Котел длительного горения своими руками: чертежи котлов длительного горения, топ-11 лучших котлов

Основные ошибки при обустройстве отопительной системы

По ходу самостоятельной организации системы отопления чаще всего допускаются следующие ошибки:

Недостаточная мощность котла. Особенно это типично для ситуаций, когда котел работает на два контура – отопительный и ГВС. Если этот момент не учесть, котел не будет справляться с возложенными на него задачами.

Ошибки в организации обвязки. Элементы обвязки, наряду с функциональным назначением, обеспечивают также безопасность системы. К примеру, обратный трубопровод рекомендуется оснащать насосом непосредственно перед теплогенератором и на байпасной линии

При этом важно добиваться горизонтального положения вала насоса. Другая ошибка – установка крана на участке между котлом и группой безопасности, что категорически запрещается.

Неверный выбор отопительной системы

В этом случае создается реальный риск переплаты за материал и установку. Обычно это касается ситуаций, когда однотрубная схема обогрева дома комплектуется пятью и более радиаторами. В результате возникают проблемы с их нагреванием. Еще одна типичная ошибка – неверный выбор наклона.

Небрежность установки труб, арматуры и отопительных приборов.

Этап 5. Обвязка для горячего водоснабжения

Современные загородные дома оборудуются двухконтурными котлами. Это позволяет одновременно обогревать помещение и получать горячую воду. В результате уровень комфорта в помещении существенно повышается. Однако монтаж котлов систем отопления двухконтурного типа требуется обязательной установки бойлера, который представляет собой специальный накопительный бак. Оборудование такого типа имеется в продаже в любом специализированном магазине. В большинстве случаев бойлеры представлены в собранном виде и полностью готовы к установке. Перед приобретением такой техники необходимо определиться с параметрами и производителем.

Технология изготовления своими силами и чертеж твердотопливного котла

Если детально разобраться в проблеме того, каким образом изготавливается твердотопливный котел своими руками,  то становится очевидным факт, что ничего особенно сложного в этом нет. Разумеется, если грамотно организовать весь рабочий процесс. Желательно проводить работы в месте, где можно разместить рабочий стол – например, в специально оборудованной мастерской. Детали делаются на верстаке.

Этап 1. Детали для корпуса

Как мы уже рассматривали ранее, главным элементом любого отопительного котла является топка. Для изготовления топки вам потребуются только качественные материалы, способные выдерживать критические температуры – ведь в ней она нередко превышает тысячу градусов. А теперь поэтапно рассмотрим, как вы будете изготавливать непосредственно корпус котла.

• Если вы не смогли найти жаропрочную сталь, то можете взять и простую, но при этом позаботьтесь о двойных стенках, дабы узел получился максимально долговечным. Каждая из стенок вырезается из стального листа с помощью углового шлифовального прибора.
• Как известно, на чертеже котла должны быть все необходимые размеры, которые вы перенесете на металлопрокат, используя длинную линейку и измерительные инструменты. Но стенки – это еще не все, что вам предстоит вырезать, позаботьтесь также о ребрах жесткости, которые нужно сделать из профильной стальной трубы. Уголок нам потребуется для того, чтобы усилить стыки между всеми элементами конструкции.
• Проделываете квадратное отверстие в передней стенке корпуса, оно должно в точности соответствовать размерам дверцы бункера для топки и для золы.

Важно! Для того чтобы сделать квадратное отверстие необходимых нам размеров, для начала нанесите на сталь разметку, затем посредством электродрели проделываете отверстия по углам. После этого делаете сквозной прорез, используя угловой шлифовальный аппарат, и ведете его (прорез) из центра в направлении к краю

Благодаря этому вы сумеете избежать того, что лист стали повредится при работе.

Этап 2. Теплообменник и резервуары для воды

Если вы хотите получить эффективный твердотопливный котел своими руками, то вам следует позаботиться и о том, чтобы он был оснащен парой резервуаров для воды. Для их изготовления используйте приготовленный ранее лист нержавеющей стали. Вырезаем из него прямоугольники необходимых нам размеров и свариваем их между собой. Как уже говорилось, для проведения сварочных работ требуется не только специальное оборудование, но и соответствующая квалификация. В этом плане можно не рисковать и обратиться за помощью в специальную мастерскую, где опытные профессионалы сами изготовят резервуары для воды.

Что же это такое – теплообменник? По сути, это комплект обычных труб, используемых в водопроводах. Их необходимо сваривать между собой таким образом, дабы в итоге они образовались своего рода проточный цикл, имеющий предельно возможную внешнюю площадь. Благодаря этому вы сможете добиться наиболее эффективной теплоотдачи между сгораемым топливом и теплоносителем.

Особенности электродных котлов

Электродные котлы имеют высокий показатель КПД – 96-98%. Эти цифры являются практически идеальными. Минимальные тепловые потери объясняются простотой конструкции и принципа нагрева теплоносителя – безусловно, положительное свойство устройства;
Еще одна особенность, которой обладают электродные котлы отопления – это полное отсутствие так называемого «сухого хода». Это объясняется тем, что теплоноситель является полноценной составляющей электрической цепи. Важный момент при этом – в случае протекания, аварийная ситуация предотвращается сама по себе. Ведь благодаря своей конструкции, вода, которая по какой-то причине вышла из котла, попросту разомкнет электрическую цепь, становясь абсолютно безопасной;
Электродный котел – достаточно экономное устройство. Количество потребляемой энергии напрямую зависит от температуры в теплоносителе. Низкие температурные режимы приводят к минимальным затратам энергии. Лишь при температуре воды внутри системы в 75 градусов, уровень потребления электричества становится номинальным; (См. также: Электрические котлы отопления для дачи )
Поскольку нагрев электродных котлов происходит довольно быстро, достичь необходимых температурных показателей можно за весьма короткое время. Это позволяет эффективно пользоваться автоматикой управления;
Интересно то, что электродный котел не остановится в случае перепадов электрического напряжения, лишь мощность котла подвергнется изменениям;

Возможно главная особенность электродного котла, определяющая выбор многих – его малые габариты. В сумме с небольшой ценой и простым устройством, это оборудование становится действительно одним из лучших приборов подобного назначения. Кроме того, упомянутое выше простое устройство, позволяет с легкостью сделать электродный котел своими руками. (См. также: Электрический котел )

Твердотопливный котел своими руками

Рассмотрим на примере наиболее популярного котла с верхним горением (рис.3). В случае необходимости размеры можно менять пропорционально указанным в чертеже. Отличительной особенностью конструкции является труба, которая служит регулятором подачи воздуха и теплообменником одновременно. Газы, выделяемые в процессе тления топлива, поднимаются вверх и воспламеняются в верхней топке.

Для изготовления необходимы материалы, описанные в разделе 2: трубы, листовая сталь, уголок, утеплитель, асбокартон, электроды.

Первый этап самодельного котла включает следующие шаги:

1. Сваривают цилиндрический корпус из трубы диаметром 45 см длиной 150см.
2. Днище закрывают вырезанным из листовой стали кругом с помощью сварки.
3. В трубе нижнего диаметра (нижняя часть) вырезают прямоугольное отверстие под дверку зольника. Ее можно изготовить также из стального листа или приобрести готовую под размер.
4. Топка располагается в верхней части, под ее дверку также вырезают прямоугольник. Дверку обязательно изолируют асбокартоном и асбошнуром по периметру. Все дверки должны закрываться задвижками.
5. Из профильной трубы сваривают патрубок для выхода дыма, который будет вставляться в дымоход.

Важно! На поверхности патрубка из-за перепада температур будет образовываться влага (конденсат), ведущая к коррозии, поэтому сварочные швы должны быть высокого качества

1. К корпусу котла приваривают ножки из равнополочного уголка.
2. Вырезают верхнюю крышку диаметром 46 см, которая будет одеваться сверху на цилиндрический корпус.

Теплообменник для твердотопливного котла своими руками

Второй этап – производство теплообменника:

1. Из металлического листа сваривают трубу теплообменника диаметром 40 см длиной 130 см.
2. Вставляют ее в цилиндрический корпус, фиксируют зазор в 5 см между трубами, благодаря чему будет образовываться «водяная рубашка».
3. Разница в длине труб теплообменника и наружной должна быть не менее 20см. Трубу в трубе фиксируют сваркой, используя заготовленные металлические кольца.
4. В верхней и нижней зоне водяной рубашки устанавливают патрубки: один – для подачи, другой – для выхода теплоносителя. Для их изготовления используют трубу диаметром 5 см, на внешней стороне накручивают резьбу, через которую они будут подсоединены к трубам отопительной системы.
5. Распределительную трубу, через которую будет подаваться воздух, сваривают из металла большей толщины, чем для корпуса и теплообменника (не менее 5 мм диаметром 6 см). Длину трубы делают на 10 см меньше длины трубы теплообменника (120 см).

Важно! Распределительная труба находится в зоне высоких температур и со временем деформируется и прогорает, поэтому для ее изготовления используется металл толщиной 5 мм и более

1. Труба вставляется в подготовленный диск с готовым отверстием. Металлический стальной диск диаметром 38 см приваривается к трубе.
2. К основанию диска приваривают минимум 4 уголка, выполняющие роль крыльчатки.
3. К верхней части трубы устанавливают задвижку для порционной подачи воздуха и приваривают петлю, на которой фиксируют цепь для поднятия трубы.

Внимание! Чтобы улучшить теплообмен в верхней части трубы устанавливают вентилятор для принудительного наддува

Как правильно собрать котел

После выполнения двух основных этапов приступают к завершающему.

Третий этап – сборка котла:

1. Выбирают место установки котла, проверяют уровнем, чтобы не было никаких перепадов, которые могут ухудшить работу теплогенератора.
2. Крышку с распределительной трубой натягивают на корпус, предварительно проложив асбошнур. Крышку можно также приварить к корпусу.
3. Дымовой патрубок вставляют в дымоход.
4. Через выходящие патрубки с резьбой котел подсоединяют к системе отопления дома.
5. Систему заполняют водой и выполняют проверку работы котла при неполной его загрузке.
6. Если тест прошел нормально, котел загружают на полную мощность.

Из чего состоит система отопления

В основном для обогрева частных домовладений выбираются водяные системы. Для этого традиционного варианта, как проще сделать отопление в частном доме, характерен высокий универсализм, позволяющий использовать для нагрева доставляемого в помещения теплоносителя практически любое топливо. Кроме того, в водяных системах нередко используется комбинированный нагрев, дающий возможность оперировать несколькими разновидностями энергоносителей.

В состав любой отопительной системы для частного дома входят следующие элементы:

1. Источник нагрева.
2. Система труб, с необходимым оснащением.
3. Отопительные приборы – батареи или нагревательные контуры системы теплого пола.

Чтобы обрабатывать и управлять теплоносителем, а также иметь возможность обслуживать отопительную систему, применяется дополнительное оборудование.

Под дополнительным оборудованием имеются в виду следующие приборы:

• Бачок расширения.
• Циркуляционный насос.
• Гидравлический разделитель.
• Коллектор распределения.
• Буферный бак.
• Бойлер косвенного нагрева.
• Элементы автоматизации системы.

Для принудительной циркуляции нагретой воды используют насос. Если же в системе имеется несколько контуров, для разграничения которых используется гидрострелка или буферная емкость, потребуется 2 и более насосов. При этом буферная емкость выполняет роль и гидравлического разделителя, и теплоаккумулятора. Обычно тепловой циркуляционный контур отделяют в тех случаях, когда обустраивается отопительная система повышенной сложности. В основном это характерно для коттеджей с несколькими этажами.

Распределяющие коллекторы применяются в нагревательных контурах теплых полов или в лучевых радиаторных контурах. Конструкция нагревателя косвенного нагрева состоит из емкости и змеевика, где осуществляется нагрев воды для ГВС от теплоносителя. Чтоб следить за показателями температуры и давления воды, система оснащается термометрами и манометрами. При помощи приборов автоматизации – датчиков, терморегуляторов, контроллеров и сервоприводов, наблюдают за параметрами теплоносителя и управляют ими в автоматическом режиме.

Характеристика и виды котлов

В загородных посёлках (где нет газопроводов) постоянно решается вопрос об улучшении качества отопления домов. Обычные печи на угле и дровах получили повсеместное использование, а сейчас, имея новые технологии, они являются не единственным способом обогрева.

Прекрасно можно заменить старые печи котлами длительного горения на дровах, являющимися сравнительно новыми конструкциями, которые работают на твёрдом топливе. Мощности такого прибора хватает обогреть не только жилые, но и производственные помещения.

Длительность горения соответствует происходящим внутри него процессам, которые будут зависеть от конструкции прибора. Твердотопливный котёл отличается технологией работы от обычной дровяной печи тем, что горит сначала верхняя часть дров, постепенно захватывая нижнюю вместе с продуктами распада (золой, сажей).

В старых печах дрова загораются снизу, а затем воспламеняются остальные, при этом происходит быстрое сгорание топлива и остывание печи, поэтому приходится наблюдать за процессом горения и часто подкладывать дрова. Обычно считают, что длительность горения зависит от продолжительности тления с ограничением поступления воздуха. Но это неэффективный способ сжигания дров и угля:

1. 1. При максимальном горении КПД дровяных котлов достигает 75%, а в режиме тления эффективность прибора падает до 40%.
2. 2. Тлеющими дровами выделяется небольшое количество тепловой энергии, что влияет на полный, качественный обогрев дома.
3. 3. Невозможность сжигания способом тления свежесрубленного дерева таких пород, как ивы, тополя и низкокалорийного топлива.

Продолжительность горения зависит от увеличенной топливной камеры в котле, именно её размер оказывает влияние на процесс: чем больше закладываемых в топку дров, тем дольше они будут гореть и выделять тепло. Бытовые агрегаты могут работать 10—12 часов с одной закладкой дров, а с порцией угля до суток. Существуют такие виды твердотопливных котлов:

• классические, у которых функционирует принудительная подача воздуха;
• действующие по методу верхнего горения;
• пиролизные модели;
• теплогенераторы шахтного типа.

Недорогие котлы длительного горения для отопления на дровах

Это интересно: Водяное отопление частного дома своими руками, схемы конструкций

Монтаж и подключение оборудования — как установить котел

Обязываются газовые, дизельные и электрические котлы практически одинаковым способом. Дело в том, что практически все настенные модели имеют встроенные циркуляционные насосы и расширительные баки. Наиболее простая и распространенная схема обвязки предусматривает расположение насоса с байпасной линией и грязевиком на обратке. Туда же монтируют и расширительную емкость. Для контроля за давлением используется манометр, а воздуха из котлового контура отводится через автоматический воздухоотводчик. Электрический котел, не оснащенный насосом, обвязывается таким же образом.

Если у теплогенератора имеется собственный насос, а его ресурс также используется на грев воды для ГВС, трубы и элементы разводятся несколько иным способом. Удаление дымовых газов проводится при помощи двустенного коаксиального дымохода, который выходит наружу сквозь стену в горизонтальном направлении. Если в приборе используется топка открытого типа, то потребуется наличие обычного дымоотводного канала, имеющего хорошую естественную тягу.

Обширные загородные дома довольно часто предусматривают стыковку котла и нескольких отопительных контуров – радиаторного, теплого пола и нагревателя косвенного нагрева ГВС. В подобном случае лучшим вариантом будет использование гидравлического разделителя. С его помощью можно добиться качественной организации автономной циркуляции теплоносителя в системе. В то же время он выступает в роли распределительной гребенки для других контуров.

Большая сложность обвязки твердотопливных котлов объясняется следующими моментами:

1. Риском перегревания по причине инертности приборов, так как работает система отопления в частном доме на дровах, которые быстро не гаснут.
2. Когда в бак агрегата поступает холодная вода, обычно появляется конденсат.

Чтобы теплоноситель не перегревался и не закипал, на обратку ставят циркуляционный насос, а на подачу сразу за теплогенератором – группу безопасности. В ее состав входит три элемента – манометр, автоматический воздухоотводчик и предохранительный клапан. Особенное значение имеет наличие клапана, так как с его помощью осуществляется сброс лишнего давления в случае перегрева теплоносителя. При использовании в качестве отопительного материала дров защита топки от конденсации жидкости обеспечивается байпасом и трехходовым клапаном: он задерживает воду из сети до тех пор, пока она не нагреется выше +55 градусов. В теплогенераторных котлах желательно применять специальные буферные баки, выполняющие роль тепловых аккумуляторов.

Нередко топочные помещения оснащаются двумя различными источниками тепла, что предусматривает особый подход к их обвязке и подключению. Обычно в таком случае в первой схеме объединяют твердотопливный и электрический котел, синхронно питающие отопительную систему. Второй вариант подразумевает комбинацию газового и дровяного генератора тепла, питающие системы отопления дома и ГВС.

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.

Сборка котла

Агрегат нужно собирать в следующей последовательности:

1. Сначала изготавливают корпус, прихватив короткими швами к его днищу боковые стенки и обрамления проемов. Нижним обрамлением проема зольника служит само днище корпуса.
2. Изнутри к корпусу приваривают уголки, на которых будет укладываться решетчатый поддон топки (колосниковая решетка).
3. Теперь нужно приварить саму решетку. Уголки, из которых она состоит, нужно приварить наружным углом вниз, так чтобы поступающий снизу воздух равномерно распределялся двумя наклонными поверхностями каждого уголка.
4. Далее к уголкам, на которых уложена колосниковая решетка, приваривают топку с теплообменником.
5. Дверцы топки и зольника вырезаются из стального листа. Изнутри они обрамляются стальной полосой, уложенной в два ряда, между которыми нужно уложить асбестовый шнур.

Далее приваривают дымоотводящий патрубок и воздуховод с фланцем для установки вентилятора. Воздуховод заводится внутрь котла через отверстие посредине задней стенки чуть ниже колосниковой решетки.

Теперь надо приварить к корпусу котла ответные части петель дверок и несколько кронштейнов шириной 20 мм, к которым будет крепиться обшивка.

Теплообменник нужно обложить с трех сторон и сверху базальтовой ватой, которая стягивается шнуром.

Поскольку утеплитель будет контактировать с горячими поверхностями, он не должен содержать фенол-формальдегидного связующего и других веществ, испускающих при нагреве токсичные летучие вещества.

При помощи шурупов к кронштейнам прикручивается обшивка.

Сверху на теплогенератор устанавливается контроллер автоматики, а к фланцу воздуховода прикручивается вентилятор.

Температурный сенсор нужно поместить под базальтовую вату, так чтобы он контактировал с задней стенкой теплообменника.

При желании котел можно оборудовать вторым контуром, позволяющим эксплуатировать его в качестве водонагревателя.

Контур имеет вид медной трубки диаметром около 12 мм и длиной 10 м, намотанной внутри теплообменника на жаровые трубы и выведенной наружу через заднюю стенку.