Как сделать самодельный котел на твердом топливе для отопления частного дома

Котел на жидком топливе своими руками

Жидкотопливные котлы работают на отработанном моторном масле, мазуте, солярке и прочими отходами перегонки нефти. Он довольно экономичный, поскольку в принципе негорючее, точнее, слабо горючее жидкое топливо сгорает не само по себе, а сгорают его пары. Газы образуются в результате попадания капель топлива на раскаленную плоскость и точно так же, как и в дровяных котлах, сгорая, нагревают теплоноситель.

Эти виды котлов для отопления не единственные из возможных вариантов для постройки своими руками. Они просто самые простые, которые показывают, что если есть умелые руки и желание, можно не просто здорово экономить на оборудовании, но и рассчитать оптимальный котел, который будет соответствовать всем запросам по топливу, объему отапливаемого помещения и может прослужить не меньше, чем заводское оборудование. Не мерзните зимой, удачных экспериментов!

Установка заслонки в дымоходе

Кирпичный дымоход с шиберной заслонкой

Дымоход легко соорудить из трубы или выложить из кирпича. В первом случае необходимо предусмотрительно оставить отверстие для подключения трубы, во втором случае специалист продолжает кладку вместе со строительством котла.

После высыхания кладки патрубки теплообменника подключают к трубопроводам сваркой. После монтажа надо произвести испытание топки и установить работоспособность получившегося устройства.

Но выполнять такой тест необходимо с условием достаточной вентиляции помещения, если появятся недостатки, проверяющий человек сохранит свое здоровье.

Чертежи и расчёты

Чтобы сварить котёл, воспользуйтесь готовыми чертежами. Изобретать велосипед в этом случае не нужно. Воспользуйтесь уже проверенными методами и способами. Их не так много, как кажется.

Для постройки используйте чертёж газового котла с размерами и особенностями исполнения

Чтобы котёл мог создать в доме было тепло и уют, необходимо произвести точный расчёт его объёма. Самый простой способ расчёта исходит из предположения, что на каждые 10 квадратных метров площади требуется 1 кВт энергии. К полученному результату прибавляют ещё 10 процентов, чтобы создать небольшой запас для обеспечения более комфортного режима работы котла. Например: для дома площадью 80 квадратных метров за час необходимо 8 кВт энергии. Ещё 800 Вт про запас, итого — 8,8 кВт за 60 минут. За сутки израсходуется чуть более 211 кВт.

Но ведь киловатты — это ещё не объём.

Чтобы подсчитать, какой объём котла необходим для отопления конкретного дома, нужно количество энергии, потребляемое котлом за сутки, разделить на его теплотворную способность. Возвращаясь к нашему примеру, получаем: 211/6,55=32,2. Значит, в доме площадью 80 м2 необходим котёл объёмом 33 литра (округляем в большую сторону).

Основные моменты самодельного котла

Самодельный газовый котел отопления можно сделать в домашней мастерской. Специального материала не требуется, так как достаточно того, что имеется. Самым главным моментом при изготовлении этого оборудования является его аккуратность внешнего вида и правильность конструкции.

При работе над котлом необходимо учитывать некоторые нюансы:

Вид непосредственного устройства

Очень важно решить, какое топливо будет впоследствии использоваться для снабжения агрегата. Именно этот факт влияет на конструкцию оборудования;
Помощь посторонних людей в сборке;
Соблюдение требований и указаний, прописанных в инструкции

Необходимо учитывать определенные размерные показатели, соответствие помещению, а также место установки. Благодаря следованию этим моментам можно изготовить безопасный котел с долгим сроком службы;
Самодельный котел предполагает после его производства прохождение многочисленных проверок. Именно они дадут возможность понять, стоит ли эксплуатировать рассматриваемое изделие.

Для производства котла нужно иметь при себе некоторый перечень инструментов:

• Шурупы;
• Электросварку;
• Отвертки;
• Линейку;
• Нож по металлу;
• Компрессор.

Вся работа состоит из нескольких этапов:

1. Подгонка материала;
2. Изучение инструкции;
3. Непосредственная реализация.

Отличным вариантом будет совместная работа с газовщиком.

Еще по этой теме на нашем сайте:

1. Конвекционные печи на дровах и угле для отопления дома В этой статье пойдет речь про конвекционные печи на дровах и угле, которые используются для отопления частных домов, городских или загородных, и дачных строений….

Индивидуальное газовое отопление в квартире — ставим автономный газовый котел для отопления квартиры

1. Если заглянуть в архивы интернета и заняться чтением древних форумных тем об установке газового отопления в квартирах, то отзывы будут отсутствовать по одной простой причине…

Самодельный котел для водяного отопления в частном доме

1. Самодельный котел для водяного отопления является великолепным «заменителем» дорогостоящему оборудованию. Его рабочая схема, так же как и внешний вид, зависят от таких факторов, как: доступные…

Принцип работы газового котла отопления для частного дома

1. Существует много нагревательных приборов, которые обладают высокой мощностью и могут использоваться для интеграции в систему отопления. Для организации отопительной системы частного дома, как правило, применяются…

Как повысить КПД самодельного котла

Увеличить мощность отопительного устройства можно с помощью установки дополнительного теплообменника, получающего энергию из продуктов горения, выводимых через дымоход.

К повышению мощности котла приводят:

• увеличение объема топки;
• контроль процесса горения;
• увеличение калорийности твердого топлива.

Повысить КПД самодельного котла можно увеличением объема топки.

Топочную камеру можно нарастить только в тех котлах, где предусмотрены дополнительные секции. Если их нет, то придется переделывать всю конструкцию. Но можно установить систему автоматической загрузки расходного материала. Это увеличит время горения.

Равномерное распределение тепла, регулировка силы тяги и мощности позволят оптимизировать процесс выработки тепла. Потребуется установка датчиков температуры, насосов и специальных клапанов.

Эффективная выработка энергии зависит от влажности твердого топлива. При использовании сухих спрессованных брикетов высокой плотности КПД котла становится еще выше.

Применение древесного угля резко увеличивает мощность котла, а дым и зола практически отсутствуют.

Преимущества

Двухконтурный твердотопливный котел

Основными положительными качествами таких котлов можно назвать:

1. Доступ к отоплению в любое время. Действительно, газовые котлы – не такое частое явление, особенно в селах или поселках, отдаленных от основных магистралей.
2. Работа котлов длительного горения не требует постоянного человеческого контроля. Без вмешательства в процесс работы такие котлы могут работать неделями без перерыва, что и дало название им – длительного горения.
3. Твердое топливо стоит дешевле, чем электричество, газ либо дизель. Получается явная экономия средств.
4. Универсальное использование. Действительно, прямое отопление – не единственная возможность котла. Его также устанавливают для получения горячей воды в доме. Нагревая воду в системе отопления, часть тепла идет и на подогрев воды. Для этого достаточно установить бойлер.
5. Установка твердотопливного котла может быть вполне выполнена своими руками. И даже если нужна обвязка, используя инструкцию, задачу вполне можно реализовать.

Схема твердотопливного и пиролизного котлов

Таким образом, котел имеет важное значение в частных домах и небольших хозяйствах. Правильно сделав выбор, можно обеспечить свой дом бесперебойным отоплением в любое время

Важно только помнить, что от объема камеры сгорания, мощности прибора зависит частота, с которой необходимо подкидывать твердое топливо для обеспечения его непрерывного горения.

Особенности загрузки топлива и эксплуатации

Сборка системы отопления

От простого котла, где полноценное воздухоснабжение необходимо по всему объему сжигания топлива, конструкция длительного горения, как отмечалось ранее, отличается ограниченностью этой подачи. Более того, объем загрузки непосредственно влияет на время горения, поэтому в нашем случае топочная загружается предельно плотно, чтобы не оставалось промежутков.

Топка изнутри

Топливо загружается в такой последовательности.

Загрузка котлаПробная топка котла

Шаг 1. Снимается верхняя крышка конструкции.

Шаг 2. Извлекается воздушный регулятор.

Шаг 3. Котел загружается топливом по уровень дымоходной трубы.

Шаг 4. Сверху топливо поливается небольшим количеством жидкости для розжига (соляркой, отработанным маслом и проч.).

Шаг 5. Воздушный регулятор устанавливается обратно, сверху надевается крышка.

Шаг 6. Воздушная заслонка открывается до предела.

Шаг 7. Поджигается кусок бумаги, бросается внутрь конструкции. Когда топливо начинает тлеть, воздушная заслонка закрывается.

Система отопления. ОбвязкаСистема отопления. Обвязка

О том, что началось перманентное горение, можно судить по появившемуся из дымоходной трубы дыму. По мере сжигания топлива труба меньшего диаметра будет опускаться вместе с воздушным регулятором – по этому своеобразному индикатору и можно определить количество оставшегося топлива.

Способ проверки перед запуском

Базовых навыков сварки достаточно, чтобы построить котел длительного горения с теплообменником без посторонней помощи.

Подробная инструкция помогает собрать устройство с теплообменником для отопления дома площадью до 100 м2 при шести 7-секционных радиаторах из чугуна и разводке с 2 трубами.

В соответствии со СНиП, перед первым запуском котла выполняют 24-часовую гидравлическую проверку. Для этого:

• запорную арматуру и краны открывают;
• в систему запускают воду;
• давление повышают до уровня 1,3 атм.

Простой метод помогает убедиться, что протечки отсутствуют. Обязательно проверяют участки резьбового соединения и сварные швы. Уровень давления должен сохраняться без изменений. При обнаружении любых неполадок котел отключают от сети отопления и устраняют проблемы.

Особенности твердотопливного котла

Котлы отопления самодельные представляют собой обычную печку, помещенную в бочку с водой. Агрегат передает воде тепло, получаемое в процессе сгорания дров. Нагретая жидкость по трубам идет в отопительные приборы. Однако такие простые конструкции сжигают много дров, поэтому их КПД не превосходит 15%.

Самодельный агрегат можно сделать из кирпича или металла. Кирпичные конструкции целесообразно использовать в просторном загородном доме, зато металлические нагреватели можно сделать из подручных материалов. Они самые простые в плане конструктивного решения.

Выбор конструктивного решения

Чтобы сделать котел отопления своими руками, недостаточно просто установить теплообменник в печи. Нужно обеспечить непрерывность сгорания топлива, а также постоянную и равномерную циркуляцию теплоносителя.

При выборе конструкции твердотопливного котла можно использовать следующие варианты:

1. Приборы с нижним горением имеют специальную дверцу для загрузки порции горючего. Эта дверка расположена в верхней половине камеры сгорания, хотя сами дрова перегорают в нижней части. Благодаря этому верхние слои свежеуложенных дров под собственным весом постепенно опускаются на дно камеры. Дожигание продуктов горения происходит в верхней части топочного отсека. Воздушные потоки движутся через топку снизу вверх естественным или принудительным образом.
2. Агрегаты с верхним горением еще называют шахтными. Здесь тоже дверца расположена в верхней части камеры, а нисходящее движение потоков горячего воздуха обусловлено наличием принудительной тяги. Вентилятор гонит воздух сверху вниз, где и происходит горение. В процессе движения воздух дополнительно просушивает и подогревает дрова.

Проще всего самостоятельно сделать конструкцию с нижним горением, поскольку в этом варианте можно обойтись без использования вентилятора и устроить естественную тягу. Более сложные конструкции должны соответствовать определенным требованиям к качеству сборки всех составляющих.

Кроме этого, все твердотопливные агрегаты бывают с обычным режимом горения и с выходом на пиролиз. В последнем случае твердое топливо разлагается на составляющие, которые сгорают по отдельности. Второй вариант более сложный в реализации, потому что нужно установить две камеры сгорания.

Выбор модели котла зависит от используемого топлива. Поскольку температура горения угля выше, чем у дров, теплообменник, колосники и корпус прибора делают из стали с большей толщиной, чем для дровяного котла. Вместо стали можно использовать огнеупорный кирпич.

Каким образом нужно топить котел шахтного типа

Как и любой другой вид котельной техники, рассчитанной на обогрев жилых объектов, шахтный котел имеет во время эксплуатации свои тонкости и нюансы

Первое и что самое важное для нормальной работы агрегата – качество топлива, и каким образом производится загрузка дров топливную камеру. Высокая теплоэффективность твердотопливного шахтного котла достигается за счет правильной укладки дров

Правильно уложенное топливо позволит не только обеспечить максимальный рабочий эффект, но и снизит вероятность задымления жилых помещений.

Качество укладки топлива определяет продолжительность горения и соответственно, длительность работы нагревательного агрегата.

Что бы правильно использовать нагревательный прибор шахтного типа достаточно усвоить несложный алгоритм действий.

1. Первоначальный розжиг дров традиционным способом.
2. Через 15-20 минут котел сможет выйти на номинальную мощность.
3. После выхода котла в рабочий режим догружают в топливную шахту остальные дрова и переходят в пиролизный режим работы.

Правильно подобранные и уложенные дрова – гарантия того, что котел будет работать длительное время, обеспечивая ваш дом теплом.

Что касается непосредственно самого топлива, то здесь многое зависит от фантазии и финансовых возможностей владельца дома. Однако, несмотря на то, что отопительные приборы шахтного типа всеядны, КПД котла напрямую зависит, чем вы топите котел.

В топку котла идут топливные брикеты, отходы деревообработки, пеллеты. Брикеты и пеллеты считаются элитным видом топлива, однако их цена намного превышает стоимость обычных дров

Тем более, если брать во внимание неприхотливость шахтного котельного оборудования в плане топливного ресурса. Дрова являются основным топливным материалом для шахтных котлов

Во время эксплуатации, необходимо хотя бы половину закладки делать из дров.

Способ укладки дров в шахтный котел

Разобравшись с принципом действия нагревательных приборов шахтного типа, с требованиями, предъявляемыми к топливу, нужно обратить внимание на способах закладки. Наиболее часты случаи, с которыми приходится сталкиваться владельцам шахтных твердотопливных котлов, связаны с зависанием дров в топливной камере

Причина такого явления  —  неправильная закладка. Учитывая принцип действия шахтного котла, где основное горение происходит в нижней части устройства, дрова должны под собственным весом плавно опускаться вниз

Наиболее часты случаи, с которыми приходится сталкиваться владельцам шахтных твердотопливных котлов, связаны с зависанием дров в топливной камере. Причина такого явления  —  неправильная закладка. Учитывая принцип действия шахтного котла, где основное горение происходит в нижней части устройства, дрова должны под собственным весом плавно опускаться вниз.

Несоблюдение рекомендаций по укладке дров в данном случае чревато внезапному прерыванию основного процесса – горению топлива. Перед началом эксплуатации шахтных агрегатов следует придерживаться следующих рекомендаций:

• поленья, предназначенные для закладки, должны быть меньших размеров, на несколько сантиметров меньше значений периметра топливной шахты;
• дрова всегда необходимо укладывать поперек шахты, а ни в коем случае вдоль нее;
• на самый низ укладываются самые сухие поленья, тогда как вверху можно расположить сырые дрова.

Нехитрые советы помогут вам добиться нормальной работы вашего котла. Одной загрузки дров, если соблюдены все правила закладки, должно хватить на 12 часов. Котел все это время будет работать самостоятельно, не требуя вашего участия.

Как сделать своими руками?

Благодаря простой конструкции котел Холмова можно изготовить самостоятельно. Схема устройства и поэтапное описание поможет изучить весь процесс сборки поэтапно. На примере рассматривается самая простая модель с мощностью до 10 киловатт.

Размеры котла будут соответствовать таким параметрам:

• глубина с учетом дверки и горловины – 63 сантиметра;
• высота корпуса – 80 сантиметров;
• ширина – 47 сантиметров.

Как сделать котел Холмова своими руками

Для сборки отопительного агрегата следует приобрести материалы:

• толстостенные стальные листы толщиной не менее 3 миллиметров;
• шнур асбестовый с параметрами 15 х15 миллиметров;
• патрубок металлический длиной 47 миллиметров и поперечником 1 сантиметр;
• трубы разного диаметра – 15, 20, 40 и 115 миллиметров.

Сделать твердотопливный котел своими руками можно выполнить в такой последовательности:

1. Изготавливается внутренняя часть конструкции. Изначально сооружается водяное заграждение. Оно состоит из двух вертикальных стенок с дном и крышкой приваренным к ним. В центре, с помощью сварки, закрепляется металлический П-образный компенсатор. Торцы конструкции остаются незакрытыми. Водяная перегородка должна быть шириной 403 миллиметра, в глубину – 60 миллиметров, а ширина – 485 миллиметров.
2. Внутренние боковые стены котла вырезают из металлических листов шириной 540 миллиметров и высотой 770 миллиметров. Прямоугольник должен получиться не совсем правильным – в нижнем углу спереди получится вертикальная фигура величиной 80х208 миллиметров, а сверху на этой же стороне формируется горизонтальная прямоугольная конструкция с параметрами 387х30 миллиметров. На расстоянии 10,2 сантиметра от задней стенки и 2 сантиметра от передней с двух сторон проделывают для водяной перегородки отверстия.
3. Вырезается задняя сторона – 770х403 миллиметров и передняя – 562х403 миллиметров.
4. Все подготовленные детали с помощью точечной сварки соединяются в одну конструкцию.
5. Приваривается первая цельная рамка к верху собранного корпуса котла. Вторая должна иметь П-образную форму и крепится снизу. Между рамками и сторонами должен соблюдаться прямой угол.
6. Подготавливается третья рамка в виде буквы «П», которая должна поместиться внутри корпуса под водяным заграждением. Расстояние между ними должно быть 9 сантиметров.
7. К выступающим на переднем плане конструкции прямоугольникам горизонтально приваривают полосу из металла длиной 103 миллиметра и шириной 80 миллиметров.
8. С тыльной стороны вверху проделывается отверстие размером 115 миллиметров.
9. Из листов металла вырезаются наружные стенки. Они имеют простую прямоугольную форму и соответствуют размерам, передняя – 562х463 миллиметра, тыльная -77х463 миллиметра и боковые -77х546 миллиметров.
10. В передней стенке на одной вертикальной линии проделываются отверстия для компенсаторов. Их достаточно пару штук диаметром по 1 сантиметру. В углу с правой стороны вырезается круглый проем для термометра.
11. В задней панели корпуса добавляют два компенсационных отверстия, и по одному – для подачи, сливного клапана и дымохода.
12. В боковых стенках делают два отверстия на одной линии с подготовленным компенсатором водяной преграды. Далее сбоку конструкции в левой стенке проделываются круглые проемы для терморегулятора и обратной подачи теплоносителя.

Схема твердотопливного котла Холмова

После этого к специально подготовленным отверстиям приваривают компенсаторы. Все внешние стены привариваются к внутренней части. С помощью сварки подсоединяются патрубки, трубы дымовые, а сверху корпус по периметру камеры мс теплообменником четыре болта.

В собранный прибор заливается вода и нагнетается давление до 2,2 бар для проверки герметичности конструкции. При этом все патрубки должны быть заглушены. В конце приваривается днище котла.

Из металлического листа изготавливают порожек, размером 400х160х550 миллиметров с о 14 отверстиями. Он устанавливается на дне конструкции под водяной перегородкой. После этого вырезается конструкция двухслойной дверцы и ящика для золы. В конце изготавливается крышка, закрывающая камеры котла.

Отопительное оборудование шахтного типа, работающее на твердом топливе, обладает простыми эксплуатационными особенностями и достаточно эффективно. Соорудить такое устройство для обогрева загородного дома или коттеджа можно своими руками по принципу схемы сборки котла Холмова.

Чертежи твердотопливных котлов длительного горения

Продолжительную работу устройства с теплообменником на одной партии дров обеспечивает специальная конструкция:

• увеличенная емкость топливной камеры – вмещает в 2 раза больший объем закладки;
• нестандартное направление разжигания – дрова прогорают вертикально вниз.

Огонь охватывает верхний слой топлива. За счет дозированной подачи воздушного потока образуется ровное, несильное пламя. Нижний объем закладки постепенно нагреваются по мере прогорания дров.

Классический

В стандартных чертежах устанавливают тепловой генератор в форме цилиндра. Прямоугольный корпус для классических котлов длительного горения не подходит.

Оборудование работает следующим образом:

• топочную камеру наполняют дровами и разжигают сверху;
• в процессе прогорания топлива посредством телескопической трубы на него опускается груз с отверстием для циркуляции воздуха;
• кислород через дымоход поступает в топку под воздействием естественной тяги или вентилятора;
• теплообменника в классической схеме нет, вода для отопления нагревается напрямую.

Помимо дров для растопки используют торф или кокс.

Фото 1. Классический твердотопливный котел длительного горения с дровами в топочной камере и отсутствием теплообменника.

Пиролизный

В газогенераторных приборах дрова тлеют медленнее. Происходит выделение горючего дыма, который поступает в отдельную зону и вырабатывает дополнительную тепловую энергию. Конструкция включает:

• Загрузочную камеру. В ней происходит процесс пиролизного сжигания топлива.
• Отсек дожига. Здесь сгорает газ.
• Теплообменник. Выполняют в виде «рубашки». Внутри теплообменника нагревается вода для последующего выхода в сеть.
• Устройство подачи воздуха. Обеспечивает поступление первичного (в топку) и вторичного (в камеру дожига) потока.
• Дроссельная заслонка. Для регулировки скорости и объема кислорода на этапе первого розжига топлива.
• Приспособления для управления температурой и мощностью оборудования.

Две камеры разделяет огнестойкое перекрытие с форсункой и отверстиями. От вторичного воздушного потока зависит скорость нагрева воды внутри теплообменника.

Фото 2. Пиролизный котел, оснащенный загрузочной камерой, теплообменником, камеры разделены огнестойким перекрытием.

Шахтный

Устройства, работающие по принципу обычного сжигания топлива, проще пиролизных. Конструкция включает:

• Топку. Эта зона занимает от 50% объема оборудования и чаще имеет прямоугольную форму. Ее высота незначительно меньше длины целой конструкции.
• Люк для загрузки топлива. Его устанавливают сверху или сбоку относительно топки.
• Зольник. Камера, куда естественным путем попадает зола с остатками углей. Ее оборудуют под топкой.
• Колосник. Выполняет функцию разделительной решетки между внутренними секциями котла.
• Дверца. Размеры подбирают с учетом возможности одновременного доступа и к зольной, и к нижней части топочной камеры. Чтобы регулировать объем воздуха, на дверцу устанавливают шибер.
• Секция с теплообменником. В проектах шахтных котлов используют конструкции водяного или жаротрубного типов. В камере теплообменника выполняют отверстие для поступления угарных газов.
• Дымоходная труба из металла или кирпича с заслонкой.

После загрузки и розжига топливо выделяет горючие газы. Через отверстие они поступают в камеру с теплообменником, нагревая последний. Дым отдает энергию и выходит наружу через трубу, а горячая вода поступает в отопительную сеть.

Фото 3. Котел длительного горения шахтного типа с теплообменником, в котором топливо выделяет горючие газы после розжига.

Емкости для воды и теплообменников

Чтобы установка твердотопливного котла была эффективной, рекомендуется наличие двух баков. Для этого используется нержавеющая сталь. Если есть навыки обращения со сварочным аппаратом, тогда процедуру можно сделать своими руками. В противном случае стоит обратиться к профессионалам.

Самодельный теплообменник

Самодельный теплообменник – набор водопроводных труб. Используя сварку, их соединяют, чтобы сделать контур с наибольшей внешней поверхностью. Такой подход позволит осуществлять оперативную, эффективную теплоотдачу теплоносителю от топлива, которое сгорает.