Что необходимо в первую очередь для того, чтобы изготовить твердотопливный котел своими руками: чертежи, схемы, наличие соответствующих материалов или навыков? Конечно, все это необходимо, но первое, что нужно сделать – выбрать именно тот тип котла или ту его конструкцию, которую вы в состоянии будете изготовить. В данной статье мы рассмотрим несколько видов таких конструкций из металла, их схемы и чертежи. Надеемся, что кокой-то из рассмотренных вариантов вам пригодится или же на их базе вы изготовите свою конструкцию, максимально удовлетворяющую ваши требования.

Какой твердотопливный котел можно изготовить своими руками

Прежде чем приступить к самостоятельному изготовлению котла, работающему на твердом топливе необходимо выбрать его вид, который вы в состоянии осилить, исходя из наличия навыков, соответствующих материалов, инструментов и оборудования. И только после этого, в соответствии с выбранным типом, следует приступать к поиску подходящих чертежей или составлении их своими руками на основании схемы его работы и требуемой мощности. Каким же может быть такой котел?
Во-первых такие агрегаты могут отличаться направлением горения топлива:

• нижним, когда оно поджигается снизу – так работает большинство твердотопливных котлов;
• верхним, в этом случае топливо поджигается сверху и постепенно сгорает до дна.

Котлы с нижним горением можно разделить на два типа:

• традиционные, в которых топливо поджигается и сгорает в одной камере (она и загрузочная и топливник) и выходит через дымовую трубу, расположенную в ее верхней части;
• шахтного типа – в которых загрузочная камера (шахта) служит только для загрузки топлива, оно поджигается снизу, но пламя и продукты горения проходят через теплообменник, расположенный в соседней.

По способу сжигания можно выделить агрегаты:

• с обычным сжиганием;
• с пиролизным или газогенераторным сжиганием, когда твердое топливо сжигается в особых условиях (при высокой температуре и недостатке кислорода) с выделением пиролизного (древесного) газа, который потом сжигается.

Твердотопливные котлы также могут отличаться видом и конструкцией теплообменника. Он может быть изготовлен в виде простой «водяной рубашки» вокруг топливника или иметь более сложную конструкцию с дополнительными регистрами из труб или листового металла, позволяющие максимально передавать теплоносителю тепловую энергию горения.

Кроме этого, котлы на твердом топливе могут быть изготовлены только для дров или дров и угля. Во втором случае необходимо учесть, что температура горения угля достаточно высокая, поэтому колосниковые решетки, топливник и стенки теплообменника должны быть большей толщины. В некоторых случаях топливник выполняют с футеровкой огнеупорным кирпичом.

Ниже, мы рассмотрим несколько конструкций твердотопливных котлов, их схемы и чертежи, а также особенности работы и изготовления.

Простые твердотопливные котлы с традиционным способом сжигания

Как уже упоминалось, поджигание топлива в таких агрегатах осуществляется снизу. Загрузочная камера служит одновременно и топливником, а продукты сгорания, отдав значительную часть своей энергии теплоносителю через теплообменник, удаляются в дымовую трубу. Таких конструкций есть большое множество. Мы рассмотрим несколько из них. Их можно изготовить из листового металла и труб, толщиной 3-5 мм.

Вариант 1

Такая конструкция твердотопливного котла довольно проста. Теплообменник может быть выполнен из листовой стали в виде «водяной рубашки». Для максимальной эффективности теплоотдачи и увеличения площади контакта с пламенем и горячими газами ее конструкция предусматривает наличие двух отражателей (выступов вовнутрь).

Вариант 2

В данной конструкции теплообменник представляет собой комбинирование «водяной рубашки» вокруг камеры сгорания и дополнительного щелевидного регистра из листового металла в верхней ее части.

Рис. 2 Схема-чертеж котла с теплообменником щелевого типа

Рис. 2: 1 — дымовая труба; 2 — водяная рубашка; 3 — щелевой теплообменник; 4 — загрузочная дверка; 5 — дрова; 6 — нижняя дверка для поджига и чистки; 7 — колосники; 8 — дверка для регулирования подачи воздуха и чистки зольника.

Варианты 3 и 4 (котлы с варочной поверхностью)

В данных вариантах «водяная рубашка» дополнена теплообменными регистрами из труб в верхней части камеры сгорания. Кроме того, такие агрегаты рассчитаны на приготовление на них пищи. Вариант 4 большей мощности и с верхней загрузочной дверкой.

Рис. 3 Конструкции твердотопливных котлов с дополнительными регистрами и варочной поверхностью

На рис. 3: 1 — топливник; 2 — регистр из труб; 5 — труба обратки; 6 — подающая труба; 7 -верхняя загрузочная дверка; 8 — нижняя дверка для поджига и подачи воздуха; 9 — загрузочная дверка; 10 — дымовая труба; 13 — колосниковая решетка; 14,15,16 — отражатели; 17 — заслонка; 19 — водяная рубашка; 20 — зольник; 21 — варочная поверхность.

Котел с верхним горением

Этот агрегат отличается от предыдущих — во-первых, формой (он круглого сечения и может быть изготовлен из труб разного диаметра), во-вторых, способом сжигания в нем топлива (оно в нем сжигается сверху-вниз). Для того, чтобы обеспечивать такой процесс горения необходимо обеспечить подачу воздуха сверху, непосредственно к месту горения. Эту функцию здесь выполняет воздухоподающая телескопическая труба, которая поднимается вверх при загрузке топлива и опускается вниз после поджигания топлива. При его постепенном сгорании труба под своим весом опускается вниз. В нижней части трубы для обеспечения равномерной подачи воздуха приваривается «блин» с лопастями.

Для обеспечения лучших условий сгорания топлива в верхней части располагается камера подогрева воздуха. Подача воздуха, а значит, и скорость горения, регулируются задвижкой на входе в эту камеру сверху. Теплообменник здесь выполнен в виде «водяной рубашки» вокруг камеры сгорания.

Рис.4 Чертеж котла на твердом топливе верхнего горения

На рис.4 : 1 — наружная стенка (труба); 2 — внутренняя стенка; 3 — водяная рубашка; 4 — дымовая труба; 5 — телескопическая воздухоподающая труба; 6 — распределитель воздуха (металлический «блин» с ребрами; 7 — камера предварительного подогрева воздуха; 8 — патрубок подачи воздуха; 9 — подающая труба с нагретой водой; 10 — воздушная заслонка; 11 — загрузочная дверка; 12 — дверка для чистки; 13 — труба с водой из системы (обратка); 14 — трос, управляющий заслонкой.

Котел с пиролизным сжиганием твердого топлива

Отличием такой конструкции является то, что твердое топливо в нем не сгорает, как в обычном, а при недостатке подачи первичного воздуха, «перегоняется» в древесный (пиролизный) газ, который сжигается в специальной камере дожига при подаче в нее вторичного воздуха. Такая подача может быть как естественной, так и принудительной.

Рис.5 Схема-чертеж одного из вариантов пирлизного котла

На рис.5: 1 — регулятор тяги с термодатчиком; 3 — дрова; 4 — нижняя дверка; 5 — решетка; 6 — воздушная заслонка подачи первичного воздуха; 7 — зольник; 8 — колосниковая решетка; 10 — прочистка; 11 — слив; 12 — теплоизоляция корпуса; 13 — обратка (подача теплоносителя из системы); 14 — форсунка; 15 — подача вторичного воздуха; 16 — заслонка дымовой трубы; 17 — труба с нагретой водой; 18 — заслонка; 21 — загрузочная дверка; 22 — камера дожига.

Котлы шахтного типа

Как уже упоминалось особенностью таких котлов является наличие двух камер: большой вертикальной загрузочной камеры (шахты) и камеры с теплообменником. Топливо поджигается снизу в первой камере и пламя через отверстие попадает в другую, где и отдает свою энергию теплоносителю через теплообменник.

Такие котлы могут быть, как с обычным сжиганием топлива, так и с пиролизным. В первом случае весь необходимый воздух подается через нижнюю дверку, а продукты горения, пройдя через теплообменник, удаляются в дымовую трубу. Во втором случае к месту горения подается ограниченное количество первичного воздуха, где дрова сгорают с выделением пиролизного газа. Кроме того такие конструкции оборудуются дополнительной камерой дожига, куда подается вторичный воздух и осуществляется сжигание газа. В верхней части теплообменной камеры расположена задвижка, которая отрывается при розжиге и позволяющая дымовым газам напрямую выходить в дымовую трубу.
Ниже представлены схемы двух вариантов котлов шахтного типа с камерами дожига.
Вариант 1

Рис. 6 Чертеж-схема котла шахтного типа с камерой дожига

На рис. 6: 1 — заслонка подачи первичного воздуха; 2 — нижняя дверка для поджига и чистки; 3 — решетка; 4 — дрова; 5 — загрузочная дверка (может располагаться и сверху); 12 — труба с нагретой водой (подача); 13 — пусковая заслонка; 14 — заслонка дымовой трубы; 15 — теплообменник; 16 — подача вторичного воздуха; 17 — камера дожига; 18 — обратка; 19 — слив; 20 — чистка; 21 — заслонка; 22 — колосниковая решетка; 25 — зольник.

Вариант 2

Рис. 7 Схема котла шахтного типа с футеровкой внутренней поверхности камер сжигания и дожига

Видео по теме

Твердотопливный котел своими руками

Популярность загородного жилья растёт. Но из-за отдалённости участка для дома нередко приходится искать неординарные виды отопления без использования газа или электричества. Самой эффективным агрегатом для такого независимого обогрева является твёрдотопливный котёл. Разберёмся в премудростях его изготовления своими руками.

Устройство и схема твёрдотопливного котла

Данная установка представляет собой классическую печку на дровах или другом подобном горючем, соединённую с полостями для жидкого теплоносителя. Топливо в этом оборудовании поджигается, во время его горения разогревается жидкость (обычно это вода) и, курсируя по трубам, она отдаёт тепло дому.

Во всех твёрдотопливных котлах есть основные элементы:

топка с дверцей - камера для прогорания топлива;

зольник с дверцей - отдел под топкой, куда ссыпается зола;

решётка, разделяющая камеры, или колосник;

водяная рубашка - теплообменник, в котором курсирует вода для обогрева дома;

дымоход - труба для отвода дыма.

Топливо разогревает жидкость, которая курсирует по трубам и отдёт тепло дому

Описываемые агрегаты для подогрева теплоносителя отличаются лишь внутренним устройством.

Различные виды твёрдотопливных котлов

В зависимости от схемы сжигания горючего есть два типа установок:

котлы с верхним розжигом (длительного горения);

котлы с нижним розжигом.

Последние представляют собой традиционный тип, когда природное сырьё поджигается снизу. К первому варианту относятся агрегаты с замедленным прогоранием топлива. На поджигаемое сверху горючее также сверху дозировано подаётся воздух. Так твёрдое топливо очень медленно сгорает внутри своей камеры сверху вниз, а его загрузка производится крайне редко.

Среди котлов с верхним розжигом особо выделяются пиролизные. Они используют явление, называемое пиролизом. Это разложение (тление) дров (или другого подобного топлива) с выделением газа. В таких установках при недостатке кислорода горючее фактически не горит, а разлагается в одной камере, при этом во второй, соседней камере, догорает пиролизный газ. Здесь твёрдое топливо обычно продавливается поршнем, совмещённым с трубой для подачи воздуха в первичную камеру (отсек для дров).

В пиролизных котлах дрова медленно тлеют, при этом в соседней камере догорает газ

В результате происходит крайне медленное сжигание горючего. При этом котёл отдаёт много тепла. Такое отопление в доме с теплоносителем в виде воды является очень эффективным.

В то же время по виду сжигаемого топлива котлы разделяют на:

дровяные;

угольные;

пеллетные.

Вверху дровяного котла находится топка, а внизу - зольник

С первыми двумя понятно. А что касается пеллетного агрегата, то в нём сжигаются специальные спрессованные брекеты из опилок. Их и называют пеллетами.

В любых описанных котлах конструкция теплообменника может иметь одну из следующих компоновок:

простая гнутая труба или система гнутых труб;

гнутые трубы, дополненные листовыми регистрами по типу автомобильного радиатора.

Второй вариант обычно приобретают в готовом виде в магазине теплового оборудования.

Теплообменник состоит из гнутых труб, дополненых листовыми регистрами

Подготовка к работе

Рассмотрим принцип построения описанных котлов отдельно для каждого вида, однако набор инструментов всегда останется неизменным. Заготовки для собираемых агрегатов должны быть только из чугуна, как из самого стойкого к огню и жару металла.

Применяемые инструменты и материалы

Нам пригодится следующий арсенал:

простой сварочный аппарат с напряжением в 220 вольт с набором защитных средств и электродами;

углошлифовальная машинка с набором дисков;

электрическая дрель с набором свёрл;

рулетка, уровень, угольник.

Можно обойтись и без сварки, но в этом случае стенки котла придётся скреплять с помощью кирпичной кладки. Теплообменник в этом случае нужно будет заказать на предприятии.

Примерный расчёт материалов

Для изготовления агрегата на твёрдом топливе изначально необходимо посчитать размеры его топки. А они берутся исходя из мощности котла. Эти киловатты, в свою очередь, рассчитываются так: в качестве исходной величины используют площадь отапливаемого помещения высотой 2,5 м, в среднем принимают мощность котла равной количеству квадратных метров дома, поделённому на десять.

Пусть, к примеру, у нас площадь отапливаемого помещения равна 80 кв. м. Тогда необходимая мощность котла:

N = 80 / 10 = 8 кВт.

При сгорании 1 кг твёрдого топлива, согласно справочным данным, выделяется около 4 кВт. В соответствии с вышеприведённым расчётом для отопления 80 м 2 достаточно 8 кВт.

Значит, из вышесказанного следует, что наша топка должна вмещать хотя бы 2 кг горючего (8 квт / 4 квт = 2). Известно, что 500 кг высушенного твёрдого топлива занимает примерный объём в 1 м 3 . Получается, искомую величину топки можно найти, если поделить кубометр на 500 кг и умножить на 2 кг.

Нас устроят следующие габариты:

высота агрегата - 0,5 м;

ширина - 0,2 м;

глубина топочной камеры - 0,3 м.

Для проверки объёма перемножаем данные величины. V = 0,2 х 0,3 х 0,5 = 0,03 м 3 .

Этот параметр больше нашей расчётной величины, равной 0,004 м 3 . Значит, принятые габариты нас устроят. Теперь можно сделать эскиз.

Выход для дымохода можно расположить сзади котла

Исходя из значений габаритов агрегата, запасёмся прямоугольными листами чугуна толщиной 8 мм для изготовления котла, а также теплообменником. Нам понадобятся следующие детали.

боковые стенки с размерами 0,5 х 0,3 м - 2 штуки;

задняя стенка с габаритами 0,5 х 0,2 м - 1 штука;

днище агрегата с размерами 0,2 х 0,3 м;

Перед теплогенератора в сборе с дверцами камер (0,5 х 0,2 м) - 1 штука;

верхний лист с отверстием для дымохода (0,2 х 0,3 м);

теплообменник.

Последний элемент сделаем из чугунной трубы с помощью гибочного станка. При необходимости воспользуемся сварочным аппаратом.

По теплообменнику курсирует нагретая вода

Переднюю часть теплогенератора в сборе с дверцами лучше приобрести на «блошином» рынке - там их много! Также необходимо докупить решётку, устанавливаемую над зольником. Через неё будет сыпаться зола из топки. Теплообменник же можно заказать отдельно в сварочном цехе.

Материалы для котлов длительного горения

Для пиролизного агрегата, а также для изделия с возможностью редкой закладки дров используем цилиндр. Это должна быть чугунная бочка или труба диаметром примерно 400 мм. Её высота составит около 1 метра. Для верхней части, как и для днища, необходима круглая заготовка с тем же диаметром 400 мм.

Для пиролизного котла понадобится перегородка, похожая на верхушку. Это будет чугунный круг также диаметром 400 мм. Он отделит камеру для твёрдого топлива от отсека для догорания пиролизного газа. Для проникновения газов в нём нужны отверстия. Такой же круг пригодится для поршня.

Навскидку видно, что объём данных установок также превысит расчётную величину 0,004 м 3 .

Пошаговая инструкция по изготовлению твёрдотопливного котла

Сначала соберём классический агрегат на дровах с нижним розжигом.

Отапливающий котёл на дровах

При изготовлении такого агрегата следует действовать поэтапно:

На ровной площадке горизонтально устанавливается нижняя часть - чугунное днище будущего теплогенератора. Остальные заготовки предварительно зачищают с помощью углошлифовальной машинки в местах будущей сварки.

Затем вертикально располагают все стенки корпуса изделия. С помощью угольника соблюдают их взаимную перпендикулярность. Проваривают детали электродами в местах соединения. Получается пока короб без верха.

Соединяя стенки корпуса, следует соблюдать перпендикулярность, для этого нужно воспользоваться угольником

Чтобы сформировать камеру для поддувала или так называемый зольник, устанавливают в размер чугунную решётку внутрь короба. Высота её закрепления равна высоте формируемого отсека (около 10 см достаточно). Монтируемая деталь должна зафиксироваться с натягом. Её можно прихватить короткими сварочными швами.

В зольник ссыпается пепел от сгорания топлива

Далее приваривают верхний лист теплогенератора с отверстием для дымохода.

Затем рабочую часть теплообменника монтируют к топке в месте наибольшего контакта с выделяемыми продуктами горения.

Теперь соединяют верхнее отверстие агрегата с дымоходом, в котором присутствует узел заслонки.

На следующем этапе трубчатые отводы водяной рубашки состыковывают с контуром отопления помещений. Здесь используют резьбовые соединения с уплотнением. На впуске при необходимости монтируют датчики температуры теплоносителя или краны для слива.

Внутри гнутая труба

Испытание агрегата производят только после полной установки всей отопительной системы.

Видео: твёрдотопливный котёл своими руками

Пеллетный котёл своими руками

Данный агрегат практически не отличается от дровяного. Только в качестве твёрдого топлива в нём используются прессованные опилки - пеллеты.

Пеллеты удобны в использовании

Исходя из вышесказанного, инструкция по сборке котла на данном виде топлива будет идентична описанной ранее. Только решётка для зольника здесь используется с более узкими щелями, чтобы гранулы сразу не проваливались вниз.

Твердотопливный котёл длительного горения своими руками

Данный агрегат отличается от вышеописанного тем, что дрова или пеллеты загружаются и поджигаются в нём сверху, а не снизу. Также корпус изделия цилиндрический. Инструкция по изготовлению выглядит так:

Устанавливаем днище диаметром 400 мм на площадку для котла.

Привариваем к нижней части чугунную трубу соответствующего размера. Это и будет корпус собираемого агрегата.

Для корпуса котла можно использовать трубу диаметром 400 мм

Сбоку цилиндра, в верхней его части вырезаем противоположно друг друга отверстия - одно для закладки дров, а второе для розжига топлива.

Привариваем к корпусу круг для верхней части изделия.

В этой детали вырезаем два отверстия - одно для подсоединения к дымоходу, а второе для подачи воздуха. Однако выход для дымохода можно сделать и сбоку корпуса.

В котле дительно горения обязательна труба для подачи воздуха

Подсоединяем к котлу дымоход и патрубок подачи воздуха. Последний может быть оборудован вентилятором.

Пиролизный котёл своими руками

В данном изделии устройство напоминает только что описанное. Но необходимо добавить несколько деталей.

Так как изготовить пиролизный котёл самостоятельно очень сложно, его обычно приобретают целиком. Описанная ниже инструкция представляет собой примерный план действий при монтаже самодельной установки.

Поначалу используют тот же цилиндр, что и в предыдущей технологии. Далее осуществляют следующие действия:

Внутрь ёмкости вваривают перегородку. Это круг из чугуна с отверстиями. В будущем он отделит верхнюю камеру для сгорания дров от отсека для пиролизного сжигания выделяющегося газа.

Далее изготавливают поршень. Эта деталь призвана продавливать твёрдое топливо во время его горения. Элемент должен быть тяжёлым, а его диаметр - чуть меньше соответствующей величины цилиндра.

Поршень продавливает топливо во время его горения

Наконец, устанавливают поршень внутрь. Далее приваривают верхнюю часть агрегата с отверстиями для штока поршня, для подсоединения к дымоходу и для загрузки дров или пеллетов.

Производят подсоединение к дымоходу.

Все котлы связывают с общей системой отопления одинаковым образом, поэтому дальнейшее описание - одно для всех приведённых инструкций.

Монтаж обвязки

Подсоединение обвязки к теплогенератору выполняется поэтапно:

Для начала монтируют подающий водопровод. Он должен соединяться с верхним выводом твердотопливного котла посредством вентиля, роль которого выполняет обычно шаровой кран.

Подающий водопровод соединяется с котлом с помощью шарового крана

В верхней точке, в начале подающего трубопровода желательно установить расширительную ёмкость литров на 10. Ведь теплоноситель при нагреве имеет свойство расширяться, а данный бак послужит своего рода стабилизатором давления в системе.

Расширительный бак служит стабилизатором давления в системе

Далее необходимо смонтировать радиаторы под окнами помещения, согласно строительным нормам, а к ним подсоединить подающую линию.

К радиаторам присоединяется подающая линия отопления

Затем монтируется обратная линия. После радиаторов, ближе к тепловому узлу, устанавливается на этой линии трехходовой клапан.

К трехходовому клапану подсоединяют трубопровод-перемычку, который соединяет напрямую подачу и «обратку». Перемычка нужна для аварийного отключения котла от системы.

На прямой вывод трехходового клапана следует прикрепить патрубок с вентилем, после которого при необходимости встраивается насос.

Далее идёт именно монтаж насоса циркуляционного. Его можно смонтировать на подающей линии, но лучше - на обратной. Ибо установка этого узла на «обратке» оправдана, так как температура теплоносителя здесь меньше, а значит условия работы прибора лучше.

Циркуляционный насос лучше монтировать на обратной линии

Наконец, завершающий элемент - шаровой кран, от которого патрубок «обратки» подходит прямо к возвратному отводу котла.

Монтаж котла производят в соответствии со строительными нормами. Здесь главное - соблюдение правил пожарной безопасности.

Расстояние от стен до котла должно быть не менее 35 см.

Место для теплогенератора выбирают в частном доме из следующих соображений:

котёл должен находиться в центре здания, в углу стен, соседствующих с другими помещениями;

агрегат располагают близко к домовому дымоходу;

место установки теплогенератора (пол и стены) покрывают металлом или другим материалом, защищающим от возгорания.

Приведённые инструкции доказывают, что сделать твёрдотопливный котёл своими руками не так уж и сложно. Главное, необходима некоторая сноровка в слесарных делах. Также нужно уметь обращаться со сварочным аппаратом. В то же время сооружённый по всем правилам твёрдотопливный котёл практически не требует ухода. Достаточно лишь раз в сезон очищать его от золы.

Твердотопливный котел – агрегат дорогостоящий, и многие домашние мастера хотят сделать его самостоятельно, сократив расходы семейного бюджета на отопление и обслуживание системы. Принципиальная схема твердотопливного котла длительного горения достаточно сложна, но при соответствующей теоретической и практической подготовке сделать этот нагревательный прибор по силам всем, причем он может по некоторым показателям превосходить промышленные образцы котлов на твердом топливе.

Типы пиролизных котлов

Первый шаг при сборке котла длительного горения своими руками – выбрать тип агрегата, который будет зависеть от подготовки мастера, использовании профессиональных и специальных приспособлений и материалов. Найти чертеж твердотопливного котла длительного горения нетрудно, и за основу можно взять такую схему:

Это самая простая, но надежно работающая схема котла, который использует эффект пиролиза. Какие конструкции нагревательных котлов пиролизного горения еще существуют, и чем они отличаются друг от друга? Основная разница – как конструктивно будет оформлено направление сгорания твердого топлива:

1. Аппарат с нижним горением – топливо нужно поджигать снизу. Это традиционная схема работы большинства пиролизных приборов. Такие агрегаты делятся на два подвида:
   • Со стандартной схемой горения, при которой уголь, торф или опилки загораются и горят в одной камере сгорания, работающей одновременно и как загрузочная (закладочная) камера, и топливник. Отработанные газы и дым выводятся через дымоход в верхнем отделении топливника;
   • Котел шахтной конструкции – шахта для закладки топлива выполняет только свои функции. Топливо загорается снизу, огонь и горячие продукты сгорания топлива движутся через теплообменник, обустроенный в соседней камере;
2. Аппараты с верхним горением топлива работают наоборот – горючий материал поджигается сверху, и идет долгий процесс горения, направленный сверху вниз под действием принудительного наддува.

По типу сгорания топлива агрегаты делятся на:

1. Котлы со стандартным типом сжигания;
2. Агрегаты с газогенераторным или пиролизным сгоранием – топливо сгорает при высоких температурах в камере и при недостатке кислорода. При этом выделяется древесный газ, называемый пиролизным, который также сгорает в процессе его вывода из котла.

Также котлы, работающие на твердом топливе, могут иметь различные схемы и конструкции теплообменников. Сам теплообменник может быть выполнен в виде змеевика, опоясывающего топливную камеру и трубы, или в виде сплошной металлической рубашки, которая закрывает топливник со всех сторон.

Котел на твердом топливе – как изготовить самостоятельно

Наиболее эффективными по КПД (≥ 90%), несложными в изготовлении и надежными в работе считаются твердотопливные газогенераторные аппараты. Работает такой нагревательный прибор на принципе «медленного» горения топлива при недостаче кислорода в топливнике. Из-за недостатка кислорода в камере образуется большой объем горючих газов, сгорание которых происходит в следующей камере. Примечательно, что горючие материалы – это дешевые и доступные дрова, торф или солома в брикетах (пеллеты), отходы маслобойни (шелуха подсолнечника), уголь, стружки или опилки, бытовые отходы.

Промышленный пиролизный котел стоит дорого (минимум 600-700$), хотя нравится многим своими характеристиками. По этой причине собрать котел верхнего горения в домашних условиях – проблема востребованная, решающая экономические семейные вопросы.

Сложности сборки не отпугивают мастеров – нужно уметь обращаться с электросваркой, читать чертежи и схемы. Нагревательное оборудование с нижней камерой сделать дороже и сложнее, поэтому для самостоятельной сборки котла рекомендуется схема с пиролизным сгоранием, камера для которого смонтирована в верхней части корпуса.

Устройство и изготовление котла с верхним горением

1. Для изготовления корпуса котла необходимо заготовить две металлические формы с разными размерами, которые соединяют сваркой друг с другом. Проще всего найти цилиндрические корпуса, например, от газовых, кислородных или других баллонов. Баллон большего размера будет служить наружным кожухом, меньший баллон – топочной камерой котла;
2. Расстояние между баллонами будет работать как рубашка – по нему будет проходить теплоноситель;
3. Баллон меньшего размера делится стальной перегородкой на два отделения – одна часть работает как топливник и воздушный распределитель, в другом отделении дожигается газ, выделяемый при реакции пиролиза;
4. Распределитель делается в виде телескопической конструкции, с одного торца которой сваркой крепится плоскость с лепестками, равномерно распределяющими сгорающие выделения;
5. С обратного торца в зону сгорания поступает воздух, чтобы поддерживать постоянное горение топлива;
6. Сгорая, объем закладки уменьшается, и распределитель передвигается ниже, перераспределяя подачу воздуха;
7. Чтобы контролировать горение, устанавливаются специальные приборы, работающие от электричества;

Для изготовления пиролизных котлов силами умельца понадобятся простые инструменты, недорогие материалы и понятные схемы:

1. Необходимо разработать свой чертеж или изготовить котел твердотопливный длительного горения своими руками чертежи для которого можно отыскать в общем доступе. В крайнем случае можно работать с общей или принципиальной схемой, на которой будут указаны основные размеры конструкции;
2. Аппарат постоянного тока для сварки металла, электроды 3 и 4 мм;
3. Болгарка и диски по металлу (шлифовальные и отрезные);
4. Металлический цилиндр (стальная труба или баллон) L = 1,3 м, Ø = 0,5 м, H = 3 мм (L – длина цилиндра, Ø – диаметр цилиндра, H – толщина стеки цилиндра);
5. Металлический цилиндр (стальная труба или баллон) L = 1,5 м, Ø = 0,45 м, H = 3 мм (L – длина цилиндра, Ø – диаметр цилиндра, H – толщина стеки цилиндра). Если нет баллонов или подходящих труб, можно изготовить корпуса из стальных листов размером 1250 х 2500 х 2,5 мм, прокатать их на заводе и сварить из них круглые корпуса;
6. Стальная труба Ø 60 мм, длина изделия – 1,2 м;
7. Два узких железных цилиндра Ø 0,5 м, шириной 25 мм. Такие элементы можно сформировать из листового железа и сварить;
8. Стальной лист для дверцы загрузочной и зольной камер;
9. Навесы, ручки для открывания дверец, воздушные задвижки;
10. Обрезки металлического уголка для ножек корпуса и для изготовления лопастей;
11. Асбестовый шнур или полотно из асбеста для теплоизоляции топочной и зольной дверцы;

Как изготовить корпус котла из труб

• Стальные трубы 0,5 и 0,45 м вкладываются друг в друга и соединяются металлическим кольцом, сделанным из пластины шириной 25 мм;
• Из листового железа вырезается заготовка Ø 0,45 м, один торец труб заваривается, чтобы получить цилиндр с тепловым контуром шириной 25 мм;
• В торце цилиндра вырезается прямоугольное отверстие размером 150-100 мм для дверцы зольной камеры. Затем люк приваривается, сама дверца крепится на петли и оснащается воздушной задвижкой;
• Выше по корпусу вырезается прямоугольник для закладки топлива. Размеры топочной дверцы рассчитываются, исходя из размеров топлива. Приваривается люк и на петли крепится дверца, которая также оснащается задвижкой. Дверцы рекомендуется варить с двойными стенками и с асбестовыми прокладками, чтобы уменьшить тепловые потери;

• Сверху в корпусе вваривается отрезок трубы для выпуска продуктов сгорания топлива;
• По размерам рубашки верху и внизу привариваются отрезки труб Ø 1 дюйм или ¾ дюйма, через которые будет подключаться отопление дома. На трубах нарезается резьба;

Осталось проверить все швы опрессовкой водой под давлением ≥ 2 кг/см 2 .

Как сделать распределитель воздуха

1. Из листового железа необходимо вырезать заготовку меньше на два-три сантиметра, чем, Ø внутр котла. По центру этой заготовки нужно вырезать сваркой отверстие Ø 60 мм (такое же, как диаметр трубы распределителя);
2. После изготовления распределителя для котлов нужно его закрепить. Для этого вырезается стальной круг Ø 500 мм, и по центру прорезается отверстие Ø 60 мм. Распределитель устанавливается в агрегат, верхнюю часть распределителя нужно продеть в это отверстие, после чего крышку котла можно герметично приварить. Для подъема и опускания распределителя к петле крепится стальной трос;
3. Снизу на круг привариваются отрезки уголка или швеллера, которые будут выполнять роль лопастей. Их можно изогнуть, как на фото, но можно оставить прямыми;
4. На противоположном конце сваркой крепится железная петля для подъема распределителя, устанавливается заслонка, которая предназначена для регулирования воздушной струи в зоне сгорания топлива.

Пиролизные котлы длительного горения своими руками чертежи которых в большом разнообразии можно найти в общем доступе, могут быть с нижней камерой, но такие конструкции намного сложнее изготовить своими руками. Такие агрегаты конструктивно выполняются с дымососом или с принудительным наддувом.

В таком исполнении воздух в камеру, предназначенную для догорания топлива, вдувается принудительно. Такой наддув создает высокое давление, благодаря которому происходит практически полное догорание. Вентилятор может крепиться или сразу на дверце топливника, или сбоку, с присоединением к камере металлическим рукавом.

Преимущества котлов с нижним горением топлива:

1. Вентилятор наддува может быть абсолютно любым;
2. Возможно совмещение топочной камеры с камерой догорания, так как осуществлением наддува обеспечивается необходимый объем воздуха, и регулировать его можно мощностью вентилятора.

Но это преимущество имеет и негативные стороны:

1. Из-за высокой скорости воздушной струи не весь воздух направляется в центр очага горения, и топливо будет сгорать не полностью;
2. Также из-за высокой скорости воздуха небольшой процент пиролизных газов не сгорает, попадая в дымоход в первоначальном виде, поэтому КПД более 80-90% получить с такой организацией процесса сгорания невозможно.
3. При слишком сильном наддуве котел может просто взорваться, поэтому необходимо тщательно рассчитывать скорость наддува и величину создаваемого давления.

Котлы на твердом топливе достаточно популярны в нашей стране благодаря простоте и надежности конструкции, возможности применять различные виды топлива и относительно недорогой стоимости по сравнению с другими типами котлов. Однако цена промышленно выпускаемых моделей достаточно высока, поэтому многие владельцы частных домов стремятся сделать ТТ котлы своими руками, экономя средства на покупке готового устройства.

В этой статье:

Важная информация

Совершенные промышленные модели, несмотря на их высокую стоимость, позволяют получать значительную экономию в ходе их длительной эксплуатации за счет меньшего расхода топлива и необходимости частого обслуживания.

Изготовить в домашних условиях высокотехнологичное отопительное устройство, обладающее всеми качествами промышленных аналогов, практически нереально. В связи с этим большинство самодельных котлов отличаются достаточно простой конструкцией из дешевых материалов. Они, как правило, обладают небольшим КПД, требуют частого обслуживания (чистки от золы и сажи) и постоянного присмотра за ними во время работы.

Принимая решение о самостоятельном изготовлении твердотопливного котла нужно реально оценить свои технические навыки и умения, доступность необходимых материалов и инструментов, а также примерные расходы на их приобретение.

В ходе проведения работ (особенно при использовании сварки) следует тщательно выполнять все меры противопожарной безопасности.

Необходимые инструменты и материалы

Для фундамента и/или корпуса котла подойдет огнеупорный печной кирпич

В зависимости от конструкции котла вам могут понадобиться:

• пластины из жаропрочной стали толщиной 4-5 мм для топочной камеры;
• листовая сталь толщиной 2-3 мм для корпуса котла;
• стальные трубы различного диаметра и сечения для теплообменника (можно заменить подходящей по объему емкостью из оцинкованной стали или нержавейки);
• отрезки металлической трубы для дымохода;
• чугунная колосниковая решетка и варочная плита;
• дверки для зольника и топочной камеры;
• печная заслонка;
• обычный печной и специальный огнеупорный кирпич;
• раствор для кладки кирпича и обустройства фундамента.

Список инструментов:

1. сварочный аппарат с запасом электродов;
2. газовый резак;
3. приспособление для гибки труб;
4. болгарка с запасными отрезными и шлифовальными дисками;
5. измерительный инструмент (рулетка, уровень).

Особенности конструкции самодельных ТТ котлов

По своей конструкции они могут быть в виде:

1. отдельных теплообменников, встроенных в другие отопительные устройства;
2. стационарных устройств с корпусом из кирпичной кладки;
3. металлических устройств различной конструкции.

Встроенный в печь теплообменник

1. Отдельный теплообменник можно вмонтировать в уже имеющуюся или строящуюся печь (камин) внутри топочной камеры либо в дымоходном канале.

Такое устройство годится для небольших систем с несколькими радиаторами отопления, когда основное отопительное оборудование не может обогреть изолированные от него помещения.

2. Кирпичный стационарный котел по конструкции и применяемой технологии представляют собой обогревательную печь со встроенным в топочную камеру теплообменником (змеевиком).

3. Передвижной металлический котел строится из листовой стали и труб различного диаметра / толщины с помощью газо- или электросварки.

Основные элементы котла

Основными элементами любого самодельного котла на твердом топливе являются:

• теплообменник (ТО) для нагрева теплонесущей жидкости (он подключается к трубопроводам системы отопления);
• топочная камера с зольником, где происходит сжигание твердого топлива;
• внешний корпус, конструктивно объединяющий в себе все элементы устройства.

Внешний корпус

Может быть выполнен из кирпича (для стационарных устройств) или сварен из стальных листов.

В кирпичном котле его корпус из кирпича одновременно выполняет функцию топочной камерой.

При использовании для топки твердого топлива с высокой температурой сгорания (уголь, кокс и пр.) внутреннюю поверхность топочной камеры желательно обкладывать специальными тугоплавкими материалами, например, шамотным кирпичом.

Топочная камера

Сваривается из толстых пластин жаропрочной стали или выкладывается из огнеупорного шамотного кирпича. На дне камеры с зольником устанавливается чугунная колосниковая решетка для доступа воздуха и удаления золы.

Теплообменник (ТО)

По материалу изготовления может быть из чугуна или стали.

По сравнению со стальными изделиями чугунные ТО отличаются большой теплоемкостью, антикоррозийной устойчивостью и долговечностью в использовании. Но они не устойчивы к резкому перепаду температур, более дорогостоящи и сложнее в производстве.

По своей конструкции ТО могут быть в виде:

• трубчатых коллекторов или змеевиков различной формы из стальных труб, которые вставляются внутрь топочной камеры или в дымоходный канал на выходе из топки;
• накопительных емкостей (), расположенных над топочной камерой котла;
• водяной рубашки между стенками топочной камеры и наружным корпусом котла.

Теплообменник можно полностью сделать своими руками, подобрать из подручных деталей или приобрести готовый в магазине.

Наглядным примером является использование в качестве ТО старого чугунного радиатора, который размещается на выходе из топочной камеры в дымоходном канале и подключается к трубопроводам системы отопления.

Самодельные ТО

Их обычно делают в виде коллекторов из отрезков стальных труб при помощи сварки. Или в виде змеевиков, согнутых из цельной стальной трубы при помощи трубогибного приспособления.

Пример самодельного теплообменника, сваренного из отрезков стальных труб различного сечения:


Пример ТО, выполненного из цельной стальной трубы при помощи трубогиба:

Диаметр труб зависит от необходимой мощности котла и вида системы отопления, к которому он подключается. Для систем с естественным (конвекционным) способом циркуляции теплонесущей жидкости диаметр ТО должен быть не менее 32 мм .

Какое сырье и оборудование необходимо для изготовления как для домашней котельной, так и на продажу.Классификация двухконтурных твердотопливных котлов длительного горения, особенности конструкции, принцип работы

Инструкция для кирпичного котла

Кирпичный котел считается наиболее простым и достаточно эффективным обогревательным устройством, применяемым для систем отопления частного дома.

Его основными преимуществами являются:

• простота и надежность конструктивной схемы;
• технологичность в изготовлении (требуется минимум сварных работ – только для изготовления теплообменника, а при покупке готового сварка практически не нужна);
• многофункциональность (помимо нагрева теплоносителя котел сам по себе является обогревательным устройством для помещений и дополнительно может применяться при приготовлении пищи на варочной плите).

Основной недостаток:

• невозможность перемещения в другое место без полного демонтажа.

Кирпичный твердотопливный котел устанавливается стационарно на кухне или в другом помещении , если вы не планируете использовать его для приготовления пищи.

Чертеж самодельного кирпичного котла

Последовательность действий :

Инструкции для металлических котлов

Эти передвижные модели выполняются в металлическом корпусе, что потребует от вас:

• достаточно большого количества материала в виде стальных листов и труб (в том числе жаропрочных);
• проведение значительного объема сварочных работ.

Видео по самостоятельному изготовлению шахтного твердотопливного котла:

Для упрощения работы в качестве корпуса для них часто используют обычные 200-литровые железные бочки и/или отрезки стальных труб большого диаметра.

Приведем конструктивные чертежи ТТ котлов и последовательность действий при использовании железной бочки с ее горизонтальным или вертикальным расположением.

Горизонтальная модели из бочки

Такое устройство выполняется по принципу «труба в трубе». Теплообменник размещается в виде промежутка между внешней и внутренней трубой (водяной рубашкой), в котором находится теплоноситель.

Рабочая жидкость подогревается за счет сгорания топлива в топочной камере, роль которой выполняет пространство внутренней трубы.

Чертеж горизонтальной модели из бочки

Последовательность действий :

Преимущество горизонтального отопительного ТТ котла: большой объем топочной камеры, позволяющий укладывать в топку достаточно длинные поленья, что увеличивает время их горения и периодичность закладки очередной партии топлива. Такие модели относятся к котлам длительного горения.

Вертикальная модель из бочки

Эта модель отличается более простой технологией изготовления и работает по принципу самовара, нагревая теплоноситель в баке с внутренней дымоходной трубой.

Чертеж вертикальной модели из бочки

Последовательность действий :

Вместо одной дымоходной трубы, проходящей через нагревательный бак, можно установить несколько дымогарных труб с общим выходом в наружный дымоход.

Это позволяет увеличить площадь нагреваемой поверхности в баке с теплоносителем и повышает эффективность работы котла на твердом топливе.

Стремясь сэкономить на отоплении, многие домашние «мастера-самоделкины» изготовляют различные приспособления. Котел своими руками, который часто можно увидеть в частном доме – одно из таких полезных устройств.

Существуют различные его разновидности. Если есть навыки работы со сварочным аппаратом и металлом, то значительно можно сэкономить на обустройстве отопления.

Разновидности

Перед непосредственным изготовлением котла для отопления в дом необходимо определиться с его конфигурацией и видом. По типу подогрева теплоносителя котлы бывают:

• Газовые;
• Дровяные;
• Угольные;
• Электрические;
• Пиролизные;
• Масляные;
• Пеллетные

Что касается конфигурации – то она может быть любой:

• Округлой;
• Прямоугольной;
• Трапецевидной;
• Конусной

Как правильно изготовить котел

В процессе проектирования нужно учесть некоторые особенности конструкции, принцип ее работы. В частности, нужно определиться с назначением котла, какого типа он будет. Проще всего изготовить твердотопливный котел своими руками.

Намного сложнее, почти невозможно – газовый, так как к нему предъявляются повышенные требования в плане безопасности. Нужно получить разрешение на его использование, проверку. И – если все характеристики устройства не соответствуют требуемым, то соответствующие инстанции просто запретят такой котел к эксплуатации.

На эффективность работы котла влияет как конструкция (емкость теплоносителя), так и скорость сгорания топлива, постоянный приток свежего воздуха (кислорода). Следует учесть, что топливо сгорает полностью и возможен отток газа, несущего немало тепла, который нужно предотвратить.

Некоторые особенности

Конфигурация котла, его характеристики, чертежи будут зависеть от многих факторов:

• Материала. Подойдет обычная сталь (лист), но лучше всего – жароустойчивая нержавейка или чугун.
• Возможности хорошей обработки стали, надежного соединения деталей конструкции. Обычно для этого используют в основном болгарку, газовый резак и электросварку.
• Вида, характеристик топлива (жидкое или твердое). Сталь должна выдерживать высокие температуры, не деформироваться, не плавиться под их воздействием. Выдерживать внутреннее давление паров и газов без разрывов и трещин.
• Правильного расчета способа циркуляции теплоносителя. Будет ли она естественной (за счет правильной манипуляции диаметрами труб, их наклоном, высоты бака и прочего) или принудительной (с использованием в схеме насоса).
• Учета давления паров, использования клапанов для сброски излишек газов, конденсата (монтаж обратки).

Важно в процессе проектирования котла, включения его в цепь отопления тщательно все продумать. Что и как будет работать после сборки.

Сделать отопительный котел своими руками не так уж сложно. Все проблемы обычно начинаются потом, когда что-то не учтено или коряво сделано.

Дровяной водяной котел пошагово

Для его изготовления нам понадобится:

• Защитные перчатки;
• Спецодежда;
• Сварочная маска;
• Электроды;
• Сварочный аппарат;
• Дрель;
• Сверла по металлу;
• Рулетка;
• Материал для изготовления котла (2 бочки или — металлический лист (толщина – не менее 5 мм), дверцы, заслонки, решетка, уголки)

Единственный существенный недостаток дровяного котла – низкий КПД. Но простота изготовления и обслуживания – существенные его достоинства, делающий его наиболее популярным.

Инструкция по изготовлению

Когда есть всё необходимое (материал и инструмент), остается лишь собрать котел в такой последовательности:

• Берем 2 бочки с разным диаметром, толщиной стенок не менее 4 мм;
• Болгаркой вырезаем отверстия под зольник и водяной контейнер;
• Устанавливаем один цилиндр меньшего диаметра во внутрь другого;
• Привариваем крышку над ними, зольник, топку;
• Закрываем дверцу;
• Привариваем водопроводные трубы, патрубок для обратного клапана (сброса давления);
• Внутри печи монтируем решетку;
• Делаем отверстие под дымоход;
• Устанавливаем трубу;
• Проверяем герметичность.

Когда в котле отсутствуют течи, он подсоединяется к системе отопления и водопроводной сети.

Если в качестве теплоносителя будет отработанное масло или антифриз, то заливаться они будут вручную. Подключения к водопроводу, приваривания патрубков для этого не нужно.

После установки котла своими руками в систему отопления нужно проверить корректность его работы. Правильно собранное устройство будет нагревать теплоноситель (воду или масло) в процессе сжигания топлива. Если он плохо это делает, то следует проверить наличие воздушных пробок в сети отопления, понизить давления паров за счет их сброса.

В любом случае нужно понимать принцип работы такого рода котла, чтобы не было эксцессов и проблем в процессе его эксплуатации.

Фото котлов своими руками