Твердотопливные котлы своими руками из кирпича и металла

Отопление дома своими руками

Твердотопливные котлы своими собственными руками из кирпича с водяным контуром можно сделать с теплообменниками различной формы и конструкции из отрезков труб или полос листового железа. С некоторыми вариантами подобных котлов можете ознакомиться в этой статье.

Содержание статьи:

>Как сделать кирпичный котел с металлическим теплообменником;

>Горизонтальные варианты;

>Монтаж теплообменника и кладка корпуса;

>Вертикальный вариант;

>Как повысить КПД котла;

>Видео по теме.

Как сделать кирпичный твердотопливный котел своими руками

Данный твердотопливный котёл своими собственными руками может изготовить даже новичок. Для этого потребуется болгарка и навыки работы с ней, а также умение проводить печные и сварочные работы (кладку кирпича). Хотя можно подготовить все элементы теплообменника котла, подогнать, а сами сварочные работы поручить опытному сварщику. Так как в твердотопливном котле будет циркулировать вода сварочные швы должны быть качественными.

Есть множество конструкций твердотопливных котлов и теплообменников к ним, которые можно выполнить самостоятельно. Каждая конструкция имеет свои достоинства и недостатки. В этой статье мы рассмотрим изготовление различных теплообменников для твердотопливных котлов из кирпича. От полностью металлических их отличает то, что из металла изготавливается только теплообменник (змеевик, регистр), а сам корпус — из кирпича.

Вам будут предложены несколько конструкций, в том числе первый теплообменник, который я изготовил своими собственными руками, когда пришлось менять твердотопливный котёл заводского производства. На протяжении уже пяти сезонов отопления он доказал свою эффективность, в крайнем случае, работает не хуже твердотопливного котла заводского изготовления, который был до него. Кроме этого, данная конструкция котла дает возможность топить поленьями как короткими так и достаточно большой длинны — до 70 см

Подобный котёл целесообразно установить в сельском доме или на даче, потому что эта конструкция предусматривает установку плиты для приготовления пищи или кормов для животных. Если же нет необходимости в установке плиты можно над теплообменником соорудить свод из кирпича или установить «глухую» плиту и заложить её кирпичом. Кирпич будет играть роль аккумулятора тепла и ещё некоторое время будет отдавать его в систему, когда топливо в котле уже сгорит.

Можно данный теплообменник устанавливать и в отопительных печах для повышения их КПД и подключения их к водяному отоплению дома. Существуют вертикальные и горизонтальные разновидности подобных котлов и соответственно, теплообменников к ним, которые мы и рассмотрим ниже.

Горизонтальный твердотопливный котел своими руками (теплообменник)- вариант 1

Основой конструкции предлагаемого твердотопливного котла является прямоугольный теплообменник (регистр) из труб прямоугольного профиля 60х40 мм и круглых, диаметром 40 и 50 мм с толщиной стенки 3-5 мм. Трубы прямоугольного профиля применяются для облегчения стыка труб, так как круглые трубы стыковать намного сложнее.

Теплообменник монтируется в корпус (топливник) из кирпича, лучше тугоплавкого или огнеупорного.

Производство такого теплообменника своими собственными руками начинаем с заготовки отрезков необходимой длинны их труб прямоугольного и круглого профиля.

Рис.1 Горизонтальный теплообменник (вариант 1): 1 — трубы 60х40х4 мм; 2 — трубы 50х5(4-3) мм; 3 — трубы 40х4(3) мм; 4 — труба выхода нагретой воды 50х5(4) мм; 5 — труба входа холодной воды (обратки) 50х5(4) мм;
Размеры: а — 360 мм; б — 400 мм; в — 300 мм; г — 800 мм.

В отрезках труб, которые будут служить вертикальными стойками вырезаем круглые отверстия под трубы. В передних (от топочной дверки) стойках вырезаем при помощи газового резака или обычного сварочного по 4 отверстия под трубы диаметром 50 мм, а в задних стойках – по 4 отверстия 50 мм (в грани шириной 60мм) и по 4 отверстия по 40 мм (в грани, шириной 40 мм). Кроме того вырезаем отверстия 50 мм под трубы для подвода холодной (обратки) в нижней передней части котла и отвода горячей воды из верхней части котла в сеть отопления дома. Работу эту следует выполнить аккуратно, чтобы отверстия получились по возможности ровными. Все наплывы, образовавшиеся при резке, нужно удалить болгаркой.

После того, как отверстия будут готовы, свариваем переднюю и заднюю части котла. Для этого трубы и стойки нужно выставить перпендикулярно на ровной поверхности. Когда эта работа будет завершена, привариваем боковые трубы, следя за перпендикулярностью граней. Работу эту лучше всего, проделывать вдвоём: один удерживает трубы в необходимом положении, а другой выполняет сварочные работы.

После того, когда боковые трубы будут на месте, привариваем отрезки труб для подвода и отвода воды и завариваем торцы труб прямоугольного профиля, которые остались не закрытыми, при помощи вырезанных заранее кусочков металла 60х40 мм.

После окончания сварочных работ, прежде чем монтировать теплообменник, следует проверить его на герметичность. Для этого можно закрыть нижнее отверстие для воды любым способом, а через верхнее залить в котёл воду, предварительно установив конструкцию вертикально. Если протечек не будет, теплообменник можно монтировать.

Самодельный теплообменник из листовой стали и труб — вариант 2

При наличии листового металла, толщиной 3-5 мм можно изготовить теплообменник для твердотопливного котла или печного водяного отопления такой конструкции:

Рис.2 Теплообменник из листовой стали и труб (вариант 2): 1 — труба обратки диам. 50 мм; 2 — профильная труба 60х40 мм; 3 — выходящая труба 50 мм; 4 — труба 60х40 мм; 5 — трубы диаметром 32-40 мм;6 — боковины из листовой стали толщиной 3-5 мм; 7 — перемычка из трубы 60х40 мм.

Размеры теплообменника могут быть изменены, в зависимости от необходимой мощности котла.

Монтаж теплообменника и кладка корпуса твердотопливного котла своими руками (варианты 1 и 2)

Готовый теплообменник (вариант 1 или 2) монтируется в корпус из кирпича, кладка которого осуществляется, по тем же правилам, что и кладка печей или кухонных плит. Размеры кирпичного корпуса рассчитываются так, чтобы обеспечить зазор между кирпичом и теплообменником не меньше 1 см.

Размеры теплообменника и всего котла могут изменяться, в зависимости от площади дома, которую нужно отапливать. Здесь приведены размеры котла для дома площадью 90-100 м2 в системе отопления которого 6 стандартных (7 секций) чугунных радиаторов, двухтрубная разводка выполнена с уклонами стальными трубами диаметром от 50 до 25 мм (наружный диаметр). Схема обвязки котла выбирается в зависимости от сложности системы, количества контуров и применяемого дополнительного оборудования.

Кладка стенок котла осуществляется на бетонном фундаменте, который возводится по размеру котла. При кладке этого твердотопливного котла сам теплообменник следует выставить таким образом, чтобы он был установлен не горизонтально а с подъёмом к точке выхода горячей воды. При помощи уровня выставляем котёл так, чтобы все точки верхней части теплообменника были ниже точки выхода воды – разница между самой нижней точкой (передний правый верхний угол) и верхней точкой выхода воды должна быть не меньше 1 см. Это делается для предотвращения создания воздушной пробки в котле при заполнении системы водой и улучшения циркуляции.

Кладка кирпича ведётся по всем правилам, с соблюдением перевязки швов. Кирпичная стенка данного котла должна быть на 2-3 см выше труб теплообменника. Верхняя часть подобного котла закрывается стандартной чугунной плитой, которая устанавливается так, чтобы её при необходимости легко можно было снять, для того чтобы периодически очищать котёл от сажи, для предотвращения снижения его КПД.

Дымовую трубу можно выложить из того же кирпича или установить металлическую. Дымовая труба данного твердотопливного котла выводится в уже имеющийся дымовой канал или сооружается отдельно.

Вертикальный самодельный твердотопливный котел из кирпича своими руками

В отличие от двух предыдущих теплообменников горизонтального вида, этот вариант предусматривает размещение теплообменника больше в вертикальной плоскости. Подобный котел на твердом топливе более целесообразно сооружать, если он будет применяться только для отопления, или же на него можно установить плиту с одной конфоркой. В первом случае дымовая труба может сооружаться прямо на котле или же сбоку (рядом), во втором случае — только сбоку, так как сверху будет установлена плита.

Теплообменник подобного котла можно изготовить из листовой стали, толщиной 3-5 мм. Чем больше толщина металла, тем дольше котел будет нагреваться и остывать, а также служить.

Рис. 3 Теплообменник для вертикального самодельного котла: 1 — корпус из металла толщиной 3-5 мм; трубы диаметром 40-50 мм; 3 — входящая труба (обратка); 4 — выходящая труба (с нагретой водой); 5 — место расположения колосниковой решётки.

Как можно повысить эффективность

Чтобы улучшить циркуляцию воды и повысить эффективность её нагревания в подобном твердотопливном котле, изготавливаемом своими собственными руками, ввод «обратки» можно осуществить в передней части котла, приварив для этого внизу к обеим боковым полкам трубу квадратного 50х50 мм или прямоугольного профиля 40х60 мм. Труба приваривается снизу к полкам, таким образом, чтобы её верх был на уровне пода (колосниковой решетки) котла, так как это выполнено в горизонтальных котлах (рис.1,2).

Чтобы повысить теплоотдачу данного самодельного котла боковые полки можно выполнить из труб. При этом вверху и внизу к задней полке горизонтально привариваются отрезки трубы 60х40 мм, а между ними вертикально устанавливаются и привариваются трубы диаметром 32-40 мм. Под вертикальные трубы предварительно вырезаются отверстия. Подобная конструкция котла немного сложнее, однако повышает эффективность его работы.

Рис.4 Теплообменник для вертикального твердотопливного котла из труб

Установка теплообменника (регистра)  и кладка топливника

Теплообменник такого котла устанавливается по уровню на прочный бетонный фундамент, на котором предварительно выкладывается из кирпича (огнеупорного или обыкновенного глиняного) по размеру котла поддувальная камера и над ней устанавливается колосниковая решетка.

После установки теплообменника, вокруг него производится кладка стенок топливника из огнеупорного (лучше всего) или качественного глиняного кирпича — в 1/2 кирпича.

Во время кладки монтируются две дверки (на фото внизу):

  • нижняя — на уровне колосниковой решетки, для очистки от отходов и золы, а также для поджигания топлива снизу;
  • верхняя — для загрузки угля или дров и чистки верхней части топливника.

Можно для поджигания топлива и чистки поддувала установить две разные дверки, как на рис.5.

Топливо в подобный котел можно укладывать как горизонтально (короткие поленья), так и вертикально. По сравнению с горизонтальными данный твердотопливный котел дает возможность увеличить время горения топлива и уменьшить потери тепла с верхней поверхности.

Рис.5 Вертикальный твердотопливный котел своими руками — внешний вид: 1 — кирпичная кладка; 2 — дымовая труба; 3 — верхняя топочная дверка для загрузки топлива; 4 — нижняя топочная дверка — для поджигания топлива; 5 — поддувальная дверка (вместо двух дверок 4 и 5 можно установить одну); 6 — выходящая труба; 7 — обратка.

Особенности сооружения дымовой трубы

Дымовая труба твердотопливного котла должна иметь высоту не меньше 5 м от уровня колосниковой решетки. Труба может сооружаться или устанавливаться непосредственно на котле, как насадная или же быть приставной, сооруженной на фундаменте рядом с котлом.

На рис.5 изображен котел с верхней дымовой трубой без плиты для приготовления пищи. Если же есть необходимость её установить, то фундамент устраивается с расчетом кладки дымовой трубы сбоку.

Кладку трубы следует вести одновременно с кладкой стенок котла, толщиной в 1/2 кирпича или же можно установить керамическую, металлическую или асбоцементную дымовую трубу.

Котел шахтного типа из кирпича

Также из кирпича можно выполнить котел так называемого шахтного типа. Его конструкция характеризуется тем, что топливо загружается через люк в высокую загрузочную камеру (шахту — отсюда и название котла). Оно поджигается снизу, через нижнюю дверку, а горячие продукты сгорания выходят через другую камеру, в которой расположен теплообменник. Как правило, для таких котлов применяют прямоугольные теплообменники из листового металла с  врезаными в них 2-3 рядами вертикальных труб, через которые проходит пламя и горячие дымовые газы, нагревая таким образом теплоноситель (как на видео внизу). Длительность горения подобного котла можно регулировать высотой шахты (загрузочной камеры) и регулировкой подачи воздуха.

Рис. 6 Котел шахтного типа из кирпича.

Как повысить КПД твердотопливного котла, в том числе и изготовленного своими руками

Недостаток всех твердотопливных котлов в том, что часть тепла уносится в дымовую трубу, снижая их эффективность – особенно при прямой и высокой дымовой трубе. Чтобы снизить потери тепла, и увеличить КПД котлов на твердом топливе можно воспользоваться вариантами, которые я применил в своём доме.

Первый способ — использование энергии дымовых газов для дополнительного нагрева помещения

Для этого нужно, чтобы твердотопливный котёл находился в подвальном помещении или в цокольном этаже дома и перепад высоты между подом топливника котла и верхним срезом дымовой трубы был достаточно большой – не меньше 7 м.

Для использования тепла, которое уносится в дымовую трубу, в комнате или между комнатами возводится отопительный щиток или отопительная печь. Твердотопливный котёл располагается таким образом, чтобы он находился под щитком или печью. Конструкция отопительной печи выполняется так, что через её дымообороты проходят дымовые газы из котла. При выходе из топливника печи устанавливается задвижка, которая закрывается при топке котла и открывается, когда нужно протопить печку, например в межсезонье, когда котёл ещё не топится или в другом случае.

Рис. 7 Вариант расположения твердотопливного котла (горизонтального) в доме: 1 — теплообменник; 2 — корпус  котла; 3 — плита или 14 — свод из кирпича (как вариант); 4 — обратка; 5 — циркуляционный насос; 6 — запорные краны; 7 — труба с нагретой водой (подающая); 8 — топливник печи; 9 — печь; 10 — задвижки; 11 — перекрытия; 12 — расширительный бак системы отопления; 13- дымовые каналы печи;  15 — топочная дверка; 16 — поддувальная камера.

Если вместо печи соорудить отопительный щиток, то здесь вообще никаких проблем, так как он представляет собой только дымовые каналы. Длина дымовых каналов рассчитывается, как и при кладке печи.

При таком варианте дымовые каналы щитка или печи аккумулируют часть тепла дымовых газов из котла, а в последствии отдают их в помещения. Даже когда радиаторы отопления уже остыли, стенки печи ещё долго отдают тепло, которое бы просто ушло наружу.

Второй способ — использование энергии газов для нагрева воды

Кроме того, на твердотопливном котле можно установить самодельный водонагреватель, вода в котором будет нагреваться горячими газами, выходящими из котла, через металлическую дымовую трубу. Проще всего подобный водонагреватель выполнить из двух отрезков металлических труб диаметром 300-400 мм и 100-110 мм. Внутренняя труба служит одновременно дымовой трубой твердотопливного котла и нагревательным элементом, передавая энергию дымовых газов воде.

Третий способ — принудительная циркуляция теплоносителя

Этот способ дает возможность повысить КПД котла на твердом топливе, который установлен в системе отопления с естественной циркуляцией на 20-25%. Для этого нужно параллельно вмонтировать в уже действующую систему циркуляционный насос при помощи байпаса, который позволяет переключать отопление на принудительную и естественную циркуляцию, в зависимости от того есть электроэнергия или нет.

Видео по теме:

Вы можете просмотреть видеоролик о том, как можно сделать самостоятельно твердотопливный котел из кирпича:

Читайте также:

>Водонагреватели на твердом топливе.

>Электрические котлы отопления

>Печи с водяным отоплением

>Твердотопливные отопительные котлы длительного горения

>Котлы на твердом топливе длительного горения своими руками

Оставить отзыв

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *