Самодельный котел отопительный твердотопливный с водяным контуром

Рынок сегодня насыщен предложениями экономичного водогрейного изделия для отопления помещений. По заверениям производителей, он способен максимально долго удерживать тепло в квартире при минимальных затратах на топливо. Такое оборудование очень удобно использовать в местах, где нет возможности использовать альтернативный вид отопления (например, отопление природным газом).

Однако стоимость этого изделия не всегда устраивает при его дешевизне, поэтому выгодным вариантом будет сделать чертеж твердотопливного котла и собрать его самостоятельно.

Разбираемся в конструкции

Огромный ассортимент материалов и доступность информации позволит вам не испытывать трудностей при изготовлении котла.

Но любой самодельный агрегат, в том числе и твердотопливный котел, для сборки требует знания тонкостей конструкции и производственного процесса.

Что необходимо иметь

Для выполнения работы вам потребуются:

• эскиз;
• навыки сварки;
• возможность использования газового резака;
• навыки дизайнера правильно размечать и раскраивать материал;
• каменные навыки;
• самодельный котел, работающий на твердом топливе, потребует умения пользоваться электроинструментами: например, резьба болгаркой или электроножницами по металлу.

Сбор материала

Для начала необходимо запастись материалом. Вам обязательно понадобятся:

• кирпич огнеупорный, песок строительный (глина);
• трубы прямоугольного и круглого профиля, листовые;
• решетка;
• дверцы печи и зольника;
• чугунная печь для приготовления пищи;
• водонагреватель и насос для циркуляции воды;
• гравий или щебень, вода.

Инструменты

Производственный процесс не обойдется без болгарки (электроножниц по металлу), сварочного аппарата. Вам также понадобится газовый резак, для работы которого требуются баллоны с кислородом и пропаном.

Также стоит обзавестись маркером по металлу, спиртовым уровнем, линейкой, шпателем, пассатижами, пассатижами, электродрелью с набором сверл. В целях безопасности необходимо подготовить средства индивидуальной защиты – маски и очки. Вы можете идти на работу.

Особенности конструкции

Обычные устройства этого типа состоят из теплообменника, бункера, дымохода, блока управления, сопла, камеры выхода горячего газа и камеры сгорания.

Самодельный твердотопливный котел в зависимости от расположения теплообменника может быть горизонтального и вертикального типа.

В оборудовании горизонтального типа он монтируется в кирпичном корпусе. В устройствах вертикального типа теплообменник монтируется на прочный бетонный фундамент.

На фундаменте построена кирпичная взрывная камера. Над камерой установлена ​​решетка.

Принцип работы

Принцип работы этого устройства заключается в нагреве воды в системе с помощью тепла от сгорания топлива. Подробно процесс работы представлен в виде следующих этапов:

• топливо загружается в камеру сгорания. Кстати, в виде можно использовать торфяные брикеты, уголь, дрова, пеллеты, опилки и т.д.;
• нагретый воздух поднимается вверх и выводится через дымоход;
• в процессе движения этот воздух нагревает теплообменник и нагревает воду;
• нагретая вода вытесняет из системы холодную – происходит циркуляция, и охлажденная вода возвращается в зону теплообменника.

Объем камеры сгорания должен соответствовать номинальной мощности прибора или максимально отапливаемой площади. Это прямое отношение.

На практике все же необходимо учитывать сезонность, пиковое потребление горячей воды, функциональную сложность системы отопления или горячего водоснабжения. Камера выхода горячих газов выполняет роль выпускного коллектора, выводящего продукты сгорания через дымоход.

Повышение КПД

Для повышения КПД агрегата необходимо учитывать особенности теплообменника, а также полноту и продолжительность сгорания топлива. Чем больше площадь теплового контакта, тем больше тепла будет передано воде от горящего топлива. Процесс нагрева воды до нужной температуры зависит от эффективности сгорания топлива. Поэтому к расчету конструкции нужно отнестись со всей ответственностью – она должна быть безопасной и надежной.

Эти характеристики оборудования напрямую зависят от качества корпуса: он должен быть изготовлен из жаропрочной стали толщиной не менее 5 мм. Если для корпуса используется чугунный лист, его толщина может быть больше 8 мм. Для внутренней системы рекомендуется использовать трубы диаметром до 50 мм с толщиной стенки от 3 до 4 мм.

При проектировании необходимо учитывать сужение водопровода со стороны движения горячей воды в сторону холодной и ее расширение в обратном направлении. Для этого придется использовать трубы меньшего диаметра, например, 25 мм.

От теории к практике

Чаще те, кто хочет сделать технику своими руками, выбирают вертикальный твердотопливный котел. Процесс изготовления рассмотрим на примере твердотопливного котла для отопления дома площадью 100 м2. Система состоит из семи радиаторов и водопроводной системы.

Итак, делаем теплообменник:

1. изготавливаем вертикальные основания для теплообменника. Для этого берем четыре профильные трубы длиной по 30 см, которые будут располагаться сбоку от камеры сгорания;
2. бензорезом делаем четыре отверстия диаметром 5 см, все неровности удаляем болгаркой (болгаркой). У вас должно получиться восемь отверстий;
3. делаем четыре отверстия диаметром 40 мм и четыре отверстия диаметром 50 мм в трубах сзади устройства. Все они должны быть со стороны соединения с передними стойками. В результате должно получиться восемь отверстий;
4. в профильной трубе длиной 500 мм прорезаем отверстие для крепления патрубка, через который будет выводиться нечистоты;
5. в верхней части заднего багажника делаем отверстие для подачи воды в систему.

Затем приступаем к сборке теплообменника. Вертикальные основания соединяются профильной трубой. Для этого кладем его на основания, установленные перпендикулярно поверхности. Соединения сварные. Вся конструкция соединяется с обратной стороны профильной трубой с дренажными отверстиями. В итоге получаем переднюю стенку теплообменника.

Затем перпендикулярно собираем вертикальные основания и свариваем их четырьмя круглыми трубами. Получается задняя стенка теплообменника. Соединяем переднюю и заднюю стенки между собой. Для этого необходимо завести продольные трубы в отверстия и проварить их, а затем приварить к конструкции патрубки для подачи и отвода воды. Провариваем стыки кусками металла и проверяем прочность теплогенератора.

Проверив прочность сварки, закройте сливную трубку заглушкой и залейте воду в отверстие для подачи воды. Проверяем герметичность сварных соединений на наличие видимых утечек.

Доведение дела до конца также потребует усилий. Для этого из термостойких листов вырезаем восемь стенок – 2 передние, 2 задние и 4 боковые. Площадь каждой из них должна быть 850 х 300 мм. Все замеры производятся метрической линейкой, материал режется болгаркой. Затем вырезаем две плиты размерами 450 х 450 мм: одну для нижней плиты, другую для верхней плиты котла.

Читайте также: Труба для твердотопливного котла

Делаем два проема для дверцы в передней стенке: первый на уровне колосника для розжига топлива и очистки камеры сгорания, а второй чуть выше на уровне загрузки топлива. В своей работе мы используем дрель и болгарку. Вырежьте из листа ребра жесткости длиной 80 см.

Монтаж котла

После изготовления теплообменника и подготовки деталей корпуса можно переходить непосредственно к установке самого устройства. Лучше всего это делать в том месте, где будет стоять бытовой твердотопливный котел. Конструкция будет очень тяжелой и невыносимой.

Что тебе необходимо сделать:

1. закладываем кирпичный фундамент, на который затем монтируем нижнюю плиту из стального листа;
2. вертикально по периметру нижней плиты устанавливаем внутренние стенки теплогенератора;
3. внутри этого кожуха размещаем решетку и сам теплообменник. Здесь следует учесть, что труба для отвода воды должна быть ниже, чем труба для ее подачи;
4. установить наружные стены;
5. между внутренней и внешней стенками укладываем слой промытого и прокаленного песка для повышения эффективности;
6. привариваем ребра жесткости снаружи котла и крепим оставшийся лист к верхней части корпуса;
7. устанавливаем дверь в проемы и устанавливаем дымоход.

На поверхности конструкции можно установить чугунную печь и заняться приготовлением пищи. Или вместо этого настроить водонагреватель своими руками. В результате всех действий мы получим экономичный и надежный бытовой твердотопливный котел.

Делаем твердотопливный котел своими руками

Из всех отопительных приборов, которые можно использовать в быту, твердотопливные котлы наиболее доступны и понятны. Благодаря принципу действия, простоте конструкции и доступности топливных ресурсов, отопительные приборы этого типа получили широкое распространение. Сегодня для многих жителей частного сектора такое оборудование стало своеобразной «палочкой-выручалочкой». Постоянно растущая цена на газ для населения, сложности с получением разрешений на установку автономного газового отопления заставляют население ориентироваться на твердотопливный котел.

В настоящее время существует два варианта решения проблемы автономного твердотопливного отопления: купить готовое заводское изделие или сделать твердотопливный котел своими руками. Оба варианта можно считать вполне удачными и целенаправленными. Если у вас достаточно средств, вы можете купить современный и высокотехнологичный отопительный прибор. При желании и наличии определенных технических возможностей сделать твердотопливный котел не составит труда. К счастью, на сегодняшний день литературы на эту тему очень много, а схемы устройства такого оборудования всегда есть в интернете.

Концепция твердотопливного котла

Самодельный автономный твердотопливный котел – это, иными словами, обычная печка, установленная в бочке с водой. Основная задача такого устройства – подогрев котловой воды за счет сжигания дров или угля, которые уже будут разноситься по бытовым обогревателям.

Самая простая конструкция, которую можно сделать своими руками, будет крайне неэффективной в плане обогрева и невыгодной в плане расхода топлива. Базовые конструкции котлов имеют КПД всего 10-15%.

Важно! Работа каждого отопительного прибора зависит от приточно-вытяжной вентиляции. Даже качественно сделанный котел не сможет обеспечить эффективный обогрев помещения, если нет вентиляции, правильно оборудованной.

Самодельные котлы изготавливают не только из металла, но и используют для этой цели стройматериалы. Кирпичные отопительные приборы обычно устанавливают в загородных домах, где наряду с отоплением жилых помещений не менее важна эстетика внешнего вида. Металлические котлы – простейшие устройства, которые можно изготовить из подручных средств с использованием определенного набора инструментов. Главное перед началом работы определиться с концепцией отопительного прибора, четко сформулировать цели и задачи, которые будут ставиться перед оборудованием.

Определяем вид и тип нагревательного котла

Основное отличие печи от твердотопливного котла заключается в процессе горения. Отопительный прибор должен не только сжигать дрова или уголь, давая максимальную эффективность использования тепловой энергии, но и выполнять работу по нагреву теплоносителя в течение длительного времени. Следовательно, к этому методу нагрева предъявляются различные требования. Просто установить в духовке контур ГВС недостаточно, нужного эффекта не получится. Технические условия необходимы для того, чтобы топливо сжигалось непрерывно, а вода в теплообменнике равномерно циркулировала по системе отопления.

Какой тип котла выбрать, чтобы сделать его своими руками, с какими трудностями вы столкнетесь в процессе работы? На эти вопросы можно ответить на этапе проектирования. Чертежи бытовых твердотопливных котлов дают вполне конкретное представление о том, как должна выглядеть конструкция и на что следует обращать внимание при эксплуатации.

Каждый вид твердотопливного котельного оборудования имеет свои особенности, тонкости и конструктивные нюансы. При создании собственного отопительного агрегата вы можете сделать выбор в пользу нижнего горения или отдать предпочтение верхнему горению. Агрегаты с нижним горением бывают двух типов:

• традиционный, классический тип с одной камерой сгорания;
• шахтного типа, когда сгорание происходит в другой камере сгорания.

Оба вида подходят в том случае, если вы хотите создать отопительный прибор своими руками.

Важно! Чем сложнее конструкция устройства, тем выше технологические требования к качеству исполнения. Сложные узлы имеют четко просчитанные параметры, которые необходимо соблюдать в процессе производства отдельных элементов конструкции. Установка такого устройства тоже выглядит ответственно. Нарушение технологических и конструктивных параметров может привести к отрицательному результату.

По способу сжигания твердотопливные котлы могут иметь нормальный режим горения или работать за счет пиролиза. Отдавая предпочтение второму варианту, придется учитывать необходимость установки второй камеры сгорания, в которой и будет происходить основной рабочий процесс. Размеры такого котла будут соответственно больше, чем у традиционного типа, материала потребуется больше.

Тип отопительной техники во многом зависит от вида твердого топлива, которое будет подаваться в отопительный прибор. Если у вас под рукой много дров, будет лучше, если сделанный вами котел будет рассчитан на дрова. Для угля подойдет другая модель. Время горения и качество топлива определяются типом твердотопливного котла, его мощностью и КПД .

Примечание: температура горения угля намного выше, чем у дров, поэтому колосник, теплообменник и корпус котла изготовлены из толстой стали. Выходом из этой ситуации может стать создание корпуса и камеры сгорания кирпичного котла.

Кирпичный твердотопливный котел станет оптимальным решением, если у вас нет возможности сделать внешний корпус котла из толстой жаропрочной стали. Облицовка из огнеупорного кирпича позволит создать просторную, удобную и жаропрочную камеру сгорания.

Учитывая все предстоящие технические трудности при изготовлении отопительного прибора, специалисты-теплотехники рекомендуют остановиться на создании самого простого отопительного прибора. Твердотопливный котел в классическом виде способен обеспечить теплом дом в холодное время года.

Читайте также: Самодельный индукционный котел своими руками

Основные технологические требования к самодельной конструкции

В классическом виде отопительный агрегат, от которого будет отапливаться дом, состоит из следующих элементов:

• камера сгорания (бункер) для сжигания дров, угля, топливных брикетов;
• решетки, через которые воздушная масса подается в камеру сгорания;
• трубчатый теплообменник или бак котловой воды;
• дымоход, через который выходят продукты горения;
• регулятор тяги .

Основные требования, которые придется учитывать сразу при проектировании котла – это размер камеры сгорания. Печь автономного твердотопливного котла должна быть просторной и вместительной. Конструкция камеры сгорания рассчитана таким образом, чтобы топливо, содержащееся в ней, сгорало полностью, без дополнительной конвекции. Кирпичные котлы в этом плане выглядят более выигрышно, так как кирпич обладает меньшей теплопроводностью. Температура горения в кирпичной топке будет намного выше, чем в металлическом устройстве.

Камера сгорания должна быть устроена таким образом, чтобы максимально сконцентрировать тепловую энергию на нагреве теплообменника.

Еще одним, не менее важным аспектом в конструкции отопительного оборудования является теплообменник твердотопливного котла. Эффективность работы котельного оборудования зависит от того, как изготовлен теплообменник, какова его конструкция и из какого материала он изготовлен. В большинстве случаев на название котла влияет материал, из которого изготовлен теплообменник. Это может быть чугун или сталь. В основном, на бытовом уровне для нагрева теплоносителя используются водяные рубашки, трубчатые теплообменники, горизонтального или вертикального расположения.

чугунные теплообменники рассматривать не будем, так как это литая конструкция, которую невозможно изготовить в домашних условиях. Можно использовать чугунные теплообменники, снятые со старых агрегатов, вышедших из строя в связи с окончанием срока службы. Обычно такую ​​замену используют, если вас интересует модернизация твердотопливного котла.

Стальной теплообменник проще в изготовлении. Для этого можно использовать стальные толстостенные трубы из жаропрочной стали. Главное, рассчитать его теплоемкость и правильно сформировать. Схема установки змеевика к традиционному твердотопливному блоку даст полное представление о том, как должен выглядеть теплообменник и в каком положении его лучше монтировать.

Изготовление котла на твердом топливе. Этапы работы. Тонкости и нюансы

Самый экономичный бытовой твердотопливный котел сделать не получится, но можно сделать отопительный прибор, пригодный для отопления и горячего водоснабжения. Дело в том, что промышленные изделия изготавливаются из специально подобранных строительных материалов, на точных промышленных приспособлениях. Все элементы конструкции имеют четкие технологические параметры, включая точки соприкосновения и соединения. Точные тепловые расчеты являются основой каждой заводской модели. Домашние условия существенно ограничивают технологический цикл, поэтому нужно выходить за минимальные возможности и учитывать собственные возможности.

Чтобы лучше представить, с чем вам предстоит столкнуться, посмотрите видео

Инструментарий и материалы

Когда перед вами чертеж отопительного прибора, вы знаете, как должна работать ваша автономная система отопления, следует приступать к выбору инструментов для работы и подготовке материала. Вне зависимости от того, хотите вы сделать большой котел или сделать небольшой твердотопливный обогреватель своими руками, в любом случае потребуются все ваши навыки, сноровка и определенные знания.

Из снаряжения вам понадобятся:

• сверла по металлу;
• пассатижи, пассатижи, угольник и строительно-монтажный уровень.

Что касается материала, то основное внимание следует уделить выбору стали. Для изготовления котла необходима сталь толщиной не менее 5 мм. Для решеток лучше брать сталь толщиной до 7 мм.

В качестве вспомогательных элементов используются стальные уголки, лист нержавейки для изготовления накопительной емкости. Для изготовления змеевика потребуются стальные толстостенные трубы.

Этап первый. Изготовление корпуса и теплообменника

Корпус котла является основой всей конструкции. Часто она также становится камерой сгорания. Для противодействия высокой температуре обычной стали топка состоит из двух стенок. Затем пространство между двумя стальными листами заполняется просеянным песком, который действует как теплоизолятор. Для получения необходимой жесткости стальные листы обшивают стальными трубами или другими профилями. Уголки служат каркасом, на котором уже подвешена основная конструкция.

На передней стенке имеются два прямоугольных отверстия, одно для дверцы бункера, другое чуть ниже для зольника.

Совет! Прежде чем резать листовой металл, необходимо разметить отверстия. Затем сделайте отверстия в углах контура дрелью. Такая мера позволит вырезать отверстие с большой точностью.

После вырезания стальной пластины для завершения корпуса можно приступать к изготовлению теплообменника. Мы используем обрезанные водопроводные трубы, которые соединяем сваркой в ​​один контур. Основная задача состоит в том, чтобы создать путь потока с максимально возможной площадью поверхности. В этом случае ваш котел будет работать более эффективно. Как сделать теплообменник, правильно расположить трубы и сварить, рассказывает видео, на которое было обращено внимание.

После того, как основные элементы конструкции изготовлены по отдельности, приступают к сборке. В связи с тем, что устройство является металлоемким изделием, его следует устанавливать в том месте, где установлен обогреватель. На подготовленный фундамент монтируется рама, на которой с помощью болтовых соединений закрепляются кузовные детали. После сборки все имеющиеся швы между листами тщательно провариваются. Внешняя конструкция усилена ребрами жесткости.

Примечание: После сборки корпуса воздух нагнетается в закрытый котел воздушным компрессором. В местах подсоса воздуха в местах стыков сварные швы необходимо усилить.

Внутри готового корпуса устанавливаются колосники (стальная решетка) и теплообменник. При установке теплообменника важно учитывать угол наклона, иначе будет нарушена естественная циркуляция теплоносителя в контуре.

Изготовленный радиатор подключается по той же схеме, что и для всех автономных систем. Изготовление теплоаккумулятора лучше доверить специалистам, имеющим опыт работы с нержавеющей сталью и знакомым с технологией изготовления закрытых емкостей.

Заключение

После завершения сборки и комплектации агрегата всеми необходимыми рабочими элементами котел готов к работе. Не забывайте о регуляторе последовательности, без которого ваше детище не сможет нормально работать. Если вы следовали всем рекомендациям и не пренебрегали советами специалистов, то ваш агрегат должен нормально работать. Часто бывает так, что изготовление твердотопливного котла своими руками дает положительный результат и позволяет добиться желаемого эффекта. Такие изделия могут прослужить долго и надежны.

Котел отопительный твердотопливный с водяным контуром своими руками

Такой котел можно сделать из стального листа толщиной 3-5 мм своими руками. От обычных классических твердотопливных котлов с кратковременным горением он может отличаться:

• большая вместимость печи;
• большая поверхность теплообменника или его форма;
• способ загрузки топлива;
• способ сжигания топлива.

Ниже представлены четыре возможных варианта различных конструкций такого устройства, которые можно использовать при самостоятельном изготовлении:

• вертикальный котел с дополнительным щелевым теплообменником;
• с дополнительным трубчатым теплообменником;
• цилиндрическая форма с верхней загрузкой;
• мой тип.

На основе этих проектов можно сделать и свой, который будет учитывать ваши требования по габаритам, мощности, расходу топлива и т.д., и иметь соответствующее оборудование. Особое значение имеет качество сварочных работ. Если вы не уверены в своих силах, то лучше доверить эту работу квалифицированному сварщику.