется внутрь этой трубы. В другой патрубок совершается подача воды или другого теплоносителя. Казалось бы, на этом можно ограничиться и конструкция готова. Но здесь не всё так просто.

Очень важно правильно выбрать топливо, так как электрическое отопительное оборудование считается одним из самых дорогих на сегодня.

Главным элементом такой конструкции является нагревательный элемент (ТЭН). Благодаря ему электроэнергия перерабатывается в тепло. Он нагревает теплоноситель (воду или антифриз). Для изготовления корпуса можно использовать любой материал, преимущественно нержавеющюю сталь, но можно покупать и альтернативные варианты. Все датчики для управления агрегатом можно купить в специализированном магазине.

Сделать котел отопления своими руками

Конструкция состоит из таких элементов:

• расширительный бачок;
• насос для циркуляции тепла по системе;
• фильтры;
• предохранительный клапан.

Система также может работать двумя способами: естественным и принудительным путём. В первом варианте необходимо предусмотреть перепад высот между батареями и баком с нагревательной жидкостью. Для принудительной циркуляции нужно устанавливать насос.

Самый простой вариант - это монтаж теплового нагревательного элемента непосредственно в котёл. Но если такая конструкция не подходит, то можно предусмотреть возможность съёма ТЭНа для ремонта или замены и предварительно вмонтировать такой патрубок.




Идеальным решением для обогрева небольшого загородного дома будет установка котла в отдельном помещении с габаритами 220 мм в диаметре и 0,5 м длиной. Чтобы изготовить котлы отопления своими руками, нужно использовать чертежи. Они играют очень важную роль не только для начинающих мастеров, но и для профессиональных строителей.

Пеллетный тип оборудования

Такой тип оборудования экономичный, неприхотлив в обслуживании, а сама работа автоматизирована. Работает котёл, сжигая древесину в гранулах. Он изготавливается из стружки или опилок. Автоматизация процесса заключается в подаче гранул в камеру сгорания, так как материал сыпучий и может храниться в бункере или специальной ёмкости.

Но сложности при изготовлении такого оборудования возникнуть могут. Это заключается в необходимости покупки электрического мотора для вращения шнека, а также бункерной заслонки.

В зависимости от габаритов бункера будет определяться длительность автономной работы. Чем она больше, тем реже необходимо будет возобновлять запасы гранул в нём. Такое оборудование может работать по принципу котельни. Это значит, что количество выделяемого тепла можно регулировать, добавляя в бункер больше или меньше паллет.

Чтобы правильно выбрать тип котла, нужно понять, какой вид топлива будет использоваться. Также важно соблюдать все правила и придерживаться технологии изготовления.

Много проблем может возникнуть при производстве и установке газового котла своими руками. Чертежи при этом имеют большое значение, так как необходимо придерживаться технологии. При малейших отклонениях газовая служба не выдаст разрешение на установку. Сварить его не так уже и сложно, но всё же преимущественнее монтировать котёл другого типа.

Альтернативные варианты

Кроме классических вариантов котлов для самостоятельного производства, существуют и другие модели. Индукционные котлы также можно делать своими руками. Это своего рода трансформатор с первичной и вторичной обмоткой. Внешняя обмотка преобразовывает электроэнергию и создаёт магнитное поле, а внутренняя - уже непосредственно нагревает теплоноситель.

Ещё одной разновидностью котлов являются конденсационные. Работают на сохранении тепловой энергии конденсата, при этом КПД у них выше, чем у газовых котлов или даже твердотопливных.

Если есть достаточные знания в принципе работы различных котлов, то можно сделать и комбинированные варианты. Хотя комплектующие имеют довольно высокую цену на рынке, но в среднем они отобьются за 5 лет.

Таким образом, сделать экономичный котёл самостоятельно несложно, главное, правильно подобрать тип оборудования и всё необходимые комплектующие.

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.

Сегодня на рынке вы можете приобрести многочисленные варианты котлов отопления.

Большинство из них предназначены для работы с газом и электричеством, есть также твёрдотопливные варианты и использующие мазут.

Однако не всех они устроят. Многие хотели бы сделать котёл отопления своими руками (чертежи см. ниже), так как считают, что рынок не в состоянии удовлетворить их запросы, или цена на покупные слишком высока.

Что ж, во многом они будут правы, и мы попробуем удовлетворить их запросы.

Расскажем, как можно сделать котёл самому и как при этом не допустить ошибок.

Естественно, на рынке вы вряд ли купите кирпичный котёл для отопления, в котором материалом изготовления является кирпич.

Можно построить такой котёл отопления своими руками.

Чертежи и принцип работы различных систем рассмотрим ниже.

Фактически такой котёл – это печь с теплообменником, который связан с системой отопления или резервуаром для .

Теплообменник расположен в зоне горения топлива в печи или в системе дымооборотов.

Конструкцию самой печи, скорее всего, вам придётся где-то подсмотреть или разработать самому.

Основным элементом, который превращает печь в котёл, является теплообменник. Он располагается в топке или в зоне дымооборотов.

В последнем случае будет рациональнее использовать безоборотную схему печи, как в русской печке, чтобы размер теплообменника, который можно в неё поместить, был как можно больше.

Однако температура воды в системе отопления при этом будет значительно меньше, и такая система больше подходит для подогрева воды в хозяйственных целях. При размещении в дымооборотов теплообменник можно делать из обычной стали.

Размещение теплообменника в топке, соответственно, потребует увеличения размеров топки. При этом материал, из которого изготавливается теплообменник, должен быть выполнен из жаропрочной стали большой толщины, которая стоит недёшево.

Цена такой стали примерно 400-500 рублей за килограмм, трубы стоят ещё дороже, а теплообменник из толстого металла может весить более 50 килограмм. Тем не менее, эта при прочих равных условиях будет стоить дешевле, чем покупной котёл аналогичной мощности.

Теплообменник может быть выполнен как в виде змеевика, так и в виде водяной рубашки. В первом случае вода проходит через систему труб, которые создают значительную площадь отбора тепла из топки во время работы.

Змеевик выполняют сварным из труб из жаропрочной стали с толщиной стенок не менее 5 миллиметров. Диаметр трубы – не менее 50 миллиметров.

Обычно сваривают отрезки труб и уголки до получения 3-4 прямоугольных контуров, которые затем соединяют между собой по высоте патрубками в четырёх местах.

Этот способ потребует высокой квалификации сварщика, будет ряд сварных швов, которые придётся варить «с зеркальцем». По сложности это работа пятого разряда и даже выше.

Во втором случае горение происходит в топке, которая расположена внутри ёмкости с водой, окружающей топку как минимум с трёх сторон.

В случае водяной рубашкой теплообменник можно футеровать, тем самым снизив требования к качеству используемой стали, однако объём его будет существенно больше, и это сводит на нет применение для котла в качестве строительного материала.

Большая часть котла будет выполнена из металла, и объём сварочных работ существенно повышается, хотя и снижается их квалификация.

Вне зависимости от вида теплообменника, если он имеет прямой контакт с огнём, в нём может нагреваться до температуры выше 90 градусов. Поэтому на выходе теплообменник необходимо снабдить защитным клапаном-гидрозатвором, который сработает, если вода начнёт кипеть, и спасёт трубы от разрыва.

В качестве топлива для самодельных кирпичных котлов можно использовать как твёрдое топливо, так и газ и жидкое топливо. В последнем случае в топке размещают, соответственно, форсунку с системой подачи топлива и воздуха или газовую горелку.

Котлы длительного горения

Поэтому опасность возникновения пожара будет также в два раза выше. Кроме того, теплообменник для твёрдотопливного котла вы сможете изготовить только стальной.

А при промышленном производстве делаются как чугунные, так и медные теплообменники, которые будут иметь больший срок службы.

Электрооборудование малой производительности и габаритов. Например, изготавливать самому котёл проточного нагрева, который будет занимать мало места и нагревать холодную воду от водопровода нет смысла – рынок изобилует дешёвыми предложениями оборудования малой мощности. Это делает бессмысленным изготовление таких котлов отопления своими силами.

Из всей отопительной техники, которую используют сегодня в быту, наиболее давно известны твердотопливные котлы. Благодаря простоте конструкции и принципа работы, доступности топлива агрегаты этого типа получили широкое распространение. Сегодня для многих жителей частных домов в сельской местности подобная техника стала своеобразной «палочкой-выручалочкой». Постоянно растущая цена бытового газа, сложности с получением разрешений на установку газового автономного отопителя способствуют тому, что твердотопливный котел сегодня, как минимум, не утратил своей востребованности у населения, проживающего недалеко от лесных массивов — источником дров.

Твёрдотопливные котлы отопления: слева — смонтированный и действующий, справа — без подключения к контуру, на стадии монтажа.

На сегодняшний день существует два варианта решить проблему автономного отопления на твердом топливе: купить готовое заводское изделие или изготовить твердотопливный котел своими руками. Стоимость современного высокотехнологичного отопительного агрегата достаточно высока, но диапазон цен широк — от 3-х до нескольких десятков тысяч рублей, что делает прибор доступным широкому кругу потребителей.

При наличии определенной технической подготовки твердотопливный котел можно собрать и самостоятельно, используя и рекомендации по изготовлению моделей этих устройств, наиболее популярных при монтировании своими руками.

Концепция твердотопливного котла

Самодельный автономный котел, работающий на твердом топливе – это, по большому счёту, обычная печь, установленная в бочке с водой. Основная задача такого устройства — нагреть за счет тепла от сгорания дров или угля котельную воду, которая будет подаваться в радиаторы домашнего отопления.

Но такое устройство, заманчивое к самостоятельному изготовлению в связи с примитивностью, будет не эффективным в плане обогрева и не рентабельным из-за высокого расхода топлива — простейшие конструкции котлов имеют КПД всего в 10-15%.

Примитивный водяной котёл на твёрдом топливе с экономайзером дымовой трубы

Важно! Работа отопительного котла на твёрдом топливе зависит от качества тяги и, соответственно, приточной вентиляции. Даже качественно изготовленный котел не сможет обеспечить эффективный обогрев помещения, если вентиляция не устроена соответствующим образом.

Самодельные котлы собирают не только из металла, но и монтируют из кирпича. Кирпичные устройства сооружают обычно в загородных домах, где к эстетике устанавливаемого оборудования предъявляются более высокие требования, чем в помещениях хозяйственного или технического назначения.

Котлы из металла являются наиболее простыми устройствами, изготовление которых допускает использование подручных материалов и возможно с помощью доступных инструментов. Но из этого не следует, что их производство и монтаж можно выполнить без, как минимум, эскизов заготовок и узлов, а также чётко разработанной технологии — последовательности, способов выполнения отдельных этапов подготовительных и основных работ.

Выбираем конструкцию обогревательного котла

Печи для обогрева и твердотопливные котлы при сходстве процессов горения различаются по функциональности. Отопительный котёл, в отличие от печи, должен не только обогревать помещение по месту установки, сжигая дрова или уголь, но и снабжать отопительный контур нагретым теплоносителем. Но для выполнения второй задачи мало разместить в печи теплообменник (участок отопительного контура) — необходимо также обеспечить непрерывность горения топлива и равномерность циркуляции теплоносителя через этот змеевик.

Трубный теплообменник твёрдотопливного котла из огнеупорного кирпича

Какую конструкцию котла выбрать, чтобы было легче его изготовить своими руками, с какими сложностями придётся столкнуться в процессе работы? На эти вопросы можно получить ответ еще на стадии проектирования. Чертежи самодельных твердотопливных котлов дают достаточное представление о том, как выглядит та или иная конструкция, и на что следует обратить внимание в процессе изготовления.

Пример схематичного изображения твёрдотопливного котла снаружи: виды спереди, сбоку и сзади.

Каждая разновидность котельного оборудования, работающего на твердом топливе, имеет свои особенности конструкции и нюансы изготовления. Планируя самостоятельную сборку отопительного агрегата, необходимо решить, какой конструкции отдать предпочтение — с нижним или верхним (шахтным) способом горения.

Агрегаты с нижним горением — это оборудование, в котором дверка для загрузки дров расположена в верхней части камеры сгорания, но сгорание топлива происходит снизу, в результате чего верхние слои закладки под собственным весом перемещаются вниз, а дожигание дыма происходит в верхней части. В зависимости от модели, движение воздуха через топку происходит снизу вверх принудительно (вентилятор) или же естественным путём (тяга), что обуславливает независимость от электросети, но пониженную эффективность и меньший объём загружаемого топлива.

Схематичное изображение в разрезе твёрдотопливного котла с нижним горением топлива

В твёрдотопливных котлах шахтной конструкции загрузка дров производится через дверку, которая расположена в верхней части камеры сгорания. Такие агрегаты оборудуются принудительной тягой, которая направлена сверху вниз — гонит дым в нижнюю часть топки, где он в смеси с воздухом сгорает, а по пути подогревает и дополнительно просушивает топливо нижних ярусов.

Схема работы твёрдотопливного отопительного котла с верхним способом горения топлива

К самостоятельному изготовлению больше подходит агрегат с нижним способом горения, так при его сборке можно обойтись без вентилятора для принудительной тяги.

Твёрдотопливный стальной котёл нижнего горения без отделки

Важно! Чем сложнее конструкция оборудования, тем выше технологические требования к качеству исполнения её составляющих, которые не должны иметь отклонений от расчётных параметров. Не менее ответственен и процесс сборки такого агрегата.

По способу горения котлы на твердом топливе могут быть рассчитаны на обычный режим или же работать с выходом на пиролиз — процесс разложения твёрдого топлива на две составляющие и с последующим раздельным их сжиганием. Отдавая предпочтение второму, более сложному, варианту, придется учитывать необходимость установки второй камеры сгорания, что увеличит габариты отопителя и, соответственно, потребует большего количество материалов.

Выбор типа отопительной техники во многом определяется видом твердого топлива, которым будет снабжаться нагревательный прибор. Если у вас под рукой в большом количестве дрова, лучше будет, если сделанный вами котел будет рассчитан на топку дровами. При большей доступности каменного угля подойдет другая модель. Длительность горения закладки, качество обогрева определяются типом твердотопливного котла, его мощностью и ю конструкции.

На заметку: температура горения угля значительно выше, чем у дров, поэтому , теплообменник и корпус котла под уголь изготавливаются из стали большей толщины. Альтернативой может стать создание корпуса и топочной камеры котла из огнеупорного кирпича.

Если нет возможности создать внешний корпус агрегата из стали необходимой толщины, рациональным решением станет кирпичный твердотопливный котел. Футеровка огнеупорным кирпичом позволит создать просторную, удобную и устойчивую к высоким температурам камеру сгорания.

Сооружение камеры сгорания из огнеупорного кирпича с размещением внутри теплообменника

Выбор котла с конструкцией приемлемой сложности необходимо делать после анализа технического исполнения и объективной оценки своей компетенции и возможностей. При наличии сомнений, чтобы исключить вероятность неоправданной порчи материала, лучше отдать предпочтение агрегату простой, понятной по чертежам конструкции — даже такой твёрдотопливный котёл способен обеспечить дом теплом в холодное время года.

Основные требования к конструкции самодельного отопителя

В классическом виде нагревательный агрегат, от которого будет работать домашнее отопление, состоит из следующих элементов:

• топочная камера (бункер) для сжигания дров, угля, топливных брикетов;
• колосники, через которые осуществляется подача в камеру сгорания воздушной массы;
• теплообменник трубчатого типа или накопительная емкость для котловой воды;
• дымовая труба для вывода наружу продуктов горения топлива;

Важное требование, которое придется учитывать ещё на стадии проектировании котла, это размеры топочной камеры. Топка автономного твердотопливного котла должна быть просторной, вместительной. Конструкция камеры сгорания рассчитывается таким образом, чтобы помещенное в нее топливо сгорало полностью без дополнительного перемешивания. Кирпичные котлы в этом плане предпочтительнее, так как кирпич имеет меньшую теплопроводность, что обеспечивает в керамической топке более высокую температуру горения, чем в металлическом агрегате.

Топочная камера должна быть устроена таким образом, чтобы максимально концентрировать тепловую энергию на нагреве теплообменника.

Топка из стали котла на твёрдом топливе

Следующим, не менее важным аспектом при конструировании нагревательного оборудования, является теплообменник твердотопливного котла. От конструкции этого элемента, качества материала и исполнения зависит КПД котельного оборудования. Название теплообменника определяется материалом его изготовления — чугунный или стальной. Теплообменные змеевики этих агрегатов — трубчатые конструкции с вертикальным или горизонтальным расположением труб в обиходе часто называют водяными рубашками.

Чугунные теплообменники рассматривать не будем, так как это литая конструкция, изготовление которой в домашних условиях невозможно. Однако можно использовать готовые узлы из чугуна, снятые со старых агрегатов, демонтированных в силу каких-то причин. Такая замена распространена, когда выполняется модернизация твердотопливного котла или его ремонт.

Для изготовления стального теплообменника используют толстостенные трубы. Нужную конфигурацию трубе придают её гибкой под нагревом либо использованием отводов или полуотводов соответствующего диаметра, соединяемых с фрагментами змеевика электросваркой.

Схема установки змеевика для твердотопливного агрегата традиционного типа даст полное представление о том, как должен выглядеть теплообменник и в каком положении лучше его установить.

Эскиз одного из вариантов расположения трубного теплообменника в корпусе: виды сбоку

Поэтапное изготовление котла на твердом топливе. Тонкости и нюансы

Самый экономичный самодельный твердотопливный котел сделать вам не удастся, однако создать вполне пригодный для обогрева и горячего водоснабжения отопительный аппарат можно. Дело в том, что сборка промышленных изделий выполняется на высокоточном промышленном оборудовании из специально подобранных материалов с соблюдением технологических параметров. В основе каждой заводской модели котла лежат точные тепловые расчеты. Возможности работы в домашних условия несоизмеримо скромнее производственных, поэтому при выборе модели, подлежащей изготовлению, надо исходить из существующих реалий, в том числе, своего личного потенциала как монтажника.

Инструментарий и материалы

Имея чертеж и спецификацию обогревательного агрегата, можно определиться с перечнем необходимого инструмента. Хотите ли вы сделать большой котел или планируете собрать маленький отопительный прибор для дачи на твердом топливе своими руками, список приспособлений будет приблизительно одинаков.

Комплект инструмента для самостоятельного изготовления твёрдотопливного обогревательного агрегата

Для работы потребуется следующий инструмент и приспособления:

• сварочный аппарат;
• малая болгарка с отрезным и шлифовочным дисками (защитные очки);
• электродрель со свёрлами по металлу;
• газовые ключи №№1,2;
• молоток;
• набор рожковых или накидных ключей и отвёрток;
• пассатижи;
• угольник на 90 град.

Основной материал при изготовлении — сталь, толщина которой для котла должна быть не меньше 5 мм, для колосников — от 7 мм.

Кроме того, понадобятся:

• стальной уголок 50х50 — для каркаса котла;
• листовая нержавеющая сталь — при наличии в конструкции накопительной ёмкости;
• стальные толстостенные трубы диаметром 32- 50 мм — для изготовления теплообменника-змеевика.

Полный перечень материалов и их расход составляется предварительно на основании технических чертежей.

Изготовление корпуса и теплообменника

Корпус котла, зачастую выполняющий и роль топочной камеры, является основой всей конструкции. Для снижения деформаций стенок под воздействием высокой температуры, ограждающие конструкции топки изготавливаются двухслойными с засыпкой между слоями сухого просеянного песка, играющего роль фиксатора геометрии. Наружные и внутренние оболочки топки выполняются каркасными, что также повышает жёсткость конструкции. Кроме того, для увеличения прочности стенки камеры сгорания снаружи можно обшить стальным уголком или профилем в виде рёбер жёсткости.

Изготовление корпуса твёрдотопливного котла сваркой заготовок из листовой стали

На передней стенке болгаркой или газовым резаком согласно чертежа вырезаются два проёма — для дверцы бункера и подзольника.

Совет! Перед резкой листовой стали необходимо мелком произвести разметку будущих проёмов с выполнением отверстий малого диаметра (3-4 мм) по углам.отверстий — это позволит выполнить резку с большей точностью.

После окончания резки заготовок из листовой стали и профиля для корпуса можно приступать к созданию теплообменника. Используем нарезанные водопроводные трубы, которые путем сварки соединяются в единый герметичный контур. Главная задача — создать герметичный проточный фрагмент максимальной протяжённости для увеличения площади нагрева трубы.

Как сделать теплообменник, правильно расположить трубы и выполнить сварку, рассказывает предлагаемое вашему вниманию видео.

Сборка

По готовности всех элементов конструкции приступают к сборке, которую лучше выполнять по месту монтажа агрегата — иногда габариты и вес готового устройства не позволяют переместить его со сборочной площадки на место окончательного размещения.

Чаще всего установка котла производится на специально сооружённый бетонный фундамент с креплением агрегата сваркой к закладным деталям — анкерам. Монтаж начинают с установки каркаса, после чего выполняют его оборудование комплектующими и листами обшивки. Все сварные соединения выполняются с устройством фасок и обработкой сварных швов — удаление шлака и шлифовка.

На заметку: После сборки корпуса выполняют тщательную визуальную проверку его герметичности, по результатам которой производится дополнительная проварка швов.

В готовый корпус устанавливаются колосники (стальная решетка) и теплообменник, который сваркой подключают к контуру отопления Во время монтажа змеевика важно выполнить проектный угол его наклона, иначе будут созданы препятствия естественной циркуляции теплоносителя в контуре.

Корпус твёрдотопливного котла на стадии устройства наружных рёбер жёсткости

Важно! Изготовление накопительной ёмкости из нержавеющей стали с врезкой её в контур лучше доверить профессионалам, так как работа с этим материалом требует специального оборудования и практических навыков.

По окончании сборки котёл для защиты от коррозии окрашивается двумя слоями жаростойкой краски с предварительной подготовкой поверхности.

Термостойкая краска Ecoterra для покрытия поверхностей, работающих в условиях высоких температур

Изготовленный самостоятельно обогревательный котёл отличается долговечностью и простотой ухода, которая заключается в периодической очистке от золы топки и уходе за дымоходом.

Заключение

После окончания сборки и комплектации агрегата всеми необходимыми элементами выполняют его опрессовку водой под давлением, по результатам которой производят устранение дефектов, а затем — комплекс пусконаладочных работ. Не стоит пренебрегать и установкой регулятора тяги, который облегчит эксплуатацию твёрдотопливного котла в различных погодных условиях.

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.