Котел своими руками из трубы – Котел из трубы своими руками

Сварку деталей следует выполнять электродами МР-3С или АНО-21.

Теплообменник для твердотопливного котла своими руками

Сначала из двух боковых, одной задней и одной верхней стенок собирается топка. Швы между стенками выполняются с полным проваром (они должны быть герметичными). Снизу к топке с 3-х сторон горизонтально приваривается стальная полоса 20х3 мм, которая будет служить днищем водяной рубашки.

Далее к боковым и задней стенкам топки нужно торцами приварить в произвольном порядке короткие отрезки трубы небольшого диаметра – так называемые клипсы, которые обеспечат жесткость конструкции теплообменника.

Теперь к полосе-днищу можно приварить наружные стенки теплообменника с предварительно выполненными отверстиями под клипсы. Длина клипс должна быть такой, чтобы они слегка выступали за наружные стенки, к котором их нужно приварить герметичным швом.

Самодельный котел из листового металла

В передней и задней стенках теплообменника над топкой вырезаются соосные отверстия, в которые ввариваются жаровые трубы.

Остается приварить к теплообменнику патрубки для соединения с контуром отопительной системы.

Сборка котла

Агрегат нужно собирать в следующей последовательности:

1. Сначала изготавливают корпус, прихватив короткими швами к его днищу боковые стенки и обрамления проемов. Нижним обрамлением проема зольника служит само днище корпуса.
2. Изнутри к корпусу приваривают уголки, на которых будет укладываться решетчатый поддон топки (колосниковая решетка).
3. Теперь нужно приварить саму решетку. Уголки, из которых она состоит, нужно приварить наружным углом вниз, так чтобы поступающий снизу воздух равномерно распределялся двумя наклонными поверхностями каждого уголка.
4. Далее к уголкам, на которых уложена колосниковая решетка, приваривают топку с теплообменником.
5. Дверцы топки и зольника вырезаются из стального листа. Изнутри они обрамляются стальной полосой, уложенной в два ряда, между которыми нужно уложить асбестовый шнур.

Далее приваривают дымоотводящий патрубок и воздуховод с фланцем для установки вентилятора. Воздуховод заводится внутрь котла через отверстие посредине задней стенки чуть ниже колосниковой решетки.

Теперь надо приварить к корпусу котла ответные части петель дверок и несколько кронштейнов шириной 20 мм, к которым будет крепиться обшивка.

Теплообменник нужно обложить с трех сторон и сверху базальтовой ватой, которая стягивается шнуром.

Поскольку утеплитель будет контактировать с горячими поверхностями, он не должен содержать фенол-формальдегидного связующего и других веществ, испускающих при нагреве токсичные летучие вещества.

При помощи шурупов к кронштейнам прикручивается обшивка.

Температурный сенсор нужно поместить под базальтовую вату, так чтобы он контактировал с задней стенкой теплообменника.

При желании котел можно оборудовать вторым контуром, позволяющим эксплуатировать его в качестве водонагревателя.

Контур имеет вид медной трубки диаметром около 12 мм и длиной 10 м, намотанной внутри теплообменника на жаровые трубы и выведенной наружу через заднюю стенку.

Видео на тему

microklimat.pro

Котел на отопление своими руками

Главной частью, сердцем любой системы отопления является котел. Многообразие их видов и конструкций способно поразить всякое воображение. И, надо отдать должное, многие современные котлы являются и экономичными, и эффективными устройствами. Они имеют тонкие регулировки, снабжены автоматикой и могут работать без участия человека. Некоторые модели даже могут отправить СМС хозяину и «доложить» о тепловой обстановке в доме, а хозяин по мобильному телефону или через интернет-соединение может заказать нужную температуру к своему приезду. Но бывают случаи, когда выгодно сделать котел на отопление своими руками. Например, для отопления дачного домика или теплицы.

Котел на отопление своими руками

Интернет буквально перегружен различной информацией по самостоятельному изготовлению котлов отопления. Применяются совершенно неожиданные комплектующие, которые никак не задумывались ранее быть частью котла; некоторые технические решения могут поспорить с изобретениями конструкторских бюро; КПД некоторых котлов не уступают лучшим котлам именитых производителей. Но к сожалению, в интернете и немало «мусорной» информации, которая не может ничем помочь, а в некоторых случаях способна и навредить. Авторы некоторых обзоров хвастливо заявляют, что нет ничего проще, чем самостоятельно изготовить котел отопления, хотя на самом деле это непростая задача. Цель этой статьи разобраться, какие именно котлы отопления достойны того, чтобы сделать их самостоятельно и каковы особенности технологического процесса их изготовления.

Содержание статьи

Виды котлов отопления и возможность их самостоятельного изготовления

Задача котла отопления – нагреть при помощи какого-либо топлива теплоноситель и передать его в систему отопления, которая уже распределяет тепло потребителям. Именно по виду применяемого топлива котлы делятся на несколько больших классов. Рассмотрим эти классы и сразу определим целесообразность самостоятельного их изготовления.

• Газовые котлы отопления – в настоящее время — это наиболее экономически выгодный вид топлива. Современные газовые котлы имеют высокий КПД, легко управляются, работают без вмешательства человека. Самостоятельное изготовление газовых котлов возможно, но категорически не рекомендуется. Во-первых, из-за того, что газ – это опасный вид топлива и любое несанкционированное вмешательство может привести к печальным последствиям, а, во-вторых, никакая газоснабжающая организация не даст разрешения на эксплуатацию самодельного газового котла. И правильно сделает.

Газовые котлы отопления запрещено изготавливать самостоятельно.

• Жидкотопливные котлы применяются там, где нет газификации и других видов топлива. Эти котлы имеют очень высокий КПД, они легко поддаются автоматизации, но их применение связано с определенными трудностями по хранению больших количеств топлива: солярки или мазута. Самостоятельное изготовление жидкотопливных котлов запрещено, никакой пожарный инспектор не поставит свою подпись при сдаче дома в эксплуатацию, если он будет оборудован не сертифицированным оборудованием. Да и, наверное, мало кто захочет жить на пороховой бочке.

Жидкотопливные котлы чаще всего вынужденная мера, а не здравый смысл

• Электрические котлы отопления имеют явное преимущество перед всеми остальными в простоте своей конструкции, малым габаритным размерам, удобству управления. Эти котлы сравнительно просто сделать самостоятельно. Но все эти преимущества нивелируются высокими ценами на электроэнергию. К сожалению, отопление электричеством экономически невыгодно. Оно и понятно, ведь значительную часть электроэнергии получают путем сжигания углеводородного топлива. Еще одним существенным ограничением является то, что не всегда электроснабжающие организации дадут разрешение на выделение большой мощности.

Единственная помеха для широкого внедрения электрических котлов — высокие цены на электроэнергию

• Твердотопливные котлы отопления, несмотря на заверения скептиков об их скором уходе на второй план, продолжают успешно работать и поныне. Мало того – они испытывают настоящее второе рождение. В качестве топлива в них используются дрова, каменный уголь, торфяные брикеты, горючие сланцы и другие виды твердого топлива. Очень интересны котлы, которые используют особый род топлива –  пеллеты, изготавливаемые из отходов древесины. Эти котлы поддаются автоматизации, имеют высокий КПД, но производство и логистика пеллет пока находится на зачаточном уровне. Для самостоятельного изготовления более всего подходят именно твердотопливные котлы, поэтому будем рассматривать именно их. Но особого внимания достойны одни из представителей твердотопливных котлов – пиролизные.

Твердотопливным котлам еще рано отправляться «на свалку истории»

Твердотопливные пиролизные котлы отопления

Классический твердотопливный котел представляет собой емкость определенного объема, выполненная из металла: стали или чугуна. В ней происходит сгорание твердого топлива, при этом выделяется тепловая энергия, передаваемая теплоносителю при помощи теплообменников. При этом в камеру сгорания постоянно подается наружный воздух для поддержания горения топлива. Если прикрывать подачу воздуха, то процесс горения замедлится, а если открыть, то оно будет идти быстрее именно так регулируют мощность классических твердотопливных котлов.

Существуют котлы, приспособленные только для определенного вида топлива: дрова, уголь, пеллеты, — но есть модели, которые работают на любом топливе. Твердотопливные котлы могут быть как с естественной тягой, так и с принудительной. КПД хорошо спроектированного и выполненного классического твердотопливного котла может достигать 71—79%. Преимуществами таких котлов являются:

• Доступность и низкая цена на топливо.
• Возможность использовать несколько видов топлива.
• Способность сжигать отходы деревообрабатывающего производства и сельскохозяйственной переработки.
• Полная автономность работы, независимость от электроэнергии.

Однако классические твердотопливные котлы обладают и рядом недостатков, с которыми невозможно не считаться:

• На одной загрузке топлива котлы работают не более 4—6 часов.
• Необходимость хранения больших запасов топлива требует дополнительных площадей.
• Загрузка в основном происходит в ручном режиме.
• Классические твердотопливные котлы требуют постоянной очистки от продуктов сгорания.
• Процесс сгорания обладает инерционностью, его трудно контролировать.

В категории твердотопливных котлов стоит выделить в отдельную группу так называемые пиролизные котлы, работа которых происходит за счет раздельного сгорания топлива и выходящих из него продуктов распада – пиролизных газов. Рассмотрим работу такого котла на примере.

Устройство и принцип работы пиролизного котла

Топливо (это чаще всего дрова) через верхнюю загрузочную дверку загружают в газифицирующую камеру. Дроссель дымохода полностью открывают и дрова поджигают. При этом включают вентилятор, который подает в камеру воздух. Естественно, дрова начинают гореть как в обычном твердотопливном котле.

После того как дрова разгорелись, закрывают верхнюю дверку и перекрывают дроссель дымохода. Воздух продолжает поступать к топливу, но в ограниченном количестве, поэтому дрова начинают тлеть при температуре от 200 до 800 °C. При этих условиях происходит реакция пиролиза: разложения древесины на твердую часть в виде угля и легкую — пиролизных газов, которые через форсунку подаются в камеру сжигания. Туда же подается через канал подачи вторичного воздуха подогретая смесь. В условиях высоких температур пиролизные газы воспламеняются и окисляются подаваемым воздухом. Температура их сгорания при этом составляет около 1100 °C.

Раскаленные газы проходят через множественные дымовые каналы, которые находятся в среде теплоносителя системы отопления – воде. Происходит передача тепловой энергии. Высокая температура в камере сжигания поддерживает процесс пиролиза в газифицирующей камере. Если необходимо доложить дрова в газифицирующую камеру, то для этого полностью открывают дроссель дымохода, выжидают несколько минут, чтобы камера проветрилась от пиролизных газов и начался обычный процесс горения. После этого открывают дверцу, докладывают дрова, закрывают дверцу и  заслонку (дроссель) дымохода. Процесс пиролиза и дожигания газов в нижней камере возобновляется.

Внимание: В котлах с нагнетанием первичного и вторичного воздуха открывать дверцу загрузки можно только после открытия заслонки дымохода и паузы. В ином случае, при открытии дверцы пиролизные газы, скопившиеся в камере газификации, могут воспламениться. Этого недостатка лишены пиролизные котлы не с нагнетанием воздуха, а с дымососом, где в камерах создается разрежение.

Пиролизные котлы отопления обладают следующими преимуществами:

• В пиролизных котлах происходит полное сгорание топлива, что позволяет гораздо реже очищать зольник и высокотемпературные газоходы.

Пламя в камере сжигания

• Горением пиролизных газов можно легко управлять, что позволяет сделать управление котлом автоматизированных.
• Процесс горения в газифицируемой камере управляемый при помощи подачи первичного воздуха. Горение замедленное, а это позволяет на одной закладке дров работать от 5—7 часов до нескольких суток (у котлов верхнего горения).
• В пиролизных котлах можно сжигать крупные не колотые дрова.
• В качестве топлива могут быть использованы древесные отходы, обрезки фанеры, ДСП, ДВП, МДФ.
• Пиролизные котлы в 3 раза меньше выбрасывают в атмосферу вредных веществ.

Недостатки пиролизных котлов:

• Для работы вентилятора или дымососа необходима электроэнергия, поэтому следует озаботиться оснащением котла мощным источником бесперебойного питания.
• При влажности топлива более 20% резко падает КПД котла.
• В случае малых нагрузок возможны перепады в работе котла, что сказывается на отложении дегтя в газоходных каналах. Для постоянной нагрузки котла может потребоваться теплоаккумулятор – для запасания тепловой энергии.

Избыток сгенерированного тепла можно сохранить в теплоаккумуляторе

• Чтобы в газоходах котла не выпадал конденсат, необходимо поддерживать температуру обратки не менее 60 °C. Конденсат приводит к ускоренной низкотемпературной коррозии котла.
• Невозможность организации автоматической подачи топлива.
• Пиролизные котлы очень материалоемкие, поэтому стоят в 1,5—2 раза выше, чем классические твердотопливные.

Так как в пиролизных котлах происходит высокотемпературное горение (1100—1200 °C), то нижнюю часть камеры газификации и всю камеру сжигания, включая и дверцу, нужно особым образом защитить при помощи футеровки – специальной жаропрочной облицовки. Учитывая высокие температуры, футеровка делается либо шамотным кирпичом, либо специальными жаростойкими муллитокорундовыми бетонами. Какие функции выполняет футеровка:

Футеровка шамотным кирпичом позволяет соблюдать требуемый температурный режим и защищает металл

• Защита металлических поверхностей камер котла от воздействия высоких температур, что предотвращает металл от прогорания.
• Для успешного течения реакции выделения газов и горения пиролизных газов необходим определенный температурный режим. При контакте пламени с охлаждаемым металлом может пойти обильное выделение конденсата, а футеровка позволяет удерживать температуру реакции постоянной.

Котел на отопление своими руками

Прежде чем начинать изготовление пиролизного котла, необходимо точно определиться с его размерами, которые во многом зависят от необходимой мощности. Недостаточная мощность котла не позволит компенсировать все теплопотери, а избыточная потребует сброса излишков в теплоаккумулятор.

Обычно при расчетах принимают, что для отопления 10 м² площади жилья требуется 1 киловатт мощности котла. Допустим, требуется отопить 250 м2 площади загородного дома. Получается, что котел должен иметь мощность не менее 25 КВт. В следующих рисунках приведены чертеж котла и таблица соответствия размеров — мощности котла.

Типовой чертеж твердотопливного пиролизного котла

Таблица соответствия размеров котла генерируемой мощности

Эти данные будут являться ориентиром для расчета будущей конструкции. Лучше всего воспользоваться готовыми чертежами уже сделанных и успешно работающих не один сезон котлов. На этих котлах уже отработаны типичные ошибки и их авторы охотно могут поделиться чертежами с подробнейшей спецификацией именно того котла, который будет отвечать всем потребностям. Естественно — это не бесплатно, но сумма в 50—70 $ просто смехотворна по сравнению с тем, что может ждать горе-самоделкина на пути к вожделенному котлу.

Настоятельно рекомендуется самому сделать 3D-визуализацию всех узлов котла в AutoCAD или любой другой подходящей программе, чтобы лучше понять внутреннее устройство и выработать правильную стратегию изготовления котла.

Пример 3D визуализации конструкции пиролизного котла

Необходимый инструмент и материалы для изготовления котла

Для изготовления пиролизного котла понадобится следующий инструмент:

• Сварочный инвертор.
• Электродрель с набором сверел по металлу разного диаметра.
• Углошлифовальная машина (болгарка) под круг диаметром 230 мм.
• Углошлифовальная машина под круг 125 мм.
• Для проделывания отверстий большого диаметра желателен газовый резак или (что идеально) плазморез. Если их нет, то при определенном навыке это можно сделать болгаркой.

Филигранная резка металла плазмой

• Стандартный набор слесарного инструмента: молоток, зубила, напильники, струбцины и другое.

Материалы для изготовления котла:

• Для изготовления газифицирующей камеры и камеры сжигания лучше использовать листовую сталь 5 мм, а для внешней обшивки 4 мм. Всего понадобится примерно 7—10 м2 листа, в зависимости от конкретной модели. В крайнем случае можно обойтись для всего котла листом 4 мм.
• Труба диаметром 57 мм толщиной стенки 3,5 мм для теплообменников – 8—10 м.
• Труба диаметром 159 мм с толщиной стенки 4,5 мм для борова (горизонтального выхода дымохода из котла) – 0,5 м.
• Шамотный огнеупорный кирпич ША-8 – 15-25 шт.

Шамотный кирпич нужен для футеровки

• Труба диаметром 32 мм с толщиной стенки 4,5 мм – 2 м.
• Профильная труба 60*30*2 мм – 2 м.
• Профильная труба 80*40*2 мм – 2 м.
• Полоса стальная 30*4 мм – 2 м.
• Электроды – 5—6 пачек.
• Круги отрезные 230 мм – 10 шт.
• Круги отрезные 125 мм – 10 шт.
• Круги шлифовальные 125 мм – 5 шт.
• Вентилятор центробежный дутьевой.

Центробежный вентилятор обеспечит поступление первичного и вторичного воздуха в камеры котла

• Датчик температуры.

Приведенный перечень весьма приблизителен и не является точной инструкцией для исполнения. Все должно закупаться на основе индивидуальных расчетов. Наверняка что-то придется докупать, а что-то останется в излишках.

Изготовление пиролизного котла

Лучше всего составить оптимальный план раскроя стального листа на заготовки заранее, по уже имеющимся чертежам и нарубить его на прямоугольные заготовки сразу при закупке на металлобазе. Эта услуга, конечно, стоит денег, но дает преимущества во времени и качестве. Болгаркой такой ровный срез, как при рубке, сделать практически невозможно. Стандартные размеры стального горячекатанного листа толщиной 3—5 мм составляют 1,5*6 м.

Металлический лист на заготовки лучше нарубить на гильотине

Отметим основные этапы изготовления пиролизного котла:

• После раскроя заготовок можно начинать изготавливать внутреннюю часть котла, а именно сваривать камеры: газифицирующую и сжигания. Монтаж лучше делать из двух половинок.

Начало сборки котла

• После того как будет сварен каркас камер, можно приварить заднюю стенку и воздуховоды в камере газификации. На фотографии они сделаны из швеллера, но это совершенно необязательно, достаточно профильной трубы 60*30*2 мм, в которой предварительно насверлить отверстий диаметром 10 мм. Обратите внимание на вырез в задней стенке под дымоходный канал.

Задняя стенка камеры газификации

• В камеру сжигания выводится трубка подачи вторичного воздуха, которая связана с фасадом котла при помощи профильной трубы 20*20 мм.

Труба подачи вторичного воздуха в камеру сжигания

• Настало время готовить теплообменник. Для этого в заготовленной пластине по разметке выжигаются газовым резаком отверстия под газоходные трубы диаметром 57 см. При отсутствии резака можно прожечь большим током электродом, но этот способ хуже.

Направляющая пластина трубчатого теплообменника

• Нарезаются трубы теплообменника, насаживаются на опорные пластины, прихватываются сваркой. После проверки размеров, все стыки обвариваются. Теплообменник готов.

Готовый теплообменник

• На свое штатное место приваривается теплообменник. На этом же этапе изготавливается и монтируется дроссельная заслонка дымохода.

Теплообменник и дроссельная заслонка на своих штатных местах

• Приваривается передняя стенка камер котла, предварительно в ней делаются отверстия для трубок подачи первичного и вторичного воздуха.

Передняя стенка камер

• В месте дроссельной заслонки и выхода газохода приваривается задняя крышка и боров.

Боров (горизонтальная часть дымохода) приварен к задней крышке

• Внутренняя часть котла собрана. Теперь необходимо тщательно зачистить сварные швы шлифовальным диском и проверить их качество.
• В качестве внешней обшивки котла применяется листовая сталь 4 мм. Для ее крепления на корпус котла навариваются отрезки уголка №25.

Уголки для крепления внешней облицовки котла

• На предварительно размеченном и раскроенном листе обшивки делают сквозные отверстия диаметром 10—12 мм в месте расположения уголков.

Технологические отверстия для приваривания внешней обшивки к уголкам

• Все отверстия обвариваются, чтобы лист обшивки надежно скрепился с основанием.

Лист обшивки приварен

• Подобным образом обшиваются все стороны котла кроме верхней крышки. Все стыки тщательно провариваются и зачищаются.

Листы обшивки после зачистки

• Настало время проверки герметичности всех сварных швов. Для этого все отверстия входа, выхода и слива теплоносителя заглушаются и котел наполняется водой через верхнюю крышку. Проверяется отсутствие течей. Если течь обнаружена, то это место помечается мелом для дальнейшего исправления.

Первичное испытание герметичности водой

• Для ревизии дымоходов делается туннель для верхней крышки, изолированный от водяной рубашки котла и только потом заваривается верхняя часть котла.

Верхняя крышка с уплотнителем

• Регулировку воздушных заслонок делают при помощи резьбовых шпилек.

Отличный способ тонкой регулировки воздушных заслонок

• Все воздушные отверстия закрывают общим кожухом, из которого выводят общий воздуховод из профильной трубы.

Кожух и общая подающая труба воздуховода

• Изготавливают и навешивают дверцы для камер котла. В качестве футеровки дверцы можно применять либо чугунные пластины, либо шамотный кирпич. Уплотнение делают керамическим шнуром.

Дверца камеры с футеровкой и уплотнением

• Футеровку нижней части камеры газификации до воздуховодов делают из шамотного кирпича. Для этого кирпич пилят при помощи болгарки с камнерезным диском. Доводят кирпич до нужного размера вручную на шлифовальном камне.

Футеровка нижней части газифицирующей камеры делается из пиленного шамотного кирпича

• От геометрических размеров щели в нижней части камеры газификации зависит генерируемая мощность пиролизного котла. Поэтому при изготовлении камней футеровки надо принимать во внимание приведенные в таблице размеры, чтобы мощность котла соответствовала проектной.

Как размеры щели влияют на мощность котла

• На профильную трубу главного воздуховода приваривается фланец, а затем крепится центробежный вентилятор.

Вентилятор крепится к фланцу

• Шамотным кирпичом делают футеровку камеры сжигания.

Футеровка камеры сжигания

• Для улучшения теплопередачи котла рекомендуется помещать в каналы газохода теплообменника так называемые завихрители (турбулизаторы), которые, во-первых, замедляют движение раскаленных газов и тем самым улучшают теплопередачу, а, во-вторых, служат для очистки труб газохода от отложений.

Завихрители существенно повышают КПД котла

• Для прочистки завихрители прикрепляют к коромыслу, которое связано с рычагом, выведенным наружу. Покачивая рычаг можно быстро прочистить каналы.

Завихрители лучше укрепить на общем коромысле

• Перед запуском котла следует проверить его герметичность и опрессовать его давлением в 4 бар. Для этого заглушаются все отверстия в котле, кроме подачи и обратки системы отопления. Котел наполняется водой полностью и к нему подключается опрессовщик.

Опрессовщиком удобно проверять герметичность гидравлических систем

• Опрессовщиком давление доводится до 3 бар. Если давление сразу падает, значит, где-то есть течь, которую надо обнаружить и устранить. Если же давление в течение получаса не меняется, то можно считать, что котел герметичный и его можно интегрировать в систему отопления.
• Для обеспечения безаварийной работы котла, на трубе подачи в систему отопления через резьбовой штуцер монтируется группа безопасности котла, которая включает аварийный клапан, автоматический воздухоотводчик и манометр. При возникновении нештатных ситуаций, клапан, настроенный на давление 3 бар, сбросит избыточное давление.

Каждый котел в закрытой системе отопления обязательно оснащается группой безопасности

• Пиролизный котел желательно оснастить блоком автоматики, который при помощи термодатчиков будет отслеживать режим работы котла и в случае необходимости производить его остановку и запуск. О том, как реализовано автоматическое управление в котлах, показано в видео.

Видео: Автоматика для пиролизного котла

Ввод пиролизного котла в эксплуатацию

Перед тем как производить первый запуск котла, необходимо его соединить с дымоходом и наполнить водой. Пустой котел запускать категорически запрещено – это приведет к перегреву. Помимо этого на каждом котле должен быть термометр, контролирующий температуру теплоносителя, который вкручивается в специально отведенное для этого место. Во всех проектах котлов обязательно предусмотрены отверстия для термометра, а также термодатчиков.

• Вентилятор через выключатель соединяется с питающей сетью, проверяется его работа. Все воздушные заслонки ставятся в среднее положение.
• На дно камеры газификации кладется бумага, чтобы она выглядывала из-под форсунки в камеру сжигания, а на нее уже укладываются дрова. Первая загрузка дров не должна быть большой, достаточно нескольких небольших поленьев. Дверь камеры газификации плотно закрывается.
• Полностью открывается дроссельная заслонка дымохода камеры газификации, включается вентилятор и поджигается бумага.
• Когда горение дров станет уверенным, через несколько минут, закрывается дроссельная заслонка дымохода. Дрова должны перейти в режим медленного горения (тления), которое сопровождается выделением пиролизных газов. Через нижнюю дверцу камеры сжигания производится контроль зажигания факела горения пиролизных газов. Если он не загорелся, надо попробовать уменьшить подачу воздуха в камеру газификации и увеличить в камеру сжигания.
• После загорания пламени, заслонками регулируется его интенсивность и цвет. Бело-желтый цвет пламени говорит о правильной настройке котла.

• Дверца отсека сжигания закрывается и засекается время, в течение которого котел доведет воду до кипения. По термометру контролируют повышение температуры. Как только, вода достигнет 100 °C – вентилятор отключают. Факел в камере сжигания должен погаснуть. Температура воды после этого должна снижаться.
• При открытии дроссельной заслонки дымохода пламя в камере сжигания тоже должно погаснуть.

Заключение

• Пиролизные котлы длительного горения являются сложными устройствами, поэтому их самостоятельное изготовление должно производиться только по чертежам тех котлов, которые уже показали себя в эксплуатации.
• Самостоятельное изготовление требует неукоснительного соблюдения технологии с проверкой каждого этапа.
• Пиролизные котлы очень материалоемкие, даже на их самостоятельное изготовление уходит очень много дорогостоящего металла. Окупятся они только тогда, когда будут находиться в постоянном пользовании в течение нескольких сезонов.

Видео: Изготовление пиролизного котла для отопления дома

stroyday.ru

Котлы на дровах своими руками

Дровяные котлы до сих пор остаются в почете, несмотря на наличие в домах газового, или электрооборудования. Устройство не совсем удобно использовать, постоянно нужно подкидывать дрова, выгребать золу, чистить котел. Однако и преимуществ у него немало: простое по конструкции и в эксплуатации, быстро обогревает помещение, независимо от централизованного газа, электрических систем.

Конструкция, несмотря на некоторые неудобства в эксплуатации, заключающегося в регулярной загрузке топливного материала, имеет свои преимущества. Водонагреватель, встроенный в котел, экономичен, прост в обслуживании, долговечен. Его можно соорудить самостоятельно, установить в бане, гараже, доме, на даче.

Конструкции могут быть классическими, пиролизными, быстрого горения:

1. Обычный классический котел состоит из камеры сгорания внушительных размеров, зольной камеры, дымохода для отвода отработанного воздуха наружу, теплообменника, выполненного из чугуна, либо стали.
2. Более устойчив и механически прочен стальной теплообменник, но при этом, совершенно не противостоит коррозии. Между зольной камерой и камерой горения, расположена колосниковая решетка, камеры ограждены от помещения заслонкой и плотными чугунными дверцами. Работает дровяной агрегат только на натуральном топливе, на дровах, торфе, поэтому, положительно сказывается на здоровье человека. Водонагреватель в нем устойчив к воздействию высокотемпературного режима, выполнен из прочного термостойкого материала.
3. Пиролизные модели отличаются сгоранием газов в топке, выделяемых под воздействием нагрева топки до высоких температур, а не твердого топлива как принято считать. Пиролизное устройство оснащено дополнительно вентилятором для нагнетания воздуха, коаксиальным дымоходом.

Как сделать своими руками?

Чертеж самодельной печи на дровах:

Для сборки потребуются:

• крепежные детали;
• лювера;
• профиля;
• сталь в толщину 4 мм;
• трубы 32, 57 159 мм в диаметре;
• термодатчики, также дрель, электроды, аппарат для сварки, шлифовальная машинка диски на 230 и 125 мм;

Инструкция:

1. Сначала, для котла делается чертеж. Размечаются размеры для камеры внутри Основание для конструкции – бетонная стяжка, кладка из кирпича. Топочная камера выкладывается из стальных листов до 2 мм в толщину.
2. К баку приваривается отрезок трубы до 150 мм в диаметре, просверливаются в нем отверстия, в трубе будут прогорать пары масел.
3. Приваривается теплообменник к верхней части камеры.
4. Внутри камеры сделайте перегородки из металлического листа, движение продуктов горения будет замедлено, а печь увеличит свой теплообмен.
5. Приварите дымоход к верхней части камеры, через него будут удаляться газообразные продукты горения.
6. Соедините бак с трубой.
7. В котел не должна попадать вода, иначе она будет пениться, а горящие масла выплескиваться через рай. Дымоход должен быть расположен строго вертикально, на высоте до 2 метров.
8. Установите в верхнюю камеру насос для закачки воздуха.

Соорудить конструкцию несложно:

1. Подберите круглую бочку, но можно и сварить из металлических листов емкость квадратную, или кубическую.
2. Подберите трубу в диаметре до 300 мм, при выборе длины учитывайте мощность предполагаемого агрегата.
3. Вырежьте из листа блины, 3 штуки для крышки котла и дна в толщину до 4 мм.
4. Приварите дно котла.
5. Для камеры сгорания, дверцы проделайте отверстие сбоку котла.
6. Для поддувала проделайте такое же отверстие, но чуть ниже.
7. Установите колосник в виде решетки из арматуры между окном камеры сгорания и поддувалом.
8. Прикрепите колосник при помощи сварочного аппарата, уложите его на арматурные куски.
9. Приварите ко дну конструкции ножки (4 шт.), в качестве материала можно взять трубу-сороковку в диаметре.
10. Изготовьте пресс, состоящий из небольшого блина, из трубы около 100 мм в диаметре, также пару кусков швеллера.
11. В круге прорежьте сквозное отверстие, приварите трубу к блину в центре.
12. Распределите равномерно и приварите швеллера с другой стороны блина.
13. Вставьте готовый пресс в котел.
14. Для теплообменника подготовьте трубу, установите ее внутрь котла, предварительно подготовив камеру.
15. Сбоку бочки проделайте отверстие под змеевик, по нему будет подаваться тепло.
16. Возьмите второй блин, в центре прорежьте отверстие для трубы, около 100 мм. Для котла это послужит крышкой, которую, как правило, приваривают сверху корпуса.
17. В качестве дымохода может быть часть трубы пресса, но в данном случае он потребует переделывания, поэтому должен быстро разбираться на части, сниматься. При прямоугольной конструкции, дымоход может стоять отдельно, приваривается сверху печи, сбоку.

Установка и подключение котла:

1. Чтобы циркуляция воздуха была приемлемой, котел устанавливается над уровнем пола не менее 25 – 30 см.
2. К днищу устройства привариваются стальные ножки, под них кладется фундамент из огнеупорного материала.
3. Подключается котел к системе отопления поэтапно.
4. К корпусу котла при помощи специальных патрубков привариваются трубы.
5. В бак для воды врезается труба от дымоотвода.
6. Перед тем, как подключить устройство, важно позаботиться о технике безопасности, выложить вокруг котла кирпичом в высоту до 1 метра. Кладка послужит защитой от ожогов при случайном прикосновении к горячей плите, а также обогрев будет более эффективным.

https://www.youtube.com/watch?v=lKDuWzV4_eY

Принцип работы

Дровяной классический котел работает путем загрузки в камеру сухих дров, которые подвергаются давлению, начинают сверху тлеть и выделять тепло. Самодельные устройства можно встретить шахтные с горением дров снизу. В пиролизной конструкции горят не дрова, а газ, отдающий помещению больше тепла, в зольнике не скапливается сажа, зола образуется в минимальном количестве.

По конструкции, пиролизные модели схожи с обычными, их также можно изготовить самостоятельно. В зависимости от предназначения агрегата, дополнительно может быть встроен воздуховод и ограничитель типа пресса, который послужит для давления на уложенную охапку дров.

Для отопления бани, установка воздуховода неуместна, он будет только задымлять помещение, лучше, если воздух будет выходить через открытую дверь зольника . Чтобы нагревать воду в саунах и банях, агрегат не сможет работать без изогнутой трубы, подключенной к общей системе водопровода, либо баку с водой, через который и будет проходить труба(дымоход), наполненный горячим воздухом.

Плюсы, минусы и требования безопасности

К преимуществам простого устройства на дровах можно отнести:

1. Простоту эксплуатации.
2. Отличную прогораемость дров.
3. Экономичность при потреблении топлива.
4. Высокий КПД до 83% – 92%.
5. Экономичность при закладке топлива.
6. Невозможность перегрева конструкции за счет оснащения его холодными контурами.
7. Автоматическое отключение оборудования в результате прогорания дров.

Агрегат приспособлен для установки как в частном помещении, так и для хозяйственных нужд. Можно подобрать для обменника альтернативный вариант топлива, не только дрова, но и торф, пеллеты.

Котлы производятся из чугуна, стали, что делает их жароустойчивыми, прочными.

К недостаткам можно отнести:

1. Коррозийность стали, корпуса котла.
2. Регулярный сбор золы вручную.
3. Быстрое прогорание дров, требующее загрузки новой порции.

В основном, твердотопливный агрегат станет верным обогревателем помещения в районах, не оснащенных газом, а также в гараже, в складских помещениях, ангарах.

Требования безопасности заключаются в:

1. Регулярном проветривании помещения, устройство быстро сжигает кислород.
2. Правильном размещении котла, он должен быть поставлен так, чтобы топливо добавлять было максимально удобно.
3. Удалении всех легковоспламеняющихся материалов подальше от котла.

Советы

Самодельная конструкция в первую очередь должна быть практичной и безопасной.

Зная процесс изготовления и установки всех трех видов конструкций на дровах, вы сможете подобрать для себя приемлемый вариант, установить печь правильно и сделать ее безопасной.

Рекомендации:

1. Оградите печь экраном от помещения, так будет безопаснее, особенно если в комнате находятся дети.
2. Выложите корпус кирпичом, он не обожжет руки при случайном прикосновении к горячей печи.
3. При установке водонагревателя, изолируйте трубы, тепла уходить будет меньше, а вода медленнее остывать.
4. При установке пиролизной конструкции, закрывайте все отверстия после разжигания дров.
5. Не оставляйте бак для воды пустым, в итоге сталь может быстро прогореть. Лучше в качестве материала используйте чугун, хотя сталь – прочнее, но подвержена коррозии от воды и высоких температур.
6. Отключение устройства от отопительной системы будет проще, если к котлу на выходе прикрепить вентиль и краник для слива воды.
7. Хорошо, если у конструкции будет регулятор температуры, контролировать температурный режим вы сможете самостоятельно.
8. Подбирайте трубы из легированной, жаропрочной стали.
9. Учитывайте объем при изготовлении камеры сгорания из баллона. При срезе верха. объем значительно уменьшится. Можно для котла длительного горения подобрать 2 газовых баллона, объема для топки будет достаточно.
10. Герметизируйте дверцу зольника. Подгоняйте к проему ее плотнее, изнутри по периметру протяните асбестовый шнур.

househill.ru

Как своими руками из металла сварить твердотопливный котел для бани, саны, гаража или дачи?

Выбираем тип котла

Первым делом, при выборе котла, вы должны определиться с его мощностью, для этого делаем расчет объема отапливаемого помещения (площадь помещения умножить на высоту потолков). Данный показатель необходимо умножить на мощность, если постройка не утеплена, не поменяны окна, умножаем на 40 ватт.  А если все утеплено и установлены энергосберегающие окна и двери,  умножаем на 15 ватт.

Затем нужно четко определить его задачи — их может быть несколько, либо он служит лишь для отопления, или же он двухконтурный, и его вторая задача — это подогрев воды. Комбинированный, как правило, устанавливается для дачи или в частном доме или в сауне.

Поскольку он необходим не только как источник получения тепла, а функционально он нужен и для нагрева воды для хозяйственный целей, для принятия душа. А что касается помещений не требующих наличия водогрейного устройства, например, для теплицы, гаража, тут вполне подойдет одноконтурное устройство.

И для небольшой площади можно сделать самому дровяной мини котел из небольшого газового баллона или дисков от грузового автомобиля. Подобная переделка поможет вам сэкономить средства. Также необходимо определиться со способом установки, их может быть несколько — настенный или напольный.

Затем, если это основной источник тепла, тогда все понятно, необходимо проложить отопительные и водяные магистрали. А если это резервный источник тепла тщательно продумайте его  связь с основными тепловыми устройствами. Если одновременно будет использоваться оба прибора, для избежания перегрева и других неприятностей рекомендуется использовать расширительный бак.

Далее определитесь с топливом, которым вы будете топить ваш бытовой агрегат. Самый простой вариант — электрический котел, поскольку для его установки нет необходимости в получении разрешений, не надо продумывать место хранения топлива, и еще один плюс- это маленькие размеры самого агрегата, а также длительный период службы.

Это будет идеальным эконом вариантом для отапливания небольшой загородной дачи. Однако к минусам можно отнести значительное снижение коэффициента полезного действия, в первые годы порядка  86%, а по истечению года службы оно может снизиться до 80%. Это происходит в результате отложения накипи на ТЭНе.

Газовый можно устанавливать, если поблизости есть газовая магистраль. Однако, в этом варианте много сложностей — первая из них — документация и разрешения, а это очень длительный и дорогостоящий процесс. Цена подобного вида топлива в последние годы значительно возросла и газовый котел уже  не является столь экономичным, как это было ранее.

Ну, и, наконец, котел на твердом топливе, для установки нет необходимости в получении какой- либо документации. Также к плюсам можно отнести огромный перечень разнообразия топлива, поскольку по способу топки они бывают на дровах, на опилках, угле, торфе, коксе, пеллетах.Существует большое разнообразие типов данных устройств.

Если нет возможности частой загрузки, а необходимо постоянно поддерживать температуру, можно сделать древесный котел длительного горения (котел типа Стропува). Загружать его необходимо один раз в сутки, так же, как и все устройства, он состоит из камеры сгорания, в которой происходит тепловой процесс, прогретый воздух нагревает теплообменник и выходит в дымоход. Прогретый теплоноситель вытесняет холодный, за счет чего и происходит его циркуляция в водяном контуре.

Если котел устанавливается в частном доме, можно отдать предпочтению котлу Кузнецова, по своему внешнему виду он похож на русскую печь, выполнен кирпичной кладкой, внутрь которой  устанавливается теплообменник. Помимо этого он может заменить вам плиту для приготовления пищи, поскольку есть вариация его возведения с варочной поверхностью.

Котел Кузнецова

Еще одна вариация твердотопливного агрегата- это котел Холмова, простой в изготовлении, подразумевает конструкцию шахтного типа. Топка и теплообменник располагаются вертикально, по поводу энергозависимости они могут работать и без электричества, в зависимости от выбранного чертежа для изготовления.  Если конструкцией предполагается автоматическая загрузка топлива вам понадобится подключать его к электросети.

Реактивная печь. Принцип ее работы  немного схож с пиролизным котлом и состоит в том, что после загрузки топлива в бункер, горение происходит в нижней части, со временем опускаясь из-за собственного веса. Горение стимулируется за счет притока воздуха из поддувала.

Далее газы двигаются в отдел верхнего горения, вследствие пиролизной реакции загораются. При этом происходит нагрев камеры горения и колпака. Благодаря разнице температуры между первичной камерой и колпаком образуется тяга и прогретые отходы горения выходят через дымоходное отверстие. Для топки используется щепа, и различная древесина.

Изготовление твердотопливного котла

Итак, определились с его типом, приступим к изготовлению самодельного устройства.

Проектирование

На данном этапе вам необходимо определиться с конструкцией и схемой:

• Размером камеры сгорания.
• Объемом теплообменника.
• Размерами загрузочной дверцы.
• Размером воздушного канала и дымохода.
• Размещением группы безопасности.
• Размером зольника.

Выбор материала и инструменты

Все зависит от выбранной модели, рассмотрим несколько примеров.

Для того, чтобы сделать самому котел Кузнецова, вам понадобятся:

• Кирпичи около 800 шт.
• Песок 150 кг. ( для фундамента и кладки).
• Шамотные кирпичи 74 шт.
• Жаростойкая глина 140 кг.
• Засов на поддувало.
  Дверца поддувала со стеклом
• Стальные уголки 35*42*42 см.
• Задвижка.
• Колосняк.
• Строительный уровень.
• Мастерок.

Однако, это вариант без варочной поверхности, если вы хотите чтобы в вашей печи из кирпича она была, соответственно, увеличится количество кирпичей и понадобится варочная поверхность. В более экономичном варианте ее можно  заменить чугунным листом.

Чтобы сварить твердотопливный газогенераторный котел из трубы своими руками нам понадобится из инструментов болгарка и сварочный аппарат, а из материалов:

• Лист металла, толщина не менее 4 мм.
• Металлическая труба диаметром 320 мм. Толщина металла должна превышать 4 мм.
• Труба металлическая, диаметр 70 мм и 110 мм.

Инструкция

Будем рассматривать на примере котла длительного горения изготовленного из металла и трубы:

• Разрезаем трубу на два отрезка — 0,8 метра и 1 метр.
• Детали создания теплообменника. Из листа металла по диаметру трубы вырезаем днище и привариваем его к основанию. Для удобства установки можно сделать небольшие опоры из плотного металла.

  Затем изготавливаем воздушный распределитель, для этого из того же листового металла вырежьте окружность на 18 см меньше диаметра самой трубы. В его центре высверлите отверстие диаметром около 2 см.

• В нижней части приварите крыльчатку, оборудованную лопастями из металла, их ширина не должна превышать 5 см.
• Затем сверху регулятора приварите трубу 6 см. Ее высота должна превышать высоту котла. Сверху необходимо сделать задвижку, при помощи которой будет регулироваться подача воздуха.
• Снизу сделайте отверстие для золы, оборудуйте его дверцей с задвижкой.
• Сверху сделайте дымоходную трубу, диаметром 10 см. На протяжении 50 см она должна идти горизонтально.
• Сделайте заслонку с отверстием для трубки распределителя.

Детали создания теплообменника

Существуют следующие их разновидности:

• Трубы могут располагаться вертикально или горизонтально, относительно самого котла.
• Шахтный теплообменник. Используется довольно редко, поскольку применяется в паровом котле и его элементы выходят в дымоход.
• По форме может быть круглый или прямоугольный, в зависимости от конструкции, куда его помещают.

Какой бы конструкции теплообменник вы не выбрали, принцип их работы неизменен. Разница может заключаться только в материале, из которого его делают. Если вы решили сделать плоский накопитель, должны следить за тягой, поскольку, если она снизится, нагрев будет очень слабый. Будем делать теплообменник, который по своему внешнему виду похож на решетку.

Для изготовления заготовьте 12 труб  диаметром 30 мм,  и длиной порядка 50 см — это будут  4 трубы  по 80 см  и 4 трубы по 60 см. Сварите между собой трубы 80 см и 60 см, чтобы получить прямоугольник, в нижней его части проделайте 12 отверстий и вварите туда оставшиеся трубы. Все, конструкция готова.

Соблюдайте следующие рекомендации:

• Расстояние между пустотами должно быть не больше 1 см, в противном случае вода будет закипать.
• Толщина трубок не менее 2,5 мм.
• Расстояние между топкой и теплообменником 1-1,5 см.

Предлагаем посмотреть видео об изготовлении котла из нержавейки:

boilervdom.ru