Надёжный и экономичный твердотопливный котёл своими руками. Самодельный котел для отопления частного дома — экономим на отоплении Простой котел отопления своими руками

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.

Простые твердотопливные котлы отопления остаются одним из самых востребованных типов оборудования при формировании автономной системы отопления. Преимущества твердотопливных котлов очевидны – невысокая стоимость и доступность топлива, энергонезависимость и удобство эксплуатации. Надежные устройства продаются в готовом виде, цена напрямую зависит от набора функций, но можно сделать котел самодельный, который обойдется дешевле, ничуть не уступит по прочности и практичности заводским изделиям. Рассмотрим в подробностях процесс изготовления оборудования своими руками.

Устройство и принцип работы твердотопливного котла

Конструктивно автономный котел на дровах или угле – это печь, поставленная в бочку с водой. Основная работа – нагреть теплоноситель до определенной температуры, чтобы поддерживать систему отопления дома в нужном режиме. Тепловая энергия добывается из топлива – дров, угля или других твердых видов энергоносителей. Простота устройства не отличается эффективностью – примитивные котлы имеют КПД не более 10-15%, поэтому стоит рассмотреть более сложные конструкции.

На заметку! Без качественной тяги котел не сможет обеспечить эффективный прогрев помещения. Продумывая изготовление прибора, надо позаботиться о создании приточной вентиляции.

Изготавливается котел отопления своими руками из металла, кирпича. Металлические агрегаты отличаются простотой, но требуют четких просчетов при составлении схемы, поэтапного выполнения, соблюдения технологии сборки, монтажа.

Разновидности и выбор конструкции твердотопливного котла

Печи и котлы нагрева различаются по своим функциональным возможностям. Печь необходима для прогрева помещения, а котел еще должен прогревать теплоноситель, который транспортируется по сети отопления в доме. Поэтому важно продумать непрерывность процесса горения топлива, обеспечить равномерную циркуляцию воды по теплообменнику.

На заметку! Теплообменник – это змеевик, расположенный внутри камеры сгорания топлива. Внутри змеевика находится вода, получающая тепло при горении дров, угля, и передающая тепловую энергию элементам сети.

Различаются котлы отопления самодельные по способу горения – верхнему (шахтному) или нижнему:

1. Твердотопливный котел с нижним горением – агрегат, в котором дверца камеры загрузки находится в верхней части камеры сгорания, сами дрова горят внизу. Такая система обеспечивает продолжительность горения топлива – нижние слои сгорают, верхние постепенно опускаются вниз под собственным весом. Циркуляция воздуха осуществляется снизу вверх при установке насоса (принудительная) или естественным путем. Второй вариант тяги удобнее, поскольку не требует подключения оборудования к сети питания, что обуславливает полную автономность системы.

На заметку! Естественная тяга обладает пониженной эффективностью, поэтому топливо в топочную загружается небольшими порциями. Принудительная циркуляция воздуха обеспечивает интенсивное перемещение потоков, можно заполнять топку «до отказа».

1. Котлы с верхней или шахтной загрузкой – агрегаты, в которых дверца топочной располагается в верхнем отделе камеры сгорания. Устройства всегда оснащаются принудительной тягой для перемещения воздуха сверху вниз. В этом случае дым перегоняется в нижний отсек топочной камеры, смешивается с воздухом, сгорает, передает тепловую энергию топливу в нижних ярусах – особенно удобно при закладке сырых дров, за счет тепла они подсушиваются и горят лучше.

Для самостоятельной сборки лучше подходят агрегаты с нижним вариантом горения, встраивание вентилятора тут не нужно.

Совет! Если нет опыта сборки агрегатов, выгоднее браться за простые конструкции, чтобы снизить риск ошибки при расчетах.

Еще различаются агрегаты по способу горения, они могут работать в обычном режиме или с выходом на пиролиз. Пиролизом называется процесс разложения энергоносителя на составляющие с последующим сжиганием элементов. Для сборки моделей с пиролизным горением придется оборудовать вторую камеру сгорания, габариты прибора будут больше, увеличится расход материалов.

На заметку! Выбор типа оборудования зависит от вида топлива. В регионах с доступностью дров топочная формируется под дрова, угля – обустраивается другая модель. Длительность горения одной закладки определяется типом, мощностью и эффективностью котла.

Температура горения угля выше, чем у дров, поэтому если формируется твердотопливный прибор под горение угля, колосники должны быть чугунными, корпус и теплообменник – из стали большой толщины. Допустимо делать корпус котла из огнеупорного кирпича.

После оценки собственных умений, просмотра схем нагревателей, выбирается определенная модель прибора. Если опыта достаточно, мастер сможет соорудить самодельный газовый котел для отопления частного дома, новичкам же стоит отдать предпочтение самым простым устройствам. При соблюдении техники сборки и монтажа тепла в доме будет достаточно от примитивного твердотопливного котла с водяным контуром отопления.

Требования к отопительным самодельным твердотопливным котлам

Конструктивно прибор представляет собой комплект основных и дополнительных элементов:

• топочная камера для сжигания энергоносителя;
• колосниковая решетка, через которую в камеру попадает воздух;
• трубчатый теплообменник или накопительная емкость для воды;
• дымоход для отвода продуктов горения;
• регулятор тяги.

Основное внимание уделяется размеру топочной камеры, отсек должен быть вместительным и просторным, чтобы топливо сгорало полностью без необходимости перемешивания. Топочная конструируется таким образом, чтобы передавать максимальное количество тепла теплообменнику.

На заметку! В кирпичных котлах поддерживается более высокая температура горения, чем в металлических приборах, поскольку кирпич обладает меньшей теплопроводностью, не так быстро передает тепловую энергию наружу.

Теплообменник выполняется из стали или чугуна, выглядит как змеевик с вертикальным или горизонтальным расположением труб. От конструкции и материала змеевика зависит КПД котла. Чугунные теплообменники – это литые элементы, которые продаются в готовом виде. В домашних условиях мастеру удобнее работать с толстостенной стальной трубой, сгибая ее под нагревом или с применением отводов, полуотводов подходящего диаметра. Стыковка отводов с элементами змеевика сваркой.

Поэтапная технология изготовления твердотопливного котла своими руками

Изготовить высокотехнологичное оборудования в домашних условиях не получится, но и простой котел на дровах, угле вполне подойдет для отопления дома любой площади. Главное – правильно создать схему, рассчитать параметры мощности с учетом протяженности сети, наличия ответвлений трубопровода и других нюансов.

Инструменты и материалы для работы

Набор инструментов:

• сварочный агрегат;
• болгарка с дисками для отрезания и шлифовки металла;
• дрель со сверлами по металлу;
• газовые ключи: №1, 2;
• молоток;
• рожковые или откидные ключи, отвертки;
• пассатижи;
• угольник.

Материалы:

• лист стали толщиной от 5 мм для котла, толщиной от 7 мм для колосниковой решетки;
• стальные уголки 50х50 для каркаса котла;
• листовая сталь нержавеющая для накопительной емкости;
• трубы из стали для теплообменника в виде змеевика диаметром в 32–50 мм.

В соответствии с чертежом могут понадобиться дополнительные материалы. Пригодятся средства индивидуальной защиты – перчатки, маска, очки.

Изготовление корпуса и теплообменника твердотопливного котла

Чаще всего корпус работает как топочная камера, потому является основой конструкции. Чтобы стенки не деформировались под воздействием тепла, ограждающую конструкцию делают двухслойной, в пространство между листами засыпается сухой чистый песок – он снижает нагрев, служит фиксатором стабильности формы.

Наружная и внутренняя оболочки корпуса каркасные. Чтобы увеличить жесткость, для упрочнения конструкции стенки камеры сгорания обшиваются стальным уголком или ребрами жесткости из металлического профиля.

Передняя стенка прорезается под отверстия для подзольника и дверцу бункера. Удобнее всего сначала наметить зону резки мелом, потом просверлить несколько отверстий по углам чертежа, затем резать.

После выполнения заготовок для корпуса, приступают к формированию теплообменника. Потребуются детали из водопроводной трубы нужного сечения, их стыковать сваркой в герметичный контур максимально возможной протяженности – это увеличит площадь соприкосновения с нагревателем, повысит эффективность прибора.

Этап сборки

Все заготовки и элементы надо собрать. Продумывая, как сделать котел, лучше производить сборку на месте монтажа, особенно при массивности готовой конструкции. В точке установки сначала укладывается бетонный фундамент, крепление агрегата анкерами, поэтому постамент оснащается закладными, фиксация сваркой.

Собирается дровяной котел своими руками с корпуса, затем оборудуется деталями и обшивкой. Перед сваркой с деталей снимается фаска, после швы зачищаются от шлака и шлифуются. Швы осмотреть, проверить их герметичность. При выявлении пропусков, проварить заново.

Следующий этап – установка колосниковой решетки и теплообменника. К контуру отопления змеевик присоединяется сваркой, с учетом угла наклона, чтобы теплоноситель транспортировался естественным путем.

Совет! Интеграция в систему накопительной емкости из нержавейки может доставить сложности, поэтому лучше поручить это профессионалам. Устанавливается накопительный бак в системах самотечного типа в самую высокую точку сети.

После сборки вся конструкция окрашивается жаростойкой краской. Сначала поверхность корпуса шлифуется, затем грунтуется, только после этого окрашивается. Красить в 2 слоя, предварительно просушив один слой, затем нанося второй.

Если остались вопросы, то поможет видео – как сделать водяной котел своими руками:

Важно! После сборки и врезки нагревателя в систему сеть надо опрессовать – это проверка на герметичность элементов и стыков. Если дефектов нет, выполняется запуск магистрали в эксплуатацию.

Простейший котел из трубы своими руками по силам сделать начинающему мастеру. Подойдет баллон из-под сжиженного газа – стальная конструкция отличается толщиной и прочностью, что как раз требуется для изготовления твердотопливного нагревателя.

Самодельные котлы отопления – это реальность. Особенно для тех, кто любит самостоятельно мастерить руками различные приспособления, увеличивающие комфорт жизни.

В целом

Все самодельные котлы отопления основываются на одном принципе. Сгорающее топливо будет отдавать тепло теплообменнику, а он – будет нагревать теплоноситель. На то, как будет работать отопительный котел, влияет два основных важных фактора – это конструкция теплообменника и полнота сгорания топлива. В первом случае – чем больше будет площадь теплового контакта топки и емкости с носителем тепла – тем больше тепла будет передаваться в единицу времени. В случае с полнотой сгорания топлива – если приток кислорода будет незначительным, то вместе с продуктами сгорания будет уходить и пиролизный газ. А он – может отдать тепло при сгорании.

Создаем котел

Конечно, на то, какая именно будет конструкция котла, сделанного собственноручно, влияет несколько факторов:

• Прежде всего, это доступность определенных материалов. Конечно, более долговечными будут жаростойкие виды нержавейки. Но быстрее и дешевле будет достать обычный лист.
• Также важный аспект – это возможность обработки. В своем гараже вы, скорее всего, не сможете сотворить литую печку из чугуна, - ведь оборудование для этого будет дороже самой печки. Поэтому решения здесь могут быть самыми разными – все зависит от вашей фантазии и от способности физических законов ее реализовать. Обычно котел отопления своими руками создается из традиционного материала – листовой стали до 5 мм толщины. И резать болгаркой такую сталь легко, а кроме того, можно это делать газовым резаком или электросваркой.

Конструкция будущего котла также будет прямым образом зависеть от того, какое топливо будет применяться.

Также на конструкцию повлияет способ циркуляции теплоносителя. Ведь чтобы циркуляция была естественной, требуется большая высота бака и большой диаметр патрубков и контуров отопления. Чем ниже будет диаметр, тем больше сопротивление движению воды и ниже шансы получить хорошую скорость циркуляции теплоносителя, не используя при этом насос.

А вот самодельный котел отопления с насосом циркуляции позволяет сделать диаметр труб меньшим, высоту бака – тоже. Но здесь пользователей подстерегает некая ловушка – если подача электроэнергии при греющем котле прекратится, то и циркуляция воды остановится. Вследствие этого можно увидеть разорванный паром котел. Поэтому приведем несколько советов, которые помогут вам в таком процессе, как изготовление котлов отопления своими руками.

Патрубки котла, контуры отопления – все это должно быть сделано трубой не менее 32 мм. Диаметр трубки на выходе из теплообменника – 32 мм. Если насос остановится, скорость циркуляции воды будет медленнее, а температура – наоборот, начнет возрастать. Поэтому лучше сделать контур не из металлопластика или полипропилена, а из оцинковки, герметизировав резьбы льном с краской или суриком.

Дровяные котлы

Дровяные котлы отопления своими руками – если рассматривать самый простой вариант, - это два цилиндра разных диаметров, которые помещены один в другой. Во внутреннем цилиндре будет топка, во внешнем – бак для воды.

Чтобы сварка котлов отопления была уменьшена, берут готовую толстую трубу с большим диаметром.

Конечно, в таком случае можно комбинировать формы и размеры труб в зависимости от того, что есть у вас в наличии. Пространство между трубками заполнено водой. Такие котлы отопления своими руками являются универсальными – они будут работать на любом твердом топливе. Сделать такой котел просто, использовать – тоже, однако обратная сторона медали – это низкий КПД.

Пиролизные котлы

Когда самодельный котел для отопления дома использует температуру 200-800 градусов и когда недостаточно кислорода, дерево будет разлагаться на древесный кокс и пиролизный газ, выделяя тепло. Теперь нужно только подмешать воздух к пиролизному газу – и он воспламенится. Стоимость материалов, чтобы осуществить изготовление котлов отопления такого типа, будет выше. Но такой котел окупится у вас через 3-4 сезона отопления. Чертежи и конструкции пиролизных котлов можно найти у нас на сайте.

Котлы на отработанном масле

Конструкция такого котла является довольно любопытной. Перед сгоранием котел испаряет масло. После разжигания при рабочей температуре котла масло, которое капает в специальный поддон, моментально превращается в горючие газы. Именно они и нагревают теплообменник. Как топливо – без различных модификаций, может применяться солярка.

Электрические котлы

Изготовление котла отопления своими руками электрического типа – это реальность. Такие котлы являются простыми по конструкции. ТЭН ставится вовнутрь трубы, которая ставится вертикальным образом. Снизу идет патрубок из обратного трубопровода, а сверху подсоединяется подача. В принципе, котел практически готов.

Но есть некоторые нюансы, влияющие на то, как сварить котел отопления. Как известно, цены на электричество постоянно возрастают - ведь это наиболее дорогой вид отопления собственного дома. Кроме того, вам следует знать, что инструкция техники безопасности запрещает подсоединять котлы с мощностью выше 7 кВт к 220 Вольтам. А вот 380 есть не везде и не у всех. Самый простой электрический котел – это корпус из трубки, ТЭН, естественная циркуляция носителя тепла.

Отдельно стоит отметить индукционные котлы. Если брать самые простые вариации – то это толстостенная труба из пластика, вокруг нее наматывается сотня витков эмалированного провода, который подключен к сварочному инвертору с током на выходе примерно на 15 ампер.

Вовнутрь располагают те компоненты, которые будут нагреваться вихревыми токами – обрезки толстой проволоки или рубленного стального витка. Снизу подсоединяют обратный трубопровод, сверху – подающий. Контур заполняют водой – и все, можно подавать питание. Но только не включайте систему без теплоносителя! Это расплавит пластик вмиг.

В последние годы все большую популярность приобретают отопительные установки, сжигающие твердое топливо. Это неслучайно, ведь энергоносители становятся все дороже, а древесина или уголь продолжают оставаться доступными видами топлива. Однако по причине роста спроса на такое оборудование оно начинает дорожать и не каждый может себе позволить его приобрести. Альтернатива - самодельные котлы для отопления частного дома, которые обойдутся гораздо дешевле, а работать будут не хуже заводских.

Преимущества и принцип действия

Помимо низкой стоимости данный вид установок имеет и другие достоинства:

• Квалифицированно сделанный агрегат из качественных материалов выдержит критические нагрузки при избыточном давлении теплоносителя до 4 Атм. Такая ситуация нередко случается с твердотопливными отопителями, поскольку циркуляция теплоносителя в силу разных причин может прекратиться и тогда вода в рубашке и теплообменнике агрегата закипает. Результат – высокое давление пара разрывает теплообменник в самом слабом месте.
• Большие возможности для модернизации конструкции, особенно если вы делаете отопитель самостоятельно. Тогда самодельный котел отопления на твердом топливе изготавливается конкретно по вашим требованиям, под свою систему отопления и доступный именно вам вид топлива.
• Усовершенствовать установку можно поэтапно. Например, в этом году средств хватило только на то, чтобы сделать базовую модель. При возможности в следующем году можно купить и добавить комплект автоматики в перерыве между отопительными сезонами, и так далее.

Разрез котла на дровах

Практика эксплуатации разных видов установок, сжигающих дрова, показывает что самый приемлемый и простой вариант – изготовить и применять для отопления дома классические самодельные котлы на дровах прямого горения. Принцип их работы прост: дрова в топке горят при естественной тяге дымохода, отдавая тепло водяной рубашке и теплообменнику. Последний работает по жаротрубной схеме, то есть, дымовые газы высокой температуры проходят сквозь дымогарные трубы теплообменника и напрямую отдают тепло воде, которая их омывает. Регулировка интенсивности горения выполняется дверцей зольника (в простонародье – поддувала), открывание которой дозирует количество воздуха, поступающего в топку через колосниковую решетку.

В пользу выбора классической конструкции говорят аргументы:

• простота в изготовлении;
• удобство и доступность самостоятельного обслуживания;
• нет ограничений по влажности древесины;
• высокая ремонтопригодность и возможность исправления недостатков, выявленных в процессе эксплуатации.

Обычно самодельные котлы для дома выполняют полностью из металла, поскольку чугунную топку сделать в домашних условиях невозможно, а покупать – дорого. Распространена практика, когда домовладельцы заказывают отопительные агрегаты мастерам, которые специализируются на их изготовлении. В этом случае рекомендуется принимать личное участие в процессе на всех этапах начиная от закупки материалов и заканчивая испытаниями готового изделия. В противном случае через несколько лет можно столкнуться с дефектами, допущенными при заготовительных или сборочных работах.

Самодельный дровяной котел

Поскольку самодельные котлы отопления на твердом топливе работают при высокой температуре в камере сжигания, то для ее изготовления лучше всего применять легированную жаропрочную сталь (в простонародье – нержавейку) толщиной 5 мм. Учитывая высокую стоимость этого металла и усложнение сварочных работ, многие берут стальные толстые листы обыкновенного качества. Нужно понимать, что такое изделие не может быть долговечным, от перепадов температур обычная сталь будет деформироваться. Поэтому в таких случаях имеет смысл защитить стенки камеры огнеупорным кирпичом, тогда они прослужат дольше. Однако топку придется сделать большего размера, да и вес корпуса увеличится.

Металл для водяной рубашки можно взять обыкновенного качества Ст 20 толщиной 3 мм. Для справки: из такой стали изготавливаются трубы для горячей воды и пара. Соответственно, дымогарные трубы теплообменника лучше взять этой же марки стали диаметром 48-76 мм. Зачастую самодельные отопительные котлы на дровах работают в системах отопления с принудительной циркуляцией при отключениях электричества, поэтому конструкцию водяной рубашки нужно сделать максимально жесткой. Для этого по всей плоскости наружных стенок топки следует приварить ребра жесткости из металла полосового или углового профиля с шагом 120-150 мм. К этим же ребрам нужно варить внешние стенки резервуара. Тогда при закипании воды обшивку рубашки не раздует, она сможет выдержать давление пара.

Дверцы топки и поддувала лучше делать двухслойными, вкладывая между слоями металла огнестойкий теплоизоляционный материал: асбест, базальтовое волокно или их комбинацию. Этими же материалами следует утеплить корпус агрегата. Притворы дверец нужно герметизировать асбестовым шнуром, а петли должны быть регулируемыми. Их делают из резьбовых шпилек с приваренным на конце шарниром. Запорные рукоятки надо оснастить насадками из эбонита или текстолита, чтобы при открывании дверцы не обжечь руки.

Особенности подключения

Простые самодельные дровяные котлы отопления эффективно работают при хорошей естественной тяге, которую обеспечивает дымоход. Поэтому его патрубок в корпусе котла должен быть ориентировочно 150 мм в диаметре, высота же самой трубы - не менее 5-6 м для создания достаточной рабочей тяги. Процесс розжига упрощается, если организовать в камере сжигания канал прямой тяги в обход теплообменника, снабженный заслонкой и рукояткой, выходящей снаружи боковой стенки. Отверстие канала должно быть такого же диаметра, как дымоход и находиться точно напротив его патрубка.

Система отопления частного дома

Немаловажную роль при эксплуатации играет правильная обвязка твердотопливного агрегата. Если система отопления – гравитационная и может работать без электричества, то проблем возникать не будет. Но лучше при разгоне котла исключить попадание в рубашку холодной воды из системы, так как при этом на внутренних стенках топки появляется конденсат. Он смешивается с золой и оседает на поверхности в виде черного налета, который очень тяжело счищается. Поэтому на выходе теплоносителя из агрегата лучше сделать байпас с термостатическим трехходовым клапаном, настроенным на температуру 55 или 60 градусов. Тогда теплоноситель циркулирует по малому кругу, пока не нагреется до 60⁰, а потом термостат начнет подмешивать холодную воду из системы.

Если система отопления частного дома работает с насосом, то есть опасность закипания котла при отключении электричества. Надо выполнить мероприятия по защите агрегата от разрушения:

• Врезка в водяную рубашку предохранительного клапана позволит сбросить из нее пар, если определенное давление превышено.
• Источник бесперебойного электропитания в комплекте с дизельной электростанцией дадут возможность насосу работать дальше. Аккумулятор источника сможет поддерживать работу только некоторое время, поэтому и нужен генератор электричества.
• Установка теплоаккумулирующей емкости обеспечит естественную циркуляцию воды из бака в котел и последний не закипит. Эта емкость сможет поддерживать отопление частного дома после того как дрова в топке сгорят.

Заключение

Ввиду невысокой стоимости и простоты в эксплуатации самодельная отопительная установка на дровах часто становится единственной доступной альтернативой дорогому газу и электричеству. Нужно только качественно изготовить ее и правильно установить в ваш частный дом, чтобы получать тепло от доступных видов топлива.

Владельцев частных домов, решивших установить твердотопливный котел отопления, в первую очередь заботят 3 параметра - тепловая мощность агрегата, его цена и длительность горения с 1 загрузки. Эти параметры взаимосвязаны, чем больше мощность и продолжительность работы, тем выше стоимость теплогенератора. Единственный способ сократить затраты – сделать котел длительного горения своими руками либо поручить работу мастерам. Представляем 2 конструкции ТТ-котлов, подробные чертежи и порядок изготовления отопителей.

Как увеличивается длительность горения твердого топлива

Мечта многих домовладельцев – , к которому не придется бегать с дровами каждые 4-6 часов. Пользуясь этим, производители и продавцы отопительной техники применяют приставку «продолжительность горения» ко всем подряд теплогенераторам, в том числе и пеллетным, работающим самостоятельно до 7 суток.

Разновидности классических котлов с увеличенной топливной камерой

Продолжительность процесса горения принято обосновывать использованием режима тления при ограниченной подаче воздуха. Но сжигать дрова и уголь подобным способом неэффективно, и вот почему:

1. Дровяные и угольные котлы достигают своего КПД 70-75% во время максимального горения. При тлении эффективность агрегата снижается до 40-50% (как у обычной буржуйки).
2. Тлеющие дрова выделяют мало тепловой энергии. Кому нужен «долгоиграющий» теплогенератор, не обогревающий дом в полной мере?
3. Свежесрубленное дерево определенных пород (например, тополь, ива) и низкокалорийное топливо невозможно нормально сжечь в режиме тления.

Заводской котел с увеличенным топливником, где дрова горят сверху вниз

В действительности, твердотопливные котлы длительного горения – это те, что имеют увеличенную топливную камеру, только ее размер влияет на продолжительность процесса при прочих равных условиях. Принцип прост: чем больше в топке дров, тем дольше они горят и выделяют тепло.

Бытовые котлы, способные работать с одной закладки 8-12 часов на дровах и до 24 часов на , бывают таких видов:

• классические, с принудительной подачей воздуха;
• действующие по принципу верхнего горения (типа прибалтийской «Стропувы»).

Эти конструкции ТТ-котлов вполне реально изготовить в домашних условиях при наличии необходимого инструментария и практики в сварочном деле. Еще на просторах интернета можно встретить чертежи шахтных котлов на твердом топливе и опилках, но такие отопители довольно громоздкие и непростые в изготовлении, а потому заслуживают отдельной темы.

Классический котел продолжительного горения

В данном разделе вашему вниманию предлагается самодельный отопительный агрегат на дровах и угле, разработанный и сделанный нашим экспертом . Мастер собрал на заказ несколько десятков подобных теплогенераторов разной мощности, постоянно совершенствуя конструкцию. Краткий обзор ТТ-котла смотрите на видео:

Надежность и эффективность котлов уже проверена временем на различных объектах. Технические характеристики представленной модели агрегата следующие:

• мощность – 22–24 кВт;
• длительность горения (в среднем) на дровах 10-12 часов, минимум – 8 ч;
• то же, на угле – до 1 суток;
• КПД - 75-77%;
• максимальное рабочее давление в системе отопления – 3 Бар, номинальное – 1.5 Бар;
• количество воды в котловом баке - 50 л;
• масса изделия - 150 кг;
• размер загрузочного проема (ширина х высота) 360 х 250 мм;
• общий объем топки - 112 л, полезный (под загрузку топлива) - 83 л;
• глубина топки - 46 см, оптимальная длина полена – 40 см.

Для справки. Мастер изготавливает котлы длительного горения разной мощности, в линейку входят агрегаты на 16, 24, 36 и 130 кВт. Цена готового изделия на 24 кВт при заказе у мастера составляет около 450 у. е. Все вопросы и уточнения, связанные с устройством твердотопливного котла и его изготовлением, можно обсудить лично с Виталием, чьи контакты указаны на странице .

Устройство и габаритные размеры дровяного котла длительного горения для изготовления своими руками показаны на чертеже:

Теплогенератор успешно функционирует как на дровах, так и на угольном топливе. Полезная вместительность топливника посчитана до нижней кромки загрузочного проема, поскольку камеру нежелательно заполнять доверху. Работа котла происходит в таком порядке:

1. После закладки и розжига твердого топлива дверцы герметично закрываются.
2. На электронном блоке управления выставляется желаемая температура теплоносителя, рекомендуется не ниже 50 °С. Затем блок включается в работу нажатием соответствующей кнопки, запускается вентилятор.
3. При разогреве до установленной температуры вентилятор отключается, доступ воздуха в топливник прекращается. ТТ-котел находится в режиме ожидания, дрова тлеют очень слабо и практически не дают тепла.
4. После падения температуры в котловом баке контроллер дает команду на запуск вентилятора и процесс горения в топке возобновляется.

Контроллер изменяет производительность вентилятора по своему усмотрению с целью достичь максимальной эффективности горения. Сжигание тлением в данном самодельном котле отсутствует, он либо находится в состоянии ожидания, либо сжигает дерево и уголь в интенсивном режиме.

Внутреннее устройство агрегата показано на чертежах котла в разрезе:

В отопительной установке реализован классический способ сжигания твердых видов топлива с прямой передачей тепла стенкам водяной рубашки и своду, являющемуся днищем котлового бака. В этот бак погружен жаротрубный теплообменник, отбирающий теплоту дымовых газов. Подогретый в канале воздух подается в топку снизу, через колосниковую решетку. Длительность горения обеспечивается за счет:

1. Большого объема топливника.
2. Полного перекрытия доступа воздуха в топку в режиме ожидания. После отключения вентилятора срабатывает гравитационная заслонка, закрывающая воздуховод и таким способом не дающая тяге дымохода раздувать угли.

Устройство задней части и жаротрубного теплообменника изображено на следующем чертеже:

Инструменты и материалы для изготовления

На заготовки для сборки твердотопливного котла долгого горения обычно идет низкоуглеродистая сталь марок Ст 3, 10, 20. Лучший вариант – Ст 20, сделанные из нее теплогенераторы служат до 15 лет. Сталь, содержащая больше углерода (Ст 35, 45) имеет свойство прикаливаться от высокой температуры, а потому для сварки теплогенератора непригодна.

Если у вас имеется достаточный опыт сварочных работ и возможность купить металл подороже, то камеру сгорания можно изготовить из жаропрочной стали, легированной хромом и молибденом (например, 12ХМ, 12Х1МФ). Как самостоятельно определить марку стали с достаточным приближением, рассказано .

Перечень заготовок, из которых вы станете собирать твердотопливный котел своими руками, приведен в виде таблицы:

Совет. Заготовки лучше всего рубить на гильотинных ножницах где-нибудь в мастерской. Так вы сэкономите массу времени на ручную резку и зачистку от заусенцев.

Дополнительно потребуются такие материалы:

• уголок равнополочный 50 х 4 мм для изготовления колосников;
• труба DN50 – на теплообменник и патрубки подключения системы отопления;
• труба DN150 – на дымоходный патрубок;
• труба профильная 60 х 40 мм для воздушного канала;
• полоса стальная 20 х 3 мм;
• базальтовый утеплитель плотностью 100 кг/м³ и толщиной 2 см;
• гладкий листовой металл 0.3-0.5 мм с полимерной окраской;
• готовые ручки на дверцы;
• шнур, картон асбестовый.

Из инструментов стоит отметить аппарат сварочный, болгарку и дрель, для сварки используются электроды АНО-21 либо МР-3С. Остальное - стандартный набор измерительных приспособлений и инструментов, имеющийся в каждом доме.

Вентилятор и блок управления польского производства подходит к любому самодельному ТТ-котлу

Применяемый в ТТ-котле комплект автоматики, состоящий из блока управления, вентилятора и датчика температуры – польского производства (не перепутайте с китайским, он выглядит так же). Маркировка блока управления - KG Elektronik SP-05, вентилятора - DP-02.

Сборка отопительного агрегата

Первый этап изготовления котла долгого горения заключается в сборке корпуса топливника из металла толщиной 4 мм сваркой на прихватках. Все начинается с днища агрегата, к которому прихватываются боковые стенки, крышка свода и проемы для дверок, как изображено на фото:

Лист днища выпускается в каждую сторону в соответствии с чертежом, в то же время он служит нижним обрамлением дверцы зольника. Внутри камеры на сварке закрепляются полочки из уголков, куда будет опираться колосниковая решетка. Собранный топливник тщательно проваривается по всем стыкам и проверяется на герметичность.

Второй этап – монтаж водяной рубашки из металла 3 мм. Ее толщина у боковых стенок составляет 2 см, поэтому к корпусу топливника следует приварить отрезки стальной полосы, выпустив их на 20 мм. К ним прихватываются стальные листы обшивки.

Внимание! Водяная рубашка начинается на уровне колосниковой решетки и не омывает зольную камеру.

Посередине в шахматном порядке ставятся так называемые клипсы. Это стальной круг, пропущенный через отверстия в стенке котлового бака и приваренный к топке встык. Второй конец клипсы обваривается вокруг отверстия, как показано на фото:

На фото справа видно, где находится низ водной рубашки, слева – котловой бак

Несколько слов о том, как сделать добавочные клипсы по краям водяной рубашки самодельного твердотопливного котла. Нужно взять полосу 20 мм и вставить ее с торца между стенок на глубину 50-100 мм, а затем приварить с обеих сторон.

Третий этап – монтаж жаровых труб в верхнюю часть котлового бака. Для этого в задней и фронтальной стенке согласно чертежу прорезаются отверстия, куда вставляются трубы. Их торцы герметично провариваются, как и все стыки водяной рубашки.

Жаровые трубы теплообменника расходятся веером от дымоходного патрубка

Четвертый этап – изготовление дверец и колосниковой решетки. К дверкам изнутри приваривают полосу в 2 ряда, а между ними вкладывают асбестовый шнур, это будет уплотнение притвора. Колосники делают из уголков №5, приваренных наружным углом вниз. Так они служат рассеивателями воздуха, подающегося вентилятором в зольник.

На пятом этапе в стенки котлового бака врезаются штуцеры для присоединения подающего и обратного трубопровода, устанавливается патрубок дымохода и воздушный канал из трубы 60 х 40 мм с фланцем крепления вентилятора. Воздуховод входит в зольную камеру на середине задней стенки, сразу под водяной рубашкой.

Этап шестой – приварка дверных петель и закладных деталей шириной 2 см для крепления декоративной обшивки котла длительного горения.

Этап седьмой , последний. Котловой бак обкладывается с боковых сторон и сверху базальтовым утеплителем, последний фиксируется с помощью шнура. После остается прикрутить листы крашеного металла саморезами к закладным деталям и установить дверцы.

Плотное базальтовое волокно хорошо утепляет корпус и спокойно выдерживает высокую температуру. Стекловату применять не стоит

В конце к ответному фланцу воздуховода крепится вентилятор, а блок управления устанавливается на котле сверху. Датчик температуры необходимо вложить под базальтовый утеплитель со стороны задней стенки агрегата. Кроме того, в конструкцию самодельного котла длительного горения можно внести ряд полезных дополнений, по вашему желанию:

• встроить в котловой бак водяной контур подогрева воды на ГВС;
• предусмотреть погружную гильзу для установки термометра – на случай отключения электричества, когда дисплей контроллера погаснет;
• то же – для монтажа группы безопасности;
• установить электрический ТЭН, подогревающий теплоноситель после прогорания дров.

Несколько слов о том, как сделать циркуляцию горячей воды в твердотопливном котле с целью ее нагрева на хозяйственные нужды. Нужно взять 10 м медной трубки диаметром 8-12 мм и выгнуть из нее змеевик в виде спирали. Последняя наматывается внутри котлового бака вокруг жаровых труб, а концы выводятся наружу с задней стороны агрегата. Получаем двухконтурный котел длительного горения.

Примечание. Практика эксплуатации данных теплогенераторов показала, что монтаж электрического нагревателя необходим тем домовладельцам, кто желает отапливать дом по ночному тарифу. В остальных случаях длительности горения хватает, чтобы не бегать в котельную среди ночи с целью подбросить дровишек.

Пленку с крашеного металла лучше снять сразу, а дверки покрыть термостойкой эмалью

Ножки агрегату можно приделать на любом этапе, выбрав подходящие отрезки металлопроката. Подробности и секреты сборки ТТ-котла смотрите в авторском видео мастера - создателя отопительного агрегата:

Котел с верхним горением топлива

На постсоветском пространстве данные теплогенераторы известны в двух разновидностях:

1. Прибалтийские агрегаты фирмы «Стропува» (Stropuva) и их производные от других изготовителей.
2. Дровяные печи типа «Бубафоня».

Неизвестно, какой из отопителей появился раньше, но печь Бубафоня завоевала широкую популярность как обогреватель для дач, гаражей и прочих зданий с низкими требованиями к эстетике изделия. Чего нельзя сказать о котлах верхнего горения, хотя многие их почему-то считают единственно возможной версией твердотопливных теплогенераторов продолжительного сжигания. В действительности, их единственный козырь все тот же – топливник больших размеров.

Принцип действия подобных котлов состоит в горении топлива, придавленного грузом, по направлению сверху вниз. Причем воздух подается в зону сжигания тоже сверху, по телескопической трубе, соединенной с грузом. Рабочая схема агрегата показана на рисунке:

Оригинальная схема котла, взятая с сайта stropuva.ru

В процессе эксплуатации котлов Stropuva проявилось множество недостатков, о чем свидетельствуют и отзывы владельцев на форумах:

1. Нельзя подкинуть в топку поленьев, пока не сгорит предыдущая закладка. Физически это возможно, но тогда принцип верхнего сжигания нарушится, пламя охватит все слои топлива.
2. При работе на свежих опилках и другом мелком мусоре остатки топлива «зависают» на стенках.
3. Эффективность ТТ-котла не слишком высока, поскольку в нем отсутствует теплообменник. Из-за камеры нагрева воздуха и большого топливника для теплообменника не осталось места.

Больше критических недостатков у теплогенератора нет, а кое-что в самодельной версии можно исправить по своему разумению. Например, поставить днище и колосники, организовав зольную камеру. Избавиться от недостатка с догрузкой тоже можно, если поставить между загрузочным и зольным проемом дополнительную дверцу. Данная идея модернизации котла верхнего сжигания принадлежит другому нашему эксперту – Владимиру Сухорукову, о чем он рассказывает в своем видео:

Подготовка материалов

Круглый корпус создает некоторые неудобства в изготовлении, но и квадратным его не сделаешь, - топливо станет «зависать» по углам. Есть проблема и со сборкой телескопической трубы с грузом, так что эту часть лучше взять от печи Бубафоня. Чертеж котла длительного горения, сопоставимого по размерам с классической версией, выглядит так:

Перед тем как сделать котел, подбираем материалы по чертежу:

• труба DN 400 со стенкой 5 мм – на топливник;
• то же, DN 50 – на подачу воздуха и водяные патрубки;
• то же, DN 100 – для дымохода;
• заготовка из листа толщиной 10 мм круглой формы с диаметром 38 см;
• полоса 40 х 4 мм – для распределителей воздуха;
• арматура диаметром 16-20 мм периодического профиля – на колосники;
• базальтовая вата толщиной 3 см и плотностью 100 кг/м³;
• тонколистовой металл с полимерным покрытием.

Выбор материала водяной рубашки зависит от способа ее монтажа, ведь у домашнего мастера вряд ли найдутся в запасе вальцы, способные придать металлу толщиной 3 мм форму цилиндра. Варианты такие (показаны ниже на схеме):

1. Схема №1. Взять тонкостенную трубу большего диаметра, хотя найти таковую непросто, а обычная сильно утяжелит котел.
2. Схема №2. Два листа металла согнуть в 2 местах под углом 60°, а потом сварить две половинки вместе. Понадобится пресс – листогиб.
3. Схема №2 в другом исполнении. Варить рубашку из 6 листов – сегментов на клипсах.
4. Схема №3. Сварить прямоугольный короб, отчего увеличится объем котлового бака.

Схему №2 можно реализовать двумя способами – сварить из 2 согнутых половинок или 6 плоских листов

Также понадобится листовой металл 3 мм на обрамление дверок, дно с крышкой и воздушную заслонку.

Изготовление теплогенератора

Производство работ начинается с вырезания заготовок и проемов в стенке трубы по размерам на чертеже. Из вырезанных частей делаются дверцы, к ним прилаживаются навесы и покупные ручки. Из арматуры варится колосниковая решетка, показанная на фото:

В целом алгоритм сборки котла верхнего горения выглядит так:

1. В круглой заготовке для груза прорезать отверстие, вставить в него трубу и обварить.
2. К нижней части груза приварить 6 изогнутых полос, что послужат распределителями воздуха.
3. Прикрепить к топке днище, установить внутрь колосники.
4. Вырезав отверстие по центру крышки для воздушной трубы, приладить ее к топливнику. Перед этим нужно поставить трубу с грузом на место.
5. Приварить патрубок дымохода.
6. Смонтировать водяную рубашку по выбранной схеме, герметично обварить все стыки.
7. Произвести врезки патрубков для теплоносителя.
8. Выполнить утепление и обшивку котла, установить дверцы.
9. Поставить на верх воздушной трубы заслонку.

Для распределения воздуха достаточно шести полос-распределителей

Установить автоматику и наддув на котел длительного верхнего горения затруднительно, поскольку к движущейся трубе вентилятор не приставишь. Надо смастерить гибкий рукав, а для датчика температуры предусмотреть погружную гильзу. Вложить его под утеплитель нельзя, потому что зона горения в данном виде отопителей постоянно смещается вниз.

Проводить испытания котла лучше, конечно, на улице

Заключение

Обе конструкции твердотопливных котлов длительного горения, сделанные своими руками, имеют право на жизнь. Но изготовить надежный отопительный агрегат непросто – стыки металла нужно проваривать качественно и герметично. Без опыта и квалификации сварщика не обойтись. Отсюда вывод: если видите, что не одолеете самостоятельную сборку либо у вас нет на это времени, обращайтесь к мастерам. Так вы сэкономите до 50% средств по сравнению с покупкой заводского ТТ-котла.