1. Концепція твердопаливного котла
2. Вибираємо конструкцію обігрівального котла
3. Основні вимоги до конструкції саморобного обігрівача
4. Поетапне виготовлення котла на твердому паливі. Тонкощі і нюанси
5. Інструментарій і матеріали
6. Виготовлення корпусу і теплообмінника
7. збірка
8. висновок

З усієї опалювальної техніки, яку використовують сьогодні в побуті, найбільш давно відомі твердопаливні котли. Завдяки простоті конструкції і принципу роботи, доступності палива агрегати цього типу отримали широке поширення. Сьогодні для багатьох жителів приватних будинків в сільській місцевості подібна техніка стала своєрідною «паличкою-виручалочкою». Постійно зростаюча ціна побутового газу, складності з отриманням дозволів на установку газового автономного обігрівача сприяють тому, що твердопаливний котел сьогодні, як мінімум, не втратив своєї затребуваності у населення, що проживає недалеко від лісових масивів - джерелом дров.

Твердопаливні котли опалення: зліва - змонтований і діючий, праворуч - без підключення до контуру, на стадії монтажу.

На сьогоднішній день існує два варіанти вирішити проблему автономного опалення на твердому паливі: купити готове заводський виріб або виготовити твердопаливний котел своїми руками. Вартість сучасного високотехнологічного опалювального агрегату досить висока, але діапазон цін широкий - від 3-х до декількох десятків тисяч рублів, що робить прилад доступним широкому колу споживачів.

При наявності певної технічної підготовки твердопаливний котел можна зібрати й самостійно, використовуючи схеми і рекомендації з виготовлення моделей цих пристроїв, найбільш популярних при монтуванні своїми руками.

Концепція твердопаливного котла

Саморобний автономний котел, що працює на твердому паливі - це, за великим рахунком, звичайна піч, встановлена ​​в бочці з водою. Основне завдання такого пристрою - нагрівати за рахунок тепла від згоряння дров або вугілля котельню воду, яка буде подаватися в радіатори домашнього опалення.

Але такий пристрій, привабливу до самостійного виготовлення в зв'язку з примітивністю, буде не ефективним в плані обігріву і не рентабельним через високі затрати палива - найпростіші конструкції котлів мають ККД всього в 10-15%.

Примітивний водяний котел на твердому паливі з економайзером димової труби

Важливо! Робота опалювального котла на твердому паливі залежить від якості тяги і, відповідно, припливної вентиляції. Навіть якісно виготовлений котел не зможе забезпечити ефективний обігрів приміщення, якщо вентиляція не влаштоване відповідним чином.

Саморобні котли збирають не тільки з металу, а й монтують з цегли. Цегляні пристрої споруджують зазвичай в заміських будинках, де до естетики встановленого обладнання пред'являються більш високі вимоги, ніж в приміщеннях господарського або технічного призначення.

Котли з металу є найбільш простими пристроями, виготовлення яких допускає використання підручних матеріалів і можливо за допомогою доступних інструментів. Але з цього не випливає, що їх виробництво і монтаж можна виконати без, як мінімум, ескізів заготовок і вузлів, а також чітко розробленої технології - послідовності, способів виконання окремих етапів підготовчих і основних робіт.

Вибираємо конструкцію обігрівального котла

Печі для обігріву та твердопаливні котли при схожості процесів горіння відрізняються по функціональності. Опалювальний котел, на відміну від печі, повинен не тільки обігрівати приміщення за місцем установки, спалюючи дрова чи вугілля, а й забезпечувати опалювальний контур нагрітим теплоносієм. Але для виконання другого завдання мало розмістити в печі теплообмінник (ділянка опалювального контуру) - необхідно також забезпечити безперервність горіння палива і рівномірність циркуляції теплоносія через цей змійовик.

Трубний теплообмінник твердопаливного котла з вогнетривкої цегли

Яку конструкцію котла вибрати, щоб було легше його виготовити своїми руками, з якими складнощами доведеться зіткнутися в процесі роботи? На ці питання можна отримати відповідь ще на стадії проектування. Креслення саморобних твердопаливних котлів дають достатнє уявлення про те, як виглядає та чи інша конструкція, і на що слід звернути увагу в процесі виготовлення.

Приклад схематичного зображення твердопаливного котла зовні: види спереду, збоку і ззаду.

Кожна різновид котельного обладнання, що працює на твердому паливі, має свої особливості конструкції і нюанси виготовлення. Плануючи самостійну збірку опалювального агрегату, необхідно вирішити, якої конструкції віддати перевагу - з нижнім або верхнім (шахтним) способом горіння.

Агрегати з нижнім горінням - це обладнання, в якому дверцята для завантаження дров розташована у верхній частині камери згоряння, але згоряння палива відбувається знизу, в результаті чого верхні шари закладки під власною вагою переміщуються вниз, а дожигание диму відбувається у верхній частині. Залежно від моделі, рух повітря через топку відбувається знизу вгору примусово (вентилятор) або ж природним шляхом (тяга), що обумовлює незалежність від електромережі, але знижену ефективність і менший обсяг завантажується палива.

Схематичне зображення в розрізі твердопаливного котла з нижнім горінням палива

У твердопаливних котлах шахтної конструкції завантаження дров проводиться через дверку, яка розташована в верхній частині камери згоряння. Такі агрегати обладнуються примусовою тягою, яка спрямована зверху вниз - жене дим в нижню частину топки, де він в суміші з повітрям згоряє, а по шляху підігріває і додатково просушує паливо нижніх ярусів.

Схема роботи твердопаливного опалювального котла з верхнім способом горіння палива

До самостійного виготовлення більше підходить агрегат з нижнім способом горіння, так при його складанні можна обійтися без вентилятора для примусової тяги.

Твердопаливний сталевий котел нижнього горіння без обробки

Важливо! Чим складніше конструкція устаткування, тим вище технологічні вимоги до якості виконання її складових, які не повинні мати відхилень від розрахункових параметрів. Не менш відповідальний і процес складання такого агрегату.

За способом горіння котли на твердому паливі можуть бути розраховані на звичайний режим або ж працювати з виходом на піроліз - процес розкладання твердого палива на дві складові і з подальшим роздільним їх спалюванням. Віддаючи перевагу другому, більш складного, варіанту, доведеться враховувати необхідність встановлення другої камери згоряння, що збільшить габарити обігрівача і, відповідно, потребують більшої кількості матеріалів.

Вибір типу опалювальної техніки багато в чому визначається видом твердого палива, яким буде забезпечуватися нагрівальний прилад. Якщо у вас під рукою у великій кількості дрова, краще буде, якщо зроблений вами котел буде розрахований на топку дровами. При більшій доступності кам'яного вугілля підійде інша модель. Тривалість горіння закладки, якість обігріву визначаються типом твердопаливного котла, його потужністю і ефективність ю конструкції.

На замітку: температура горіння вугілля значно вище, ніж у дров, тому колосники , Теплообмінник і корпус котла під вугілля виготовляються зі сталі більшої товщини. Альтернативою може стати створення корпусу і камери згоряння котла з вогнетривкої цегли.

Якщо немає можливості створити зовнішній корпус агрегату зі сталі необхідної товщини, раціональним рішенням стане цегляний твердопаливний котел. Футеровка вогнетривкою цеглою дозволить створити простору, зручну і стійку до високих температур камеру згоряння.

Спорудження камери згоряння з вогнетривкої цегли з розміщенням всередині теплообмінника

Вибір котла з конструкцією прийнятною складності необхідно робити після аналізу технічного виконання і об'єктивної оцінки своєї компетенції і можливостей. При наявності сумнівів, щоб виключити ймовірність невиправданої псування матеріалу, краще віддати перевагу агрегату простою, зрозумілою по кресленнях конструкції - навіть такий твердопаливний котел здатний забезпечити будинок теплом в холодну пору року.

Читайте також: саморобний газовий котел .

Основні вимоги до конструкції саморобного обігрівача

У класичному вигляді нагрівальний агрегат, від якого буде працювати домашнє опалення, складається з наступних елементів:

• топкова камера (бункер) для спалювання дров, вугілля, паливних брикетів;
• колосники, через які здійснюється подача в камеру згоряння повітряної маси;
• теплообмінник трубчастого типу або накопичувальна ємність для котельної води;
• димова труба для виведення назовні продуктів горіння палива;
• регулятор тяги .

Важлива вимога, яке доведеться враховувати ще на стадії проектування котла, це розміри камери згоряння. Топка автономного твердопаливного котла повинна бути просторою, місткою. Конструкція камери згоряння розраховується таким чином, щоб поміщене в неї паливо згорали повністю без додаткового перемішування. Цегляні котли в цьому плані краще, так як цегла має меншу теплопровідність, що забезпечує в керамічної топці вищу температуру горіння, ніж в металевому агрегаті.

Камера згоряння повинна бути влаштована таким чином, щоб максимально концентрувати теплову енергію на нагріванні теплообмінника.

Топка зі сталі котла на твердому паливі

Наступним, не менш важливим аспектом при конструюванні нагрівального обладнання, є теплообмінник твердопаливного котла. Від конструкції цього елемента, якості матеріалу та виконання залежить ККД котельного обладнання. Назва теплообмінника визначається матеріалом його виготовлення - чавунний або сталевий. Теплообмінні змеевики цих агрегатів - трубчасті конструкції з вертикальним або горизонтальним розташуванням труб в побуті часто називають водяними сорочками.

Чавунні теплообмінники розглядати не будемо, так як це лита конструкція, виготовлення якої в домашніх умовах неможливо. Однак можна використовувати готові вузли з чавуну, зняті зі старих агрегатів, демонтованих в силу якихось причин. Така заміна поширена, коли виконується модернізація твердопаливного котла або його ремонт.

Для виготовлення сталевого теплообмінника використовують товстостінні труби. Потрібну конфігурацію трубі надають її гнучкою під нагріванням або використанням відводів або полуотводов відповідного діаметру, що з'єднуються з фрагментами змійовика електрозварюванням.

Схема установки змійовика для твердопаливного агрегату традиційного типу дасть повне уявлення про те, як повинен виглядати теплообмінник і в якому становищі краще його встановити.

Ескіз одного з варіантів розташування трубного теплообмінника в корпусі: види збоку

Поетапне виготовлення котла на твердому паливі. Тонкощі і нюанси

Найекономічніший саморобний твердопаливний котел зробити вам не вдасться, проте створити цілком придатний для обігріву та гарячого водопостачання опалювальний апарат можна. Справа в тому, що збірка промислових виробів виконується на високоточному промисловому обладнанні з спеціально підібраних матеріалів з дотриманням технологічних параметрів. В основі кожної заводської моделі котла лежать точні теплові розрахунки. Можливості роботи в домашніх умови незрівнянно скромніше виробничих, тому при виборі моделі, що підлягає виготовленню, треба виходити з існуючих реалій, в тому числі, свого особистого потенціалу як монтажника.

Інструментарій і матеріали

Маючи креслення і специфікацію обігрівального агрегату, можна визначитися з переліком необхідного інструменту. Чи хочете ви зробити великий котел або плануєте зібрати маленький опалювальний прилад для дачі на твердому паливі своїми руками, список пристроїв буде приблизно однаковий.

Комплект інструменту для самостійного виготовлення твердопаливного обігрівального агрегату

Для роботи буде потрібно наступний інструмент та пристосування:

• зварювальний апарат;
• мала болгарка з відрізним і шліфувальні дисками (захисні окуляри);
• електродриль із свердлами по металу;
• газові ключі №№1,2;
• молоток;
• набір комбінованих або накидних ключів і викруток;
• пасатижі;
• кутник на 90 град.

Основний матеріал при виготовленні - сталь, товщина якої для котла повинна бути не менше 5 мм, для колосників - від 7 мм.

Крім того, знадобляться:

• сталевий куточок 50х50 - для каркаса котла;
• листова нержавіюча сталь - при наявності в конструкції накопичувальної ємності;
• сталеві товстостінні труби діаметром 32 50 мм - для виготовлення теплообмінника-змійовика.

Повний перелік матеріалів і їх витрата складається попередньо на підставі технічних креслень.

Виготовлення корпусу і теплообмінника

Корпус котла, часто виконує і роль камери згоряння, є основою всієї конструкції. Для зниження деформацій стінок під впливом високої температури, огороджувальні конструкції топки виготовляються двошаровими з засипанням між шарами сухого просіяного піску, що грає роль фіксатора геометрії. Зовнішні та внутрішні оболонки топки виконуються каркасними, що також підвищує жорсткість конструкції. Крім того, для збільшення міцності стінки камери згоряння зовні можна обшити сталевим куточком або профілем у вигляді ребер жорсткості.

Виготовлення корпусу твердопаливного котла зварюванням заготовок з листової сталі

На передній стінці болгаркою або газовим різаком згідно креслення вирізаються два прорізу - для дверцята бункера і підзольник.

Порада! Перед різкою листової сталі необхідно дрібному зробити розмітку майбутніх прорізів з виконанням отворів малого діаметра (3-4 мм) по углам.отверстій - це дозволить виконати різання з більшою точністю.

Після закінчення різання заготовок з листової сталі і профілю для корпуса можна приступати до створення теплообмінника. Використовуємо нарізані водопровідні труби, які шляхом зварювання з'єднуються в єдиний герметичний контур. Головне завдання - створити герметичний проточний фрагмент максимальної довжини для збільшення площі нагрівання труби.

Як зробити теплообмінник, правильно розташувати труби і виконати зварювання, розповідає пропоноване вашій увазі відео.

збірка

По готовності всіх елементів конструкції приступають до складання, яку краще виконувати по місцю монтажу агрегату - іноді габарити і вага готового пристрою не дозволяють перемістити його з складальної майданчики на місце остаточного розміщення.

Найчастіше установка котла проводиться на спеціально споруджений бетонний фундамент з кріпленням агрегату зварюванням до закладних деталей - анкерів. Монтаж починають з установки каркаса, після чого виконують його обладнання комплектуючими і листами обшивки. Всі зварні з'єднання виконуються з пристроєм фасок і обробкою зварних швів - видалення шлаку і шліфування.

На замітку: Після складання корпусу виконують ретельну візуальну перевірку його герметичності, за результатами якої проводиться додаткова проварка швів.

В готовий корпус встановлюються колосники (сталеві грати) і теплообмінник, який зварюванням підключають до контуру опалення Під час монтажу змійовика важливо виконати проектний кут його нахилу, інакше будуть створені перешкоди природної циркуляції теплоносія в контурі.

Корпус твердопаливного котла на стадії влаштування зовнішніх ребер жорсткості

Важливо! Виготовлення накопичувальної ємності з нержавіючої сталі з врізкою її в контур краще довірити професіоналам, так як робота з цим матеріалом вимагає спеціального устаткування і практичних навичок.

Після закінчення зборки котел для захисту від корозії забарвлюється двома шарами жаростійкої фарби з попередньою підготовкою поверхні.

Термостійка фарба Ecoterra для покриття поверхонь, що працюють в умовах високих температур

Виготовлений самостійно обігрівальний котел відрізняється довговічністю і простотою догляду, яка полягає в періодичній очистці від золи топки і догляді за димарем.

висновок

Після закінчення складання і комплектації агрегату усіма необхідними елементами виконують його опресовування водою під тиском, за результатами якої виробляють усунення дефектів, а потім - комплекс пусконалагоджувальних робіт. Не варто нехтувати і установкою регулятора тяги, який полегшить експлуатацію твердопаливного котла в різних погодних умовах.