Твердотопливные котлы своими руками из металла

Обновлено: 04.10.2024

Современные твердотопливные котлы – это технологичные установки, которые позволяют качественно отопить частный дом, сэкономив при этом на ресурсах. В этой статье мы расскажем о том, как собрать котел на твердом топливе своими руками, и какие разновидности таких агрегатов бывают.

Каков реальный КПД твердотопливных котлов

Производители отопительного оборудования, в частности твердотопливных котлов, предлагают большой ассортимент продукции с различными характеристиками.

Исходя из конструкции котла на твердом топливе, все изделия можно разделить на такие группы:

традиционные отопительные агрегаты;
дровяные котлы с пиролизным типом горения (газогенераторные);
длительного горения;
пеллетные.

Традиционный котел на твердом топливе, самодельный в том числе, по внешнему виду напоминает печь или буржуйку с самыми необходимыми элементами – топочной камерой, дверцей, зольником и дымоходом. С помощью зольника можно регулировать тягу, открывая и закрывая заслонку. Такие конструкции считаются достаточно надежными, поскольку в них нет никаких технологичных элементов, например термодатчиков или градусников, автоматического блока управления или электроники. В данном случае основным элементом конструкции твердотопливного котла является теплообменник, передающий тепловую энергию теплоносителю. Теплообменник бывает трубчатым или изготавливается в виде емкости из сплошных стальных листов.

Есть, однако, и более сложные устройства, которые тоже можно отнести к традиционным. Они оснащены перегородками и дроссельными заслонками, чтобы тягу было удобнее регулировать, а горячий воздух проходил большее расстояние до момента выхода в дымовую трубу. Такие перегородки существенно увеличивают КПД котла, поскольку больше тепловой энергии передается теплоносителю, а не просто «вылетает в трубу». Нужно понимать, что КПД котла это очень важный показатель.

Для подобных котлов можно использовать практически любое топливо – дрова, уголь, пеллеты и даже мусор. Главное, чтобы оно было как можно суше. С точки зрения производительности котлы простых конструкций едва ли могут претендовать на 50 % КПД, а в большинстве случаев он составляет всего лишь 15-20 %. Проблема заключается в том, что топливо слишком быстро сгорает, не успевая передать всю тепловую энергию воде в теплообменнике. В результате большее количество тепла просто выводится в дымоход или его избыток заставляет теплоноситель закипать. Например, дрова нужно добавлять в топку каждый час, а угля хватит на 2-4 часа, но все равно он сгорает с избытком энергии и большими теплопотерями.

Котлы с пиролизным типом горения

Для пиролизных котлов также используется твердое топливо, в частности дрова, однако, принцип их работы кардинально отличается от описанных выше установок. Они способны намного дольше и эффективнее отапливать дом, а топливо расходуют более экономно. В связи с этим стоимость таких агрегатов примерно в 1,5-2 раза больше, чем остальных.

Секрет газогенераторных (пиролизных) котлов в том, что под воздействием высокой температуры и при недостатке воздуха древесина преобразуется в древесный уголь, выделяя пиролизный газ.

Для такой реакции необходима температура от 200 ℃ до 800 ℃. При этом выделяется большое количество энергии, которая просушивает дрова и нагревает воздух. Пиролизный газ по трубам перемещается в камеру сгорания, где при смешении с воздухом возгорается – так генерируется большая часть тепла.

Активные углероды участвуют в окислительных процессах при горении пиролизного газа, поэтому выходящий из трубы дым состоит преимущественно из углекислого газа и пара – содержание вредных компонентов ничтожно мало. К тому же, пиролизные котлы в принципе выделяют намного меньше дыма, чем классические установки. Поскольку топливо сгорает практически без остатка, газогенераторные котлы нуждаются в чистке довольно редко.

Стоит отметить, что довольно высокой температуры горения можно добиться даже при наличии сырых дров, однако, в таком случае производительность котла упадет практически вдвое, а значит, настолько же увеличится расход топлива.

Благодаря автоматике интенсивность горения в таком котле можно регулировать, чтобы экономить топливо и создать в помещении оптимальную температуру.

Обратите внимание, что изготовить пиролизный котел отопления на твердом топливе своими руками довольно сложно и очень опасно. В случае ошибок в сборке такая установка может взорваться.

Топливные агрегаты длительного горения

Идея создать своими руками твердотопливные котлы длительного горения наверняка многим покажется привлекательной. Прелесть таких конструкций в том, что закладывать дрова в них нужно лишь пару раз в сутки. Котел длительного горения отличается от традиционного агрегата тем, что в нем горение начинается с верхней части закладки топлива. При этом воздух в топливную камеру также подается сверху.

Схема котла длительного горения на твердом топливе предполагает наличие водяного контура вокруг его корпуса, поэтому вода в нем качественно прогревается на любом этапе процесса. Поскольку при работе котла горит не сразу вся закладка, а лишь верхний слой топлива, его хватает почти на 30 часов. Ряд универсальных твердотопливных котлов при использовании угля могут работать до 7 дней на одной закладке.

Данная конструкция не отличается конструктивной сложностью и не имеет каких-либо точных приборов, нуждающихся в подключении к электричеству. Поэтому цена на них вполне приемлема для потребителя. К тому же, собрать по готовым чертежам котел на твердом топливе своими руками вполне под силу домашнему мастеру. Можно сделать котел отопления своими руками и сэкономить немало денег.

Приведем несколько недостатков у данных конструкций. В работающий котел нельзя добавить топливо. Дрова для котла должны быть хорошо просушены (не более 20 % влажности) и распилены на небольшие поленья. Уголь можно применять только высокого качества, с малым содержанием шлаков. Кроме того, агрегаты данного типа ограничены по мощности – как правило, не более 40 кВт.

Еще одна разновидность котлов на твердом топливе – пеллетные агрегаты. Их отличие состоит в том, что в качестве топлива используются гранулы из отходов деревообработки. Большая часть промышленных моделей имеют особый бункер, из которого гранулы автоматически подаются в топку.

Чугунные и стальные конструкции – в чем отличия

Из какого бы материала ни был изготовлен котел, очень важно, чтобы он соответствовал основным эксплуатационным характеристикам. Разберемся в них более подробно.

В первую очередь стоит обратить внимание на материал теплообменника – чугун или сталь. Если вы хотите воспользоваться готовой схемой твердотопливного котла – своими руками чугунный теплообменник сделать вряд ли получится. Такая работа требует как специального оборудования, так и особых знаний и умений. Поэтому можно приобрести готовые секционные конструкции, которые перед транспортировкой разбирают, а на месте снова собирают.

Чугунным теплообменникам свойственно покрываться сухой ржавчиной – особой пленкой, защищающей стенки агрегата от разрушения. Кроме того, влажная ржавчина также образуется намного медленнее, чем обусловлен длительный срок эксплуатации чугунных изделий – от 10 до 25 лет. Среди прочих преимуществ чугунных теплообменников можно назвать отсутствие необходимости в частом и сложном обслуживании. Чистка таких устройств требуется нечасто, да и нагар практически не снижает КПД котла. В случае необходимости ремонта или усиления мощности агрегата нужно лишь заменить дефектные секции или увеличить их число.

Недостатки чугунных изделий таковы:

большая масса котла предполагает наличие отдельного фундамента;
затруднения в процессе сборки и высокие затраты на транспортировку;
чувствительность к термическим ударам – чугун не любит перепадов температур, поэтому контакт горячей поверхности с холодными дровами или холодной водой может быть губительным для него;
большая тепловая инерционность – на разогрев котла требуется длительное время, но и его последующее остывание происходит медленно.

Что касается стальных изделий, то они менее чувствительны к перепадам температур и не боятся контакта с холодными объектами. Это свойство позволяет при сборке котлов отопления на твердом топливе по чертежам оборудовать их чувствительными автоматическими элементами. А благодаря небольшой инерционности такие агрегаты быстро прогреваются и остывают – это позволяет регулировать температуру воздуха в доме. При этом, можно сделать чертеж твердотопливного котла длительного горения своими руками, что позволит учесть все нюансы.

По внешнему виду котлы из стали – это сплошные сварные агрегаты, которые довольно сложно перевозить, хотя и чувствительность к механическим повреждениям у них намного ниже аналогов из чугуна.

Возможность ремонта стальных котлов с точки зрения некоторых специалистов весьма сомнительна. Отремонтировать, равно, как и сварить котел своими руками по чертежу в домашних условиях довольно непросто, со временем на швах в нем могут образовываться течи. Справедливости ради, отметим, что все зависит от навыков работника в работе со сварочным аппаратом. Но выполнить ремонт чугунного теплообменника все же проще – требуется только замена секций.

Как правило, котлы с чугунными теплообменниками являются энергонезависимыми, стоят недорого, поэтому они могут стать достойной альтернативой уже установленному отопительному оборудованию в случае отключения электричества. Циркуляция теплоносителя в таких агрегатах происходит естественным путем, без применения насоса. Однако монтаж батарей нужно выполнять так, чтобы вода по трубам при нагревании свободно перемещалась по трубам под воздействием давления в котле.

Сборка котла по готовому проекту

Проще всего будет построить своими руками твердотопливный котел из кирпича. Его конструкция популярна и не требует сложных расчетов. Использовать такой котел можно сразу в нескольких целях, поэтому устанавливают их преимущественно на кухнях. Примечательно, что самостоятельно собрать такой агрегат смогут даже новички.

В процессе работы понадобится болгарка, сварочный аппарат с электродами, листовая сталь, кирпич, материалы для печного раствора, трубы и металлические уголки. Тем, кто никогда не держал в руках сварку, лучше всего выполнить резку деталей по чертежу котла на твердом топливе, а сварочные работы перепоручить профессионалу. Это важно, так как качество швов напрямую влияет на долговечность котла.

Положительный момент самостоятельного сооружения отопительного оборудования состоит в том, что можно подобрать размер твердотопливного котла и топки, а также рассчитать его мощность под конкретные нужды. Кроме того, в нем можно предусмотреть варочную поверхность или кирпичный свод, чтобы тепло аккумулировалось в процессе горения дров, а затем перераспределялось в систему отопления.

Теплообменник чаще всего делают прямоугольным, используя для этого прямоугольный профиль и трубы сечением 40-50 мм. Благодаря профилям облегчается стыковка труб, а швы получаются более прочными.

Пошаговая инструкция сооружения котла на твердом топливе

Итак, весь процесс, как сделать котел своими руками по чертежам, можно разделить на несколько последовательных этапов:

Используя болгарку, из труб и профилей нужно вырезать заготовки. Профили будут стойками, в них газовым резаком нужно прорезать круглые отверстия для стыковки с трубами. Понадобится сделать по 4 отверстия по трубу Ø50 мм в передних стойках и по столько же в задних. Кроме того, нужны еще отверстия для врезки в систему отопления. Наплывы и нагар в результате резки или сварки нужно зачистить болгаркой, чтобы они не мешали движению воды по трубам.
Далее заготовки собирают в единую конструкцию. Работать придется вдвоем – сварщику понадобится помощник, чтобы придерживать трубки в неподвижном положении. Чтобы было удобнее, можно поставить стойки с трубами на ровную поверхность и сварить переднюю и заднюю часть котла.
Теперь нужно обеспечить подачу и отток воды из котла. К готовому каркасу приваривают входящую и обратную трубу, а торцы прямоугольных профилей заваривают кусками металла 60×40 мм.
Прежде чем монтировать теплообменник, его проверяют на герметичность. Для этого его устанавливают вертикально, закрывают нижнее отверстие и наполняют водой. Если протечек на швах нет, значит можно работать дальше.
Из кирпича выстраивают корпус котла и встраивают в него теплообменник, оставляя зазор между ними не менее 1 см. Установить регистр нужно так, чтобы создать подъем в сторону выходящей горячей воды. Перепад уровня между выходным отверстием и передним правым верхним углом теплообменника должен быть не менее 1 см. Это позволит улучшить циркуляцию теплоносителя и избавит от воздушных пробок.
Кирпичная кладка должна перекрыть теплообменник сверху на 3-4 см. Поверх кладки укладывают чугунную плиту. Дымоход устанавливают по усмотрению хозяев – кирпичный, металлический, или выводят в уже готовую трубу.

Как повысить производительность котла

Самостоятельно собранный твердотопливный котел, как правило, отличается существенными теплопотерями, связанными с уходом тепла в дымовую трубу. Причем чем прямее и выше дымоход, тем больше теряется тепла. Выходом из положения в данном случае будет создание, так называемого, отопительного щита, то есть дымохода изогнутой формы, который позволяет передать больше тепловой энергии кирпичной кладке. Кирпич, в свою очередь, будет отдавать тепло воздуху в помещении, обогревая его. Нередко такие ходы устраивают в стенах между комнатами. Однако подобный подход осуществим только, если котел расположен в подвале или на цокольном этаже, либо при условии постройки громоздкого многоступенчатого дымохода.

Как вариант, повысить эффективность котла можно, если вокруг дымовой трубы смонтировать водонагреватель. В данном случае тепло уходящих газов будет нагревать стенки дымохода, и передаваться воде. Для этих целей дымоход можно сделать из более тонкой трубы, которую встроить в трубу большего сечения.

Наиболее эффективным способом повысить КПД твердотопливного котла будет установка циркуляционного насоса, принудительно перекачивающего воду. Это позволит повысить производительность установки примерно на 20-30 %.

Безусловно, сконструировать котел нужно так, чтобы теплоноситель мог циркулировать самостоятельно, если в доме отключили электричество. А при его наличии насос позволит ускорить прогрев дома до комфортных температур.

Как сделать твердотопливные котлы своими руками виды, пошаговое руководство по монтажу

Самодельный твердотопливный котел своими руками

Задача создания системы эффективного теплоснабжения одна из наиболее актуальных проблем для владельцев частных домов. Одним из экономичных решений для отечественных потребителей считается монтаж твердотопливного котла, изображенного на фото.

Виды твердотопливных котлов

Они представляют собой приборы, сделанные из чугуна или стали, принцип работы которых основан на сгорании дров, угля, торфа, древесной стружки, пеллет. Последний вид современного твердого топлива отличается экологичностью. Потребуется расчет мощности твердотопливного котла, исходя из площади дома.

Эти агрегаты подразделяются на энергозависимые и энергонезависимые приборы. В первом случае котлы функционирует на пеллетах и оснащены устройством электрического поддува. Второй тип агрегатов предполагает, что они традиционно работают на дровах, угле или торфе.

Если прибор выделяет тепло за счет горения топлива, тогда можно сделать твердотопливный котел своими руками. Безусловно, агрегат, функционирующий на твердом топливе, можно приобрести в торговой сети, но самостоятельное изготовление обойдется намного дешевле. Если в точности следовать инструкции, котел получится не хуже заводского изделия.

Для корпуса подойдет отслуживший срок газовый котел или старая металлическая бочка, в которой делают отверстия, через которые горячая вода будет двигаться по трубам отопительной конструкции и затем возвращаться назад в агрегат.

Согласно принципу работы все отопительные котлы на твердом топливе бывают:

традиционными;
приборами длительного горения;
устройствами, функционирующими на топливных гранулах.

Изготовление твердотопливных котлов своими руками

В данной статье будет рассмотрена сборка твердотопливного прибора вертикального расположения, с металлическим корпусом. Он будет установлен на кирпичном основании.

Параметры котла рассчитаны на дом, имеющий площадь 90 – 100 «квадратов». Расчет теплоаккумулятора для твердотопливного котла показал, что агрегат будет иметь 7 чугунных радиаторов и двухтрубную разводку.

Чтобы изготовить самодельный твердотопливный котел потребуются такие инструменты:

болгарка;
газовый резак;
дрель электрическая плюс набор сверл;
пассатижи и щипцы;
строительный уровень, лучше лазерный;
металлический угольник;
рулетка;
защитная маска для лица.

Чтобы сделать внутреннюю часть теплогенератора (теплообменник) следует приобрести:

Последовательность создания самодельного котла

Собирать твердотопливный котел своими руками необходимо в определенной последовательности:

Сначала следует взять 4 трубы прямоугольного сечения длиной 30 сантиметров, которые станут вертикальными основаниями внутренней части прибора. В трубах, монтируемых со стороны топки, вырезают 4 отверстия с 5-сантиметровым диаметром, используя газовый резак. В результате получают 8 отверстий. Имеющие неровности ликвидируют болгаркой.
В вертикальных основаниях, располагаться которые будут в задней части прибора, делают 4 отверстия диаметром 40-сантиметров и 4 отверстия по 50 сантиметров со стороны соединения с вертикальными передними стойками. В итоге на каждой трубе будет по 8 отверстий. Такое устройство котла длительного горения на твердом топливе признано наиболее практичным.
После этого берут прямоугольный стояк длиной 50 сантиметров и вырезают в нем отверстие, предназначенное для трубы, выводящей отработанную воду. В задней вертикальной стойке в ее верхней части также создают отверстие для трубы, которая будет подавать теплоноситель в отопительную конструкцию дома.
Далее собирают переднюю часть теплогенератора. Вертикальные основания располагают перпендикулярно поверхности, после чего на них кладут неиспользованный отрезок трубы прямоугольного профиля и сваривают. Конструкцию, которая получилась, соединяют с наиболее длинной прямоугольной трубой, в которой имеются отверстия, чтобы откачивать воду.
Для обустройства задней части теплогенератора, вертикальные основания располагают по аналогии с передней частью котла и сваривают с 4 трубами круглого диаметра.
Соединяют между собой две части котла - переднюю и заднюю. С этой целью продольные трубы подводят к отверстиям. Нужен помощник, который будет их держать, в то время как второй человек займется сваркой.
Для присоединения труб, необходимых для поступления воды в отопительную систему и обратно, берут их отрезки круглого диаметра и приваривают. Стыки прямоугольных труб прикрывают кусочками металла.
Прежде, чем выполнять монтаж твердотопливного котла своими руками, необходимо проверить его на прочность. Выход из трубы, из которого предстоит откачка воды, закрывают пробкой. В ведущее к системе отопление отверстие заливают воду. Отсутствие протечек свидетельствует о готовности котла к установке в корпус.
Из листов жаропрочной стали вырезают 8 стенок размером 85 на 30 сантиметров, из них 4 будут боковыми, 2 – передними и 2 задними. Еще потребуется 2 пластины 45х45 сантиметров – они будут днищем и верхней плитой прибора. Для работы потребуется болгарка.
В передней стенке делают 2 отверстия. Первую дверцу крепят на уровне колосника, а вторую (для загрузки топлива) вырезают немного выше. Согласно разметке, нанесенной на металл, электродрелью просверливают углы пластины. При помощи болгарки от центральной части листа к краям выполняют сквозной порез.
Из остатков стали вырезают пластины для ребер жесткости длиной 80 сантиметров. Сделанный агрегат будет иметь значительный вес, поэтому его собирают там, где планируется установка твердотопливного котла своими руками. До этого выкладывают кирпичный фундамент и на него помещают нижнюю стальную пластину.
По периметру днища вертикально устанавливают внутренние стенки котла. Внутрь получившегося корпуса помещают колосники и теплообменник (прочитайте также: "Промывка теплообменника газового котла - чем промыть, какое средство использовать для промывки своими руками"). Последний элемент размещают так, чтобы труба, откачивающая воду, располагалась минимум на 10 миллиметров ниже, чем отрезок подающей воду трубы. В результате теплоноситель будет лучше циркулировать в системе, а воздух не сможет застаиваться.
До завершения монтажа внешних стенок котла, необходимо создать слой из промытого песка между ними и внутренним корпусом. Чтобы удалить из песка органические соединения, его прокаливают на огне, иначе при работе теплогенератора в процессе сгорания топлива будет распространяться неприятный запах.
С внешней стороны агрегата при помощи сварочного аппарата присоединяют уже подготовленные к сварке ребра жесткости. Сверху на корпус прикрепляют металлический лист и затем сделанный самостоятельно котел подключают к отопительной конструкции дома (прочитайте: "Правильная схема подключения твердотопливного котла отопления своими руками").
Дверцы крепят к соответствующим отверстиям. Поскольку сверху прибора нужно установить одноконфорочную плиту, то дымовую трубу размещают сбоку, а не на верху. Ее монтируют после завершения монтажа котла. Дымоход выбирают керамический или металлический.

Детальное видео изготовления твердотопливного котла своими руками:

Монтаж и подключение твердотопливного котла в частном доме

Из-за приличных размеров и веса отопительные агрегаты, сжигающие твердое топливо, выпускаются только в одном исполнении — напольном. Зато перед монтажом не нужно получать каких-либо разрешений, главное — соблюсти элементарные правила безопасности и удобства обслуживания. Этот вопрос мы и обсудим в данной публикации: рассмотрим, как правильно делается установка твердотопливного котла и подключение к водяной системе отопления частного дома.

Инструкция по монтажу дровяного котла

Независимо от того, какую разновидность ТТ-котла вы купили – прямого горения, пиролизный или пеллетный, порядок установки остается неизменным и состоит из таких этапов:

Выбор конкретного места в частном доме под размещение теплогенератора.
Подготовка помещения к установке.
Устройство приточно-вытяжной вентиляции.
Инсталляция отопительного агрегата и дымохода.
Подключение к системе отопления (обвязка) и проверочный запуск.

Примечание. В зависимости от модели дровяного либо угольного котла может понадобиться присоединение к электрической сети.

Первые 3 пункта списка относятся к подготовительным работам, что вовсе не умаляет их значимости. Если неправильно выбрать месторасположение агрегата и не предусмотреть нормальной вентиляции, то возникающие проблемы вам придется решать в процессе эксплуатации, посреди отопительного сезона. Так что предлагаем разобрать каждый пункт в отдельности.

Для верного подбора источника тепла по мощности рекомендуем сделать расчет тепловой нагрузки на отопление, воспользовавшись подходящей методикой.

Где лучше поставить ТТ-котел

Примечательно, что ни в одной стране бывшего СССР по сей день не разработано конкретного нормативного документа, регламентирующего монтаж котлов на твердом топливе в частных и многоквартирных домах. Основная часть требований изложена в СНиП «Отопление и вентиляция», отдельные нормы встречаются в документе СНиП 31–02-2001 «Одноквартирные дома» (для России) и в прочих разрозненных актах.

Пример установки пиролизного теплогенератора с удобным доступом к расширительному баку и дымоходу

Справка. Многие интернет-ресурсы отсылают нас читать громадный СНиП «Котельные установки», не учитывая, что его действие распространяется на теплогенераторы мощностью свыше 360 кВт (п. 1.2). Другие предлагают нам руководствоваться правилами для газовых отопителей. Оба варианта ошибочны: требования к размещению бытовых ТТ-котлов не столь жесткие.

Мы проанализировали нормативную документацию, касающуюся размещения дровяных водогрейных отопителей, прибавили к ним практический опыт наших экспертов и составили перечень рекомендаций по расположению агрегата:

Использование дров, угля и даже брикет с пеллетами предполагает повышенную запыленность, а в процессе топки внутрь помещения попадает дым в разных количествах. Поэтому ставить котел в дом крайне нежелательно, хоть нормы и дозволяют размещение на кухне, в коридоре и других комнатах, кроме спален.
Лучшие места для твердотопливного теплогенератора: котельная на улице (обособленная либо пристроенная к существующему зданию), техническое помещение внутри дома, подвал или гараж. Крайний вариант – хорошо проветриваемый коридор.

Совет. Перед тем как приобрести и установить котел длительного горения типа Stropuva, сопоставьте его высоту с помещениями. Обдумайте расположение другого крупногабаритного оборудования – теплоаккумулятора, буферной емкости и бойлера косвенного нагрева.

Когда места в топочной не хватает, котел устанавливается ближе к стене, чтобы обеспечить проход

В топочных малой площади придвигайте котел необслуживаемой стороной к одной из стен (минимальный отступ – 10 см), а сзади оставьте проем шириной не меньше 250 мм, как сделано на фото.

О подготовке помещения

Что необходимо сделать, перед тем как установить ТТ-котел в предназначенное помещение дома:

предусмотреть основание и при необходимости отлить бетонный фундамент;
пробить в стене отверстия для дымоходной трубы и вентиляции;
стены и полы, построенные из горючих материалов, защитить от возгорания листами металла, асбестоцемента, базальтового картона или минерита.

Рекомендация. Если в топочной сделано только освещение, то подведите туда электрическую линию от розеточной сети. Все равно придется запитать циркуляционный насос, а то и автоматику нового теплогенератора.

Пример защиты деревянных перегородок и пола рядом с дровяным котлом

Деревянную обшивку стен и пола отдирать не обязательно. Если котел придвинут к горючей стене ближе, чем на 38 см, закройте последнюю одним из перечисленных выше материалов. Такой же лист уложите на пол снизу и перед ТТ-котлом с выступом на 80 см. Это защита от вылетающих из открытой дверцы частичек жара.

По поводу фундамента, требуемого всеми производителями в инструкции по эксплуатации, дадим такие рекомендации:

Совет. Небольшие ТТ-котлы допускается размещать на деревянном полу. Но сначала вам придется усилить этот участок своими руками, установив дополнительные лаги из бруса минимальным сечением 100 х 50 мм.

Если в котельной планируется ставить бак – аккумулятор и прочее тяжелое оборудование, нет смысла заливать фундаменты для каждой единицы. Сделайте промышленные полы – бетонную стяжку высотой 12 см с армированием металлическими стержнями диаметром 8—14 мм. Свяжите проволокой сетку с размерами ячеек 20 х 20 см и уложите ее на подушку из утрамбованного щебня, как показано на видео.

Как сделать вентиляцию в котельной

Воздухообмен в топочной организуется с целью:

обеспечить твердотопливному котлу нужное количество воздуха на горение;
выбросить наружу дымовые газы, случайно попадающие из топливника в помещение;
компенсировать удаленный воздух таким же количеством притока.

Для справки. Чтобы полностью сжечь 1 кг древесины, необходимо подать около 4.6 м³ воздуха. Горение 1 кг каменного угля потребует от 8 до 9 м³ в зависимости от сорта и качества.

Организовать приточно-вытяжную вентиляцию в котельной с твердотопливным агрегатом вам помогут следующие рекомендации:

Вытяжное и приточное отверстие располагайте в разных концах топочной. Первое сделайте под потолком, а второе – в нижней зоне, поближе к ТТ-котлу.
Не делайте вытяжку рядом с теплогенератором, оснащенным вентилятором – нагнетателем или дымососом, как показано на фото. Работающая турбина принудительно опрокинет тягу в воздуховоде и превратит вытяжку в приток.

Сечение вытяжки рассчитывайте укрупненно: тепловую мощность отопителя умножьте на 8 и получите площадь проема в см².

Пример. Для котла 25 кВт сечение составит 25 х 8 = 200 см² или 0.02 м². Размеры вытяжного проема определить несложно – 10 х 20 см (0.1 х 0.2 м). Для притока возьмите решетку 15 х 20 см.

Видео: варианты размещения отопительного агрегата

Монтируем теплогенератор и дымоход

Как таковой монтаж котла отопления на пол или фундамент сложности не представляет – агрегат надо выставить в проектное положение и выровнять по вертикали за счет регулируемых ножек либо металлических подкладок. Скрупулезно выдерживать соосность дымоходного патрубка и отверстия в стене необязательно: они без проблем совмещаются за счет поворота колен.

Важный момент. Чтобы во время эксплуатации не возникало проблем с образованием конденсата, дымоход дровяного отопителя настоятельно рекомендуется собирать из утепленных труб – сэндвичей. Второй вариант – изготовить дымоход своими руками: взять обычную трубу и обшить ее базальтовым волокном.

Заводские и самодельные сэндвич-трубы для дымохода

Проще всего смонтировать наружный дымоходный канал приставного типа. То есть, прикрепить трубу вертикально к стене и присоединить газоход от ТТ-котла через тройник. В деревянном доме проход сквозь наружную стену или перекрытие для вывода на кровлю выполняется с соблюдением правил пожарной безопасности по следующей технологии:

Вырежьте в перегородке квадратный проем, чьи размеры больше внутренней дымоходной трубы на 38 см в каждую сторону. Например, если диаметр канала равен 100 мм, а толщина утеплителя сэндвича составляет 5 см, то размер проема выйдет 100 + 380 х 2 = 860 мм.
Установите проходной узел из оцинкованной стали в виде короба.
Пропустите через него сэндвич – трубу, а пустоту заполните базальтовой ватой.
Закрепите наружную крышку узла.

Примечание. Сквозь стену из кирпича или пеноблока дымоход прокладывается с применением стальной гильзы и уплотнения.

Схема сборки и подключения приставного дымоотвода из сэндвича

Дальше перечислим требования, которые необходимо выдержать при монтаже дымоходного канала:

число поворотов трубы – не более трех, минимальная высота (считается от колосниковой решетки котла) – 5 м;
секции (модули) стыкуются между собой таким образом, чтобы конденсат мог стекать внутри трубы, а дождь – снаружи;
горизонтальную часть монтируйте с небольшим уклоном в сторону теплогенератора;
в нижней части установите ревизионный люк и сборник для конденсата;
чтобы не пришлось пересекать кровельный карниз, обойдите его трубой с использованием двух колен 30°;

Правильная установка и сборка модульного дымохода отражена на двух схемах подключения, где показана наружная и внутренняя прокладка сквозь перекрытие.

Минимальная высота оголовка трубы в зависимости от расстояния до конька крыши

Важное замечание. Проследите, чтобы оголовок дымоходного канала не оказался в зоне ветрового подпора крыши вашего или соседнего дома. Чтобы тяга была устойчивой, поднимите трубу до отметки, показанной выше на схеме.

Подключаемся к системе отопления

Когда установка твердотопливного агрегата и монтаж дымохода завершены, переходите к обвязке котла. Здесь действует главное правило: в работающий теплогенератор (особенно с чугунным теплообменником) не должна попадать холодная вода. Тогда на стенках топливника от перепада температур образуется конденсат, превращающийся в вязкую корку после перемешивания с сажей.

Для справки. Липкий налет тяжело счищается, вдобавок он заметно снижает КПД твердотопливной установки.

Выделение конденсата при работе твердотопливного котла сводится к минимуму с помощью типовой схемы обвязки с байпасом и трехходовым клапаном, настроенным на фиксированную температуру теплоносителя 50 или 55 °С. Вода циркулирует по малому кругу до тех пор, пока не нагреется до указанной температуры, потом клапан начинает подмес холодной воды из системы отопления.

Все тонкости подключения котла на твердом топливе изложены в отдельной публикации. Там же приведены схемы обвязки отопителя с буферной емкостью и параллельными источниками тепла – газовым и электрическим.

Совет. Выполняя обвязку пеллетного котла, обратите внимание на присоединение блока управления и горелки. В изделиях европейских производителей встречается система автоматического пожаротушения, запитанная от водопроводной сети. Чтобы не наделать ошибок, перед монтажом пеллетного ТТ-котла стоит проконсультироваться с техническим специалистом данного бренда.

Ваша задача – установить запорную арматуру, расширительный бак для закрытой системы отопления и циркуляционный насос в соответствии со схемами, заполнить трубопроводную сеть и создать в ней давление около 1 Бар. Дальше – пробная растопка и проверка работоспособности. Полный комплекс работ по монтажу котла на дровах отражен в очередном видео:

Заключение

С одной стороны, установка твердотопливного водогрейного котла – процедура довольно простая в исполнении, жестких требований к ней не выдвигается и разрешений от чиновников не требуется. С другой стороны, процесс хлопотный и трудоемкий, связанный с тысячей мелких нюансов. Впрочем, у домовладельца всегда есть выбор: выполнить все работы самостоятельно или отдать какую-то часть (например, обвязку) обученному персоналу специализированной фирмы.

Делаем твердотопливный котел своими руками

Что такое твердотопливный котел? По сути это несколько модернизированная печка, которая известна всем и каждому, кто хоть когда-нибудь посещал обычную деревню. Создание котла такого типа в системах автономного домашнего отопления – это самый простой и логичный ход. Строительство систем отопления, например основанных на электричестве или на газе требует как минимум организации поставки энергоносителей. Для этого вам придется вступать в переговоры с чиновниками, и они не всегда могут окончиться успешно. Но если вы построите котел твердотопливный своими руками – то вы вполне можете обойтись самостоятельной заготовкой энергоносителей, например приобрести пару машину дров или угля. К тому же, современные твердотопливные котлы могут быть «всеядными» и работать на многих видах топлива.

Внешний вид твердотопливного котла

Все многообразие конструкция твердотопливных котлов можно условно разделить на типы в зависимости от того, на каком топливе они работают:

Дровяные котлы: это классический вариант твердотопливного отопления. Помимо традиционных русских печей сейчас в продаже имеется большое количество дровяных котлов с самыми разнообразными характеристиками. Есть даже котлы, которые вдобавок еще и вырабатывают электроэнергию. Некоторые из таких модификаций котлов вполне можно изготовить самостоятельно.
Угольные котлы: большая температура горения угля предполагает более высокие требования к качеству изготовления такого устройства. Сталь или кирпич, используемые для устройства таких котлов должны иметь очень высокую огнестойкость.
Котлы на пеллетах: Такие устройства появились сравнительно недавно, но уже успели завоевать любовь потребителей. Вызвано это прежде всего дешевизной топлива. Ведь пелены представляют собой прессованные гранулы, изготовленные из отходов лесного производства. Кроме того – небольшой размер пелет и их стабильная форма позволяет организовать автоматическую подачу топлива в котел, что избавляет его владельца от необходимости постоянно контролировать процесс горения.

Принцип устройства твердотопливного котла

схема теврдотопливного котла

В любом твердотопливном котле, вне зависимости от используемого топлива существует несколько основных узлов:

Прежде всего это камера сгорания – место где горит топливо, которое помещается туда вручную, либо механизированным способом. Под камерой сгорания расположен зольник – место где собираются твердые остатки продуктов сгорания.

В ходе сгорания топлива образуется чрезвычайно горячий воздух, который естественным образом поднимается вверх. На его пути располагаются колосники, внутри которых могут находиться трубки с теплоносителем отопительной системы. В ходе прохождения теплоносителя через колосники тепло передается теплоносителю, в роли которого обычно выступает вода.

После прохождения через колосники горячий воздух уходит в дымоход и выводится наружу помещения.

тепловой узел в помещении

Строительство простейшего твердотопливного котла своими руками

Вот и все основные элементы, из которых собственно и состоит обычная печка. Ее строительство не вызовет у вас особых трудностей: достаточно взять подходящий металлический ящик или бочку с толстыми стенами, прорезать в ней дверцу для подачи топлива и снабдить это устройство дымоходом – и элементарная печка-буржуйка готова. При строительстве буржуйки необходимо обращать внимание на качественную изоляцию ее поверхностей от легковоспламеняющихся материалов, так как железо таких котлов может накаляться практически докрасна.

Более сложным является строительство кирпичной печи. Перед ее созданием в обязательном порядке необходимо создать проект печи. Кроме того, большой вес печи из кирпича предполагает создание прочного фундамента. Поэтому такие печи должны проектироваться и возводиться еще на этапе строительства дома. Создание кирпичной русской печи – это почти искусство, и здесь вряд ли получиться провести монтаж своими руками. Следовательно – монтаж такой печи, или как минимум разработку ее проекта лучше всего поручить специалисту. В противном случае, печь, построенная не по надлежащему проекту, может не обладать достаточной тягой или дымить, отравляя окружающее пространство.

Добавляем систему водяного отопления

Более сложными являются твердотопливные котлы, совмещенные с системами водяного отопления. В этом случае, помимо повышенных требований к материалам изготовления – необходим и грамотный инженерный расчет.

Принципиальная схема твердотопливного котла с системой водяного отопления приведена на рисунке.

схема твердотопливного котла

Для того, чтобы построить такой котел, необходимо соблюдать несколько основных принципиальных моментов.

Прежде всего такой твердотопливный котел должен иметь жесткую и прочную конструкций. Здесь не получится обойтись простой металлической бочкой как в элементарной печке-буржуйке. Создавать камеру сгорания в таком котла придется из прочного металлического листа с толщиной стенки не менее сантиметра. Соединять раскроенные заготовки для котла необходимо с помощью сварки.

Для создания домашнего котла площадь днища должна быть в районе полутора квадратных метров.

Повышенные требования предъявляются и к теплообменному узлу. Он изготавливается из стальных трубок с толщиной стенки в 3-4 миллиметра. Учтите, что в хорошем теплообменники диаметр трубки уменьшается по мере нагревания теплоносителя, следовательно вам придется не просто вставлять в котел отрезки трубы, а приобретать специально изготовленные детали.

Важным вопросом является организация циркуляции теплоносителя. Оно может быть естественным или принудительным. Во втором случае вы сможете расположить твердотопливный котел отопления в любой части вашего дома, например в подвале, а нагретая вода буде при помощи циркуляционных насосов доставляться в радиаторы отопления, расположенные по всему жилищу. Также такие системы отопления могут иметь несколько контуров, вследствие чего каждый контур может оснащаться своим индивидуальным насосом.

Для того, чтобы контролировать работу такой отопительной системы необходимо интегрировать в нее приборы контроля. Вам пригодится два температурных датчика: один будет установлен на входе в зону теплообмена, а второй устанавливается на выходе. Насосы, обеспечивающие циркуляцию теплоносителя тоже могут иметь ступенчатую регулировку мощности.

Системы оборота теплоносителя в системах с твердотопливными котлами могут быть открытыми и закрытыми. Во втором случае жидкость, циркулирующая в системе будет обращаться по замкнутому кругу, и , следовательно использоваться только для одной цели – переносе тепла в обитаемые помещения. А вот при создании систем с открытым контуром нагретая вода из водопровода может использоваться не только для отопления, но и для бытовых целей, например для мытья.

Создание горизонтального твердотопливного котла из готовых элементов

Для того, чтобы создать простой твердотопливный котел для системы отопления можно воспользоваться и готовыми элементы. На приведенном рисунке показан такой котел, изготовленный на основе металлической бочки. На начальном этапе с бочки срезается одна из крышек. Внутри бочки в передней части нее располагается камера сгорания, сформированная из толстых металлических листов. Горячий воздух после сгорания топлива поступает на участок теплообмена, расположенный в задней части бочки и затем выводится наружу через систему дымохода. Для того, чтобы построить такой котел необходимо обладать навыками сварочных работ, другим способом все составные части котла соединить не получится.

Установить такой котел в помещении можно на основание, выложенное из кирпича, или на металлические опоры.

Обеспечение непрерывного питания котла

Созданный таким образом котел можно усовершенствовать, добавив к нему к нему систему непрерывного питания, работающую на пеллетах. Она представляет собой емкость – бункер, в которую сверху засыпаются пеллеты. В нижней части монтируется шнековое устройство, знакомое нам по обычным мясорубками, которое имеет электрическое питание со ступенчатой регулировкой мощности. Вращаясь, шнек перемещает пеллеты в камеру сгорания, при этом скоростью вращения шнека регулируется интенсивность сгорания топлива, а следовательно и температура нагрева.

Обслуживание твердотопливных котлов

В твердом топливе, как правило имеется большое количество несгораемых веществ, пустой породы, которая после сгорания органики будет забивать и камеру сгорания и дымоход. Не менее двух раз в неделю такой котел необходимо очищать от оставшихся в нем твердых продуктов сгорания, а при завершении отопительного сезона вам придется проводить регламентное обслуживание: выполнять разборку основных деталей и механизмов котла, проводить их ревизию на предмет повреждения и чистку от золы и нагара.

Видео: Делаем котел на твердом топливе (аналог Stropuva MDA)

Надёжный и экономичный твердотопливный котёл своими руками

Для организации бытовой системы отопления твердотопливные котлы являются наиболее экономичным вариантом. Но, несмотря на всё богатство выбора доступного на рынке оборудования и довольно широкий ценовой и функциональный диапазон, далеко не каждому потребителю под силу купить агрегат, оптимально удовлетворяющий его нужды. С другой стороны, котёл, работающий на твёрдом топливе, вполне реально изготовить своими руками. И сохранить при этом значительные средства, которые пришлось бы заплатить за заводское оборудование. Всё, что нужно для этого – знания устройства и принципа работы этой категории отопительных установок, а также навыки работы с различным инструментом и материалами, в частности, металлом.

Выбираем тип твердотопливного котла

Как понять, какой котёл будет оптимальным для обслуживания конкретной системы отопления? Очевидно, следует определиться с видом топлива, требуемой мощностью агрегата и особенностями его конструкции, процесса монтажа и последующей эксплуатации, а также с особенностями подключаемой системы отопления.

Самодельный котёл на твёрдом топливе

Среди материалов, которые можно использовать в качестве твёрдого топлива, наиболее широкое распространение получили:

уголь;
торфяные брикеты;
пеллеты;
дрова;
опилки и другие горючие отходы производства.

Виды твёрдого топлива для котлов отопления на фото

Торфяные брикеты Дрова для твердотопливного котла Древесный уголь для твердотопливных отопительных котлов Топливные гранулы для отопительных котлов
Древесные топливные брикеты для котлов на твёрдом топливе Евродрова (топливные брикеты для пикника) Брикеты из переработанного мусора Древесные опилки для котлов отопления

С целью повышения рентабельности и эффективности системы отопления можно изготовить универсальный агрегат, который сможет работать с различными видами топлива.

Выбор типа и конструктивного исполнения отопительного котла напрямую зависит от того, каким топливом вы собираетесь пользоваться, требуемой производительности системы отопления, а также места, где он будет установлен. Для самостоятельного изготовления подходят следующие модификации твердотопливных отопительных агрегатов:

Оснащаются стальным или чугунным теплообменником, могут использоваться и для отопления, и для целей горячего водоснабжения. КПД таких котлов составляет около 85%.

Классический котёл на твёрдом топливе

Обеспечивают раздельное сгорание топлива и выделяемых при этом летучих газов, благодаря чему существенно повышается эффективность и, следовательно, экономичность отопительной системы.

Схема пиролизного котла на твердом топливе

Эффективность этой разновидности котлов отопления достигает 90%. Главным их достоинством является высокая степень автоматизации рабочих процессов, а недостатком – сложность конструкции.

Принцип работы пеллетного котла

Способны непрерывно работать на протяжении всего отопительного сезона, требуя загрузки топлива 1 раз в несколько суток, что выгодно отличает их от классических твердотопливных котлов.

Компоновка твердотопливного котла длительного горения

Основы проектирования

Для того чтобы сделать правильный – безопасный, эффективный и удобный в эксплуатации – твердотопливный котёл, необходимо понимать физику процесса его работы и работы системы отопления в целом.

Принцип действия отопительного котла на твёрдом топливе:

топливо загружается в камеру сгорания;
нагретые в процессе сгорания топлива воздух и другие газы поднимаются вверх и отводятся через дымоход;
по пути к дымоходу горячий воздух нагревает теплообменник, который в с вою очередь нагревает тепловой агент (в большинстве бытовых систем отопления – воду);
нагретый тепловой агент вытесняет холодный, проходя всю систему отопления и возвращаясь после остывания назад в теплообменник.

Всё дело в свойстве любой нагреваемой среды подниматься выше холодной — это один из основополагающих законов термодинамики.

Принцип работы водяной отопительной системы

Для реализации этого принципа помимо корпуса, выполненного из толстой (не менее 4-5 мм) жаропрочной стали, в конструкцию твердотопливного котла включаются следующие элементы:

Её объем определяется сложной формулой, которую, впрочем, довольно легко отыскать в интернете, равно как и готовое решение – объем камеры сгорания по отношению к номинальной мощности котла или максимальной площади отопления.

Расположение топки твердотопливного котла

На практике размеры топки зависят не только от параметров котла и свойств топлива, а также особенностей самой отопительной системы – схематической, функциональной сложности, сезонности работы, пиков потребностей в горячем водоснабжении и пр.

Этот узел является продолжением камеры сгорания и выполняет функцию выходного коллектора для вывода продуктов горения.

Система отвода нагретых газов

Внутренняя система подачи и отвода теплоносителя

Речь идёт о теплообменнике (теплообменном регистре), а также его основных патрубках – входном и выходном, который служит для приёма остывшего теплового агента, его нагрева и отвода в систему отопления.

Циркуляция теплоносителя в системе твердотопливного котла

Важные моменты

На эффективность работы отопительного котла на твёрдом топливе всегда влияют два фактора:

Конструктивные особенности теплообменника

Чем большей будет площадь теплового контакта, тем больше энергии за единицу времени будет передано от сгорающего топлива тепловому агенту – воде.

Варианты исполнения самодельного теплообменника на фото

Горизонтальный теплообменник из профильных труб Горизонтальный теплообменник из листовой стали и профильной трубы Самодельный горизонтальный теплообменник Стальной вертикальный теплообменник для котла своими руками

Полнота и период сгорания топлива

Если топливо сгорает неэффективно – теряет пиролизный газ или не успевает нагреть теплоноситель до необходимой температуры, на лицо недоработки в конструкции. Поэтому к расчёту и процессу изготовления последней следует отнестись с максимальной ответственностью – после сборки изменить её будет невозможно.

Самодельный дровяной котёл: дверца топки

Конструкция котла должна быть надёжной и безопасной и ответственность за это несёт не что иное, как корпус. Он выполняется из толстой (не менее 5 мм) стали, желательно жаростойкой. Впрочем, последняя стоит заметно дороже обычной, поэтому следует запомнить, что чем толще металл, тем медленнее он будет нагреваться. А значит, для того, чтобы котёл средней мощности не обжигал руки и не делал из помещения котельной сауну, корпус котла должен иметь около 8 мм в толщину.

Твердотопливный котёл-печь со встроенным теплообменником

Исключение составляют конструкции с верхней крышкой из чугуна, которая выполняет функцию печи. Толщина и размеры чугунного листа будет зависеть от конструктивных параметров корпуса и рабочих характеристик котла (но не менее 8 мм).

Для организации внутренней трубопроводной системы котла необходимо использовать трубы толщиной стенок 3-4 мм и диаметром 50 мм. Для обеспечения тока теплоносителя следует предусмотреть сужение (от 50 до 25 мм) трубопроводов в направлении от горячего к холодному, к примеру от котла к радиаторам) и расширять их на обратном пути теплоносителя.

Пространственная схема и компоновка твердотопливного теплогенератора

Размеры твердотопливного котла зависят от габаритов и ориентации в пространстве камеры сгорания. Более широкое распространение получили вертикальные конструкции, поскольку такое расположение позволяет сэкономить место в котельной.

Традиционная схема вертикального твердотопливного котла:

в нижней части размещается зольник с поддувалом;
над зольником устанавливается чугунная колосниковая решётка;
решётка встраивается в дно топки, которая должна быть оснащена надёжной дверкой;
в над зоной топки в плоскости наибольшего теплового контакта располагается рабочая часть теплообменника.

Принципиальная схема вертикального котла на твёрдом топливе

Для настройки и контроля за работой агрегата в процессе эксплуатации вам понадобится специальное оборудование. К таковому можно отнести датчики температуры воды на входе и выходе из теплообменника и узлов системы отопления, датчики загрузки камеры сгорания, давления в ней и на отдельных участках котла и т.д.

Принцип естественной циркуляции теплоносителя реализовать его успешно удаётся далеко не всегда. Поэтому часто отопительный котёл оснащается дополнительным водяным насосом, который принудительно подаёт теплоноситель на теплообменник и/или в систему отопления.

Насос — энергозависимый агрегат, а значит, важно предусмотреть возможность подачи теплоносителя в обход на случай отключения электроэнергии. Во-первых, для того, чтобы отопление функционировало, а во-вторых, чтобы котёл или коммуникации не разорвало паром или не повредило температурой.

Если в конструкцию твердотопливного котла включается насос, необходимо предусмотреть возможность регулировки его рабочих параметров, а также аварийного отключения. Твердотопливный котёл в случае поломки узлов и коммуникаций отопительной системы остановить невозможно. Поэтому необходима система отвода излишнего тепла – амортизационный бак с компенсационным клапаном или другое, уместное в вашем случае решение.

Обвязка твердотопливного котла

Что нужно для работы?

В первую очередь мастерская, то есть место, где вы будете заниматься изготовлением основных узлов и сборкой агрегата. Кроме того, вам понадобится довольно обширный список инструментов, в который можно смело включать:

сварочная маска, краги и спецодежда;
бытовой инверторный сварочный аппарат и электроды;
дисковая пила с набором дисков для резки металла;
электродрель с набором свёрл по металлу;
рулетка, угольники, строительный уровень.

Для сборки котла на твердом топливе понадобятся следующие материалы:

листы стали толщиной от 5 мм;
металлические уголки;
чугунная колосниковая решётка;
стальные водопроводные трубы различного диаметра;
дверцы для зольной и топочной камеры;
дроссельные заслонки печного типа.

Перед тем, как приступать к изготовлению элементов и узлов котла, необходимо выполнить конструктивные расчёты, определиться с принципиальной схемой и нарисовать чертёж котла, не забыв указать все его конструктивные составляющие и их главные параметры.

Дымоотвод твердотопливного котла: внутри и снаружи здания

И самое главное: соблюдайте технику безопасности как в процессе работы, так и по отношению к качеству исполнения твердотопливного котла. Малейшая оплошность с вашей стороны может стать причиной серьёзных проблем, в т.ч. повышенного риска возникновения пожара.

Читайте также: