Самодельные отопительные котлы для дома с водяным отоплением. Как и из чего делаются самоделки для отопления дома

Без отопления дом не дом. На даче или в гараже тоже иногда без него не обойтись. Но что делать, если централизованного отопления нет и не предвидится даже в далекой перспективе? Стоит подумать об установке системы водяного отопления.

Самодельный котел водяного отопления

Когда не хватает денег на покупку заводского котла, на помощь приходят смекалка и опыт поколений мастеров, создававших нагреватели воды своими руками. Самодельный котел для водяного отопления не представляет особой сложности. Надо знать устройство, принцип функционирования котла и четко следовать рекомендациям.

Сравнительный анализ отопительных устройств: котел или печь

Основные определения

Печь

Отопительный агрегат, работа которого основана на сжигании твердого топлива, в результате чего происходит выделение тепловой энергии с последующей передачей его в атмосферу помещения, называется печью. Устройство современных печей позволяет достичь максимально возможной эффективности для устройств подобного рода. Их КПД может составлять до 90%, что в определенной степени зависит от умений истопника.

Принято считать, что мощность печи достаточна только для домов с небольшой площадью, не более 70 кв. м. Усовершенствованные их конструкции, относящиеся к системам Булерьян и Кузнецова, могут отопить большие площади, размер которых составляет более 150 кв.м. Несмотря на простоту конструкции Булерьяна, он обладает значительной мощностью и привлекательным внешним видом. Булерьян представляет собой буржуйку, имеющую определенные конструктивные особенности в виде наличия труб, вмонтированных в металлический корпус. За счет перемещения воздуха по этим трубам при помощи конвекции нагревается помещение.

Печь Кузнецова характеризует применение специфического механизма движения дымовых газов за счет собственной массы. В этом устройстве создается повышенное давление и присутствует турбулентность, что позволяет повысить передачу тепла его стенками. Это повышает КПД и снижает расход энергоносителя. Конструкция гармонично вписывается в интерьер помещения.

Котел

Основным отличием котлов от печей является способ передачи тепла. В этом случае происходит нагрев теплоносителя, который в свою очередь передает тепловую энергию отапливаемым помещениям. Таким образом, теплогенератор непосредственного участия в обогреве помещений не принимает. Котел, работающий на твердом топливе, имеет техническую возможность осуществлять отопление значительных площадей. В качестве теплоносителя, в большинстве случаев, используется вода, возможно применение антифриза или масла, что менее распространено. В домах с большим числом комнат и большой этажности использование котлов предпочтительнее. Иногда использование котлов является единственно возможным способом организации отопления частного домостроения.

Монтаж отопительных устройств

Печь

Кладка печи возможна в процессе возведения дома, но очень проблематично ее сооружение в уже готовом здании. Исключением являются металлические конструкции печей. Процесс их установки связан с необходимостью создания дымохода. Кладка традиционной кирпичной печи требует творческого подхода с отступлением от типовых проектов. Также возникает необходимость в адаптации конструкции устройства, выполняемой по системе Кузнецова. Планировка должна быть произведена таким образом, чтобы помещения имели сопряжение с печью. Также при сооружении печи необходимо предусмотреть фундамент и проход для дымохода.

Котел

Конструкция котлов не имеет особых требований к планировке дома, что подразумевает возможность их монтажа в доме, который уже введен в эксплуатацию. В случае, если твердотопливный котел используется как альтернатива газовому, то имеется возможность их подключения в одну общую систему. Для перехода с одного вида топлива на другое достаточно осуществить переключение подачи теплоносителя.

Установка котельного оборудования подразумевает организацию для него отдельного помещения. Котел должен быть оборудован дымоходом, а помещение – системой вентиляции.

Таким образом, организация печного отопления сопряжено с определенными сложностями, в число которых входит дефицит квалифицированных специалистов-печников.

Эксплуатация отопительных агрегатов

Тепло в доме – важная задача
Любая конструкция устройства, работающего на твердом топливе, требует ухода в процессе эксплуатации и периодической загрузки энергоносителя. Подача топлива может быть реализована в автоматическом режиме при использовании пеллетных котлов, что в любом случае требует технического обслуживания.

Независимость от других источников энергии имеет свою цену, которая выражается в необходимости участия человека в процессе эксплуатации котельного оборудования. Закладка топлива должна осуществляться несколько раз в день, в зависимости от конструктивных особенностей отопительного прибора и отапливаемых площадей. Печи классической конструкции нуждаются в большем количестве топлива по сравнению с котлами. Кроме того, твердотопливные котлы имеют более продолжительный интервал между загрузками.

Такая работа этих устройств обеспечивается увеличенным размером топки и более полным сжиганием топлива с применением оригинальных технических решений. Снижение числа закладок с интервала 2-3 часов до 2-3 раз в сутки является приемлемым показателем.

Современное котельное оборудование имеет в своем составе автоматику, что значительно упрощает его эксплуатацию. При этом теряется элемент энергонезависимости, так как автоматическое управление работой котла требует наличия электроэнергии.

Котлы на твердом топливе имеют определенную специфику, касающуюся использования различных видов топлива. Нежелательно загружать в дровяной котел уголь и наоборот. Универсальные котлы имеют стоимость, по сравнению со специализированными устройствами, на 30-50% выше.

При отоплении дровами печи и котлы потребляют его примерно в равных количествах. Более экономична печь Кузнецова.

При сравнении котлов и печей, последние не являются явными лидерами по эксплуатационным характеристикам. Стоимость отопительных котлов, простота монтажа, возможность обогрева большей площади, а также более комфортный процесс обслуживания и значительная долговечность говорят в пользу использования их для отопления частных домов.

Требуемые материалы

Конструкцию реализуют двумя путями:

  • Разместить емкость с водой над топкой (в рубашке между стенками котла).
  • Пустить воду через змеевик, который проложен в камере сгорания на выходе продуктов горения из топки.

Первый – это классический вариант, позаимствованный из русской бани. Второй способ подходит для проточного котла с более высоким КПД. Детальную схему находят в интернете или заимствуют у знакомых, уже реализовавших данную идею.

Для котла понадобится металл толщиной не менее 5 мм. Топку лучше делать из чугуна, но его литьем сегодня мало кто занимается. Поэтому, ее изготавливают из жаропрочной стали легированной. Если использовать обычную сталь, то она может быстро деформироваться и даже прогореть. Чтобы укрепить стенки, их обкладывают огнеупорным кирпичом, что не всегда практично.

Для водяной рубашки подойдет металл обычного качества (например СТ20) толщиной 3 мм. Для труб, по которым проходят газы (их называют дымогарными), оптимальный диаметр – 50-75 мм. Материал лучше брать такой же. Конструкция рубашки выполняется жесткой, чтобы обеспечивать принудительную циркуляцию воды, когда нет электричества. Для этого наружные стенки топки укрепляют ребрами из металлопрофиля, к которым приварится внешний корпус. Шаг установки рекомендуется делать не менее 15 см.

Дверцы рекомендуется делать двухслойными с прокладкой теплоизолятора – асбеста, волокон базальта или их сочетаний. Их герметизируют шнуром из асбеста. Петли ставят регулируемые. Ручки покрывают эбонитом или текстолитом.

Диаметр выходного патрубка не менее 15 см, а длина трубы дымоудаления составляет 5-6 метров. Так обеспечивается естественная тяга. На выходе воды ставят обратный канал с трехходовым термодатчиком, настроенным на +55 градусов. Если вода не нагрелась до этой температуры, она пойдет по малому кругу. Как только температура достигнет +60 градусов, начнется забор воды из системы.

Насос нагнетания допускает использование труб с меньшим диаметром. Кроме того, бак с водой не требуется поднимать слишком высоко.

Если в систему включен насос, вода закипит при пропадании электричества.

Чтобы такого не произошло, требуется установка предохранительного клапана в водяную рубашку. Еще лучше установить источник бесперебойного питания или генератор. Не позволит котлу закипеть и теплоаккумулирующая емкость. Кроме того, она обогреет дом после полного сгорания топлива.

Манометры и термометры должны в обязательном порядке включаться в схему работы котла. Трубки для подачи воды и собственно теплообменника рекомендуется выбирать диаметром дюйм – дюйм с четвертью. Желательно, чтобы они были оцинкованные. Места резьбового соединения герметизируют льном и суриком.

Выбираем котел

Традиционный котел

Пиролизный котел

Стоимость пиролизного котла существенно выше, чем у классической конструкции. Это обусловлено наличием дополнительной камеры, необходимой для реализации процесса дожигания топлива при его тлении. КПД таких агрегатов может достигать 85%, а периодичность загрузки составляет около 8 часов. Такие показатели являются явными преимуществами пиролизных котлов.

При эксплуатации этих аппаратов важно, чтобы влажность дров не превышала 25%. В противном случае котел теряет все свои преимущества при более высокой стоимости оборудования.

Котел длительного горения

Характерной особенностью котлов, имеющих длительный период горения, является направление горения топлива. Оно может происходить как снизу вверх, так и в противоположном направлении. Горение может происходить на протяжении 12 часов при использовании дров, и до двух суток – на угле. Это обстоятельство значительно упрощает эксплуатацию устройства. Эффективность его достаточно высокая, КПД находится на уровне 75%.

Достичь столь продолжительного времени горения стало возможно за счет увеличения размера топки и организованной специальным образом подаче воздуха в ее пространство. Достоинство этого котла является одновременно его недостатком, так как нет возможности загружать топливо по ходу процесса горения до полного прогорания предыдущей закладки.

Пеллетные котлы

По стоимости эти отопительные устройства наиболее дорогостоящие. При этом уровень автоматизации максимален для подобных агрегатов. Обслуживание оборудования не требует постоянного контроля со стороны человека. Важно, чтобы в бункере было достаточное количество пеллет, тогда в течение периода от одних до шести суток горение будет осуществляться в автоматическом режиме. Преимуществом пеллетного котла является экономичность и высокий КПД, находящийся на уровне 80-85%.

Инструменты для работы

  • Сварочный аппарат инверторного типа, способный выдавать сварочный ток силой 220 и 250 А. Работают с электродами диаметром 5-6 мм. Электроды подбираются по толщине свариваемых конструкций.
  • Машина углошлифовальная с кругом диаметром 230 мм, в просторечии именуемая болгаркой. МШУ предназначена для шлифовки швов и резки тонкостенных элементов.
  • Дрель электрическая с набором сверл по металлу.
  • Газовый резак или плазморез для проделки отверстий в толстостенных элементах. Болгаркой прорезать проемы будет очень затруднительно. Если нет возможности достать резаки, можно заказать устройство проемов на базе, при покупке металла. Наличие точных размеров обязательно.
  • Обычный набор слесарных инструментов и приспособлений.

Работая со сваркой, не забываем соблюдать правила по технике безопасности при работе с электричеством.

Обвязка котла

  • обеспечение циркуляции теплоносителя и равномерного распределения тепла в помещениях;
  • безопасность и бесперебойность функционирования;
  • отсутствие воздуха в системе;
  • создание условий для организации нескольких контуров.

Монтаж системы отопления в частном дома: особенности

В первую очередь, перед началом каких-либо работ, следует определиться с видом отопительной системы. Самым оптимальным вариантов принято считать тот обогрев, энергоноситель для которого является наиболее распространенным в регионе и экономичным.

Монтаж радиаторов и подвод к ним трубопроводов в доме

Следующим этапом монтажа обогрева в доме можно назвать составление проектной документации. Следует отметить, что обращаться нужно только в соответствующие проектные бюро, где специалисты грамотно и с учетом всех требований стандартов выполнят соответствующие расчеты, составят документы в полном соответствии с нормами. Только после этого можно приступать к выбору и приобретению материалов, а также всего оборудования.

Первым делом в частном доме устанавливается котел отопления. Для любых котлов (кроме электрического) нужно обязательно предусмотреть отведение отдельной комнаты – котельной, со свободным доступом к агрегату, качественной вентиляционной системой и стенами, выполненными из материалов, стойких к воздействию пламени и высоких температур.

Весь последующий монтаж системы отопления для коттеджа сводится к установке циркуляционного насоса, коллектора (если требуется), трубопроводов и радиаторов. Обязательно вместе с радиаторами устанавливается и вся запорная и регулирующая аппаратура, термодатчики и прочие элементы, позволяющие создавать оптимальные условия для проживания.

Распределительный шкаф с трубами

После полного монтажа всех элементов отопительной системы производится заключительный этап – опрессовка. Только по выполнению всех работ можно запускать систему и налаживать ее нормальную работу.

Схемы циркуляции теплоносителя

Обвязка котла может быть выполнена с применением различных систем. Одна из них предусматривает применение гравитационного контура и применяется для организации отопления в небольших домах. Перемещение теплоносителя по трубам происходит естественным путем. В этом случае котел располагается в точке, которая находится ниже радиаторов. Для предупреждения гидроударов используется расширительный бачок. С целью стабилизации давления в системе может быть использован насос.

Другой вариант обвязки котла своими руками использует естественную циркуляцию жидкости в отопительной системе. Основным условием реализации этой схемы является подмешивание в обратной линии теплоноситель из контура, служащего для подачи. Это возможно при установке трехходового вентиля.

Изготовление корпуса

Итак, в первую очередь подготавливаются детали будущего агрегата. Из трубы 425 мм будет изготавливаться корпус отопительного прибора. Для небольшого отопительного котла высота в 1,0-1,2 м с учетом небольшого диаметра – это оптимальный вариант.

Режем трубу по этим размерам с помощью газового резака. Края обрабатываем болгаркой.

Теперь необходимо в корпусе вырезать два отверстия: под топку и для поддувала. Они должны быть прямоугольными. Для топки подойдет размер 20х10 см, для поддувала 20х3 см. Они располагаются один над другим, топочное отверстие выше.

Расстояние от края трубы до поддувала в пределах 5-7 см. Между отверстиями расстояние – 5 см. Края отверстия обрабатываются болгаркой. Вырезанный кусок стенки трубы для топки будет использован в качестве дверцы. Его края также зачищаются.

С помощью резака вырезаются еще два отверстия под патрубки подачи и обратки диаметром 25 мм. Отверстия располагаются друг напротив друга. При этом отверстие обратки вырезают сбоку котла над топкой: от топочного отверстия на расстоянии 15 см.

На расстоянии 5 см только от верхнего края корпуса вырезается отверстие для подачи теплоносителя. Тут же к этим отверстиям можно приварить два сгона.

Из металлического листа вырезаются три блина: два диаметром 425 мм, один диаметром 412 мм. Последний будет установлен внутрь корпуса, а так как толщина стенки трубы составляет 6 мм, то на диаметр выпадает 12 мм, плюс 1 мм на свободное вхождение.

В одном из блинов диаметром 425 мм и в круге 412 мм по центру вырезается отверстие диаметром чуть больше 100 мм. Готовится дымоход из трубы 100 мм. Для этого режется отрезок 120-130 мм. Из трубы 25 мм нарезаются кусочки длиною по 50 мм для ножек котла. Из арматуры делается решетка для зольника, за основу берется размер внутреннего диаметра корпуса.

Другие варианты

Твердотопливный котел для отопления дома может быть изготовлен в виде куба из металлического листа толщиною 4 мм. Это более сложная конструкция, в которой придется собирать отдельную топочную камеру. Получится, что в корпус котла устанавливается камера сгорания. А между стенками двух конструкций будет циркулировать теплоноситель. Это более эффективный вариант, но сложный в изготовлении. В нем много сварных швов, что снижает надежность и безопасность эксплуатации.

Непосредственная работа, связанная с установкой котла или иной отопительной системой, достаточно сложна, так как имеет свои определенные особенности, важные для деятельности. Над такими установочными процессами в основном работают истинные специалисты. Однако самостоятельный труд никто не отменял. Кроме того, изучение системы и сама работа может показаться достаточно интересным делом.

Тестирование и подключение к системе

Для отопления дома готов. Теперь необходимо его проверить. Для этого на один из сгонов накручивается заглушка, а во второй заливается вода. Если через сварные швы вода не проходит, то сварка была проведена на высоком уровне.

Опасаться, что во время работы отопительный агрегат потечет, не стоит. Готовый агрегат подключается к системе отопления загородного дома. То есть, соединяются сгоны с патрубками подачи и обратки теплоносителя.

Проводится монтаж дымохода. Обратите внимание, что этот элемент прибора должен выходить вертикально вверх. Если так расположить его не удается, то отводов должно быть минимальное количество.

В неотапливаемом чердаке его придется утеплить.

Первая растопка

Очень важно правильно провести первую топку. При этом нельзя использовать большое количество топлива. Небольшая закладка должна протопить сам агрегат, особенно это касается дымохода. При резком повышении температуры на его стенках может образоваться конденсат, который превратится в деготь, сужая диаметр. А это понижение тяги, которая отвечает за корректную работу отопительного прибора.

Регулировка зазора

В процессе топки регулируется зазор в поддувало. Надо найти оптимальный размер, который обеспечит топочную камеру необходимым количеством свежего воздуха (кислорода).

Обязательно обращайте внимание на высоту закладки. Ее верхний край должен располагаться на расстоянии 20 см от внутреннего блина. Это расстояние обеспечит оптимальное сжигание дров или угля. При этом дым и угарные газы беспрепятственно будут выводиться через дымоходную трубу.

Открытая и закрытая камера

Открытая и закрытая камера позволяет понять, как работает отопления. Камера сгорания открытого вида дает возможность набирать воздух из отапливаемого помещения. Электросети не влияют на мощность тяги. По расценкам открытые камеры достаточно доступны. Установка рассматриваемого оборудования предусматривает регулярное проветривание помещения.

Неплохим вариантом будет и вентиляционная встроенная система.

Закрытые камеры в котлах уже имеют в своей структуре вентилятор, способный как проветривать, так и подавать воздух во всю систему. Данный случай позволяет не устанавливать дополнительные вытяжки, что значимо экономит расходы. В помещениях, где имеется стационарный дымоход, закрытый вариант котлов станет идеальным агрегатом.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: