Как сделать котел: разновидности, инструменты и материалы, монтаж

Способ проверки перед запуском

Базовых навыков сварки достаточно, чтобы построить котел длительного горения с теплообменником без посторонней помощи.

Подробная инструкция помогает собрать устройство с теплообменником для отопления дома площадью до 100 м2 при шести 7-секционных радиаторах из чугуна и разводке с 2 трубами.

В соответствии со СНиП, перед первым запуском котла выполняют 24-часовую гидравлическую проверку. Для этого:

запорную арматуру и краны открывают;
в систему запускают воду;
давление повышают до уровня 1,3 атм.

Простой метод помогает убедиться, что протечки отсутствуют. Обязательно проверяют участки резьбового соединения и сварные швы. Уровень давления должен сохраняться без изменений. При обнаружении любых неполадок котел отключают от сети отопления и устраняют проблемы.

Чертежи твердотопливных котлов длительного горения

Продолжительную работу устройства с теплообменником на одной партии дров обеспечивает специальная конструкция:

увеличенная емкость топливной камеры – вмещает в 2 раза больший объем закладки;
нестандартное направление разжигания – дрова прогорают вертикально вниз.

Огонь охватывает верхний слой топлива. За счет дозированной подачи воздушного потока образуется ровное, несильное пламя. Нижний объем закладки постепенно нагреваются по мере прогорания дров.

Классический

В стандартных чертежах устанавливают тепловой генератор в форме цилиндра. Прямоугольный корпус для классических котлов длительного горения не подходит.

Оборудование работает следующим образом:

топочную камеру наполняют дровами и разжигают сверху;
в процессе прогорания топлива посредством телескопической трубы на него опускается груз с отверстием для циркуляции воздуха;
кислород через дымоход поступает в топку под воздействием естественной тяги или вентилятора;
теплообменника в классической схеме нет, вода для отопления нагревается напрямую.

Помимо дров для растопки используют торф или кокс.

Фото 1. Классический твердотопливный котел длительного горения с дровами в топочной камере и отсутствием теплообменника.

Пиролизный

В газогенераторных приборах дрова тлеют медленнее. Происходит выделение горючего дыма, который поступает в отдельную зону и вырабатывает дополнительную тепловую энергию. Конструкция включает:

Загрузочную камеру. В ней происходит процесс пиролизного сжигания топлива.
Отсек дожига. Здесь сгорает газ.
Теплообменник. Выполняют в виде «рубашки». Внутри теплообменника нагревается вода для последующего выхода в сеть.
Устройство подачи воздуха. Обеспечивает поступление первичного (в топку) и вторичного (в камеру дожига) потока.
Дроссельная заслонка. Для регулировки скорости и объема кислорода на этапе первого розжига топлива.
Приспособления для управления температурой и мощностью оборудования.

Две камеры разделяет огнестойкое перекрытие с форсункой и отверстиями. От вторичного воздушного потока зависит скорость нагрева воды внутри теплообменника.

Фото 2. Пиролизный котел, оснащенный загрузочной камерой, теплообменником, камеры разделены огнестойким перекрытием.

Шахтный

Устройства, работающие по принципу обычного сжигания топлива, проще пиролизных. Конструкция включает:

Топку. Эта зона занимает от 50% объема оборудования и чаще имеет прямоугольную форму. Ее высота незначительно меньше длины целой конструкции.
Люк для загрузки топлива. Его устанавливают сверху или сбоку относительно топки.
Зольник. Камера, куда естественным путем попадает зола с остатками углей. Ее оборудуют под топкой.
Колосник. Выполняет функцию разделительной решетки между внутренними секциями котла.
Дверца. Размеры подбирают с учетом возможности одновременного доступа и к зольной, и к нижней части топочной камеры. Чтобы регулировать объем воздуха, на дверцу устанавливают шибер.
Секция с теплообменником. В проектах шахтных котлов используют конструкции водяного или жаротрубного типов. В камере теплообменника выполняют отверстие для поступления угарных газов.
Дымоходная труба из металла или кирпича с заслонкой.

После загрузки и розжига топливо выделяет горючие газы. Через отверстие они поступают в камеру с теплообменником, нагревая последний. Дым отдает энергию и выходит наружу через трубу, а горячая вода поступает в отопительную сеть.

Фото 3. Котел длительного горения шахтного типа с теплообменником, в котором топливо выделяет горючие газы после розжига.

Самостоятельная сборка котла на дровах

Разобраться с процессом, как сделать дровяной котел, поможет инструкция по его сборке.

Начинать следует с изготовления элемента, предназначенного для подачи воздуха, для чего нужно:

Взять трубу с толстыми стенками, протяженность которой равна высоте топочной камеры, приварить к ней болт.
Из листа металла вырезать круг, имеющий диаметр, немного превышающий сечение трубы.
Просверлить в нем отверстие для болта.
Соединить между собой трубу и болт, а затем закрутить гайку. При этом воздуховод должен свободно прикрываться листом металла, чтобы была возможность менять величину просвета и тем самым корректировать интенсивность горения топлива.

Далее, делая котел на дровах своими руками, следует поступить так:

Используя болгарку в воздуховодной трубе выполнить вертикальные прорезы шириной1 сантиметр, через которые в топочное отделение будет проникать воздух.
Вырезать из листа металла круг, имеющий диаметр немного меньший, чем этот же параметр у топки.
Внутри круга создать отверстие для монтажа воздуховода.
В него вставить трубу для воздуха, предварительно отступив от ее края 20 –30 сантиметров, после чего приварить.

Потом необходимо изготовить корпус самодельного котла на дровах:

при использовании старого газового баллона нужно отрезать у него верхнюю часть;
если выбраны листы металла, их надо скрутить в виде цилиндра, скрепить и приварить дно.

Дымоход выполняют так: в боковой части цилиндра делают отверстие и к нему приваривают трубу с минимальным диаметром10 сантиметров.

Затем в корпус агрегата надо вставить трубу подачи воздуха, для чего в днище топки обустроить отверстие. Нужно, чтобы поддувало выступало за пределы агрегата. Труба воздухоподачи должна располагаться ниже места нахождения дымохода.

На следующем этапе, когда делается своими руками дровяной котел для отопления дома, требуется сделать теплорассеивающий диск. Для этого из листа металла толщиной10 миллиметров вырезается блин диаметром чуть меньшим корпуса. Используя стальную проволоку или арматуру делается ручка, которую прикрепляют к диску.

5 Как функционирует самодельная установка?

Топливник шахтной конструкции загружается до нижней кромки проема для загрузки дров. Доверху камеру сгорания загружать нельзя. Работает агрегат по следующему алгоритму:

Дрова (опилки, брикеты, уголь) закладываются в топку.
Дверцы отсека закрываются герметично.
На модуле управления выбирается требуемая температура (от +50 °С и выше).
Топливо разжигается.
Вентилятор начинает нагнетать воздух.
Когда происходит нагрев теплоносителя до заданного показателя, вентиляционная установка выключается (автоматически). Воздух перестает поступать в камеру сгорания.
Дрова тлеют, поддерживая определенную температуру. Когда ее величина снижается, модуль управления снова запускает вентилятор.

Наглядно принцип работы шахтной установки продемонстрирован на чертеже.

При желании в самодельный агрегат несложно внести некоторые дополнения, которые сделают его более многофункциональным и безопасным в использовании. Допускается дорабатывать конструкцию котла такими способами:

Установить группу безопасности.
Интегрировать в бак агрегата добавочную рубашку для подогрева теплоносителя для обеспечения дома горячим водоснабжением.
Смонтировать электронагреватель (ТЭН), который станет нагревать отопительное устройство, когда дрова прогорят.

После таких доработок самодельная конструкция по многим показателям будет превосходить дорогостоящие заводские установки.

Как использовать минерал при строительстве

Для склеивания соляных кирпичей применяют специальный состав – каустический магнезит и хлористый магний в соотношении 3:5. Для начала в воде растворяют часть соли, а потом добавляют магнезит. Смесь высыхает быстро, поэтому блоки склеиваются не более 4 часов. Также можно использовать жидкое стекло, но оно менее прочное, чем смесь. Если надо подобрать разные оттенки для красивой кладки, можно взять плиточный клей.

Гималайская соль устойчива к высокой температуре. Она выдерживает до 500 °С. Солевые кирпичи или плиты можно использовать даже для строительства каминов. Чем выше температура минерала, тем интенсивнее происходит испарение полезных ионов. Значит, маленькое расстояние в сауне от соляных кирпичей до источника тепла обеспечивает больший оздоровительный эффект.

Принцип работы пиролизных котлов и их особенности

Создавая пиролизные котлы своими руками, люди стремятся сэкономить денежные средства в своем кошельке. Если газовое оборудование стоит довольно дешево, то твердотопливные агрегаты просто поражают своей ценой. Более-менее приличная модель мощностью 10 кВт обойдется в 50-60 тысяч рублей – дешевле провести газ, если рядом проходила бы газовая магистрально. Но если ее нет, то выходов два – приобретать заводское оборудование или делать его самостоятельно.

Изготовить пиролизный котел длительного горения своими руками можно, но сложно. Давайте для начала разберемся, для чего вообще нужен пиролиз. В обычных котлах и печах дрова сгорают традиционным способом – при высокой температуре, с выбросом продуктов сгорания в атмосферу. Температура в камере сгорания составляет порядка +800-1100 градусов, а в дымоходе – до +150-200 градусов. Таким образом, солидная часть тепла просто улетает наружу.

Прямое сгорание дров применяется во многих отопительных агрегатах:

Твердотопливные пиролизные котлы могут использовать несколько видов топлива, в том числе отходы деревообрабатывающего производства и сельскохозяйственной переработки.

Твердотопливные котлы;
Печи-камины;
Камины с водяными контурами.

Главным преимуществом данной методики является то, что она отличается простотой – достаточно создать камеру сгорания и организовать отвод продуктов сгорания за пределы оборудования. Единственным регулятором здесь становится дверка поддувала – регулируя просвет, мы можем отрегулировать интенсивность горения, тем самым воздействуя на температуру.

В пиролизном котле, собранном своими руками или купленном в магазине, процесс сгорания топлива идет несколько по-другому. Дрова здесь сгорают при низкой температуре. Можно сказать, что это даже не горение, а медленное тление. Древесина при этом превращается в подобие кокса, одновременно выделяя горючие пиролизные газы. Эти газы отправляются в камеру дожигания, где сгорают с выделением большого количества тепла.

Если вам кажется, что данная реакция не даст особого эффекта, то вы глубоко заблуждаетесь – если заглянуть в камеру дожигания, то здесь будет видно ревущее пламя ярко-желтого, почти белого, цвета. Температура сгорания – чуть выше +1000 градусов, а тепла в этом процессе выделяется больше, чем при стандартном горении древесины.

Для того собранный своими руками пиролизный котел смог показать максимальную эффективность, необходимы дрова с низким содержанием влаги. Влажная древесина не даст оборудованию выйти на полную мощность.

Реакция пиролиза знакома нам еще со школьного курса физики. В учебнике (а может и в лабораторном кабинете) многие из нас видели интересную реакцию – древесина помещалась в стеклянную запечатанную колбу с трубкой, после чего колба нагревалась над горелкой. Через несколько минут древесина начинала темнеть, а из трубки начинали выходить продукты пиролиза – это горючие газы, которые можно было поджечь и понаблюдать за желто-оранжевым пламенем.

Аналогичным образом работает и пиролизный котел, собранный своими руками:

На одной загрузке топлива пиролизные котлы работают около 4-6 часов. Так что большим и стабильно пополняемым запасом дров стоит озаботиться заранее.

В топке разжигаются дрова до появления устойчивого пламени;
После этого доступ кислорода перекрывается, пламя гаснет почти полностью;
Запускается дутьевой вентилятор – в камере дожигания появляется высокотемпературное пламя.

Устройство пиролизного котла довольно простое. Основными элементами здесь являются: камера сгорания, в которой складированы дрова, и камера дожигания, в которой сгорают продукты пиролиза. Передача тепла в отопительную систему осуществляется через теплообменник

В схеме пиролизного котла ему уделяется особое внимание

Все дело в том, что теплообменники в пиролизных котлах, собранных своими руками, устроены не так, как в газовом оборудовании. Продукты сгорания с воздухом проходят здесь через множество металлических труб, омываемых водой. Для увеличения эффективности котловая вода омывает не только сам теплообменник, но и все другие узлы – здесь создается своего рода водяная рубашка, которая отбирает излишки тепла от раскаленных элементов котельного агрегата.

Пиролизные котлы – получаем газ из дров

Пиролизные котлы для дома работают на том же твердом топливе, однако используют совершенно иной принцип работы, выдавая на порядок больше тепловой энергии и отапливая дом на одной закладке в разы дольше. Неудивительно, что такие агрегаты и стоят в полтора-два раза дороже классических твердотопливных устройств. В чем же фишка? Суть работы пиролизного (газогенераторного) котла заключается в так называемой сухой перегонке топлива – под воздействием высоких температур и при недостаче кислорода древесина выделяет пиролизный газ, а в топочной остается древесный уголь.

Реакция пиролиза осуществляется при температуре от 200 до 800°С, причем процесс этот происходит с выделением тепловой энергии, которая идет на подсушивание дров и прогрев воздуха. Затем пиролизный газ поступает в камеру сгорания, где он смешивается с воздухом и возгорается – так и получают основную массу тепловой энергии. Следует отметить, что в процессе сгорания пиролизного газа активные углероды также участвуют в процессах окисления, в результате чего дым на выходе из трубы практически не содержит вредных соединений, состоит в основном из водяного пара и углекислого газа. Впрочем, и выброс СО₂ в окружающую среду в три раза меньше, чем в случае с использованием обычного дровяного или угольного котлов. Чистить пиролизный агрегат придется гораздо реже – в процессе такого поэтапного сгорания топлива образуется минимум золы и сажи, практически все выгорает.

Помимо преимуществ, связанных с высоким КПД, следует отметить возможность получения высоких температур даже из влажных дров. Во-вторых, процессы горения пиролизного газа легко управляются автоматикой, что позволяет своевременно регулировать интенсивность сгорания и экономить топливо.

Максимальная мощность пиролизных агрегатов достигается при использовании сухой древесины (10–20 % содержания влаги). В целом использование сырого топлива снижает мощность котла практически на 50 %, при этом расход топлива увеличивается вдвое. Можно ли сделать пиролизный котел для дома своими руками? Это не только сложно, но и опасно – ошибки в конструкции могут привести даже к взрыву такого самодельного агрегата.

Виды водяного газового котла для отопления частного дома

На рынке можно найти несколько видов. У них общий принцип работы, но есть различия в характеристиках. Главным является способ крепления:

настенные;
напольные.

Настенный газовый котел

Настенный

Основные части:

Горелка прямоугольной или квадратной формы с несколькими отверстиями, сквозь которые подается топливо из форсунок, расположенных снизу.
Камера сгорания.
Секция для обмена тепла. В системе может быть один или несколько теплообменников. Если используются два, то один выглядит как сеть из труб, расположенных над горелкой, которые располагаются в месте с большим числом пластинчатых ребер. Это позволяет дольше сохранять температуру теплоносителя.
Вторичный теплообменник состоит из ламелей, сквозь которые движется жидкость по трубам. Происходит нагрев за счет выходящего горячего теплоносителя.
Клапан, управляющий объемом подаваемого топлива.
Трубопровод, по которому циркулирует жидкость.
Расширительный бак.
Электродвигатель.
Система подачи воздуха.
Насос для циркуляции жидкости по системе.
Набор датчиков и микросхема для контроля за работой оборудования.

Напольный

Главное отличие – способ монтажа. Такие агрегаты больше по размерам и массе. Вместо медного теплообменника используется чугунный, который надежнее. Может иметь один или несколько контуров. Количество автоматики меньше, чем у настенного аналога.

К основным модулям относят:

Горелку.
Газовую камеру.
Теплообменник.
Бак для нормализации давления при нагреве.
Набор клапанов.
Электрический силовой агрегат.
Систему подачи воздуха (вентилятор).
Вторичный теплообменник.
Циркуляционную помпу.
Набор датчиков для контроля за оборудованием.

Напольный

Из баллона

Баки изготавливаются из использованных газовых баллонов. Основные элементы:

Роль корпуса и основы выполняет газовый котел до 50 л. Ко дну баллона прикрепляется поршень с нижней насадкой. Оборудование может обогреть комнату до 70 кв.м.
Насадка является пустой внутри трубой, которая обеспечивает нагревательный элемент воздухом, необходимым для горения газа.
Внизу поршня прикрепляется металлический диск, диаметр которого незначительно меньше, чем у баллона. К нему привариваются лопасти дугообразной формы, необходимые для создания вихреобразных потоков.
Дымоход.
Верхняя часть после прикрепления ручек может использоваться как крышка.
Насос для принудительной циркуляции теплоносителя.

Котел из баллона

Классификация котлов длительного горения

На современном рынке существует много производителей, выпускающих разные виды котлов длительного горения. Их разделяют по таким критериям, как метод сжигания и вид твердого топлива.

Котлы длительно горения классифицируют по разновидности подходящего им топлива:

Есть устройства, которые работают на дровах. Некоторые из них отапливаются пеллетами (гранулы из отходов деревообрабатывающих производств).
Изготавливаются также универсальные твердотопливные котлы, для которых можно применять различные виды топлива — уголь, брикет, дрова и их сочетание.

Большая часть устройств в качестве метода сжигания используют простое сгорание. В процессе совершенствования были изготовлены газогенераторные котлы с повышенным КПД. Для их топки применяется древесный газ и дрова. Такие устройства удобны, в них не образуется сажа и остается совсем немного золы.

Кроме вышеописанных способов, котлы разделяют по зависимости от носителя электроэнергии. Они бывают зависимыми и независимыми.

Принцип работы

Stropuva

В большую камеру сгорания загружается топливо (дрова, брикет, уголь или пеллеты). Ее объем — 500 куб. дм., благодаря чему устройство может работать несколько суток беспрерывно. Воздух нагнетается по воздуховоду с помощью вентилятора, который легко регулируется. Тепло, которое выделяется при сгорании, передается в теплообменник.

Данный принцип работы обеспечивает достаточно длительное горение и большое количество тепловых калорий.

Основные достоинства

Котлы длительного горения обладают множеством преимуществ, благодаря которым они пользуются большим спросом среди населения.

большой объем топки, в которую закладывается твердое топливо;
возможность использования разных видов топлива — пеллеты, опилки, дрова, торф, брикеты;
длительный период горения без добавления топливного продукта;
высокая теплоотдача при экономичном расходе топлива;
простота в эксплуатации;
экологичность — выброс углекислого газа минимален.

Модели твердотопливных котлов постоянно совершенствуются. Современные устройства в большинстве оснащены электронными системами автоматики и вентиляторами для нагнетания воздуха. Они способны поддерживать установленную температуру воздуха в достаточно больших помещениях при небольшом потреблении топлива.

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.

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.

Технология производства

По сравнению с обычной печью самодельные котлы на твердом топливе имеют некоторые отличия, особенно это касается теплоотдачи. Стандартная конструкция оборудования:

Дымоход — необходим для создания тяги, а также отвода угарного газа;
Топка с колосниками — требуется для поддержки достаточного уровня воздуха;
Система заслонок — используется в качестве регулятора воздушной тяги;
Бак — его основная задача нагрев воды для системы отопления.

Инструменты и материалы

Тщательно изучив конструкцию оборудования, становится понятно, что для создания котла потребуется:

Речной просеянный песок;
Стальной лист толщиной не менее 5 мм;
Две дверцы;
Чугунная колосниковая решетка;
Лист нержавеющей стали;
Металлический уголок;
Печные дроссельные заслонки;
Отопительные трубы;
Измерительные приборы: уголок, строительный уровень, рулетка;
Сварочный аппарат инверторного типа;
Электрическая дрель с набором сверл;
Болгарка;
Пассатижи.

Несмотря на то, что для изготовления котлов на твердом топливе не требуются особые навыки, умение обращаться со сварочным аппаратом является обязательным условием. Также пригодится опыт работы с инструментом по резке металла и наличие требуемой спецодежды.

Подготовка деталей корпуса

Главной частью твердотопливного котла является топка, температурный режим здесь может достигать до 1000 ⁰С. Именно поэтому при выборе материала следует руководствоваться соответствующими характеристиками.

Для большего срока службы узла, стенки его изготавливаются из жаропрочной стали. При ее отсутствии можно воспользоваться обычной, только в этом случае она должна быть двойной. Вырезаются боковые, передняя, задняя и нижняя стенки из цельного листа стали болгаркой.

Любой котел на твердом топливе имеет свои типоразмеры, которые следует переносить на металл измерительными инструментами или линейкой большой длины. Кроме стенок камеры из стальной профильной трубы необходимо вырезать ребра жесткости, а из уголка — усилители для стыков.

В передней стенке следует сделать отверстия размером равным габаритам дверцы топочного и зольного бункера

Обратите внимание, что перед выполнением данной работы необходимо нанести четкую разметку. После чего при помощи дрели просверлите отверстия по углам. Чтобы предотвратить повреждения стального листа, направляйте болгарку от центра к краю

Чтобы предотвратить повреждения стального листа, направляйте болгарку от центра к краю.

Бак для воды и теплообменник

Наиболее эффективными являются котлы длительного горения, оснащенные двумя баками для воды. Выполняются они из листа нержавеющей стали в виде прямоугольников, сваренных между собой.

Теплообменник — это комплект обычных труб, которые применяются в системе водопровода. Они свариваются так, чтобы в результате образовался максимально возможный проточный цикл. Благодаря большой площади достигается наиболее эффективный процесс теплоотдачи между теплоносителем и сгораемым топливом.

Сборка котла

Из-за высокой металлоемкости готовый котел, выполненный своими руками, имеет большой вес, поэтому осуществлять его сборку лучше всего непосредственно на месте установки.

Перед монтажом оборудования необходимо выложить фундамент. Для этих целей используется термостойкий кирпич. На кладку устанавливается дно зольника, а по его периметру размещаются вертикальные стойки, соединяющиеся между собой при помощи сварки.

В самом корпусе привариваются направляющие, на которые впоследствии укладываются колосники, далее монтируются теплообменники. С внешней стороны топки навариваются вертикальные ребра жесткости. Завершающий этап: самодельный котел почти готов, остается только смонтировать наружные стенки и верхнюю плиту.

Промежуток между стенками заполняется песком. Это необходимо для дополнительной аккумуляции тепла, а также для предотвращения перегрева стенок топки. Для засыпки используется прокаленный речной песок, в содержании которого исключены органические включения. Кроме того, это поможет предотвратить появление неприятного запаха в процессе горения твердого топлива.

На верхней плите размещаются баки из нержавейки, подключенные к контурам. Устанавливаются дверцы камер — котел готов к эксплуатации.

Твердотопливные котлы

Простой твердотопливный котел представляет обычную металлическую печь (круглой или прямоугольной формы) в которую встроены теплообменники с носителем тепла – водой. Теплообменники представляют секцию из нескольких параллельных труб, по которым циркулирует вода. При сгорании топлива в камере сгорания тепловая энергия нагревает теплоноситель и подает его в выходную линию системы отопления. В камеру сгорания постоянно подается воздух для поддержания горения топлива. Увеличение или уменьшение подачи воздуха регулирует мощность котла.

Классическими котлами такого типа являются старинные чугунные КЧМ, которые могли работать как на твердом топливе, так и с газовой горелкой. Недостатком КЧМ, помимо большого веса и габаритов, было отсутствие автоматики по регулированию процессов подачи топлива и низкая экономичность.

Разновидностью твердотопливного котла является пиролизный котел. Отличается наличием двух камер сгорания, дополнительной системой подачи воздуха и устройством автоматики. Основное топливо – древесина и компоненты из нее. Работа основана на раздельном сгорании дров и выделяемых ею при нагреве газов.

Принцип работы такого котла: закладка дров и первичное горение в первой камере сгорания происходит как в обычном котле. По достижении определенной температуры уменьшается подача воздуха в топку – происходит процесс разложения дров на уголь и пиролизные газы. Газы сгорают во второй камере сгорания. Таким образом, топливо сгорает полностью, золы образуется очень мало, автономная работа на одной закладке может достигать суток и более. Это главное достоинство пиролизных котлов. Основными недостатками являются работа автоматики подачи воздуха и вытяжки от электрической сети и высокая стоимость, ввиду высокой материалоемкости таких котлов.

Самостоятельное выполнение пиролизного котла по сложности устройства и трудозатратам может сравняться по стоимости с покупкой готового. Возможно, лучше остановиться на варианте простого котла.

1 Виды и принцип работы

Не стоит думать, что справиться с поставленной задачей сможет только высококвалифицированный специалист, ведь если не выбирать слишком сложные конструкции, к исполнению которых выдвигается ряд высокотехнологических требований, то сделать твердотопливный котел сверхдлительного горения своими руками сумеет даже простой любитель. При этом выбор конструкции самодельного котла будет напрямую зависеть от того, насколько производительным он запланирован, а также в каком именно помещении его собирается устанавливать мастер.

Огромную роль в этом вопросе играет и тип твердого топлива, поэтому хозяин должен заблаговременно обдумать, чем именно он будет топить после завершения всех работ. В основной перечень входят следующие виды топлива:

древесный или каменный уголь;
брикеты из торфа;
пеллеты (биологическое топливо в виде прессованных гранул);
дрова и опилки;
горючие отходы любого производства.

Детально проанализировав, какое именно топливо будет оптимальным для отопления, можно приступать к выбору соответствующего типа и схемы конструкции отопительного прибора. Для изготовления твердотопливных котлов своими руками в абсолютном большинстве случаев выбираются такие модели:

Классический тип, который прекрасно подходит не только для отопления помещений, но и для нагрева воды с последующим ее распределением по системе водоснабжения. Отличительная характеристика такой конструкции заключается в использовании теплообменника, выполненного из стали или чугуна, и в крайне высоком уровне коэффициента полезного действия, достигающего 85 процентов.
Пиролизный тип, характеризующийся высокой производительностью и экономичностью в применении за счет отделения продуктов горения от продуцируемых ими летучих газов, что отражается и на конструкции, делая ее в конечном результате более сложной.
Пеллетный тип, который является наиболее эффективным (КПД устройства составляет не менее 90 процентов) и, как следствие, самым сложным в конструировании и изготовлении, поэтому начинающим мастерам-любителям за него лучше не браться.
Котел длительного и сверхдлительного горения выполняется таким образом, чтобы в итоге могла обеспечиваться фактически беспрерывная его работа с дозагрузкой топлива не чаще одного раза в течение нескольких дней.

Построение чертежа твердотопливного котла и сооружение по нему самодельной конструкции не представляет собой ничего сложного, если понимать его принцип работы. Базируется он на таких элементарных понятиях:

В камеру сгорания помещается топливо, а чем она объемнее, тем большее количество сырья понадобится для отопления, правда, и эффект от ее использования окажется более продолжительным.
В процессе горения заложенные продукты будут выделять летучие газы, которые имеют свойство подниматься в верхнюю часть конструкции и выходить наружу через дымоход.
По мере прохождения в сторону дымохода выделяемые продукты горения, обладающие высокими температурами, способствуют нагреванию воды или любого другого теплового агента, задействованного в системе.
Главное свойство нагретого до высоких температур агента заключается в том, что он поднимается наверх, автоматически вытесняя холодную часть и продвигаясь таким образом по всей системе, делая круг и возвращаясь на исходные позиции по мере остывания.

Обычно теплового ресурса в таких устройствах хватает только на 5-8 часов (длительность напрямую зависит от объема топки), после чего система начинает остывать (к слову, происходит это очень быстро), поэтому приходится вновь подбрасывать топливо. Если же хочется как можно меньше возиться с добавлением дров, угля или прессованных брикетов, то стоит задуматься об установке котла длительного горения.

Преимущественные особенности использования регистра

Принцип соединения труб сваркой.

Регистровые теплообменники обладают определенными преимуществами перед другими отопительными приборами:

Самодельные отопительные регистры отличаются большими размерами, поэтому осуществляют более равномерную теплоотдачу в отличие от радиаторов, являющимися локальными источниками тепла.
Приборы легки в уходе и не имеют труднодоступных мест, в которых скапливается пыль.
При качественной сварке деталей теплообменники выдерживают значительное давление и высокую температуру теплоносителя.
При оборудовании прибора ТЭНом он может служить автономным источником отопления.
Качественно смонтированный регистр отопления может прослужить без ремонта не менее 25 лет.

В то же время регистры отопления имеют худшие характеристики в сравнении с радиаторами такого же размера, у которых поверхность теплообмена сформирована более компактно. Максимальное рабочее давление теплоносящей среды, на которое может быть рассчитан регистровый теплообменник, составляет 10 кгс/см². Более эффективно система работает с установкой циркуляционного насоса.