Установка котла на твердом топливе своими руками

Устройство твердотопливного котла

По устройству твердотопливный котел во многом напоминает традиционную печь, которой пользовались владельцы частных домов на протяжении прошлых веков. Эти приборы имеют одинаковый коэффициент полезного действия и похожий принцип работы. Однако современная конструкция котла более функциональна и надежна. Если собственник принял решение сделать котел отопления на твердом топливе своими руками, то ему потребуется знать об основных конструктивных элементах отопителя.

В стандартной комплектации котел представлен следующими элементами:

• топка;
• заслонки;
• бак;
• дымоход.

Топка предназначена для поддержания в котле достаточного количество воздуха, необходимого для сжигания твердого топлива. Заслонки используются для регулирования уровня воздушной тяги, а дымоход – для ее поддержания и отвода продуктов горения. В процессе теплообмена участвует бак. Именно этот конструктивный элемент подогревает воду для радиаторов, разведенных по комнатам.

В качестве вспомогательных узлов котла стоит указать следующие детали:

1. нижняя и верхняя дверцы;
2. отверстие для чистки;
3. линия подачи и обратки;
4. патрубок для подсоединения дымоходной трубы и пр.

Дымоход

Правильно устроенный дымоход — залог пожарной безопасности и хорошей работы котла. Правила его установки описаны в СНиП 2.04.05-91. Сечение дымохода должно соответствовать паспортным параметрам: не допускается его заужение по всей длине.

Каналы для отведения продуктов горения выполняются из металла или керамики, в том числе кирпича. Дымоходы могут проходить внутри дома или по наружной стене строения. Трубы, расположенные на улице, необходимо теплоизолировать по всей длине для предотвращения образования конденсата. Подробнее об устройстве и утеплении дымоходов вы можете прочитать в публикации Утепляем дымоход – спасаем дом от пожара.

Схема правильной высоты дымохода относительно конька. Фото с сайта gidotopleniya.ru

Для обеспечения нормальной тяги дымоход должен быть достаточной длины. Чтобы исключить влияние ветрового подпора, следует правильно размещать оголовок дымохода относительно конька крыши и высоких элементов конструкций.

Не стоит пытаться сэкономить на отопительной системе дома. Ведь тепло — одна из основных потребностей человека, в отличие от модных обоев или ванны с гидромассажем. Не забывайте — зима близко!

Трубопроводная система, ее особенности установки

Важно, перед монтированием отопительного котла произвести правильные расчеты трубопроводов, а именно: их диаметр, длину, уклоны и количество радиаторов. Важным также является и расположение обратки: вход обратки в твердотопл

котел должен находиться ниже радиаторов. Это обеспечит нормальную естественную циркуляцию теплоносителя.

Согласно безопасным требованиям к установке, твердотопливные котлы должны иметь возможность работать как с принудительным, так и с естественным циркулированием (циркуляцией). От этого зависит безопасность устройства. При внезапном отключении электричества твердотопливный агрегат невозможно сразу остановить. В случае если вода будет продолжать нагреваться без принудительной циркуляции, она станет закипать, а это может привести к поломке всей системы . Именно по этим причинам отопительную систему дополняют «байпасом». С его помощью переключаются режимы циркуляции.

и еще одна схема…

Требования к установке газовых агрегатов

Газовые котлы тоже нужно размещать в нежилых помещениях. Котел необходимо устанавливать так, чтобы он не мешал проходу и отвечал всем требованиям пожаробезопасности.

Воздух должен вытягиваться из котельной через расположенное под потолком вентиляционное отверстие, а поступать в помещение через размещенное на высоте 30 см от пола отверстие.

Для обогрева небольшого частного дома достаточно котла мощностью в 20-30 киловатт. Его разрешается монтировать в помещениях объёмом 7,5 м³. Если агрегат планируется разместить на кухне, то она должна быть площадью не меньше 12 м².

Монтаж напольного котла

Напольные котлы монтируются также, как и твердотопливные. Их только требуется подключить ещё к газопроводу. 

Основной недостаток этих котлов в том, что они занимают больше пространства в помещении по сравнению с настенными моделями.

Монтаж настенного котла

В процессе монтажа настенных котлов важно надёжно закрепить их на стене. Такое отопительное оборудование очень популярно сегодня у владельцев частных домов и квартир, потому что оно мало весит и очень компактное

В ходе установки настенного котла также требуется соблюдать правила и меры пожарной безопасности.

Для этого можно использовать асбест или металл. Котлы навесного типа привлекательно выглядят, поэтому будут сочетаться с любым интерьером кухни.

Для монтажа настенного агрегата не требуется отдельная котельная, потому что в его конструкции предусмотрено всё необходимое оборудование: насос, запорная аппаратура, расширительный бак, автоматика и т.д.

Вам только нужно сделать в стене отверстие, установить в него коаксиальную трубу, закрепить котёл на стене и подключить к нему контур отопления.

Монтаж газовых котлов, подключение, обвязку и ремонт желательно доверять профессионалам. 

Дополнительные рекомендации

Чтобы теплообменник не зарастал накипью, заливайте в систему только обессоленную воду. Часто домовладельцы собирают для этих целей дождевую.

По той же причине лучше приобретать модель с охлаждающим змеевиком в теплообменнике, а не с подачей воды непосредственно в бак.

Не курите в доме с системой из алюминиевых радиаторов. В них образуется водород, выходящий наружу через воздухоотводчик или кран Маевского.

В период простоя отопителя теплообмен в его баке приобретает обратное направление. Чтобы вода в контуре остывала медленнее, рекомендуется сделать байпас с кранами, по которому среда будет двигаться в обход прибора.

К слову, несложно изготовить твердотопливный котел своими руками.

Изготовление твердотопливного котла длительного горения своими руками

Приступая к сборке котла своими исполнитель  должен владеть навыками слесаря, сварщика и электрика, чтобы безопасно выполнить процесс производства и монтажа. У него должны быть средства защиты и заранее приготовленные материалы, инструменты и приспособления.

Чертеж

После того как будет выбран тип котла, потребуется иметь точный чертеж деталей. Он может выполняться самостоятельно, если мастер обладает определенными знаниями и навыками черчения, также можно его взять у знакомого, который смонтировал аналогичный котел отопления частного дома или скачать из интернета. Сегодня в сети достаточно вариантов проверенных конструкций твердотопливных котлов собственного изготовления.

Возможно такой чертеж придется доработать в зависимости от имеющихся расходных материалов, особенно в части изготовления корпуса и теплообменного аппарата. Главное, что нужно сохранить — это расчетную толщину металла, минимально допустимые габариты, поверхность нагрева теплообменника, диаметр отверстия для выхода дымовых газов, чтобы котел раньше времени не перегорел.

Материалы

Перед тем как сделать котел подготавливают рабочее место, обычно это мастерская, и складируют в ней необходимые материалы. Для создания котлоагрегата на твердом топливе потребуются такие расходные материалы:

• стальной лист более 5 мм для корпуса, труба или использованный газовый баллон;
• лист нержавейки 5 мм для топливоподачи;
• стальной уголок, с размерами по чертежу;
• колосниковая решетка, сталь или чугун;
• водопроводные трубы, для высокой температуры с диаметрами по чертежу;
• дверца для зольника;
• проволока, метизы и электроды;
• воздушная заслонка или регулятор тяги.

Инструменты

Мастеру потребуется большой перечень инструментов:

• Спецодежда сварщика с защитными средствами;
• сварочный инверторный аппарат;
• болгарка с дисками по металлу;
• электрическая дрель со сверлами по металлу;
• набор слесарных инструментов;
• набор измерительных инструментов.

Делаем котел своими руками

https://youtube.com/watch?v=o1ZG1WkhF-Y

Для выполнения корпуса твердотопливного котла длительного горения я выбрал старый газовый баллон, предварительно тщательно промыл его от остатков газа, если есть какие-то сомнения, рекомендую приобрести уже подготовленный баллон в газовой службе.

Далее на баллоне отрезал его верхнюю часть ниже места изгиба. После подготовке корпуса выполнение котла производил по следующей инструкции:

1. Из нержавеющего листа 5 мм, вырезал круг, с диаметром на 20 мм меньше внутреннего диаметра корпуса, чтобы он в дальнейшем мог свободно перемещаться вдоль него, продвигая топливо.
2. В середине полученного листа просверлил отверстие 100 мм корончатым сверлом.
3. К данному отверстию приварил трубу подходящего диаметра с высотой на 100 мм выше корпуса котла. Тщательно выполнил швы, чтобы они были герметичными и аккуратными. Если аккуратно не получилось, можно обработать болгаркой или напильником. Таким образом будет изготовлена конструкция в виде поршня, которая под собственным весом будет продвигать топливо вниз топочной камеры.
4. К нижней части поршня приваривают 4 металлических уголка, для создания воздушных каналов, подающих воздух к устью горения.
5. Вырезал еще один круг, но теперь большего диаметра чем корпус на 5 см, в середине вырезал отверстие 100 мм для поршня, эта деталь будет выполнять роль крышки котла. Одетая на поршень она герметично закроет корпус котла, тем самым создаст камеру горения.
6. Трубу вверху оборудовал заслонкой для регулирования объема, подающего воздуха.
7. Края крышки тщательно обработал напильником.
8. К корпусу котла приварил специальные ручки для перемещения, а к нижней части корпуса —  ножки из металлического уголка.
9. Внизу корпуса вырезал место под дверцу зольника и установил ее на петлях.
10. Дымоход приварил в верхней части котла из трубы диаметром   100 мм.
11. Перед тем как поставить котел, его нужно выставить на ровную бетонную или кафельную поверхность и подсоединить по газовой части к дымовой трубе.

Основные разновидности самодельных котлов

Если вы собираетесь сделать котел долгого горения своими руками, то вам обязательно пригодится информация из нашего обзора. В последующих разделах мы расскажем, как самому сделать отопительный агрегат той или иной конструкции, дадим несколько наиболее легких схем, опубликуем информацию о наиболее распространенных котлах длительного горения

Давайте пока уделим внимание последнему вопросу

Пришла пора рассмотреть самые актуальные варианты котлов длительного горения, которые мы сможем собрать своими руками в домашних условиях. Все они будут питаться дровами. Что касается угля, то достать его сложнее, а еще он приводит к возникновению больших температурных нагрузок на отопительные агрегаты. В следующих разделах мы дадим чертежи твердотопливных котлов длительного горения и дадим объяснительную информацию.

Шахтный котел длительного горения

Мы можем изготовить самый простой шахтный котел своими руками. Он реализован по схеме с нижним горением. Основой агрегата является вместительная загрузочная камера, которую часто называют шахтой. Обладая вертикальной конструкцией, она позволяет вместить большое количество дров. По мере горения они проваливаются вниз, а продукты сгорания отправляются через колосниковую решетку в зольник.

Если мы взглянем на схему шахтной печи (котла), то мы обнаружим, что пламя у нас бушует вовсе не в шахте, а в соседней камере, откуда получаемое тепло поступает в жаротрубный теплообменник. А остатки тепловой энергии направляются в дымоход. Горение здесь длительное и определяется объемом шахты – загрузив сюда большое количество дров, можно смело отправляться спать.

Пиролизный котел

Давайте посмотрим, как устроен пиролизный котел и как сделать этот агрегат своими руками. Проще всего объяснить принцип работы этого агрегата на примере буржуйки. Здесь мы видим объемную камеру сгорания, которая реализует длительное горение. Получившиеся продукты сгорания отправляются в камеру дожигания, в которую подается вторичный воздух. В результате этого образуется большое количество тепла. Нам остается только дооснастить буржуйку жаротрубным теплообменником.

Существуют десятки чертежей котлов длительного горения на дровах, построенных на пиролизном принципе работы. Они отличаются расположением камер сгорания и дожигания, наличием и отсутствием дутьевых вентиляторов и автоматики, а также способами регулировки интенсивности процесса сжигания дровяного топлива. Но в целом их принцип работы одинаков.

Печи-котлы Бубафоня

Бубафоня представляет собой печь, а ее модификация – это водогрейный дровяной котел с подачей воздуха сверху, через прижимной поршень. Мы уже не раз писали о таких печах в наших обзорах, теперь настало время поговорить об агрегатах с отопительным контуром. Для реализации контура мы можем задействовать три схемы:

• Установить теплообменник на дымовую трубу – самый простой вариант;
• Соорудить вокруг корпуса котла сплошную водяную рубашку;
• Обварить корпус агрегата трубами, по которым будет циркулировать теплоноситель.

Какую схему выбрать – решать вам. Кстати, котлы Бубафоня, за счет вместительных камер, помогут реализовать длительное горение продолжительностью до 24 часов и даже больше.

Котлы длительного горения Бубафоня работают на дровах, в них реализована схема верхнего горения.

Котлы-печи Булерьян

Изначально Булерьяны были (и есть) печами конвекционного типа. Они оснащаются мощными конвекторами, позволяющими буквально за 20-25 минут прогреть помещение большого размера. Появившись изначально в Канаде, эти печи добрались и до России, которая тоже может похвастаться суровым климатом (действительно для некоторых регионов). Умельцы превратили печи в котлы, немного поработав над конструкцией конвекторов – теперь по ним циркулирует не воздух, а теплоноситель. Правда, котлы Булерьяны не могут похвастаться длительным горением, так как отличаются не самыми большими камерами сгорания. Некоторые из них обладают свойством гореть до 10-12 часов, некоторые – чуть дольше. Но рассчитывать на 24 часа все-таки не приходится. Зато они отличаются высокой эффективностью и способностью максимально быстро отдавать тепло в отопительные системы.

Правила обустройства котельной

Рекомендуется оклеить пол керамической плиткой, а стены выложить из огнеупорного кирпича. Такая мера уменьшит вероятность пожара.

Пол с деревянным или иным горючим покрытием в радиусе 1,2 м от центра топочной дверцы котла защищают настилом из стали толщиной 1,2 мм на теплоизоляционной подложке из асбеста или базальтового картона.

Стены покрывают огнестойкой штукатуркой, например, на основе вермикулита. Толщина слоя – 25 мм.

Между отопителем и стенами выдерживают следующие расстояния:

• со стороны топочной дверцы – 2 м;
• по бокам и сзади – 0,8 м.

В котельной устраивают дежурное и аварийное освещение. На случай разгерметизации контура ее оборудуют подключенным к канализации трапом или приямком глубиной 0,5 м.

Стены котельной желательно выложить из кирпича.

При мощности теплогенератора до 30 кВт дрова и уголь разрешается хранить возле котельной в ящиках из огнеупорного материала. Минимальное расстояние до топки – 1 м.

Первый запуск твердотопливного котла:

• Ознакомьтесь с инструкцией к котлу, разберитесь с назначением органов управления.
• Система отопления должна быть заполнена водой и герметично подсоединена к котлу.
• Убрать мусор вокруг котла, который возможно остался после монтажа.
• Все дверцы для очистки котла должны быть закрыты.
• Только после полного остывания котла после первого запуска, можно устранить выявленные неисправности.

Данная статья содержит лишь базовые принципы и понятия в монтаже(установке) твердотопливных котлов. Безусловно, наилучший вариант для пользователя — чтобы установкой занималась специализированная организация. В таком случае у Вас будет гарантия на изделие и уверенность в правильной работе системы. Качественно установленный агрегат отопления создаст необходимый уровень комфорта в вашем доме! Для правильного монтажа необходимо выполнить ряд требований. Конечно и от выбора котла тоже многое зависит. Самый первый фактор в выборе котла — это мощность, потом время автономной работы, а потом уже всё остальное. Именно эти два базовых отличия котлов обеспечат Вас уютом в доме. При чём далеко не всегда высокая мощность агрегата означает высокое потребление топлива и повышенные расходы на содержание.

Принцип устройства твердотопливного котла

схема теврдотопливного котла

В любом твердотопливном котле, вне зависимости от используемого топлива существует несколько основных узлов:

Прежде всего это камера сгорания – место где горит топливо, которое помещается туда вручную, либо механизированным способом. Под камерой сгорания расположен зольник – место где собираются твердые остатки продуктов сгорания.

В ходе сгорания топлива образуется чрезвычайно горячий воздух, который естественным образом поднимается вверх. На его пути располагаются колосники, внутри которых могут находиться трубки с теплоносителем отопительной системы. В ходе прохождения теплоносителя через колосники тепло передается теплоносителю, в роли которого обычно выступает вода.

После прохождения через колосники горячий воздух уходит в дымоход и выводится наружу помещения.

тепловой узел в помещении

Этапы установки

Стоит выделить основные этапы по монтажу котла, всего их 7:

1. Подготовительные работы по основанию. Главные требования к поверхности площадки – это ее твердость и ровность. Бетонную стяжку следует делать толщиной от 70 миллиметров. Образующиеся зазоры между днищем котла и основанием убирают при помощи термостойкого герметика.
2. Установка дымоходной системы.
3. Установка твердотопливного котла в доме (а вернее — в котельной).
4. Составляем проект и проводим работы по установке труб системы отопления.
5. Встраиваем устройства, обеспечивающие безопасность пользования системой отопления, + расширительный бак.
6. Проводим обвязку.
7. Проверяем проделанную работу.

Плюсы и минусы твердотопливного котла

Отопительные котлы на твёрдом топливе выгодно отличаются от альтернативных моделей:

​

• дрова стоят дешевле газа и электроэнергии;
• на растопку идут и древесные отходы — стружка или опилки;
• помещение прогревается равномерно и остывает дольше;
• котёл легко подключить и к ГВС, и к отопительной сети;
• оборудование экологично и имеет высокий КПД до 85%.

Недостаток конструкции в необходимости постоянно следить за тем, чтобы котёл не перегревался. Дрова подкладывают вручную по мере прогорания топлива. Одной загрузки в котёл в среднем хватает на 2—4 часа. Кроме того, котёл нуждается в регулярной чистке из-за быстрого скапливания сажи в дымоходе и на стенках корпуса.

Этапы монтажа котла

Это оборудование задумано только как напольное. Значит, монтаж котла для твёрдого топлива предполагает установку на подготовленную площадку котельной. Работы по монтажу можно разделить на несколько этапов:

1. Подготовка основания или подиума для котла. Часто он выполняется из бетона, но бывают случаи, когда основанием служит рама. Высота подиума 7 см.
2. Установка оборудования. Этот этап считается одним из самых трудозатратных, ведь агрегат весит не мало, а его нужно поставить на основание. Если между полом и аппаратом есть стыки, то их нужно смазать силиконовым герметиком.
3. Обвязка. Этот этап характеризуется подключением подающей трубы и обратки, а также ГВС, если оно присутствует в конструкции котла.
4. Подсоединение к дымоходу. Завершающим этапом монтажа служит подключение дымохода. На помощь приходит переходный патрубок.
5. Запуск. Выполняется настройка агрегата для твёрдого топлива и проверка правильного функционирования.

Правила установки котла на твёрдом топливе диктуют, что аппарат должен быть установлен в специально оборудованном помещении, включающем обустройство дымохода и выполнение обвязки.

Данные работы должны производиться в соответствии с требованиями, которые расписаны в строительных нормативах, из этого следует, что их выполнение требует определённых знаний. Если у вас этого опыта нет, то лучше поручить монтаж оборудования знающим профессионалам.

Монтаж аппарата для твёрдого топлива производится с учётом текущих цен, которые в разных фирмах несколько отличаются, что даёт возможность оптимального для себя выбора.

Если вы уверены в своих силах на 100% и решили произвести монтаж самостоятельно, то сначала следует изучить все нормативы, а затем обратиться к профессионалам за консультативной помощью. Этот подход необходим для успешной установки и безаварийной работы аппарата.

https://youtube.com/watch?v=2vODYiWqYNo

Каких правил следует придерживаться при установке

Среди общих требований нужно обратить внимание на основные, которые оказывают большое влияние на безопасность эксплуатации аппарата:

• площадь котельной должна быть не менее 7 м2;
• в котельной следует оборудовать приточную вентиляцию (не меньше 8 см площади сечения вентканала на 1 квт мощности аппарата);
• пол должен состоять из негорючих материалов, перед топкой кладётся лист металла;
• от стены до оборудования не менее 0,5 м;
• размеры дымохода должны соответствовать параметрам котла.

Расчётные величины могут иметь разные значения, это зависит от марки оборудования. Как правило, они указываются в инструкции, входящей в комплектацию. Там же вы найдёте рекомендации по поводу подключения твердотопливного котла.

Помещение с оборудованием в обязательном порядке подключается к водопроводу и электросети, оборудуется с учётом нормативов пожарной безопасности. Основание под аппарат, как сказано выше, должно иметь бетонную стяжку в 7 см толщиной, а также быть ровным.

При этом монтаж производится без зазоров между полом и днищем котла. Если нет плотного прилегания, то требуется заливка герметиком для котлов, где в комплектацию не входят ножки.

Вентиляционные каналы в помещении котельной выполняются так: верхний имеет размеры 40 на 40 см, располагаться должен на интервале не более 40 см от потолка, нижний – 30 на 30 должен находиться в диапазоне до 50 см от пола.

Пристальное внимание нужно уделить системе дымохода, особенно если монтаж твердотопливного оборудования не подразумевает вентилятор. В этом случае мощность тяги действует на КПД котла

Монтажные нормативы

Общая схема подключения котла на твёрдом топливе

Основные нормы при монтаже твердотопливных котлов:

• расстояние от корпуса отопительного котла до стен помещения котельной должно быть не меньше 0,5 м;
• между днищем котла и стяжкой не должно быть зазоров;
• расстояние от дверцы топки до противоположной стены котельной должно быть не менее 1,3 м;
• если отопительная система рассчитана на естественную циркуляцию теплоносителя, котёл следует размещать таким образом, чтобы его теплообменник находился ниже, чем радиаторы и другие отопительные приборы;
• первый метр входного и выходного патрубков выполняется из стальной трубы;
• внутренние стенки дымохода защищаются листовой нержавеющей сталью; 3 варианта обустройства дымохода для котла на твёрдом топливе
• сечение патрубка, через который из котла выводятся дымовые газы, должно быть не меньше сечения дымохода;
• разрежение на выходе из котла регулируется высотой и конфигурацией дымовой трубы — оно должно составлять 10-80 Па;
• стык дымоотводящего патрубка и дымохода уплотняется и герметизируется;
• дымовая труба должна иметь минимальное количество колен;
• температура воды, поступающей в теплообменник из системы отопления, должна иметь температуру не менее 60оС;
• при оснащении теплообменника ТЭНом заземление котла выполняется в обязательном порядке;
• соединение дымоотводящего патрубка котла с дымоходом должно быть разборным;
• если кровля здания выполнена из горючих материалов, дымоход должен быть оснащён искроуловителем;
• дымоходный канал должен быть оборудован задвижками, а также люком для очистки от сажи.

Особенности монтажа газового котла в ванной комнате

Для размещения газового котла в ванной, требуется соблюсти следующие условия:

• в ванной должно быть окно;
• котел должен быть с открытой либо с закрытой камерой сгорания.

Аппарат с закрытой топкой разрешается устанавливать в помещение и без окна. Такие агрегаты комплектуются коаксиальной трубой. Она одновременно отводит дым из топки котла по внутренней трубе и подаёт уличный воздух в камеру сгорания по размещённому между этой трубой и наружным кожухом каналу.

При монтаже котла с открытой топкой окно обязательно. В противном случае коммунальщики, пожарники и газовщики не выдадут вам разрешение на монтаж и не подключат котёл к газопроводу.

В связи с чем желательно подключать оборудование к сети с помощью надежного стабилизатора напряжения. Это позволит защитить агрегат от поломки.