Как сделать твердотопливный котел своими руками

Очень часто, сталкиваясь со сложными задачами, мы начинаем понимать, что их решение находится на поверхности. Вот так и с отоплением. Казалось бы, что может быть проще, используя газовый или электрический котел. Но практика показывает, не везде зимой давление газа стабильно, а электричество подается с завидным непостоянством. Поэтому проблема остается. Что делать? Остается альтернативный вариант – установить отопительный агрегат, работающий на дровах или угле. Тем более, твердотопливный котел своими руками сделать не так уж и сложно. И это еще один плюс в сторону альтернативного способа отапливать жилые помещения.

Принцип работы

Физическая составляющая процесса работы самодельных котлов на твердом топливе очень проста.

• Производится загрузка топлива в топку, где оно поджигается.
• Угарные газы, полученные при сгорании твердого топлива, и горячий воздух поднимаются вверх и выходят через дымоход на улицу.
• При движении вверх они проходят через специальную камеру, где располагается теплообменник. Через него происходит нагрев теплоносителя, поступающего в систему отопления дома.

Как видите, все довольно-таки просто. Хотя надо отметить, что этот принцип работы самодельных котлов на дровах, торфе, опилках и угле полностью соответствует и другим типам отопительных приборов, работающих на других видах топлива. Соответственно и конструкция их мало чем отличаются друг от друга. Конечно, есть определенные конструктивные нюансы. К примеру, твердотопливные котлы – это агрегаты с низким коэффициентом полезного действия. «Едят» они топливо в больших количествах, выделяя при этом огромное количество тепловой энергии, большая часть которой, к сожалению, вылетает в трубу. Поэтому сегодня, говоря о самодельных котлах отопления на дровах, необходимо говорить о современных моделях с более высоким КПД. Их и будем разбирать в этой статье.

Но перед тем как перейти к основному сборочному процессу, хотелось бы несколько слов сказать об условиях реализации данного проекта.

1. Надежность конструкции котла будет зависеть от того, как вы владеете используемым в этом деле инструментом. Основной из них – это сварочный аппарат. Если ваши навыки не позволяют добиться максимального результат, то лучше от эксперимента отказаться и передать сборку агрегата специалисту, то есть высококвалифицированному сварщику.
2. Говоря об эксперименте, а сборка котла на дровах своими руками – это большой эксперимент, надо отдать должное, что вы можете применить все свои инженерные знания и опыт. И в случае удачно проведенного процесса гордиться им. Но не забываем, что самодельный котел потребует доработки в процессе его эксплуатации. Некоторые незначительные неточности и ошибки дадут о себе знать обязательно. Так что к ним надо просто быть готовым.
3. Для изготовления твердотопливного котла используются металлические листы или труба толщиною не меньше 5 мм. Это же относится к трубным элементам теплообменника.
4. Установка настроечных приборов. Немаловажный момент в деле изготовления самодельного котла. Что именно надо установить: термометры на входе и выходе теплоносителя, регулятор мощности циркуляционного насоса, датчик тяги.
5. Кстати, о циркуляционном насосе. Не все потребители устанавливают это оборудование, которое привязывает систему отопления дома к электроэнергии. Но, как показывает практика, именно этот агрегат дает возможность увеличить КПД котла, равномерно распределяя теплоноситель по всей отопительной системе, и внутри теплообменника в том числе.

Варианты конструкции твердотопливных котлов

Самый простой вариант твердотопливного котла – это буржуйка с водяным контуром внутри. Это на самом деле самое простое устройство, не требующее больших знаний и умения изготовления. Но так как мы говорим о современных моделях, то буржуйку рассматривать здесь не будем. К тому же ее конструкция сегодня хоть и используется для обогрева небольших помещений, чаще всего модели с водяным контуром подключаются к системе теплых полов.

Процесс изготовления

Итак, рассмотрим схему изготовления твердотопливного котла своими руками. Начнем с корпуса и камеры сгорания оборудования.

Внимание! Так как топка подвергается серьезному нагреванию, обычно температура внутри нее не снижается ниже +1000°С, то изготавливают камеру сгорания из жаропрочных стальных листов. Если их вы не приобрели, тогда можно использовать обычную сталь, только стенки изготавливают из сдвоенных металлических листов.

Размеры котла и топки выполняются строго по чертежам твердотопливных котлов, изготавливаемых своими руками. Чертежи вы можете найти в свободном доступе на просторах Интернета. Хотелось бы обратить ваше внимание, что в конструкции этого типа отопительных агрегатов лучше всего устанавливать ребра жесткости, которые помогут стенкам не коробиться под действием высоких температур. В качестве ребер жесткости можно использовать стальные уголки.

Теперь, что касается современного подхода к решению повышения КПД. В настоящее время разработаны достаточно уникальные конструкции твердотопливных котлов, в которых используется процесс пиролиза. Что это такое? Известно, что топочные газы, которые покидают котел через дымоход, обладают значительной тепловой энергией. Здесь важно собрать топочные газы, обогатить их кислородом и поджечь. При сгорании выделяется тепло, которое можно пустить на нагрев теплоносителя.

Как этого добиться? Для этого в корпусе твердотопливного котла необходимо установить еще одну камеру сгорания, в которой и будет происходить сжигание топочных газов. Так как котел изготавливается своими руками, то оптимальный вариант, если вторая топка будет располагаться над первой. В конструкции будут учитываться чисто физические законы. Поэтому две топки друг от друга отделяются горизонтальной перегородкой, с одного края которой будет оставлен зазор. Через него топочные газы будут переходить из одной камеры в другую.

Сегодня во многие конструкции твердотопливных котлов устанавливают аккумулирующие водяные баки. Их монтирует поверх котла, вода нагревается за счет теплоотдачи корпуса агрегата и дымохода. По сути, это обычный аккумулятор, который начинают работать при потухшей топке. Это временный запас горячей воды, которая поступает в систему отопления дома.

Изготовление теплообменника

Оптимальный вариант конструкции – это трубная система, соединенная в один неразрывный контур. Говорить о форме и размерах теплообменника можно лишь с позиции формы топки и мощности самого отопительного прибора. К примеру, если вы хотите, чтобы количество нагреваемого теплоносителя было большим, то рекомендуем изготавливать П-образный теплообменник только горизонтального типа. Он будет огибать топку с трех сторон кроме стенки, где находится дверца для закладки твердого топлива.

Но и это еще не все, что касается эффективности работы теплообменного устройства. Большое значение будет иметь количество используемых труб и их диаметр. Если ваш котел будет устанавливать в отопительную систему с естественной циркуляцией теплоносителя, тогда минимальный диаметр используемых труб будет равен 40 мм. Конечно, это, наверняка, снизит количество трубных контуров, но эффективность работы отопления будет достаточно высокой.

В отоплении с принудительной циркуляцией диаметр используемых труб может быть меньше, но 25 мм – минимальный размер. Теперь к вопросу, что сложнее сделать, первый вариант или второй? Второй будет сложнее, потому что большое количество труб требует большого количества стыков. А это не только увеличение объема проводимых работ, но и повышение риска образования трещин в местах стыковки.

Сборка котла

Итак, все основные элементы готовы, можно переходить к сборке агрегата. Отметим, что металлические отопительные приборы являются достаточно большими и имеют приличный вес. Так что специалисты советуют сборку прибора проводить по месту его установки.

• В первую очередь под котел необходимо залить прочный фундамент. Хорошо, если его поверхность будет облицована огнеупорным кирпичом.
• Устанавливается корпус.
• Затем монтируется теплообменная трубная конструкция. Ее просто приваривают изнутри к стенкам камеры сгорания, а патрубки выводят за пределы отопительного прибора.
• Затем укладывается колосниковая решетка на заранее приваренные металлические направляющие.
• Навешиваются дверцы.
• Привариваются снаружи ребра жесткости.
• В самый последний момент устанавливается верхняя плита с отверстием под дымоход. К отверстию заранее приваривается патрубок, который по размерам диаметра будет чуть меньше диаметра дымохода.
• На верхнюю плиту устанавливается аккумулирующая емкость.

Вот так можно ответить на волнующих многих вопрос: как сделать котел на дровах своими руками? Процесс не самый простой.

Мы разобрали всего лишь одну конструкцию котлов, работающих на твердом топливе. На деле их очень много. Сегодня большой популярностью пользуются самодельные твердотопливные котлы длительного горения. О них мы уже писали на нашем сайте.