Как сварить котел для отопления дома своими руками. Инструкция как сделать дровяной котел отопления своими руками Как самому сделать котел отопления своими руками

Котлы необходимы для нагрева теплоносителя в системе отопления частного дома и иногда – водопроводной воды, если не имеется бойлера. Обычно для решения этих задач используется оборудование фабричного производства, когда от хозяина требуется лишь выполнить монтаж системы и проконтролировать ее работу.

В некоторых случаях устанавливаются самодельные котлы, причем их сборка осуществляется «с нуля». Сложность конструкции зависит от планируемого к использованию топлива. Ниже будут рассмотрены только твердотопливные и , поскольку самодельные газовые и дизельные агрегаты опасны, и их установка дома запрещена.

Для чего нужны котлы ручной сборки

Котлы, собранные своими руками, обходятся дешевле своих фабричных аналогов, но не превосходят их по уровню КПД. Принцип работы оборудования основан на том, что сгорающее топливо выделяет тепло, которое уже поступает в теплообменник и нагревает циркулирующую воду. В этом самодельные изделия ничем не отличаются от фабричных.

Главный недостаток котлов, собранных по индивидуальным чертежам – это отсутствие гарантии. В случае с оборудованием заводского производства хозяин может быть уверен, что техника будет работать, а если нет – ее можно вернуть или заменить. За качество работы самодельного котла отвечает только тот, кто его собрал и установил в своем доме. В случае поломки придется за свой счет ремонтировать оборудование.

Для отопления самостоятельно изготовленным котлом рекомендуется использовать только безопасные виды топлива – дрова, уголь, пеллеты, электричество. Очень опасны самодельные газовые и дизельные котлы - их монтировать в жилых помещениях не стоит.

Более того, компетентные органы не разрешат врезку собранного своими руками оборудования в контур газовой трубы, а если обнаружат нарушение, потребуют привлечения хозяина к административной ответственности.

Несмотря на недостатки, у котла ручной сборки есть неоспоримое достоинство – эксплуатационные характеристики оборудования можно сделать такими, чтобы они в точности соответствовали потребностям хозяев дома.

Твердотопливные котлы

Наибольшей популярностью пользуются самодельные котлы отопления, работающие на твердом топливе. Они имеют простую конструкцию, которая во многом перекликается с устройством обычной печи. Собранные самостоятельно универсальны, они могут работать как на угле, так и на дровах, а также пеллетах.

На эффективность работы оборудования влияют такие факторы, как полнота сгорания топлива и конструкция теплообменника. Интересно, что температура сгорания обратна КПД: чем она выше, тем коэффициент полезного действия ниже, поэтому нужно позаботиться о том, чтобы огонь был слабым. Кроме того, небольшая температура обеспечит лучшую сохранность трубопровода. Самые лучшие самодельные котлы, работающие на твердом топливе, имеют на выходе температуру до 120-150С°.

Электрические котлы

Электрические котлы для обогрева частного дома могут иметь различную конструкцию. Самый простой вариант – установить ТЭН прямо в системе отопления. Тогда исчезает необходимость в изготовлении отдельно стоящего котла.

Правда, труба, где ТЭН монтирован, должна иметь большой диаметр. Заодно рекомендуется сделать ее съемной, чтобы было легче обслуживать нагревательные элементы.

Интересны электродные котлы, когда для выработки тепла электрический ток пропускают прямо через жидкость. Тепловая энергия производится в результате хаотического движения ионов. В воде при этом должна содержаться соль.

Самостоятельно изготовить электродный котел намного сложнее, чем работающий на ТЭН: ведь ток оказывает прямое воздействие на воду, из-за чего требуется принять серьезные меры по электробезопасности.

Самые распространенные угрозы – электродуговой пробой теплоносителя, что практически равно короткому замыканию, а также накопление электролизного газа в контуре системы.

Сборка

Проще всего сконструировать твердотопливный котел. При его сборке используются жаростойкие сорта стали – они прочнее, чем обычный стальной лист, который на открытом огне прогорает и быстро изнашивается.

Тем не менее, жаростойкая сталь стоит дорого, и на практике в котлах кустарной сборки применяется редко. Еще один вариант – чугун: этот материал отлично переносит жар, хотя работать с ним тяжело. Оборудование для изготовления чугунной печи есть только на специализированных предприятиях.

На водяной циркуляции

Твердотопливный самодельный котел для водяного отопления с классической компоновкой имеет камеру сгорания с колосниками – монтированными горизонтально стальными полосами металла, заменяющими цельнометаллическое дно. Топливо закладывается поверх колосников, а оставшийся после его сгорания пепел проваливается между ними в расположенную ниже камеру. К последней присоединен дымоходный канал, предназначенный для отвода дыма. Каждый раз перед началом очередной топки пепел из этой камеры нужно выгребать.

Рядом с камерой сгорания - обычно со стороны дымоходного канала - располагается емкость для нагрева воды, подключенная к контуру трубопровода частного дома: в нижнюю часть емкости поступает охлажденная вода, которая по мере нагрева поднимается вверх. Поток воздуха в камеру сгорания нагнетается вентилятором. Котел оснащен двумя дверками: верхняя предназначена для загрузки топлива, нижняя – для чистки камеры под колосниками. Также эта камера необходима для циркуляции воздуха.

На принципе пиролиза

Другую конструкцию имеют пиролизные котлы. У них имеется дополнительная верхняя камера, куда попадают газы, выделяемые в процессе сгорания дров. Там газы догорают, производя дополнительное тепло.

Пиролизный самодельный котел имеет больший КПД по сравнению с устройством традиционного типа.

Для отопления загородного дома, состоящего из нескольких комнат, подойдет аппарат с ТЭН, состоящий из трубы диаметром 21,9 см и длиной около 50 см. Такое приспособление будет экономным, ведь киловатты энергии не будут расходоваться впустую. Кроме того, устройство очень компактно.

Если ТЭН предполагается установить в отдельном корпусе, то лучше сделать котел с небольшими габаритами. В случае если котел применяется для подогрева проточной воды, это правило не действует. Ведь тогда нужно иметь запас жидкости, а для этого требуется больший резервуар.

Для работы котла не нужна выделенная линия электропитания, его можно подключать к бытовой сети вместе с другими электроприборами. В отличие от электродного оборудования, отопительный котел с ТЭН безопасен, ведь теплоноситель изолирован от тех частей устройства, которые находятся под напряжением. Если оснастить агрегат регулятором, то появится возможность настраивать температуру нагрева воды с высокой точностью – это главное преимущество электрического котла перед твердотопливным.

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.

Безусловно, конструкция отопительного котла своими руками интересует многих владельцев частных домов, ведь это действенный способ экономии собственных денег, плюс моральное удовлетворение, которое получает человек, делающий что-либо самостоятельно. Да и не всегда есть возможность приобрести заводской агрегат из-за его дороговизны, ведь цены на подобные изделия никак не вмещаются в заработную плату среднестатистического жителя России.

Мы с вами сейчас разберёмся, как можно сделать такой отопитель с теплообменником из кирпича и посмотрим сопутствующий статье видео ролик.

Всё делаем сами

Общий обзор

По большому счёту, конструкция отопительных котлов может сильно отличаться от своих аналогов, ведь там учитывается не только мощность и вид топлива агрегата, но и его индивидуальные особенности.
В первую очередь, это касается конструкции теплообменника, который может быть, из сообщающихся между собой труб, а также из труб и ёмкостей из листовой стали, но при этом выполнять одну и ту же функцию, причём с одинаковой мощностью.
Безусловно, для того, чтобы сделать такой узел самостоятельно, нужен определённый опыт и, так как сварить котел отопления (теплообменник) может только опытный сварщик, то, не имея в этой отрасли профессиональных навыков, лучше пригласить специалиста . Учтите, что шов здесь нужен очень высокого качества, потому что ёмкость будет содержать воду, которая способна просочиться в зазор, величиной менее микрона.
Если вы умеете работать с болгаркой (угловая шлифовальная машина), то имея перед глазами чертеж котла отопления, можно самостоятельно заготовить детали теплообменника, а сами сварочные работы поручить профессионалу . Но здесь очень важно точное соблюдение размеров и пропорций, иначе сварочные работы окажутся просто невозможными из-за нестыковки по габаритам.
Также здесь необходимы навыки печника или хотя бы каменщика – вам предстоит возводить кирпичную кладку, причём, по определённым правилам, так как каждые чертежи котла отопления имеют свои особенности из-за разной величины.

Примечание. Мы рассмотрим несколько конструкций, которые вы сможете сделать либо самостоятельно, либо с помощью профессионального сварщика.

Вариант №1

Горизонтальная трубчатая конструкция: 1) стальной профиль 60x40x4 мм; 2) стальная труба 60×3-5 мм; 3) стальная труба 40×3-4 мм; 4) подача 50×4-5 мм; 5) возврат 50×4-5 мм; а) 360 мм; б) 40 мм; в) 300 мм; г) 800 мм

В полом профиле, который будет использоваться для вертикальных стоек. Вырезают круглые отверстия, соответствующие диаметру сопряжённой трубы – делается это либо электросваркой, либо газовым резаком. Это осуществляется с двух сторон и при этом с каждой из них в стороне профиля 60 мм режут четыре отверстия диаметром 50 мм и четыре по 40 мм в плоскости 40 мм

Также в нижней части конструкции вырезается круглое отверстие диаметром 50 мм, снизу для возврата (остывшая вода) и с аналогичное отверстие с противоположной стороны сверху для подачи горячего теплоносителя.

Примечание. После сварочных работ в любом случае на поверхности металла останутся наплывы, но такая работа должна быть максимально чёткой и филигранной. Поэтому, уберите все неровности на плоскости с помощью болгарки, а внутренние грани отверстий при необходимости следует обработать круглым или полукруглым напильником.

Когда все заготовки будут приведены в исходное состояние, вам понадобится горизонтально ровная плоскость – это даже может быть деревянный щит, сбитый из досок, только его необходимо предварительно намочить водой для защиты от искр.

Инструкция рекомендует в первую очередь собрать (сварить) переднюю и заднюю стенку и только после этого монтировать остальные элементы. Эти две “панели” устанавливаются в строго вертикальном положении друг напротив друга и, по очереди, привариваются все трубы, только эту работу лучше делать с помощником, чтобы была возможность фиксации деталей под прямым углом.

Когда “каркас” готов, можно заварить открытые торцы на прямоугольном профиле и приварить патрубки для подачи и возврата, о которых речь шла выше. Всё – вам теперь остаётся отшлифовать швы болгаркой и проверить конструкцию на герметичность, набрав в неё воды и оставив на 1-2 часа. В том случае, если работа выполнена не совсем качественно, то вы увидите на швах тёмные пятна – это протёки.

Вариант №2

Примечание. Если в наличии имеется жаростойкая листовая сталь толщиной 3-5 мм, то устройство котла отопления, точнее, сам монтаж теплообменника можно значительно упростить.

Листовая сталь и трубы: 1) возврат 50 мм диаметром; 2) полый профиль 60×40 мм; 3) подача 50 мм диаметром; 4) полый профиль 60×40 мм; 5) трубы 32 мм или 40 мм; 6) листовая сталь 3-5 мм (боковина); 7) перемычка из профиля 60×40 мм

Настоящая конструкция, по сути, не нуждается в подробных комментариях, так как вся конструкция почти полностью состоит из сваренных между собой листов (ёмкости), которые сообщаются между собой через .

Ну и, конечно, с передней и задней стороны тут есть патрубки для подачи и возврата теплоносителя. Несмотря на кажущуюся простоту изделия, сварочные работы опять-таки должны выполняться профессионалом, иначе останется риск протекания швов.

Примечание. Размеры настоящей конструкции можно изменять в зависимости от величины печи. Но при этом сечение трубчатого профиля и толщина листовой стали должны оставаться неизменными.

Монтаж

Мы не будем детально сосредоточиваться на правилах и параметрах печной кладки, так как это достаточно ёмкая тема и её нужно выделять в отдельную статью – рассмотрим общие положения.

Как мы уже упоминали выше, размеры отопителя можно менять, но в данном случае габариты печи вполне подходят для загородного дома или дачи, площадь которых не превышает 90-100м 2 со стандартной (радиаторы) системой отопления. Следовательно, придётся взять во внимание, что в каждом из отопительных приборов будет не более 7-8 секций, система будет двухтрубной, причём здесь не будет второго контура (тёплого пола).

В обязательном порядке печь должна базироваться на бетонном фундаменте, причём все параметры должны строго соответствовать вертикали и горизонтали, то есть, с соблюдением угла 90⁰. Теплообменник должен быть выставлен таким образом, чтобы его верхняя часть оказалась ниже контура подачи, как минимум, на ё10 мм – это делается для предотвращения воздушных пробок в системе.

Кладка стен, которые возводятся вокруг теплообменника, должна превышать его по высоте, как минимум, на 20-30 мм (полкирпича), а верхняя часть сооружения перекрывается чугунной варочной чугунной плитой, что очень удобно для дач и загородных домов. При этом чугунная плита должна быть легко снимаемым элементом (типа крышки), чтобы обеспечить доступ для профилактической чистки сажи – это значительно увеличивает КПД агрегата.

Вертикальная конструкция

Если устройство отопительного котла будет рассчитано только на контур отопления, то можно использовать вертикальную узкую конструкцию, где сверху будет либо варочная плита с одной конфоркой, либо её не будет вообще. Для подобного сооружения используется такой же теплообменник, какой описан в варианте №2, только его размеры следует подгонять под размеры печи.

Экономный вариант

Такой вариант подразумевает, что котёл отопления будет расположен либо в подвале, либо на цокольном этаже – это позволяет соблюсти перепад между подом котла и верхним срезом дымовой трубы, который должен быть не менее 7м!

Обратите внимание на чертёж – по дымоходу котла (выше) располагается либо печь, либо , при этом котёл должен оказаться именно под печью или щитком. Суть заключается в том, что через систему тяги печи проходит дымоход котла. На выходе из котельного топливника устанавливается задвижка, которую закрывают при использовании котла и открывают при работе печи.

Заключение

Мы обратили внимание только на общие положения, как сделать котел отопления своими руками, да и то, это только несколько наиболее востребованных вариантов. На самом деле различных схем и методов существует очень много и каждая из них достойна рассмотрения в отдельной статье.

Несмотря на то, что современный рынок котлов с каждым годом все больше увеличивается, не меньшей популярностью пользуются и самодельные приборы для автономного отопления. Сделать такой агрегат своими руками сложно, но вполне реально, и у многих получается осуществить свои планы.

Преимущества системы на твердом топливе

Изготовление самодельных котлов отопления для частного дома подразумевает проведение расчетов, а также получение некоторых навыков и знаний. При этом самое важное в такой работе - это безопасность, так как даже заводские изделия периодически становятся причиной взрыва или пожара. Еще одна проблема, которая может сопровождать создание оборудования, это сопряжение самодельной конструкции с отопительной системой.

Фото 1 Схема системы отопления дома

Самыми доступными и безопасными котлами, которые можно соорудить своими силами, являются агрегаты, работающие на твердом топливе. Они характеризуются следующими преимуществами:

высокий КПД;
полная автономность системы;
простая эксплуатация;
экологичность;
невысокие расходы.

Котлы, работающие на твердом топливе, отличаются самым высоким уровнем безопасности.

Можно выделить два типа котлов, работающих на твердом сырье:

традиционные приборы,
пиролизные.

Разница между ними в том, что осуществляется по-разному сгорание топлива.

В традиционных котлах предусмотрена только одна камера, где и происходит сгорание топлива.

Пиролизные агрегаты имеют два отсека, в нижнем из которых происходит сгорание топлива с выделением большого количества газа, а в верхнем - происходит его сжигание, в результате чего образуется большее количество тепла. При эксплуатации пиролизного котла требуется использовать только сухую древесину, а также соблюдать другие требования к теплоносителю.

Система таких агрегатов отличается простотой и доступностью. Такая работа под силу любому при условии соблюдения определенных условий:

владение базовыми навыками горячей сварки;
проведение предварительных расчетов и изготовление чертежа;
подготовка всех необходимых материалов.

Видео 1 Делаем котел отопления своими руками

Видео 2 Делаем обычный самодельный дровяной котел

Видео 3 Новая супер модернизация самодельного котла "Бубафоня"

Видео 4 Самодельный "неубиваемый" электрокотел

Главная особенность самодельных котлов для отопления частного дома, видео которых мы можете посмотреть выше, это то, что для их создания не требуется никакое специальное оборудование, а конструкцию можно соорудить из подручных средств:

листы металла, или металлическая бочка с толщиной стенки не менее 5 мм, при этом обязательно нужно удостовериться в отсутствии дыр;
радиаторы.
стальные и профильные трубы.
заслонки.
крепежные детали.
дверца.

Для изготовления котлов используйте только новые материалы без брака, дыр, трещин и заломов.

Кроме того, котел можно оборудовать циркуляционным насосом.

Чертежи и инструкция

Собирать и устанавливать оборудование следует исключительно по схеме, обязательно в порядке, который был предусмотрен чертежом. При этом полностью исключены ошибки, приводящие к полной неработоспособности изделия.

Традиционные самодельные котлы для отопления частного дома, чертежи которых можно сделать самостоятельно, выполняются в виде 2 отсеков, размещающихся по принципу «матрешки». Внешний отсек будет исполнять роль камеры для сгорания топлива, а внутренний - будет служить баком для нагрева теплоносителя. При этом эти отсеки не должны между собой сообщаться, чтобы продукты сгорания не попадали в воду.

После сборки основы самодельный котел для отопления частного дома, чертеж которого дает возможность сделать это быстро и правильно, устанавливается на постоянное место. Затем топку оборудуют дымоходом с заслонками, для того, чтобы дым выводился наружу, и обеспечивалось отопление. В заключение - придание печи эстетики с использованием кирпича или декоративных элементов.

Далее самодельный котел подсоединяется к водяному контуру и проводится первое включение конструкции, которое является тестовым запуском. В случае успешного тестирования, изделие можно использовать по назначению.

Самодельные котлы являются удачным решением для отопления дома в любое время года, ведь они могут стать частью интерьера, предметом гордости мастера и источником тепла.

На дачах и в загородных домах без автономных систем отопления на основе котлов разного вида не обойтись. Надо отдать должное производителям, которые предлагают эффективные модели с автоматикой и большим набором опций. Но для обогрева небольших дачных домиков или теплиц установка дорогостоящего оборудования нецелесообразна, так как сделать котел отопления самостоятельно выйдет дешевле. По основным характеристикам он будет не хуже чем заводские модели.

Выбор типа самодельного котла отопления зависит от того на каком топливе он будет работать. Отсюда классификация:

К электрическим котлам отопления не предъявляются высокие требования по безопасности. Конструкция состоит из емкости, которую несложно сделать из отрезка трубы с диаметром больше чем у подводящих патрубков отопительной системы. Внутри устанавливают ТЭНы. Несмотря на простоту изготовления такой котел для отопления экономически не выгоден, так как цена электроэнергии высокая. Поэтому этот вариант выбирают для периодического отопления небольших дачных домиков.
У газовых котлов высокий КПД и невысокая цена топлива. Однако из-за взрывоопасности газа требования даже к заводским моделям очень высокие. Поэтому получить разрешение на установку и эксплуатацию самодельного котла отопления практически невозможно, а при монтаже в подвале и теоретически.
В изготовлении жидкотопливного котла своими руками ничего сложного нет. Но для нормальной эксплуатации придется установить емкость для хранения мазута или дизтоплива и проложить от нее утепленный трубопровод. Цена горелки и трудности ее настройки могут отбить желание делать такой котел. Тем более что придется договариваться с пожарной инспекцией о получение разрешения на установку.
Чаще всего для отопления частного дома устанавливают твердотопливный котел отопления. Его топят дровами, каменным углем, торфом, горючими сланцами. У самодельных котлов этого вида температура на выходе доходит до 120 — 150 ⁰C.

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;
сложность ухода, так как придется регулярно удалять продукты горения;
горение твердого топлива инерционно, поэтому возникают сложности с регулированием.

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:

Поскольку вентилятор или дымосос работают от электроэнергии, может потребоваться устройство бесперебойного питания.
При использовании топлива с влажностью выше 20% снижается эффективность.
При низких нагрузках возможны сбои, которые вызывают увеличение отложений дегтя в газоходах. Для нормализации работы котла устанавливают теплоаккумуляторы, в которые отводятся излишки тепла.
Для предотвращения появления конденсата на стенках теплообменника, который ускоряет процесс коррозии, температура воды в обратной линии отопления должна быть не меньше 60⁰C.
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.

Пиролизный котел для отопления своими руками

Если сварить котел отопления на любительском уровне, то аварийные ситуации во время эксплуатации обеспечены. Поэтому без хороших навыков за работу лучше не браться.

Расчет мощности и размеров котла

Изготовление котла отопления своими руками начинают с определения размеров, которые зависят от величины мощности, достаточной для обогрева. При расчете исходят из того что на 10 м² отапливаемой площади нужен 1 кВт мощности. Нетрудно подсчитать что для отопления дома площадью 300 м ² требуется котел мощностью не меньше 30 кВт. Для компенсации теплопотерь нужен небольшой запас.

Правильно спроектировать пиролизный котел отопления с нуля без знания теплотехники вряд ли удастся. Поэтому лучше найти в интернете готовый чертеж по необходимой мощности. Желательно чтобы срок эксплуатации агрегата сделанного по этому проекту был не 1 год. При необходимости можно связаться с автором для уточнения неясных моментов.

Необходимые инструменты и материалы

Для работы нужно запастись следующими инструментами:

электродрелью и сверлами;
болгаркой с кругами;
газовым резаком для вырезания больших отверстий;
набором слесарных инструментов.

А также материалами:

листовой сталью толщиной 5 мм для изготовления камер и 4 мм на внешнюю обшивку;
круглой трубой 57х3,5 для теплообменника и 159х4,5 для борова (горизонтальный участок дымохода на выходе из котла);
шамотным кирпичом;
круглой трубой 32х4,5;
профтрубой 80х30х2 и 80х40х2;
стальной полосой 30х4 мм;
вентилятором;
термометром и манометром.

Количество материалов рассчитывают по чертежу.

Процесс изготовления

Для экономии времени желательно заготовки из листового металла нарубить на гильотине, так как болгаркой трудно выполнить идеальный срез. Такую услугу оказывают покупателям на металлобазах. Изготавливают самодельный котел отопления в следующем порядке:

Из заготовок сваривают газовую и камеру сгорания.
К боковым стенкам газовой камеры приваривают воздуховоды из профтрубы 60х30х2 с предварительно высверленными отверстиями диаметром 10 мм. Сзади делают вырез для дымохода.
В камеру сгорания выводят трубку, по которой будет подаваться вторичный воздух. С лицевой стороной котла ее соединяют профилем 20х20.
Теплообменник делают из двух заготовок, в которых вырезаны 2 ряда отверстий для газоотводных труб диаметром 57 мм. После нарезки по размеру и установки на место их обваривают.
Готовый теплообменник устанавливают на место.
Делают и монтируют дроссельную заслонку дымохода.
Приваривают переднюю стенку камер с заранее сделанными отверстиями под трубы, по которым будет подаваться первичный и вторичный воздух.
На место, где выходит газоход и установлен дроссель, приваривают заднюю стенку и боров.
После зачистки сварных швов внутренний короб готов.
Чтобы закрепить внешнюю обшивку к коробу приваривают отрезки уголков с полкой 25 мм.
На обшивке в местах, где установлены уголки, просверливают отверстия диаметром 10 — 12 мм.
Через отверстия выполняется сварка обшивки с уголками со всех сторон короба, кроме верха.
Для проверки герметичности стыков заглушают все отверстия, заливают воду через верх. Места протечек помечают мелом.
Воздушные заслонки регулируют шпильками с резьбой. Затем отверстия для воздуха закрывают кожухом с воздуховодом из профтрубы.
Делают и навешивают дверки на камеры. Футеруют их пластинами из чугуна или шамотным кирпичом.
Низ газовой камеры выкладывают распиленным кирпичом.
Для крепления вентилятора к концу трубы воздуховода приваривают фланец.
Из шамотного кирпича делают футеровку камеры сжигания.
Для улучшения теплопередачи и удобства очистки рекомендуется установить в газоходные каналы завихрители (турболизаторы).
Проводят проверку герметичности котла давлением 4 бар, которое создается опресовщиком после заполнения водой. Если давление не падает в течение получаса ― котел готов к работе. В противном случае нужно искать течь.
Для предотвращения аварийных ситуаций на подающем трубопроводе системы отопления устанавливают группу безопасности, состоящей из манометра, предохранительного клапана, воздухоотводчика.
При желании пиролизный котел нетрудно оснастить системой автоматического регулирования.

Подключение и ввод в эксплуатацию

Перед запуском котел отопления подсоединяют к наружному дымоходу и заполняют водой. Для контроля ее температуры обязательно устанавливают термометр. Ввод котла в эксплуатацию выполняют в следующей последовательности:

К вентилятору подключают кабель электропитания, проверяют качество его работы. Воздушные заслонки должны быть в среднем положении.
В газовую камеру кладут немного бумаги, сверху несколько полешек, дверку закрывают.
Дроссель на дымоходе открывают до отказа, запускают вентилятор, бумагу поджигают.
После загорания дров дроссель закрывают.
Через нижнюю дверку следят за воспламенением пиролизных газов. Если факел не зажегся, уменьшают количество воздуха, подаваемого в отсек газификации, а в камеру сжигания увеличивают.
Когда факел загорится, настраивают интенсивность пламени, добиваясь с помощью воздушных заслонок бело-желтого цвета.
После закрытия дверки засекают время до закипания воды. При температуре 100⁰C останавливают вентилятор. Факел должен потухнуть.

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:

От трубы диаметром 425 мм отрезают кусок длиной 1 — 1,2 м. Это будет корпус котла отопления вертикальной конструкции.
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.
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.
Из листовой стали вырезают 2 круга диаметром 425 мм для крышек корпуса и 1 диаметром 412 мм для перегородки между топкой и баком.
В верхней крышке и перегородке делают отверстия под дымоход, который делают из трубы 100 мм.
Ножки делают из трубы 25.
Колосник в виде решетки сваривают из арматурных прутьев.

Когда все детали готовы, приступают к сборке:

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.
На конец дымохода надевают верхнюю крышку. Обваривают оба стыка.
Снизу корпуса вставляют колосник. Затем приваривают отрезки уголка 25 на которых он будет стоять.
Приваривают нижнюю крышку, а к ней ножки высотой 50 мм.
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.