Строительный журнал "Своими руками"
Назад

Котел своими руками для отопления частного дома пошагово

Стоит ли проектировать газовый котел самому

Самодельный газовый котел в эксплуатацию допущен не будет, даже если его сборка будет совершенной и ничуть не хуже заводской, этого требуют от контролирующих органов нормативы по правилам безопасной эксплуатации газового оборудования.

Поэтому выбирая вид топлива для самодельного котла, от газа и печного топлива нужно отказаться сразу. Твердотопливные котлоагрегаты с использованием угля, дров, паллет и электрокотлы считаются самыми безопасными отопительными агрегатами, их вполне возможно изготовить самостоятельно.

Самодельный отопительный котел обойдется владельцу намного дешевле заводского, но работать он будет менее экономично и с более низким КПД. Для того чтобы повысить эти показатели, необходимо будет увеличить поверхность нагрева котла, для чего устанавливают дополнительно к водяной рубашке теплообменный аппарат.

Также на эффективность теплопередаче в котле влияет скорость циркуляции теплоносителя. При естественной циркуляции устанавливают расширительный бак и трубы большого диаметра. Тем не менее лучший гидравлический режим можно обеспечить с помощью принудительной циркуляции, установив в контур отопления на линии обратки перед котлом циркуляционный насос.

Варианты оптимальных самодельных отопительных котлов

Прежде чем выбрать модель, чтобы изготовить самодельные котлы, нужно знать тепловую нагрузку отапливаемого помещения. Д

ля центральных районов России она определяется по простому соотношению 1 кВт на 10 м2 жилой площади, для северных районов это соотношение будет выше, а для южных ниже примерно на 30 %. Далее устанавливают вид топлива и режим горения.

Топливо должно быть достаточным и дешевым для данной местности, его транспортировка не должна представлять сложность для пользователя, а рядом с источником отопления должно быть складское помещение для хранения не менее 30-ти дневного его запаса.

Режим работы источника выбирается по возможной загрузке: 1 раз/час,1 раз/24 часов,1 раз/48 часов. При выборе твердотопливного котла также потребуется уделить внимание системе дымоотвода и вентиляции в топочной.

При выборе варианта с электронагревом потребуется также установить часовую нагрузку отопления по выше обозначенному соотношению и обратить внимание на мощность электрического питания котла и систему защиты, чтобы имеющаяся электрическая линия способна была обеспечить безаварийную его работу.

Твердотопливный котел

Это самый оптимальный вариант котла, его можно изготовить универсальным для разных видов твердого топлива от угля до паллет. Принцип работы такого самодельного котла очень простой. Топливо вручную загружают в топку сбоку или сверху, в зависимости от выбранной конструкции и поджигают.

Котел своими руками для отопления частного дома пошагово

Горячие дымовые газы, полученные в результате горения топлива, поднимаются в верх в дымовую трубу, омывая поверхности теплообменного аппарата, который выполняется в виде водяной рубашки или развитого трубного пучка.

Внутри теплообменника циркулирует нагреваемая вода, которая поступает в приборы отопления и передает тепло путем конвекции воздуху в помещении, после чего остывает и возвращается в котел для следующего цикла нагрева. В более простых конструкциях котла, часть тепла в помещение поступает также за счет теплопередачи от горячего корпуса.

Для того чтобы в твердотопливном котле эффективно протекали все процессы получения тепловой энергии, он оборудуется следующими конструктивными элементами:

  1. Корпус из жаропрочной стали не менее 5 мм, может быть круглого и квадратного сечения. Многие пользователи для корпуса используют стальную трубу большого диаметра для центральной системы отопления или газовый баллон.
  2. Камера сгорания, в которой идет процесс химического превращения топлива в тепло, работает в наиболее сложных температурных условиях и требует тщательного расчета, поскольку маленькая или большая камера не сможет обеспечить качественный теплосъем с 1 кг топлива, процесс сгорания будет идти либо с недожогом, либо с пережогом топлива.
  3. Камера отвода дымовых газов, по конструкции является продолжением топочного пространства и служит переходной зоной для вывода отработанных газов в дымовую трубу или дымоход.
  4. Внутренний теплообменник с входным и выходным патрубком для циркуляции воды в отопительном контуре.
  5. Приборы безопасности и управления режимами: первичные датчики температур, датчики давления и сигнализатор аварийного состояния в котле. Твердотопливный котел невозможно сразу остановить, пока не выгорит все топливо, но процесс горения можно приглушить, перекрыв подачу воздуха в топку, все это может выполняться вручную или автоматически, если в схеме агрегата присутствует дутьевой вентилятор и насос для циркуляции теплоносителя.

Индукционный котел

Такие модели котлоагрегатов продемонстрировали свою энергоэффективность, при простой конструкционной схеме и доступных расходных материалах, что позволяет такую модель обогревателя собрать дома.

Котел своими руками для отопления частного дома пошагово

Индукционный котлоагрегат выполнен из сердечника, с функцией теплообменного аппарата, с поверхностью покрытую тороидальной обмоткой, включенной к преобразователю. Ток, протекающий по ней создает переменное ЭМ поле, вследствие чего создаются вихревые токи, омывающие сердечник.

По команде управляющего блока вырабатывается ток требуемых параметров. Под воздействием чего теплоноситель в виде воды, тосола и антифриза греется до требуемой температуры. Разность температур создает условия для естественной циркуляции жидкости без применения электронасоса.

При использовании такого типа электронагрева важным преимуществом по сравнению со стандартным вариантом с применением ТЭНов является отсутствие накипи на греющих поверхности. Это происходит благодаря микро вибрации на поверхностях нагрева, которая не ощущается человеком, поэтому для него не вредна.

Внешняя оболочка котла, выполняется из металлического корпуса, оснащенного тепло- и электрозащитной изоляцией. Самодельный индукционный котел отопления имеет простую тепломеханическую конструкцию и при наличии сварочного преобразователя или индукционной бытовой электроплиты, может быть изготовлен домашним мастером.

Электродный

Котлы с таким принципом действия также относятся к электрическому нагреву, греющий элемент — блок электродов, осуществляющей функцию нагревающего элемента. Технология изготовления такого источника нагрева проста и позволяет выполнить электродный котел своими руками.

Теплоноситель в котле греется с помощью процесса ионизации. Молекулы воды расщепляются на положительные и отрицательные заряженные ионы, которые притягиваются друг к другу с выделением мощного потока тепловой энергии.

Процесс получения тепловой энергии протекает в небольшой ионизационной камере, поэтому жидкость нагревается мгновенно с повышением давления среды и увеличением скорости естественной циркуляции. Поэтому для таких тепловых аппаратов дополнительная установка циркуляционного насоса не требуется.

Использование данной технологии позволяет существенно сокращать габариты электродного котла, выполненного своими руками и повышает его эффективность по сравнению с традиционными ТЭНовыми устройствами.

Изготовление твердотопливного котла длительного горения своими руками

Приступая к сборке котла своими исполнитель  должен владеть навыками слесаря, сварщика и электрика, чтобы безопасно выполнить процесс производства и монтажа. У него должны быть средства защиты и заранее приготовленные материалы, инструменты и приспособления.

Чертеж

Котел своими руками для отопления частного дома пошагово
Чертеж твердотопливного котла

После того как будет выбран тип котла, потребуется иметь точный чертеж деталей. Он может выполняться самостоятельно, если мастер обладает определенными знаниями и навыками черчения, также можно его взять у знакомого, который смонтировал аналогичный котел отопления частного дома или скачать из интернета. Сегодня в сети достаточно вариантов проверенных конструкций твердотопливных котлов собственного изготовления.

Возможно такой чертеж придется доработать в зависимости от имеющихся расходных материалов, особенно в части изготовления корпуса и теплообменного аппарата. Главное, что нужно сохранить — это расчетную толщину металла, минимально допустимые габариты, поверхность нагрева теплообменника, диаметр отверстия для выхода дымовых газов, чтобы котел раньше времени не перегорел.

Материалы

Перед тем как сделать котел подготавливают рабочее место, обычно это мастерская, и складируют в ней необходимые материалы. Для создания котлоагрегата на твердом топливе потребуются такие расходные материалы:

  • стальной лист более 5 мм для корпуса, труба или использованный газовый баллон;
  • лист нержавейки 5 мм для топливоподачи;
  • стальной уголок, с размерами по чертежу;
  • колосниковая решетка, сталь или чугун;
  • водопроводные трубы, для высокой температуры с диаметрами по чертежу;
  • дверца для зольника;
  • проволока, метизы и электроды;
  • воздушная заслонка или регулятор тяги.

Инструменты

Мастеру потребуется большой перечень инструментов:

  • Спецодежда сварщика с защитными средствами;
  • сварочный инверторный аппарат;
  • болгарка с дисками по металлу;
  • электрическая дрель со сверлами по металлу;
  • набор слесарных инструментов;
  • набор измерительных инструментов.

Делаем котел своими руками

Для выполнения корпуса твердотопливного котла длительного горения я выбрал старый газовый баллон, предварительно тщательно промыл его от остатков газа, если есть какие-то сомнения, рекомендую приобрести уже подготовленный баллон в газовой службе.

Далее на баллоне отрезал его верхнюю часть ниже места изгиба. После подготовке корпуса выполнение котла производил по следующей инструкции:

  1. Из нержавеющего листа 5 мм, вырезал круг, с диаметром на 20 мм меньше внутреннего диаметра корпуса, чтобы он в дальнейшем мог свободно перемещаться вдоль него, продвигая топливо.
  2. В середине полученного листа просверлил отверстие 100 мм корончатым сверлом.
  3. К данному отверстию приварил трубу подходящего диаметра с высотой на 100 мм выше корпуса котла. Тщательно выполнил швы, чтобы они были герметичными и аккуратными. Если аккуратно не получилось, можно обработать болгаркой или напильником. Таким образом будет изготовлена конструкция в виде поршня, которая под собственным весом будет продвигать топливо вниз топочной камеры.
  4. К нижней части поршня приваривают 4 металлических уголка, для создания воздушных каналов, подающих воздух к устью горения.
  5. Вырезал еще один круг, но теперь большего диаметра чем корпус на 5 см, в середине вырезал отверстие 100 мм для поршня, эта деталь будет выполнять роль крышки котла. Одетая на поршень она герметично закроет корпус котла, тем самым создаст камеру горения.
  6. Трубу вверху оборудовал заслонкой для регулирования объема, подающего воздуха.
  7. Края крышки тщательно обработал напильником.
  8. К корпусу котла приварил специальные ручки для перемещения, а к нижней части корпуса —  ножки из металлического уголка.
  9. Внизу корпуса вырезал место под дверцу зольника и установил ее на петлях.
  10. Дымоход приварил в верхней части котла из трубы диаметром   100 мм.
  11. Перед тем как поставить котел, его нужно выставить на ровную бетонную или кафельную поверхность и подсоединить по газовой части к дымовой трубе.

Требования к самодельным твердотопливным котлам

Классическая схема оборудования состоит из следующих элементов:

  • топка – камера для горения топлива;
  • колосники – решетчатая конструкция, через которую в камеру горения попадает воздух;
  • теплообменник – это может быть труба или емкость накопительная для воды;
  • дымоход – труба, выводящая наружу (за пределы помещения) продукты сгорания;
  • регулятор тяги.

требования к самодельным котлам

Стоит подробнее рассмотреть некоторые узлы прежде, чем делать котел отопления своими руками:

  1. Размер топки. В камеру загружается сырье, поэтому она должна быть вместительной. Рассчитывается объем так, чтобы все топливо сгорало полностью без необходимости перемешивания. Кирпич имеет меньшую теплопроводность, поэтому в топке из керамики температура будет держаться выше, чем в стальных агрегатах. Также нужно учитывать размещение топочной камеры – тепло должно поступать направленно в теплообменник, в котором прогревается вода для системы отопления.
  2. Теплообменник. Деталь влияет на КПД всего оборудования и изготавливается из стали или чугуна. Змеевик теплообменника представляет собой трубчатую конструкцию с трубами, расположенными вертикально или горизонтально. Чугунные теплообменники – литая модель, которую самостоятельно сделать нельзя, но можно использовать старый теплообменник, который еще годен в эксплуатацию. Стальной теплообменник изготавливается из толстостенной трубы, согнутой под нагревом или с помощью отводов, полуотводов нужного диаметра, которые соединяются со змеевиком сваркой.

Чтобы определиться с правилами монтажа змеевика, стоит внимательно просмотреть схему, в которой даны параметры и правила монтажа элемента.

правила монтажа змеевика

Использование отработанного масла

Принцип работы сродни котлам на жидком топливе. Помимо своей основной функции — нагрева воды, они выполняют ещё одну немаловажную роль – это утилизацию отработанного в столовых, барах и кафе масла. Собирая своими руками котел отопления на отработанном масле, мы помогаем нашей экологии, используя при этом бесплатный источник энергии.

Котлы с классической камерой сгорания

Обычные котлы имеют камеру сгорания, в которой установлены стальные жаропрочные колосники. Поверх них закладывают топливо. Оно сгорает, пепел и зола проваливаются в нижний отсек котла. Перед каждой растопкой зольник нужно чистить.

Рядом с камерой сгорания располагают ёмкость, где нагревается вода для водяного контура отопительной системы. В нижнюю часть ёмкости поступает остывшая вода, которая постепенно поднимается прогреваясь.

отопительные котлы своими руками

В котле две жаропрочные дверки: для загрузки топлива и зольника. Нижняя камера позволяет циркулировать воздуху.

Как правильно изготовить котел

В процессе проектирования нужно учесть некоторые особенности конструкции, принцип ее работы. В частности, нужно определиться с назначением котла, какого типа он будет. Проще всего изготовить твердотопливный котел своими руками.

Котел своими руками для отопления частного дома пошагово

Намного сложнее, почти невозможно – газовый, так как к нему предъявляются повышенные требования в плане безопасности. Нужно получить разрешение на его использование, проверку. И – если все характеристики устройства не соответствуют требуемым, то соответствующие инстанции просто запретят такой котел к эксплуатации.

Котел своими руками для отопления частного дома пошагово

На эффективность работы котла влияет как конструкция (емкость теплоносителя), так и скорость сгорания топлива, постоянный приток свежего воздуха (кислорода). Следует учесть, что топливо сгорает полностью и возможен отток газа, несущего немало тепла, который нужно предотвратить.

Котел своими руками для отопления частного дома пошагово

Экономичный отопительный котел своими руками

В нашей стране довольно много частных домов, отапливаемых при помощи угля и дров. Классическая печь и твердотопливные котлы мало отличаются друг от друга. Примерно одинаков и их коэффициент полезного действия. Устройство отопительного котла достаточно простое, что позволяет изготовить его в домашней мастерской из доступных материалов с использованием непрофессионального инструмента.

Котел своими руками для отопления частного дома пошагово

Такое руководство позволяет наглядно увидеть и представить себе все этапы работы. Подробная письменная инструкция по технологии производства отопительных приборов своими руками хорошо дополняет описательную часть проекта.

Особенности конструкции твердотопливного котла

Это оборудование имеет много общего с обычной печью, но имеет и ряд отличий, касающихся способов отдачи тепла помещению. Классическое устройство котла отопления состоит из перечисленных ниже элементов:

  1. бункер для сжигания твердого топлива, оборудованный колосниками для подачи необходимого количества воздуха;
  2. емкость для воды, которая является теплоносителем в системе отопления или трубчатый теплообменник;
  3. дымоход для создания необходимой тяги и отвода продуктов сгорания;
  4. система дроссельных заслонок для регулирования воздушной тяги и перекрытия каналов после полного угасания огня в печи.

Котел своими руками для отопления частного дома пошагово

Элементы конструкции котла

Для обеспечения равномерного температурного режима в жилых помещениях система отопления снабжается водяным аккумулятором тепла. Он представляет собой емкость расчетного размера, установленную в верхней части котла и накапливающую тепловую энергию во время активной топки. После прекращения этого процесса жидкость циркулирует в системе и подогревает воздух.

Дополнительный бак, из нержавеющей стали, установленный над аккумулятором тепла, является источником горячей воды для бытовых нужд. Он не является обязательным элементом системы отопления и служит созданию более комфортных условий для проживания в загородном доме или на даче.

Перед началом работ следует составить точные чертежи котла отопления и составляющих его частей. Можно найти типовые устройства в специальной литературе, в периодических изданиях либо в интернете. Однако для более рационально использования жилой площади оптимальна разработка индивидуального проекта отопительного оборудования, что работает на твердом топливе. Для облегчения жизни своим хозяевам созданы автоматические твердотопливные котлы.

Материалы и инструменты

Для самостоятельного изготовления котла твердотопливного нам потребуются:

  1. лист стальной толщиной не менее 5 мм;
  2. уголок металлический;
  3. колосниковая решетка чугунная;
  4. трубы стальные водопроводные разного диаметра;
  5. дверцы для топочного и зольного бункера;
  6. дроссельные заслонки печные;
  7. лист нержавеющей стали для изготовления аккумулятора тепла и емкости для бытовых нужд;
  8. просеянный речной или карьерный песок.

Закупить все необходимые материалы можно в специализированных компаниях, которые занимаются продажей металлопроката. Как правило, отпускные цены в них напрямую зависят от объемов. Разовое приобретение всего необходимого по списку позволит экономить средства семейного бюджета.

Котел своими руками для отопления частного дома пошагово

Поддон зольного бункера котла отопительного

Внимательно изучив чертеж котла отопления, приходишь к выводу, что при его изготовлении потребуется проведение сварочных работ. Соответственно список необходимого инструмента будет выглядеть следующим образом:

  1. аппарат сварочный инверторного типа или любой иной пригодный для использования в домашних условиях;
  2. угловая отрезная машинка достаточно большой мощности, в обиходе этот электроинструмент носит название болгарки;
  3. пассатижи и щипцы;
  4. дрель электрическая с набором сверл;
  5. измерительные приборы: рулетка, угольники и строительный уровень.

Котел своими руками для отопления частного дома пошагово

Инструмент для металлообработки

Само собой подразумевается, что мастер должен владеть необходимыми навыками проведения сварочных работ. Кроме того, потребуется опыт работы с металлорежущим инструментом и наличие необходимого защитного снаряжения для глаз и кожи рук и лица.

Домашняя технология производства отопительного оборудования

В поисках ответа на вопрос, как сделать котел отопления своими руками достаточно быстро приходишь к убеждению, что ничего особенно сложного в этом нет. При условии грамотной организации производственного процесса. Удобнее отдельные детали делать на верстаке в оборудованной мастерской или ином месте, где можно сделать рабочий стол.

Изготовление деталей корпуса

Основу любого твердотопливного котла для отопления частного дома составляет топка, где температура достигает 1000 ⁰С и для ее сборки потребуются материалы с соответствующими характеристиками. Порядок изготовления корпуса следующий:

  1. При отсутствии жаропрочных сталей можно обойтись и обычной, но для обеспечения долговечности узла его стенки делаются двойными. Передняя, задняя, боковые и нижняя стенки вырезаются из стального листа при помощи угловой шлифовальной машинки;
  2. Чертежи котлов отопления имеют обозначения точных размеров всех деталей, которые переносятся на металлопрокат при помощи измерительного инструмента и большой линейки. Помимо стенок камеры из стальной профильной трубы нарезается необходимое количество для использования их в качестве ребер жесткости. Из стального уголка изготавливаются усилители для стыков между отдельными частями печи;
  3. В передней стенке необходимо проделать прямоугольное отверстие, соответствующее по размерам дверцам топочного и зольного бункеров.

Полезный совет: для выполнения сквозного прямоугольного отверстия нужной конфигурации наносим на металл разметку, по углам производим сверление листа при помощи электродрели. Угловой шлифовальной машинкой делаем сквозной порез в средней части и ведем его от центра к краю. Это позволит избежать лишних повреждений листа.

Котел своими руками для отопления частного дома пошагово

Изготовление емкостей для воды и теплообменников

Эффективная конструкция отопительного котла предусматривает наличие двух баков для воды. Их делают из нержавеющего стального листа, для сварки которого необходимо специальное оборудование и определенная квалификация. Тут лучше довериться профессионалам и заказать эти емкости в специализированной мастерской.

Конструкция теплообменника представляет собой набор из водопроводных труб. При помощи сварочного аппарата они соединяются таким образом, чтобы образовать проточный контур с максимально большой внешней поверхностью. Это обеспечит быструю и наиболее полную теплоотдачу от сгораемого топлива к теплоносителю.

Конструкция твердотопливного и пиролизного котла

Традиционный котел отопления для твердого топлива работает как обычная печка. Его собирают из двух стальных или чугунных емкостей вставленных одна в другую. Во внутренней (топка) сгорают дрова, в наружной (бак) нагревается вода. Конструкция состоит из следующих частей:

  • топки с дверкой;
  • колосников;
  • зольника с дверкой;
  • сборника сажи;
  • дымохода;
  • шиберной задвижки;
  • патрубков для подключения подающего и обратного трубопроводов системы отопления;
  • ножек;
  • крышки для закрывания нагревательного бака.

Наружный воздух поступает в топку через зольник и колосники. Интенсивность горения регулируют величиной открытия дверцы. Тяга может быть естественной или принудительной. У правильно рассчитанного и сделанного котла отопления эффективность доходит до 79%.

Достоинства классических твердотопливных котлов:

  • низкая стоимость топлива;
  • для работы не требуется электроэнергия;
  • универсальность по топливу;
  • возможность сжигания отходов деревообработки.

Но при выборе этого вида котлов следует учитывать и недостатки:

  • одной загрузки топлива хватает максимум на 6 часов;
  • требуется место для складирования запаса топлива;
  • загрузка выполняется вручную;
  • сложность ухода, так как придется регулярно удалять продукты горения;
  • горение твердого топлива инерционно, поэтому возникают сложности с регулированием.

Схема твердотопливного котла
Схема твердотопливного котла

Пиролизные котлы для отопления по принципу действия отличаются от классического варианта тем, что сгорает не только топливо, но и выделяемые из него газы. Конструкция состоит из следующих частей:

  • камеры дожигания со встроенной форсункой;
  • газифицирующей камеры;
  • системы подачи воздуха;
  • дымоходной системы с дроссельной заслонкой;
  • теплообменника;
  • системы циркуляции воды;
  • датчика температуры и манометра;
  • предохранительного клапана.

Для растопки котла газифицирующая камера наполняется дровами через верхнюю дверцу. После поджога растопки при открытом дросселе на дымоходе запускают вентилятор. Когда дрова разгорятся дверцу, и дроссель закрывают. Из-за снижения количества подаваемого воздуха древесина начинает тлеть при температуре достаточной для запуска пиролизной реакции. Выделяемые газы после прохода через форсунку смешиваются с вторичным воздухом в камере сжигания, воспламеняются, нагреваясь до температуры 1100⁰C, и направляются в теплообменник.

На котле без дымососа, перед добавлением дров открывают дроссель на дымоходе, ждут некоторое время, необходимое для удаления пиролизного газа. После закладки топлива, закрытия дверцы и дроссельной заслонки котел продолжает работать в штатном режиме.

По сравнению с обычными котлами отопления у пиролизных есть немало преимуществ:

  • за счет полного сжигания нет необходимости в частой очистке зольника и газоходов;
  • легкость управления интенсивностью горения;
  • длительность работы без добавления топлива от 5 часов до нескольких суток;
  • возможность сжигания не колотых дров;
  • использование в качестве топлива обрезков от плит ДВП, ДСП, МДФ и фанеры;
  • у пиролизных котлов отопления содержание вредных соединений в дыму в 3 раза меньше.

Однако недостатки тоже есть:

  1. Поскольку вентилятор или дымосос работают от электроэнергии, может потребоваться устройство бесперебойного питания.
  2. При использовании топлива с влажностью выше 20% снижается эффективность.
  3. При низких нагрузках возможны сбои, которые вызывают увеличение отложений дегтя в газоходах. Для нормализации работы котла устанавливают теплоаккумуляторы, в которые отводятся излишки тепла.
  4. Для предотвращения появления конденсата на стенках теплообменника, который ускоряет процесс коррозии, температура воды в обратной линии отопления должна быть не меньше 60⁰C.
  5. Ручная загрузка топлива.
  6. Из-за большой материалоемкости расходы в 2 раза больше чем на обычные котлы.

Традиционный котел отопления для твердого топлива работает как обычная печка. Пиролизные котлы для отопления по принципу действия отличаются от классического варианта тем, что сгорает не только топливо, но и выделяемые из него газы.

Из какого металла лучше сделать котел

От выбора металла, зависит время эксплуатации котла. При производстве в заводских условиях, существуют строгие требования, относительно типа используемого материала для каждой части котла. Строгие требования предъявляются к составу металла, толщине стали и другим характеристикам.

Подобным нормам, должен соответствовать и материал, используемый при самостоятельном изготовлении агрегата. При выборе учитывают эксплуатационные особенности, термическое и механическое воздействие и многие другие аспекты. Для производства котла применяют сталь и чугун.

Чугун

Чугун имеет хорошие теплотехнические характеристики: устойчив к перегреву и выгоранию, долгое время сохраняет тепло. Срок эксплуатации котла, изготовленного из данного металла, составляет не менее 25 лет. Недостатком чугуна является подверженность к гидравлическим и механическим ударам, растрескивание нагретой поверхности при резком охлаждении.

Изготовление котла из чугуна в домашних условиях, невозможно. Теплообменник и другие части котла, производятся литьевым методом в плавильнях. Создать подобные условия и изготовить чугунные детали, нереально.

При изготовлении твердотопливного котла своими руками, можно использовать уже готовые элементы конструкции, изготовленные из чугуна: дверцы, колосники и т. д.

Сталь

В отличие от чугуна, сталь хорошо поддается обработке. Для производства, применяется металл, раскатанный в листы. Марки используемой стали, в зависимости от изготавливаемого узла:

  • Топочная камера – обычная сталь не способна выдержать прямое воздействие огня и высокой температуры. Применение металла с низким содержанием углерода, приводит к быстрому прогоранию стенок.
    На заводском производстве, для изготовления топки, используют сталь с добавлением молибдена или хрома. Толщина листа не менее 5 мм. Этого же правила придерживаются и при самостоятельном изготовлении.
  • Теплообменник – прямого воздействия пламени на металл не оказывается, поэтому, для производства допускается углеродистая сталь, толщиной 3 мм. Для обеспечения необходимой жесткости через 10-15 см привариваются металлические ребра, придающие конструкции прочность.

Сталь удобна в обработке, но имеет недостатки, связанные с эксплуатацией:

  • Предельная нагрузка давления в системе отопления – при увеличении нагрузки свыше 2 мБар, стенки теплообменника выгибаются, со временем теряют прочность.
  • Срок эксплуатации стальной топки, не больше 10-15 лет.

В виду сложности обработки чугуна, при самостоятельном изготовлении котла, применяется исключительно жаропрочная толстостенная сталь.

Изготовление самодельного индукционного котла отопления

С точки зрения сложности изготовления, данный отопительный котел более простой, но нуждается в особом устройстве —  инверторе с выходным сигналом, имеющем частоту 20-50 кГц. Для домашних мастеров это не стало преградой, в качестве такого устройства они стали успешно применять сварочный инвертор или даже простую недорогую бытовую индукционную плиту.

Схема

Теплотехническая схема работы такого агрегата не является сложной: источник тока инвертор, сосуд для нагрева воды с патрубками на вход и выход циркуляционного теплоносителя и трубной системы с приборами отопления.

Котел своими руками для отопления частного дома пошагово
Схема индукционного котла. Фото: oboiman.ru

Для защиты от перегрева устанавливается термодатчики и терморегуляторы, которые передают электрический сигнал на отключающий автомат по току.

Электрическая схема функционирования индукционного устройства более сложная, самостоятельно ее можно выполнять, только если исполнитель обладает соответствующими инженерными знаниями. В противном случае электросхему лучше взять из интернета.

Материалы для работы

Для создания индукционного агрегата своими силами понадобится:

  1. Полипропиленовая труба Ф 50 мм из полипропилена.
  2. По 2 муфты и переходников с Ф 50 мм на диаметр, который соответствует трубам отопления.
  3. Паяльник для сварки пластиковых труб.
  4. Мелкоячеистая сетка из стекловолокна или металла.
  5. Проволока нержавеющая Ф 7 мм.
  6. Сварочный инвертор с током не мене 15 А, имеющего плавную регулировку нагрузки.
  7. Медный провод (эмаль), 2 мм2 из расчета 1 мм2 мм на 8 А.
  8. Провод изолированный с клеммной колодкой для включения обмотки к инверторному устройству.
  9. Тройник для включения аварийного сброса и 2 шаровидных вентиля.
  10. Полоски текстолита для закрепления обмоточной проволоки.
  11. Эпоксидный клей для изолирования обмотки.
  12. Корпус устройства, можно выполнить самому из токонепроводящего материала.

Разновидности

Любой электрокотёл можно разделить по разным признакам:

  • Принцип работы;
  • Тип установки;
  • Регулировка мощности.

По принципу работы

Самодельный электрокотел для отопления вполне возможно изготовить нижеперечисленных типов:

  1. Индукционного — нагрев воды происходит с помощью вихревых токов в сердечнике электромагнитного контура.
  2. Электродного — жидкость между двумя электродами нагревается за счет проходящего между ними тока.
  3. ТЭНового — нагревательные элементы закрытого типа под воздействием тока нагреваются и передают тепло окружающему его теплоносителю.

Тип установки

  1. Настенное крепление — более компактный вариант размещения нагревательного котла и соответственно небольшой мощности.
  2. Напольная установка — более объемные, но, в принципе, габариты не имеют большого значения, так как в этом варианте есть возможность наращивать мощность нагревательного оборудования.

Настенное крепление

Регулировка мощности

Собственного говоря, это касается дополнительный возможностей того оборудования которое будет использоваться совместно с котлами отопления. Это различного рода автоматика, которая способна выравнивать температуру теплоносителя в контуре отопления. Она может быть разного исполнения:

  • релейной;
  • семисторной;
  • на магнитном пускателе.

Делаем котел из трубы на твердом топливе

Для изготовления котла из трубы своими руками не потребуется много времени. В отличие от прямоугольной конструкции из листовой стали этот вариант более надежен, так как собирается с меньшим количеством сварных соединений.

Что понадобиться для изготовления

Приступая к работе нужно запастись необходимым инструментом:

  • сварочным аппаратом и электродами;
  • газовым резаком;
  • болгаркой;
  • комплектом слесарных инструментов.

И материалом:

  • отрезком трубы диаметром 425 мм для корпуса, а также 100 и 25 мм;
  • листовой сталью толщиной 4 мм;
  • двумя патрубками на 25 мм;
  • петлями для навески дверок;
  • уголком 25 мм;
  • арматурными прутьями диаметром 8 мм.

Пошаговый процесс изготовления

Сначала подготавливают детали, из которых будет собран котел из трубы:

  1. От трубы диаметром 425 мм отрезают кусок длиной 1 — 1,2 м. Это будет корпус котла отопления вертикальной конструкции.
  2. На трубе вырезают два прямоугольных отверстия. Для топки размером 200х100 мм, для поддувала 200х30 мм на расстоянии 50 мм друг от друга. Из вырезанных кусков делают дверки. Расстояние от нижнего края корпуса до поддувала 50 — 70 мм.
  3. Сбоку в верхней части корпуса вырезают одно под другим 2 отверстия диаметром 25 мм. Нижнее на расстоянии 150 мм от дверки топки для патрубка обратки, а верхнее в 50 мм от верха корпуса для подачи системы отопления.
  4. Из листовой стали вырезают 2 круга диаметром 425 мм для крышек корпуса и 1 диаметром 412 мм для перегородки между топкой и баком.
  5. В верхней крышке и перегородке делают отверстия под дымоход, который делают из трубы 100 мм.
  6. Ножки делают из трубы 25.
  7. Колосник в виде решетки сваривают из арматурных прутьев.

Когда все детали готовы, приступают к сборке:

  1. К перегородке приваривают дымоход и устанавливают на прихваченные внутри корпуса опоры из арматуры на расстоянии 300 — 350 мм от топки. Затем крепят сваркой с обеих сторон.
  2. На конец дымохода надевают верхнюю крышку. Обваривают оба стыка.
  3. Снизу корпуса вставляют колосник. Затем приваривают отрезки уголка 25 на которых он будет стоять.
  4. Приваривают нижнюю крышку, а к ней ножки высотой 50 мм.
  5. Приваривают петли, навешивают дверки поддувала и топки.

Подключение и первая растопка

Готовый котел для отопления проверяют на герметичность. Для этого на нижний патрубок устанавливают заглушку. Через верхний заливают воду. Если протечек нет, котел подключают к системе отопления.

Дымоход лучше выводить наружу строго вертикально. Если такой возможности нет, его монтируют с минимальным числом изгибов. Горизонтальные участки устанавливают с наклоном не меньше 0,1% от длины.

Для первой растопки достаточно небольшой закладки дров или угля. Иначе при резком повышении температуры на стенках дымохода начнется отложение дегтя. Поэтому из-за уменьшения прохода тяга станет хуже.

Чтобы обеспечить поступление в топку достаточного количества воздуха регулируют положение дверки поддувала. Более удобна для этой цели шиберная заслонка, которую можно купить или сделать самому.

Самостоятельно сваренные котлы для отопления не рекомендуется устанавливать в жилом помещении, так как в отличие от заводских моделей у них нет гарантии безопасной эксплуатации. В случае нештатной ситуации за последствия отвечать придется самому. Но даже при установке в отдельном помещении следует неукоснительно соблюдать правила пожарной безопасности.

Раскрой деталей и установка котла

Чтобы увеличить теплоотдачу, рекомендуется обложить самодельный котел огнеупорным кирпичом

Перед началом сборки самодельных дровяных котлов понадобится выполнить чертеж с учетом особенностей системы отопления для частного дома. Изделия имеют вид 2-х отсеков, расположенных «матрешкой». Внешний короб является камерой сгорания, внутренний – резервуаром для нагрева воды. Элементы между собой не сообщаются.

Подготовка деталей выполняется так:

  1. Из листа металла вырезаются стенки агрегата.
  2. Из металла толщиной 10-12 мм делаются перегородки под печку.
  3. На верхней детали проделывается отверстие для дымохода диаметром 10 см.
  4. К дну привариваются бока, а потом – на вертикальные детали металлические полосы 3 см шириной под колосниковую решетку.
  5. На боковые части крепятся опоры-полосы для перегородок.
  6. Изготавливаются и устанавливаются на петли дверцы, вырезаются створки для топки и зольника.
  7. Крепятся перегородки в виде лабиринта – они повысят эффективность нагрева за счет создания преграды для воздуха.
  8. На крышку с отверстием приваривается гильза 20 см высотой под дымоход.
  9. Крышка приваривается к корпусу, монтируется дымоход.

Создание котла из трубы

Теплообменник из металлической трубы, соединенной сварными швами

Котел на дровах или угле выполняется из трубы и имеет П-образную форму. На верхней части находится штуцер, на нижней – обратка. Агрегат легко сделать, если соблюдать пошаговые рекомендации:

  1. Подбор инструментов и материалов. Потребуется несколько металлических труб диаметром 1,5-2 дюйма, а также сварочный инвертор, болгарка с насадкой для резки металла, рулетка, молоток.
  2. Распил металлической трубы по размерам.
  3. Сварка краев нижней части в виде буквы П.
  4. Выжигание отверстий под вертикальные стойки.
  5. Обустройство вертикальных элементов из уголков или труб меньшего диаметра.
  6. Изготовление верхней части из трубы аналогичного диаметра и отверстиями под вертикальные детали.
  7. Приваривание штуцера на патрубок подачи и развоздушивателя.
  8. Выполнение топки и поддувала. В трубе вырезается прямоугольные отверстия 20х10 см под топку и 20х3 см для поддувала.

Выполнение электрической модели

Схема сборки ТЭНа своими руками

Электрокотел своими руками для отопления дома изготавливается с применением таких материалов и инструментов:

  • угловой шлифмашинки или болгарки;
  • сварочного инверторного аппарата;
  • мультиметра;
  • листовой стали толщиной от 2 мм;
  • переходников для подсоединения к системе;
  • ТЭНов – нагреватели можно купить или собрать самостоятельно;
  • стальной трубы 159 мм диаметром и 50-60 см длиной.

Алгоритм создания агрегата электрического типа состоит из следующих этапов:

  1. Выполнение патрубков подсоединения к системе из труб. Понадобится 3 элемента 3, 2 и 1,5 дюйма диаметром.
  2. Изготовление емкости под резервуар из трубы. Делают разметку, по ней прорезают отверстие и обрабатывают швы.
  3. Приваривание патрубков к отверстиям.
  4. Вырезание из трубы большего диаметра двух кругов под нагревательный отсек.
  5. Приваривание к верхней части патрубка 1,25 дюйма диаметром.
  6. Выполнение места под нагреватель. В дне делают два отверстия.
  7. Подсоединение котла при помощи патрубков к системе.
  8. Установка маломощного ТЭНа с терморегулятором на верхний патрубок.

Схемы и чертежи

Устройство печки медленного горения
Устройство печки медленного горения

Устройство пеллетного котла
Устройство пеллетного котла

Чертеж твердотопливного котла
Чертеж твердотопливного котла

Чертеж с размерами для создания твердотопливного котла
Чертеж с размерами для создания твердотопливного котла

Чертеж пиролизного котла Viessmann на 25-40 кВт
Чертеж пиролизного котла Viessmann на 25-40 кВт

Viessmann на 65 и 80 кВт
Viessmann на 65 и 80 кВт

Чертеж котла для самостоятельного изготовления
Чертеж котла для самостоятельного изготовления

Печь медленного горения
Печь медленного горения

Чертеж печи на отработке
Чертеж печи на отработке

Простой и безопасный банный котел
Простой и безопасный банный котел

Поделиться
Похожие записи
Adblock
detector