Содержание
Горизонтальная модели из бочки
Такое устройство производится по принципу «труба в трубе». Теплообменник располагается в виде промежутка меж наружной и внутренней трубой (водяной рубахой), в каком находится теплоноситель.
Рабочая жидкость подогревается за счет сгорания горючего в топочной камере, роль которой делает место внутренней трубы.
- Для стальной 200-литровой бочки либо отрезка металлической трубы огромного поперечника подбирается равный по длине отрезок толстостенной железной трубы наименьшего поперечника с таким учетом, чтоб ширина места меж ними при их коаксиальном размещении составляла приблизительно 8 — 12см.
- Во внутренней трубе располагается дно топочной камеры с зольником и колосниковой решеткой, сваренное из толстостенных железных пластинок (лучше из специальной жаропрочной марки). Низ топки с зольником можно также выложить из огнеупорного кирпича.
С торцов к обеим трубам привариваются железные боковины в виде кругов (одна из боковин станет дном бочки).
Преимущество горизонтального отопительного ТТ котла: большой объем топочной камеры, позволяющий укладывать в топку достаточно длинные поленья, что увеличивает время их горения и периодичность закладки очередной партии топлива. Такие модели относятся к котлам длительного горения.
Кладка котла
Размеры теплообменника и котла в целом могут меняться в зависимости от площади дома, которая нуждается в отоплении. В данном случае речь идет об использовании двухтрубной системы отопления, где применена естественная циркуляция. Чтобы выложить самодельный твердотопливный котел длительного горения, необходимо сначала залить бетонный фундамент, размеры которого соответствуют габаритам будущей конструкции. При кладке сам теплообменник следует выставить так, чтобы он оказался установлен не горизонтально, а с подъемом к точке входа горячей воды. Посредством уровня котел выставляется так, чтобы все точки верхней части теплообменника находились ниже точки входа воды. При этом перепад уровня должен быть не менее сантиметра. Так будет исключено создание в котле воздушной пробки во время заполнения системы водой, а также позволит улучшить циркуляцию.
Устройство твердотопливных котлов длительного горения предполагает осуществление кладки кирпича в соответствии со всеми правилами, с соблюдением перевязки швов. У такого сооружения кирпичная стенка должна быть выше труб теплообменника на 2-3 сантиметра. Сверху котел накрывается стандартной чугунной плитой, устанавливаемой так, чтобы при необходимости ее можно было легко демонтировать для чистки топки от сажи, что предотвращает снижение его КПД. Дымовая труба может быть выложена из того же кирпича либо установлена металлическая.
Как сделать твердотопливный котел своими руками из кирпича или металла
Котлы на твердом топливе достаточно популярны в нашей стране благодаря простоте и надежности конструкции, возможности применять различные виды топлива и относительно недорогой стоимости по сравнению с другими типами котлов. Однако цена промышленно выпускаемых моделей достаточно высока, поэтому многие владельцы частных домов стремятся сделать ТТ котлы своими руками, экономя средства на покупке готового устройства.
Важная информация
Совершенные промышленные модели, несмотря на их высокую стоимость, позволяют получать значительную экономию в ходе их длительной эксплуатации за счет меньшего расхода топлива и необходимости частого обслуживания.
Изготовить в домашних условиях высокотехнологичное отопительное устройство, обладающее всеми качествами промышленных аналогов, практически нереально. В связи с этим большинство самодельных котлов отличаются достаточно простой конструкцией из дешевых материалов. Они, как правило, обладают небольшим КПД, требуют частого обслуживания (чистки от золы и сажи) и постоянного присмотра за ними во время работы.
Принимая решение о самостоятельном изготовлении твердотопливного котла нужно реально оценить свои технические навыки и умения, доступность необходимых материалов и инструментов, а также примерные расходы на их приобретение.
В ходе проведения работ (особенно при использовании сварки) следует тщательно выполнять все меры противопожарной безопасности.
Котел длительного горения шахтного типа
Свое название такие котлы получили в связи с особенностью загрузочной камеры – она представляет собой конструкцию («шахту») высота которой значительно больше, чем размеры поперечного сечения. Загрузка топлива осуществляется сверху. Само топливо поджигается снизу, но огонь и продукты его сгорания выходят не через загрузочную камеру, как в предыдущем случае, а в соседнюю, где и располагается теплообменник.
Чаще всего теплообменник в таких котлах изготавливают в виде прямоугольника из листового металла, в который врезаны трубы для прохода огня и горячих газов – огнетрубный вариант. Хотя могут быть конструкции и с водотрубным теплообменником, когда по ее трубах протекает теплоноситель. В теплообменнике огонь и дымовые газы отдают свою тепловую энергию теплоносителю и выходят в дымовую трубу.
Горизонтальный твердотопливный котел
В качестве основы конструкции данного варианта служит прямоугольный теплообменник, выполненный из труб прямоугольного профиля 40 х 60 миллиметров либо круглых, диаметр которых составляет 40 или 50 миллиметров с толщиной стенок не менее 3-5 мм. Готовый теплообменник необходимо монтировать в корпус, сделанный из тугоплавкого или огнеупорного кирпича. Твердотопливные котлы длительного горения своими руками обычно начинают создавать с заготовки отрезков труб необходимой длины.
Сущность способа
Чем отличаются печи длительного горения от обыкновенных конструкций? В традиционных печах из кирпича дрова загружаются в топочную камеру, где и обеспечивается их воспламенение. Горение происходит при свободном поступлении кислорода, что делает процесс более интенсивным и быстрым. Активно выделяющийся горючий газ сгорает не полностью, а уходит по дымоходу в трубу. Таким образом, в обычных печах на дровах обеспечивается активное горение, но при пониженном КПД и значительном расходе дров.
Печи длительного горения основываются на отличающемся принципе работы. В них необходимое тепло вырабатывается не пламенем при горении, а в результате пиролиза. Сущность такового заключается в тлении дров при высокой температуре, что обеспечивается ограничением доступа кислорода в топочную зону.
В процессе тления вырабатывается горючий газ, состоящий из угарного газа, водорода и метана, который практически полностью сгорает в топке.
Печь или котел длительного горения работает по принципу пиролиза в таком режиме. На первом этапе производится зажигание дров, которое не может произойти без кислорода, для чего на 12-18 минут обеспечивается направленная подача воздуха в зону горения. После зажигания топлива воздушный поток резко ограничивается. Следует сохранить только минимальное воздушное поступление, необходимое для тления дров. Подобная работа топки позволяет обеспечить почти 100%-ный КПД, при этом кирпичная печь будет работать длительный срок без дополнительной загрузки топлива.
Возведение фундамента
Основное требование к печи длительного горения — выход на рабочий режим за короткий промежуток времени, что необходимо для быстрого прогревания помещения. С учетом этого условия фундамент такой печи располагается на удалении не менее 75 см от основания здания, и этот промежуток следует засыпать слоем песка.
Сооружается фундамент печи в следующем порядке:
- Рытье ямы глубиной около 75 см с запасом по 12-15 см на каждую сторону по сравнению с габаритами печного корпуса.
- На дне ямы стелется слой гидроизоляции из рубероида и насыпается песок слоем 8-12 см.
- Подушку завершает слой щебня или битого кирпича толщиной 12-15 см.
- Завершающий этап: кирпичная кладка до уровня пола. Для крепления кирпича применяется смесь цемента с песком в пропорции 1:3.
- Поверх фундаментной кирпичной кладки укладывается гидроизоляция из рубероида.
Принцип работы
Особенность работы горизонтальных и вертикальных конструкций заключается в том, что при сжигании топлива происходит нагрев воздуха, который поднимаясь, выводится через дымоход. При этом, в процессе передачи тепла, от нагретого воздуха, в теплообменнике происходит нагрев холодной воды.
Также, имеется ещё один вид теплогенератора, в виде шахтного котла. Данная конструкция отличается от остальных вертикальным расположением загрузочной камеры большого размера. При этом, топливо горит внизу шахты, а горячий воздух и дым выходят через вторую камеру, где располагается теплообменник.
Поэтапное возведение котла
Кирпичный корпус для твердотопливного котла закладывается так же как и обычная печь. Размеры, как корпуса, так и теплообменника зависят от размеров отапливаемой площади.
Кроме этого, схему обвязки котла нужно выбирать в соответствии со сложностью системы, количества контуров и наличии какого-либо дополнительного оборудования.
Для установки твердотопливного котла из кирпича, можно придерживаться следующих этапов:
- Фундамент заливается под размер теплообменника.
- Далее на фундамент укладывается гидроизолирующий слой из рубероида, поверх которого наносится печной раствор.
- Затем выкладывается первый ряд, из огнеупорного кирпича, на котором будет располагаться нижняя часть камеры топки и зольник с дверцей, разделённые колосниковой решеткой.
- Далее, на выложенное основание устанавливается теплообменник так, чтобы он шёл на подъём к точке, где будет происходить забор горячего воздуха. Также во избежание образования в дальнейшем воздушных пробок, между кирпичом и теплообменником, обязательно должен быть зазор как минимум в 10-30 мм.
- Спереди крепится дверца для загрузки топлива в топку, а сзади оставляется место для дымоходного отверстия.
- Поверх топочной камеры укладывается варочная плита или толстый лист металла, на который кладётся слой из кирпича или осуществляется выкладка свода камеры.
- Дымоход может быть расположен сбоку или сверху топочной камеры. При этом он может быть выполнен как из железной трубы, так и из кирпича.
- Далее в теле дымохода устанавливается дымовая заслонка.
- После того, как кладка хорошо просохнет можно выполнять монтаж водяного контура. К теплообменнику подводятся трубы с водой, которые присоединяются с радиатором отопления при помощи соединительных муфт или сварки.
- Далее делается пробный запуск отопительной системы и если всё в порядке, тогда можно приступить к отделке печи штукатуркой или изразцами.
Материалы
Итак, из материалов для постройки твердотопливного котла из кирпича потребуется:
- Цемент и арматура для фундамента. Если планируется кирпичный фундамент, тогда потребуется дополнительное количество боя кирпича и гальки.
- Шамотный кирпич и раствор для кладки печи.
- Трубы и листовой металл для теплообменника.
- Дверцы и колосниковая решётка.
- Водный насос.
- Устройство для нагрева воды.
Также потребуются такие инструменты как:
- Аппарат для сварки.
- Болгарка, газовый резак, электродрель.
- Маркер, которым будет проводиться разметка листового металла.
- Уровень, плоскогубцы и рулетка.
Кроме этого не стоит забывать и про средства индивидуальной защиты в виде перчаток, очков и маски, чтобы обезопасить себя во время работы.
Шахтный котёл из кирпича. Подовое горение
Что требуется
Сначала стоит определиться с размерами будущего твердотопливного котла и подобрать наиболее подходящую конструкцию. Конечно, зная все аспекты постройки кирпичных теплогенераторов можно всё спроектировать и построить самостоятельно.
Однако, при отсутствии должных знаний, лучше стоит внимательно ознакомиться и подобрать вариант из представленных в сети Интернет.
Сразу стоит отметить тот факт, что при строительстве твердотопливного котла из кирпича своими руками придётся столкнуться со сварочной работой, поскольку теплообменник делается из труб или листового металла.
Котёл из кирпича своими руками
Твердотопливный котёл является отличным вариантом по решению задачи с обогревом в частных домах. При желании и наличии всех необходимых знаний и материалов, подобный термогенератор можно построить самостоятельно, без чьей-либо помощи.
Самодельные твердотопливные котлы можно собрать из кусков труб, листов стали или кирпича. Однако, при постройке такого теплообменника, наиболее популярным является вариант использования кирпича и металла, поскольку целиком металлические конструкции нередко выходят слишком тяжёлыми и дорогостоящими.
Шахтный котел из кирпича. Температура дымогазов на патрубке котла и на устье дымохода.
Кроме этого, кирпичный котёл можно использовать не только в качестве обогревающего устройства для частного дома, а ещё и как плиту для приготовления еды. В этом материале речь пойдёт о постройке кирпичного твердотопливного котла своими руками.
Шахтный котёл
Чтобы сделать шахтный котёл из кирпича своими руками, следует учитывать то, что загрузочная камера в нём располагается вертикально и имеет наибольшую высоту. При строительстве шахтного котла из кирпича стоит учитывать, что топливо в нём горит внизу, а горячий воздух и дым выходит через вторую камеру.
Что касается теплообменника, то он, чаще всего, делается из листового металла, в который врезается 2-3 ряда вертикально расположенных труб. Длительность горения шахтного котла зависит от высоты загрузочной камеры и регулировки подачи в него воздуха.
Подготовка теплообменника
Чтобы построить котёл из кирпича своими руками, сначала нужно подготовить теплообменник, чтобы можно было снять с него размеры для топочной камеры. То есть, придётся либо покупать уже готовый теплообменник, либо самостоятельно его конструировать.
Например, решив сделать теплообменник горизонтального типа из труб, потребуется:
- Сначала заготовить отрезки труб требуемого размера.
- Далее в угловых стойках из прямоугольной трубы вырезаются отверстия, при помощи которых будет производиться стыковка поперечных труб. Отверстия делаются диаметром 50 мм на грани 60 мм. В общей сложности в каждой стойке получается по 4 отверстия. В передней стенке делается ещё 2 отверстия. Одно делается снизу и требуется для обратки. Второе сверху для отвода горячей воды.
- После этого нужно приварить стойки к поперечным трубам под углом 90 градусов.
- Также приваривается подводная и отводная трубы, а затем завариваются торцы прямоугольных труб.
Также горизонтальный теплообменник можно сделать из стали и труб. Принцип выполнения всей работы аналогичен вышеописанному варианту, за исключением того, что в этом случае угловые стойки, а также продольные трубы будут заменены на пустотелые стенки.
Теплообменник вертикального типа предусматривает не только возможность отдачи тепла помещению, но ещё на нём можно установить плиту с одной конфоркой. От её наличия или отсутствия будет зависеть расположение дымовой трубы.
То есть, если планируется установка конфорки, тогда труба устанавливается только сбоку.
Также есть ещё один важный момент, который нужно обязательно учитывать при установке на печи плиты – в верхней части теплообменника не должно быть труб.
Кладка котла и установка в него горизонтального теплообменника
Теплообменник, сделанный своими руками по любому из вариантов, устанавливается в кирпичный котел. Последний кладется по тому же принципу, что и кирпичная печь.
При расчетах стоит учесть, что нужно оставить расстояние между внутренней поверхностью топки и змеевиком не менее 10 мм.
Размеры твердотопливного котла должны быть пропорциональны объему помещений, которые должны быть им отоплены. Имеющиеся в статье величины приведены в расчете на дом с площадью 90-100 кв. м. с 6 радиаторами из чугуна и разводкой из 2 труб (25-50 мм).
Выбирать и проектировать обвязку котла следует исходя из множества факторов:
- Сколько в системе контуров.
- Насколько сложная система.
- Имеется ли еще какое-либо оборудование.
Весь котел должен стоять на прочном основании из железобетона. Размер фундамента подбирается исходя из габаритов печи. Во время кладки котла на твердом топливе, теплообменник должен быть выставлен таким образом, чтобы выходящая труба была самой высокой точкой. Перепад высот должен быть не менее 10 мм. Это необходимо для того, чтобы в котле не образовалась пробка из воздуха во время заполнения водой. Также такой уклон позволит улучшить циркуляцию жидкости.
Кирпичную кладку ведут своими руками, соблюдая правила перевязки швов. Трубы должны находиться примерно на 2-3 см ниже, чем сама кирпичная стена. Чтобы предотвратить понижение КПД, нужно чтобы поверх котла была съемная чугунная плита для более удобной чистки. Дым выводят в отдельную или коренную трубу. Труба может быть кирпичная или металлическая.
Регистр горизонтального типа из стали и труб
Если имеются листы стали толщиной от 3 до 5 мм, то змеевик можно сделать преимущественно из них. Понадобятся и трубы размером 4-5 см.
Конструкция выглядит аналогично предыдущему варианту с одним изменением: угловые стойки и продольные трубы заменены пустотелыми стенками. Каждая из них состоит из двух металлических листов, которые разведены на 40-50 мм при помощи полоски стали, приваренной по периметру.
Вертикальный котел для твердого топлива
У такого котла есть небольшая разница с другими теплообменниками: он должен быть расположен вертикально. Можно сделать котел с одноконфорочной плитой или без конфорок, только лишь для отопления помещения. В первом случае дымоход располагается сбоку, а во втором случае его можно соорудить над топкой.
Смастерить теплообменник своими руками можно из листа металла толщиной от 3 до 5 мм. От толщины стали зависит не только продолжительность нагрева, но и срок службы.
Кладка топки и монтаж вертикального теплообменника
Змеевик котла монтируется на надежном основании из бетона. Но сначала на фундаменте нужно своими руками выложить зольник (поддувало), на котором будет стоять колосник. Установив теплообменник, приступают к кладке стенок топки из шамотного или печного камня. Толщина стенок равняется половине кирпича. Устанавливаются дверки:
- Внизу у решетки колосника. Через нее чистят топливник от золы, а также используют для розжига.
- Через верхнюю загружают топливо и тоже используют для удаления золы.
Твердое топливо допускается закладывать в котел в любом положении. Конструкция котла увеличивает время сгорания и уменьшает теплопотери. Высота дымохода от основания печи должна быть не менее 5 м.
Как сделать котел на твердом топливе из кирпича?
Работа будет по силам даже начинающему домашнему мастеру. При выполнении работ придется столкнуться со сварочными работами и кладкой кирпича. А перед этим резка стальных заготовок при помощи болгарки. Но можно обойтись и без навыков сварщика. Для этого своими руками приготовить все детали металлической конструкции, а соединить их руками опытного сварщика. Полученные сварочные швы должны обладать герметичностью и прочностью, чтобы не образовалось порывов циркулирующей по трубам жидкости.
Вариантов твердотопливных котлов из кирпича своими руками очень много и у каждого есть свои плюсы и минусы. Конструкции представленных котлов объединяет то, что у них металлический теплообменник и кирпичные стенки.
Сделанный своими руками котел прошел испытание в течение нескольких лет, доказав свою надежность. Работает он эффективно, не уступаю промышленным образцам. Строение его дает возможность закладывать в топку поленья длиной до 70 см. Его хорошо применять в частном доме, т.к. на него можно поставить чугунную варочную поверхность, которая может применяться для готовки еды или кормов.
Если такой нужды нет, то над змеевиком можно сделать кирпичный свод или поверх плиты сделать кирпичный аккумулятор тепла. Он сможет какое-то время подогревать воду в системе даже после прогорания топлива. Самодельный теплообменник можно встроить и в простую отопительную печь для того, чтобы сделать контур водяного отопления. Котел из кирпича может быть вертикальным и горизонтальным.
Способы повышения КПД
Сделать движение воды по трубам лучше, а ее нагрев в теплообменнике эффективнее можно несколькими доработками:
- Поступление в регистр холодной воды лучше организовать в самом низу передней части. Для реализации этого проекта к полкам, расположенным сбоку внизу, приваривают профильную трубу. Верхняя ее часть должна быть на одном уровне с колосником у котла.
- Увеличить отдачу тепла от пламени можно следующим путем: верхнюю и нижнюю обвязку теплообменника сделать из профильной трубы, а вертикальные участки из круглой.
Котел с кирпича своими руками
Самодельные котлы на твердом топливе изготавливают разнообразной конфигурации из кусков труб или стальных листов и кирпича. Рассмотрим подробнее некоторые распространенные конструктивные решения.
Теплообменник горизонтального типа из труб
В его основе лежит регистр в форме прямоугольника. Он сделан из металлических труб со стенкой от 3 до 5 мм:
- Прямоугольного сечения 6×4 см.
- Круглых диаметром 4 см.
- Круглых диаметром 5 см.
- Теплообменник встраивается в котел. Желательно, чтобы он был сделан из шамотного кирпича.
- Заготавливают отрезки труб нужного размера.
- В угловых стойках из прямоугольной трубы вырезают отверстия, в которых будут стыковаться поперечные трубы. На грани 6 см они делаются диаметром 5 см, а на 4 см – 4 см. В каждой стойке должно получиться по 4 отверстия. В передней стенке нужно сделать еще 2 отверстия: одно снизу для обратки, а второе сверху для отвода горячей жидкости.
- Сваривают стойки с поперечными трубами. Выполнять это действие нужно так, чтобы все соединения получились под углом 90 градусов.
- С помощью сварки крепят подводную и отводную трубы, а также заваривают торцы прямоугольных труб.
- Проверить готовую конструкцию на наличие протечек. Нижнее отверстие закрывают пробкой и наливают воду. Если все сделано качественно и вода нигде не проступила, то можно устанавливать змеевик в печь.
