Как своими руками сделать отопительный котел

Твердотопливные котлы остаются одними из самых популярных видов техники для хозяев частных домов. Надежные и прочные конструкции служат долго, топливо стоит недорого, установка агрегатов не требует получения разрешительных документов. К достоинствам можно отнести энергонезависимость оборудования, а также простоту монтажа и возможность сделать агрегат своими руками. Если все этапы работ проведены правильно, твердотопливный котел самодельный не только сэкономит немало денег, но и будет работать не хуже заводского.

Особенности работы и устройства оборудования

Самодельный автономный агрегат на твердом топливе представляет собой печь, установленную в бочке с водой. Сгорая в топке, дрова или уголь передают тепло воде, а теплоноситель поступает в систему отопления, обогревая помещение. Простое устройство считается не самым эффективным и рентабельным, поскольку КПД примитивного агрегата не выше 10-15%.

На заметку! Функциональность котла напрямую зависит от тяги, поэтому важно сделать правильную вентиляцию приточного типа.

Собирают котлы отопления самодельные из кирпича, металла. Первые отличаются эстетической привлекательностью, а вторые считаются более простыми в изготовлении из подручных материалов. Но в любом случае потребуется предварительно составить схему, продумать узлы конструкции, чтобы в конечном итоге получить качественный отопительный прибор.

Выбор конструкции обогревательного оборудования

Процессы горения в печах и котлах отопления идентичны, но при этом агрегаты имеют различия в функциональности, поскольку котел отопительный применяется не только для локального прогрева зоны, но и нагрева теплоносителя, транспортируемого по системе отопления дома. Для равномерности передачи тепла необходимо продумать размещение теплообменника, поддерживать постоянное горение топлива для поддержания температуры циркулирующего теплоносителя. Выбирая конструкцию котла, нужно определиться с видом горения.

Различается два варианта – верхний и нижний тип горения:

1. Нижнее горение. Это агрегаты с дверкой для загрузки в верхней части камеры сгорания, но сам процесс горения происходит снизу. Получается, что верхний слой топлива перемещается вниз по мере сгорания нижних слоев. Вентиляция в таких котлах зависит от типа модели и может осуществляться снизу вверх с помощью вентилятора или естественным путем за счет тяги. Второй вариант не требует подключения к сети электропитания, требует меньший объем загрузки топлива, но не отличается высокой эффективностью.
2. Верхнее горение. Дверца для закладки топлива также располагается в верхней части камеры сгорания, но агрегаты обязательно оснащаются принудительной тягой с направлением движения воздуха сверху вниз. Дым продвигается вниз топки, смешивается с воздухом и сгорает, попутно прогревая и просушивая топливо, выложенное в нижних слоях.

Проще изготовить дровяной котел своими руками с нижним вариантом горения, где можно обойтись без вентилятора, который нужен для формирования принудительной тяги. В таких агрегатах нет особо сложных узлов, поэтому процесс изготовления и сборки значительно упрощен.

Второй нюанс, на который нужно обратить внимание – режим горения. Различается обычный режим и пиролизный. Второй вариант предполагает разложение твердого топлива на составляющие и дожиг всех компонентов. Это значит, что сгорит не только уголь или дрова, но и газ, выделяемый в процессе горения. Такая функция снижает затраты на топливо, повышает КПД оборудования, но придется учесть монтаж второй камеры сгорания (дожига), которая увеличит размер котла и потребует расходов на покупку большего количества материалов.

Также в расчет нужно брать тип топлива – уголь, дрова, пеллеты. Тут все зависит от доступности сырья, а качество и длительность горения напрямую зависит от мощности, эффективности сооруженного агрегата.

Совет! Температура сгорания угля выше, чем у дров. Для угольного котла нужны колосники, корпус и теплообменник из стали большей толщины, чугуна. Можно сделать топочную и корпус из кирпича. Футеровка из огнеупорного материала поможет соорудить конструкцию нужных габаритов.

Выбор в пользу более сложных типов оборудования может сделать мастер с опытом, а для новичка лучше брать простые схемы понятных конструкций. Если расчеты сделаны правильно, подобран нужный объем камеры и учтена вентиляция, то даже простейший агрегат справится с отоплением помещений.

На заметку! Зная, как сделать оборудование на твердом топливе, можно соорудить самодельный газовый котел для отопления частного дома. Но газовое оборудование требует больших умений и точных расчетов, а также разрешения на установку.

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.

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.

Поэтапное изготовление твердотопливного котла своими руками

Конечно, сделать промышленный водяной котел своими руками со 100% КПД не получится, но и простое оборудование самостоятельного производства будет отвечать требованиям теплосистемы, если соблюсти все правила и тонкости сборки, монтажа.

Инструменты и материалы

Для работы мастеру пригодится следующий набор:

• сварочный аппарат;
• болгарка с отрезным, шлифовальным диском;
• электродрель и сверла по металлу;
• газовый ключ (№ 1-2);
• молоток;
• накидные или рожковые ключи, отвертки;
• пассатижи;
• угольник на 90 градусов;
• листы стали толщиной от 5 мм для котла и от 7 мм для колосников;
• стальные уголки 50х50 для каркаса котла;
• листы стали для накопительного бака (лучше брать нержавейку);
• толстостенная стальная труба или набор труб диаметром 32-50 мм для теплообменника.

На заметку! Чтобы определиться с объемом закупки материала, следует предварительно составить схему будущего агрегата и рассчитать все нужные элементы.

Особенности изготовления корпуса и теплообменника

Корпус стального агрегата будет выполнять роль топочной камеры, поэтому для уменьшения риска деформации стенок при нагревании, конструкции нужно делать двухслойными. Между листами засыпается чистый сухой песок, который будет поддерживать стабильность формы и нивелировать возможные риски деформации.

Оболочки корпуса изнутри и снаружи должны быть каркасными, чтобы повысить жесткость изделия, а для увеличения прочности стенок камеры сгорания, их снаружи обшивают стальным уголком или профильной трубой, выставляя элементы как ребра жесткости. Переднюю стенку нужно оснастить двумя проемами – один для зольника, второй для дверцы закладочного бункера.

На заметку! Перед началом прорезывания отверстий на листах стали нужно нанести разметки с учетом параметров прорезаемых отверстий. Затем по углам будущих проемов сделать дырки сверлом и потом уже резать.

Как только все заготовки для корпуса сделаны, можно изготавливать теплообменник. Для него потребуются нарезанные водопроводные трубы, соединять сваркой так, чтобы получился герметичный контур. Главное требование, изготовить контур так, чтобы проточный отрезок змеевика был максимально возможной длины – это увеличит площадь нагрева трубы, а значит, повысит КПД агрегата.

Сборка котла отопления

Как только все конструктивные элементы готовы, можно собирать оборудование. Делать это лучше в точке установки, чтобы потом не перетаскивать тяжелый агрегат. Зона монтажа должна быть укреплена бетонной подложкой, к которой котел прикрепляется сваркой к анкерам.

Сначала собирается каркас, потом схема дополняется комплектующими, листами обшивки. Сварные швы нужно тщательно обработать – зачистить от шлака, отшлифовать. После выполнения работ осмотреть конструкцию на герметичность. Потом в корпус устанавливаются колосники, теплообменник.

Важно! В процессе монтажа змеевика нужно учитывать угол наклона в сторону течения теплоносителя, чтобы не создавать препятствий для циркуляции воды.

Накопительный бак из нержавеющей стали можно сделать самому, но вот врезка в контур для новичка может быть сложной, поэтому работы лучше предоставить специалистам. Следует помнить, что в самотечных системах отопления накопительный бак устанавливается в верхнюю точку системы.

Зная, как сделать котел с водяным контуром, не составит сложности изготовить оборудование своими руками. Финишная обработка агрегата заключается в покраске специальным составом для защиты от коррозии. Для этого подойдет жаропрочная смесь типа специальной краски для печей и каминов. Корпус предварительно зачищается, обезжиривается, грунтуется и затем покрывается 2-3 слоями краски с просушкой каждого слоя по отдельности.

После сборки и установки твердотопливный котел требует опрессовки водой под давлением. Процедура выполняется для обнаружения и устранения дефектов всей системы отопления и ее основных, вспомогательных узлов. Также нельзя забывать о пусконаладочных работах, монтаже регулятора тяги, который гарантирует нормальную работу котла при любой погоде.

Если под рукой нет листовой стали, можно соорудить агрегат из старого газового баллона, а как изготовить котел из трубы своими руками подскажет видео от профессионалов.