Самодельный котел отопления

Общие принципы

Все самодельные отопительные котлы для дома основаны на общем принципе: сгорающее топливо отдает свое тепло теплообменнику, который, в свою очередь, нагревает теплоноситель — в большинстве случаев обычную воду.

На эффективность работы котла влияют два основных фактора:

Конструкция теплообменника. Чем больше площадь теплового контакта топки и емкости с теплоносителем, тем больше тепла в единицу времени передается то сгорающего топлива воде.
Полнота сгорания топлива. Если при недостаточном притоке кислорода вместе с продуктами горения улетучиваются пиролизный газ, который может отдать много тепла при сгорании, или пары жидкого топлива — очевидно, конструкция нуждается в доработке.

Обратите внимание: практическое следствие первого пункта — температура продуктов сгорания должна быть минимальной.
Чем она ниже, тем выше КПД котла. Кроме того, низкая температура в дымоходе означает его долговечность и безопасность эксплуатации котла в целом.
Лучшие самодельные твердотопливные котлы имеют температуру на выходе не больше 120-150 градусов.

Реализация

Понятно, что на конструкцию сделанного своими руками котла отопления любого типа накладывает отпечаток два фактора:

Доступность материалов. Жаростойкие сорта нержавеющей стали, понятное дело, куда долговечнее, чем обычный стальной лист. Однако применяется обычно именно последний — просто потому, что его куда легче купить, да и стоит он куда дешевле.
Возможность обработки. Литую печь из чугуна произвольной конструкции просто не создать в гараже или подвале — необходимое для этого оборудование будет, вежливо говоря, дороже, чем готовая чугунная печь.

Именно поэтому традиционный материал — листовая сталь толщиной до 5 миллиметров, традиционные способы ее обработки — резка болгаркой или газовым резаком и электросварка.

Конструкция котла зависит, понятное дело, от типа применяемого топлива.

Кроме того, на нее накладывает отпечаток способ циркуляции теплоносителя в контуре:

Для того, чтобы нагрев воды обеспечил циркуляцию за счет естественной конвекции, нужна большая высота водяного бака и больший диаметр как патрубков, так и самих контуров отопления — и подачи, и обратки.
Чем ниже диаметр — тем больше сопротивление движению воды и тем ниже шансы получения приемлемой скорости циркуляции без циркуляционного насоса.
Наличие насоса позволяет обойтись меньшим диаметром труб и меньшей высотой бака.
Однако здесь нас поджидает ловушка: если при греющем котле подача электричества прекратится и циркуляция остановится, велики шансы получить разорванный паром котел.

Отсюда общие для всех типов котлов рекомендации:

И патрубки, которыми оснащается отопительный котел, и сами контуры отопления лучше выполнить трубой диаметром не меньше 1 1/4 дюйма (32 мм).

Поскольку при остановке циркуляционного насоса скорость циркуляции воды замедлится, ее температура будет расти.

Раз так — лучше выполнить контур отопления не из металлопластика или тем более полипропилена с их ограниченной устойчивостью к высоким температурам, а из оцинковки с герметизацией резьб льном с суриком или краской.

Дровяной котел

Самодельный котел отопления на дровах в самом простом варианте представляет собой два цилиндра разного диаметра, помещенные друг в друга. Во внутреннем — топка, внешний — бак для воды. Для уменьшения объема сварочных работ берется готовая толстостенная труба большого диаметра.

Разумеется, возможны разнообразные комбинации форм и размеров в зависимости от имеющихся в вашем распоряжении материалов. Можно, к примеру, сваренную из листа прямоугольную топку поместить внутрь цилиндрического водяного бака; можно и поместить в топку змеевик или теплообменник в виде ряда поперечных или продольных труб.

Огромное достоинство таких котлов — универсальность. Дровяной — не совсем точное название; правильнее будет сказать, что они работают на твердом топливе. В топку с равным успехом можно закладывать и дрова, и пеллеты, и брикеты сухого торфа, и уголь.

Кроме того, самодельный твердотопливный котел прост в изготовлении. Однако оборотная сторона этой простоты — довольно низкий КПД. Заметный выигрыш в этом плане имеет следующая схема.

Пиролизный котел

При температуре от 200 до 800 градусов и недостатке кислорода дерево разлагается с выделением тепла на древесный кокс и пиролизный газ. Затем к горячему пиролизному газу достаточно подмешать воздух, чтобы заставить его воспламениться — тоже с выделением большого количества тепла.

В результате:

КПД становится выше и достигает в лучших котлах 92%.
Котел на одной закладке дров может работать до 12 часов против 4 у традиционных котлов.
Топливо сгорает с минимальным количеством твердого остатка.
Горение газа легко регулировать автоматически. В результате степень автоматизации работы котла для отопления частного дома мало отличается от электрических и газовых моделей.
Оборотная сторона использования раздельного сгорания твердой и газообразной фракций — требования к низкой влажности дров. При влажности выше 30% пиролизный газ с большим количеством водяных паров плохо горит.

Большая часть самодельных котлов работает только на дровах, обеспечивающих более низкую по сравнению с углем температуру сгорания.
Цена материалов для пиролизного котла будет куда выше, чем у традиционного твердотопливного котла с одной топкой. Однако он окупится в ближайшие три-четыре отопительных сезона.

Котел на отработанном масле

Любопытна конструкция котла на отработке, испаряющего масло перед его сгоранием. После розжига, когда котел выходит на рабочую температуру, капающее в раскаленный поддон масло мгновенно превращается в горючие газы, которые при сгорании нагревают теплообменник.

В качестве топлива без какой-либо модификации может использоваться и солярка.

Электрический котел

Самодельный электрокотел для отопления конструктивно наиболее прост. ТЭН помещается внутрь трубы, которая ставится вертикально. Снизу подводится патрубок с обратного трубопровода, сверху подключается подача — и, в общем-то, котел готов.

Как всегда, есть нюансы.

Электрокотлы при текущих ценах на электричество — наиболее дорогой вид отопления (см. также настенные электроконвекторы отопления).
Инструкция по технике электрической безопасности запрещает подключать котлы мощностью свыше 7 КВт к 220 вольтам. А 380 есть далеко не везде.

Особняком стоят индукционные котлы. Самодельный индукционный котел отопления в самом простом варианте представляет собой толстостенную пластиковую трубу, вокруг которой намотана сотня витков эмалированного провода, подсоединенного к сварочному инвертору с током на выходе около 15 ампер.

Внутрь помещаются те элементы, которые будут нагреваться вихревыми токами — рубленный стальной пруток или обрезки толстой проволоки.

Затем снизу подключается обратный трубопровод, сверху подающий, контур заполняется водой — и можно подавать питание. Циркуляционный насос в данном случае не нужен, конвекция нагретой воды обеспечит циркуляцию.

Внимание: пробные включения без теплоносителя за несколько секунд расплавят пластик.

Заключение

Дополнительную информацию о самодельных котлах отопления вы найдете в видео в конце статьи. А если вас интересуют альтернативные источники энергии, то см. солнечное отопление. Успехов в творчестве!

Источник: otoplenie-gid.ru

Самодельные устройства водяного отопления дома

Создание самодельного котла водяного отопления требует немалых усилий и приблизительного расчета. Главное в данном случае — безопасность. Даже фирменные котлы отопления время от времени взрываются или поджигают дома, несмотря на то, что они разрабатываются крупными лабораториями. В этом плане самодельное отопление может представлять опасность.

Не меньшую проблему будет представлять сопряжение самодельного котла с системой отопления. Водяная система является самой экономичной среди всех существующих. Однако чтобы ее создать, могут понадобиться специальные знания и опыт.

Преимущества твердотопливных котлов и основные виды

Котлы, которые работают на твердом топливе, имеют следующие преимущества:

Полная автономность оборудования.
Высокая эффективность обогрева при простоте в эксплуатации.
Минимальные расходы на топливо.
Экологическая чистота.
Максимальный уровень безопасности.

Прежде чем заняться самостоятельным изготовлением котла для дома, понадобится точно разобраться с моделью, которая требуется.

Всего можно выделить несколько видов котлов, которые в процессе работы нуждаются в твердом топливе:

Классические котлы.
Пиролизное оборудование долгого горения.

Различия данных устройств заключается в том, что процесс горения дровяного материала будет происходить по-разному. Классический котел подразумевает, что дрова будут закладываться в ту же камеру, где происходит процесс горения. Если возникнет необходимость, дрова понадобится добавить в камеру.

Котел пиролизного типа имеет в наличии 2 рабочих камеры. В нижней камере будут нагреваться дрова, что приведет к выделению большого количества горючих газов. В верхней камере будет происходить сжигание этого газа, в связи с чем образуется много тепла. Подобный подход приведет к тому, что КПД котлов пиролизного типа будет значительно выше, чем у стандартных устройств. Пиролизные котлы весьма привередливы к качеству топлива, которое используется. Его влажность должна быть не выше 20%. В связи с этим в доме постоянно понадобится иметь запас сухой древесины. Существуют и требования к тому, какой должна быть температура носителя тепла, который используется в котле.

Котлы отопления на дровах

Когда возникает проблема, связанная с организацией отопления коттеджа большой площади за городом либо маленького дачного домика, многие люди отдают предпочтение котлам, которые используют твердое топливо в процессе работы. Преимущество подобных конструкций заключается в том, что оно стоит сравнительно дешево. К примеру, популярные на сегодняшний день дрова считаются самым дешевым вариантом топлива. Люди, которые ориентируются на этот факт, своими силами пытаются сделать котел, который сможет работать на дровах.

Твердотопливная система отопления дома отличается сравнительной простотой, доступностью по конструкции устройств, общей схемой действия в плане отопления.

В связи с этим многие мастера предпочитают не ломать голову над выбором готовых устройств, а соорудить самодельные котлы отопления на дровах.

Подобная работа под силу каждому, однако при соблюдении нескольких условий:

В таком деле невозможно обойтись без базовых навыков проведения работ по сварке, потому как соединение всех необходимых деталей котла может проводиться исключительно путем сварки.
Следует заранее определиться с типом модели изготавливаемого котла, провести расчеты и сделать точный чертеж.
Понадобится подготовить все необходимые инструменты и материалы для возможности начать работу.

Не следует пренебрегать чужой помощью: если есть возможность воспользоваться услугами специалиста, можно будет избежать некоторых серьезных ошибок и грубых недочетов. Это особенно необходимо при составлении базового чертежа.
Материалы, которые понадобятся для того, чтобы изготовить печь отопления на дровах

Главной особенностью сооружения домашнего котла считается то, что в процессе работы не понадобится использовать какое-либо специальное оборудование или детали. Конструкцию можно сделать из ряда подручных материалов или ненужного сырья.

Кроме того, минимальный набор инструментов имеется практически у каждого хозяина дома.

Чтобы соорудить котел собственными силами, понадобится:

листы металла, которые имеют толщину минимум 4-5 мм, или плотная металлическая бочка, старая печь (в данном случае понадобится обязательно удостовериться в ее целостности);
стальные трубы;
радиаторы (нужны исключительно в случае, если в качестве теплоносителя планируется использовать воду) и профильные трубы;
различные крепежные детали: болты, гайки и так далее;
заслонки;
дверца (рекомендуется выбирать ту, которая имеет задвижку).

В качестве основы понадобится выбирать исключительно качественные материалы, которые не изъедены ржавчиной и не усыпаны дырами. Может прекрасно подойти металл, который не боится высоких температур и жары от настоящего огня.

Котел есть смысл оснащать дополнительной автоматикой, к примеру, датчиком регулировки и измерения температуры. Они сделают изготавливаемое оборудование более удобным.

Не исключается и возможность установки циркулярного насоса, с помощью которого нагреваемая вода будет в несколько раз быстрее двигаться через трубы к радиаторам.

Если планируется использовать котел в качестве как обогрева дома, так и нагрева воды в хозяйственных целях, понадобится соорудить двойной котел: один отсек сможет служить загрузочной камерой, а второй будет заполнен водой для того, чтобы пользоваться ей в любой момент.

Инструкция по сборке самодельного котла отопления на дровах

Установка и сборка котла производится строго по намеченной схеме и в том порядке, который предусматривается чертежом. Необходимо постараться не допускать ошибок на этом этапе, потому как они способны привести к полной непригодности готового оборудования.

Твердотопливный классический котел, который нужен, чтобы давать отопление в дом, в большинстве случаев представляет собой 2 соединенных между собой отсека. Более точное представление можно получить после просмотра рисунка (ИЗОБРАЖЕНИЕ 1).

Они будут располагаться по типу матрешки — один внутри другого. Есть смысл попробовать внедрить и другой способ расположения для того, чтобы сделать отопление, к примеру, друг над другом, но в таком случае они не будут столь эффективными в плане нагрева воды и не смогут предоставлять качественное отопление.

Разумнее всего внешним отсеком делать загрузочную камеру для сгорания дров, а внутренний отсек может служить для нагрева воды, чтобы обеспечить отопление. По мере убавления жидкости самодельные отопительные котлы будет гораздо легче наполнять свежей водой.

Два отсека ни в коем случае не должны соединяться между собой. В противном случае продукты сгорания могут попадать в воду, что сделает ее непригодной к использованию. Подтеки воды не дадут огню разгореться в полную силу.

После сборки всех основных деталей оборудование устанавливается на подготовленное место. Топка дополнительно оснащается дымоходом с заслонками, чтобы естественно выводить дым наружу и обеспечивать отопление.

На данном этапе можно закончить полностью все работы по установке самодельного отопительного котла на дровах, однако некоторые умельцы, которые хотят сделать отопление, идут дальше: можно придать конструкции более привлекательный внешний вид при помощи отделки специальным кирпичом или натуральным камнем.

Это действие является оправданным, и оно действительно необходимо в случае, когда котел устанавливается на видное место, чтобы поддерживать атмосферу уюта в доме и отопление.

Самодельные отопительные котлы на дровах являются прекрасным решением для обогрева дома в абсолютно любой период времени. Они способны стать источником тепла в доме и частью интерьера.

Самодельный котел понадобится установить на площадке, которая должна быть заранее оборудована. Далее он соединяется с водяным контуром. Первое включение изготовленной конструкции должно носить исключительно тестовый характер.

Источник: 1poteply.ru

Газ как энергоноситель

Низкое распространение самодельных газовых котлов объясняется высокой взрывоопасностью газа и сложностью получения разрешительных документов. Технически, самодельный газовый котел отопления отличается от своих собратьев только конструкцией горелки и повышенными мерами безопасности. Рассчитывая КПД котла, необходимо учитывать реальную (не теоретическую) калорийность (теплотворность) газа. Обвязка газового котла отопления своими руками практически не изготавливается – используют стандартные покупные элементы – фильтры, расширительный бачок, взрывной клапан.

Биогаз для самодельных котлов набирает заслуженную популярность, сдерживаемую необходимостью находиться в непосредственной близости от биогазового реактора. Использование пиролизного газа происходит в твердотопливных одноимённых котлах, где он является побочным продуктом безкислородного горения, и в рамках этого «газового» блока не рассматривается.

Большинство самодельщиков изготавливают котлы на газе с одним контуром отопления, ссылаясь на трудности в проектировании двухконтурной системы.

Хотя если внимательно разобраться, то станет ясно, что изготовление и монтаж двухконтурного газового котла своими руками, при соответствующей квалификации, не составляет особого труда

Электричество как носитель энергии

Электроотопители — самая распространённая группа самодельных котлов. Это обусловлено относительной простотой изготовления, большим выбором различных водонагревательных элементов, хорошей проработанностью вопроса на практике. Изготавливая электрокотел для отопления дома своими руками, надо решить какой тип нагрева будет использован – активный, с помощью ТЭНов, или реактивный, с помощью реактора. Нагревание подготовленной воды происходит при прохождении через неё тока.

Соорудить своими руками электрокотел отопления реакторного типа значительно сложнее, ввиду применения химически инертных электродов и подготовленной воды (теплоносителя) с омическим сопротивлением. Мастера, изготавливающие котлы для отопления своими руками, стараются использовать прямой электрический нагрёв воды, получая приемлемый КПД, небольшие габариты и низкую стоимость комплектующих. По большому счёту нужен насос, ТЭН, приемлемых габаритов бак, и элементы автоматики. В сети много различных схем и инструкций, как собрать и осуществить монтаж котлов отопления своими руками.

Использование отработанного масла

Принцип работы сродни котлам на жидком топливе. Помимо своей основной функции — нагрева воды, они выполняют ещё одну немаловажную роль – это утилизацию отработанного в столовых, барах и кафе масла. Собирая своими руками котел отопления на отработанном масле, мы помогаем нашей экологии, используя при этом бесплатный источник энергии.

Котлы на твёрдом топливе

Собирая самодельные котлы для отопления частного дома надо знать, что нагрев теплоносителя, в большинстве конструкций, основан на прямом нагреве воды при сжигании топлива. Нагрев по типу конденсационных котлов в самодельных устройствах не используется.

После природного газа наиболее высокой калорийностью обладает уголь, пеллеты, а так же:

брикеты из древесины твёрдых пород дерева (дуб, бук);
брикеты из мягкой древесины (ель, липа);
брикеты из соломы и шелухи подсолнечника;
непосредственно опилки, шелуха и различные отходы.

Пеллеты в самодельных котлах

Использование обычного режима горения пеллет в самодельных котлах экономически не целесообразно, так как добиться высокого КПД можно только используя покупную горелку специального типа – пеллетную. Её цена на данный момент неподъёмная для самодельщиков, а так же относительно высокая стоимость пеллет существенно сдерживают изготовление котлов этого типа.

Принципы самостоятельного конструирования

Конструирование котла условно можно разбить на четыре части: теоретические расчеты, составление схемы будущего котла (или коррекция имеющейся схемы), приобретение необходимых компонентов и непосредственно сборка и налаживание.

Ключевым моментом в самостоятельном конструировании является расчет параметров будущего котла. По известным формулам, рассчитывается объём отапливаемого пространства в кубометрах. Следующим этапом будет расчет выходной мощности котла, независимо от типа топлива. При расчете мощности необходимо использовать поправочный коэффициент, учитывающий теплоизоляцию помещения.

Конкретные схемы и расчеты в статье не приводятся — это материал отдельной брошюры. Формат этого материала предусматривает лишь предварительное ознакомление и теоретическое обоснование для самостоятельного моделирования. Даётся общее направление поиска необходимой для конструирования справочной информации.

Источник: SpetsOtoplenie.ru