Как сделать своими руками котел отопления для частного дома

Простые твердотопливные котлы отопления остаются одним из самых востребованных типов оборудования при формировании автономной системы отопления. Преимущества твердотопливных котлов очевидны – невысокая стоимость и доступность топлива, энергонезависимость и удобство эксплуатации. Надежные устройства продаются в готовом виде, цена напрямую зависит от набора функций, но можно сделать котел самодельный, который обойдется дешевле, ничуть не уступит по прочности и практичности заводским изделиям. Рассмотрим в подробностях процесс изготовления оборудования своими руками.

Устройство и принцип работы твердотопливного котла

Конструктивно автономный котел на дровах или угле – это печь, поставленная в бочку с водой. Основная работа – нагреть теплоноситель до определенной температуры, чтобы поддерживать систему отопления дома в нужном режиме. Тепловая энергия добывается из топлива – дров, угля или других твердых видов энергоносителей. Простота устройства не отличается эффективностью – примитивные котлы имеют КПД не более 10-15%, поэтому стоит рассмотреть более сложные конструкции.

На заметку! Без качественной тяги котел не сможет обеспечить эффективный прогрев помещения. Продумывая изготовление прибора, надо позаботиться о создании приточной вентиляции.

Изготавливается котел отопления своими руками из металла, кирпича. Металлические агрегаты отличаются простотой, но требуют четких просчетов при составлении схемы, поэтапного выполнения, соблюдения технологии сборки, монтажа.

Разновидности и выбор конструкции твердотопливного котла

Печи и котлы нагрева различаются по своим функциональным возможностям. Печь необходима для прогрева помещения, а котел еще должен прогревать теплоноситель, который транспортируется по сети отопления в доме. Поэтому важно продумать непрерывность процесса горения топлива, обеспечить равномерную циркуляцию воды по теплообменнику.

На заметку! Теплообменник – это змеевик, расположенный внутри камеры сгорания топлива. Внутри змеевика находится вода, получающая тепло при горении дров, угля, и передающая тепловую энергию элементам сети.

Различаются котлы отопления самодельные по способу горения – верхнему (шахтному) или нижнему:

1. Твердотопливный котел с нижним горением – агрегат, в котором дверца камеры загрузки находится в верхней части камеры сгорания, сами дрова горят внизу. Такая система обеспечивает продолжительность горения топлива – нижние слои сгорают, верхние постепенно опускаются вниз под собственным весом. Циркуляция воздуха осуществляется снизу вверх при установке насоса (принудительная) или естественным путем. Второй вариант тяги удобнее, поскольку не требует подключения оборудования к сети питания, что обуславливает полную автономность системы.

На заметку! Естественная тяга обладает пониженной эффективностью, поэтому топливо в топочную загружается небольшими порциями. Принудительная циркуляция воздуха обеспечивает интенсивное перемещение потоков, можно заполнять топку «до отказа».

2. Котлы с верхней или шахтной загрузкой – агрегаты, в которых дверца топочной располагается в верхнем отделе камеры сгорания. Устройства всегда оснащаются принудительной тягой для перемещения воздуха сверху вниз. В этом случае дым перегоняется в нижний отсек топочной камеры, смешивается с воздухом, сгорает, передает тепловую энергию топливу в нижних ярусах – особенно удобно при закладке сырых дров, за счет тепла они подсушиваются и горят лучше.

Для самостоятельной сборки лучше подходят агрегаты с нижним вариантом горения, встраивание вентилятора тут не нужно.

Совет! Если нет опыта сборки агрегатов, выгоднее браться за простые конструкции, чтобы снизить риск ошибки при расчетах.

Еще различаются агрегаты по способу горения, они могут работать в обычном режиме или с выходом на пиролиз. Пиролизом называется процесс разложения энергоносителя на составляющие с последующим сжиганием элементов. Для сборки моделей с пиролизным горением придется оборудовать вторую камеру сгорания, габариты прибора будут больше, увеличится расход материалов.

На заметку! Выбор типа оборудования зависит от вида топлива. В регионах с доступностью дров топочная формируется под дрова, угля – обустраивается другая модель. Длительность горения одной закладки определяется типом, мощностью и эффективностью котла.

Температура горения угля выше, чем у дров, поэтому если формируется твердотопливный прибор под горение угля, колосники должны быть чугунными, корпус и теплообменник – из стали большой толщины. Допустимо делать корпус котла из огнеупорного кирпича.

После оценки собственных умений, просмотра схем нагревателей, выбирается определенная модель прибора. Если опыта достаточно, мастер сможет соорудить самодельный газовый котел для отопления частного дома, новичкам же стоит отдать предпочтение самым простым устройствам. При соблюдении техники сборки и монтажа тепла в доме будет достаточно от примитивного твердотопливного котла с водяным контуром отопления.

Требования к отопительным самодельным твердотопливным котлам

Конструктивно прибор представляет собой комплект основных и дополнительных элементов:

• топочная камера для сжигания энергоносителя;
• колосниковая решетка, через которую в камеру попадает воздух;
• трубчатый теплообменник или накопительная емкость для воды;
• дымоход для отвода продуктов горения;
• регулятор тяги.

Основное внимание уделяется размеру топочной камеры, отсек должен быть вместительным и просторным, чтобы топливо сгорало полностью без необходимости перемешивания. Топочная конструируется таким образом, чтобы передавать максимальное количество тепла теплообменнику.

На заметку! В кирпичных котлах поддерживается более высокая температура горения, чем в металлических приборах, поскольку кирпич обладает меньшей теплопроводностью, не так быстро передает тепловую энергию наружу.

Теплообменник выполняется из стали или чугуна, выглядит как змеевик с вертикальным или горизонтальным расположением труб. От конструкции и материала змеевика зависит КПД котла. Чугунные теплообменники – это литые элементы, которые продаются в готовом виде. В домашних условиях мастеру удобнее работать с толстостенной стальной трубой, сгибая ее под нагревом или с применением отводов, полуотводов подходящего диаметра. Стыковка отводов с элементами змеевика сваркой.

Поэтапная технология изготовления твердотопливного котла своими руками

Изготовить высокотехнологичное оборудования в домашних условиях не получится, но и простой котел на дровах, угле вполне подойдет для отопления дома любой площади. Главное – правильно создать схему, рассчитать параметры мощности с учетом протяженности сети, наличия ответвлений трубопровода и других нюансов.

Инструменты и материалы для работы

Набор инструментов:

• сварочный агрегат;
• болгарка с дисками для отрезания и шлифовки металла;
• дрель со сверлами по металлу;
• газовые ключи: №1, 2;
• молоток;
• рожковые или откидные ключи, отвертки;
• пассатижи;
• угольник.

Материалы:

• лист стали толщиной от 5 мм для котла, толщиной от 7 мм для колосниковой решетки;
• стальные уголки 50х50 для каркаса котла;
• листовая сталь нержавеющая для накопительной емкости;
• трубы из стали для теплообменника в виде змеевика диаметром в 32–50 мм.

В соответствии с чертежом могут понадобиться дополнительные материалы. Пригодятся средства индивидуальной защиты – перчатки, маска, очки.

Изготовление корпуса и теплообменника твердотопливного котла

Чаще всего корпус работает как топочная камера, потому является основой конструкции. Чтобы стенки не деформировались под воздействием тепла, ограждающую конструкцию делают двухслойной, в пространство между листами засыпается сухой чистый песок – он снижает нагрев, служит фиксатором стабильности формы.

Наружная и внутренняя оболочки корпуса каркасные. Чтобы увеличить жесткость, для упрочнения конструкции стенки камеры сгорания обшиваются стальным уголком или ребрами жесткости из металлического профиля.

Передняя стенка прорезается под отверстия для подзольника и дверцу бункера. Удобнее всего сначала наметить зону резки мелом, потом просверлить несколько отверстий по углам чертежа, затем резать.

После выполнения заготовок для корпуса, приступают к формированию теплообменника. Потребуются детали из водопроводной трубы нужного сечения, их стыковать сваркой в герметичный контур максимально возможной протяженности – это увеличит площадь соприкосновения с нагревателем, повысит эффективность прибора.

Этап сборки

Все заготовки и элементы надо собрать. Продумывая, как сделать котел, лучше производить сборку на месте монтажа, особенно при массивности готовой конструкции. В точке установки сначала укладывается бетонный фундамент, крепление агрегата анкерами, поэтому постамент оснащается закладными, фиксация сваркой.

Собирается дровяной котел своими руками с корпуса, затем оборудуется деталями и обшивкой. Перед сваркой с деталей снимается фаска, после швы зачищаются от шлака и шлифуются. Швы осмотреть, проверить их герметичность. При выявлении пропусков, проварить заново.

Следующий этап – установка колосниковой решетки и теплообменника. К контуру отопления змеевик присоединяется сваркой, с учетом угла наклона, чтобы теплоноситель транспортировался естественным путем.

Совет! Интеграция в систему накопительной емкости из нержавейки может доставить сложности, поэтому лучше поручить это профессионалам. Устанавливается накопительный бак в системах самотечного типа в самую высокую точку сети.

После сборки вся конструкция окрашивается жаростойкой краской. Сначала поверхность корпуса шлифуется, затем грунтуется, только после этого окрашивается. Красить в 2 слоя, предварительно просушив один слой, затем нанося второй.

Если остались вопросы, то поможет видео – как сделать водяной котел своими руками:

Важно! После сборки и врезки нагревателя в систему сеть надо опрессовать – это проверка на герметичность элементов и стыков. Если дефектов нет, выполняется запуск магистрали в эксплуатацию.

Простейший котел из трубы своими руками по силам сделать начинающему мастеру. Подойдет баллон из-под сжиженного газа – стальная конструкция отличается толщиной и прочностью, что как раз требуется для изготовления твердотопливного нагревателя.