Газовый котел своими руками: варианты создания с нуля

Правила эксплуатации

Во время эксплуатации газового котлоагрегата открытого типа нужно гарантировать достаточную подачу воздуха, для того чтобы обеспечить полноту сжигания газа.

В противном случае КПД агрегата будет низким, а объем несгоревшего газа большим, с возможным выбросом в помещение. В топках закрытого типа, также важно следить за достаточностью воздуха и работоспособностью дутьевого вентилятора. Основные правила по безопасной эксплуатации отопительного котла, работающего на газовом топливе при возникновении запаха газа:

немедленно перекрывают газовый кран на горелочное устройство;
открывают окна для проветривания;
в котлах закрытого типа включают принудительную вентиляцию в системе дымохода газового котла;
не пользуются электровыключателями и спичками;
немедленно перекрывают открытое пламя;
сообщают об аварийной ситуации в газовую службу.

Автономное отопление набирает популярность, для многих домовладельцев оно стало такой же необходимостью в холодный период года, как система кондиционирования летом – доступный уровень комфорта в жилых помещениях, обеспечивающий нормальную жизнедеятельность.

Главную функцию в этом выполняют современные котельные установки – технологичные, инновационные агрегаты способные решать многоуровневые тепловые задачи.

Расчеты и создание чертежей

Прежде чем создать аппарат, требуется найти или сделать самостоятельно чертежи. На них должна быть информация о том, что представляет собой будущий агрегат, как его подключать, охлаждать, как устанавливаются дымоотвод, дефлектор.

Изготавливая устройство, нужно учесть, сколько тепла теряется в каждой комнате, где будет стоять батарея. Его количество отличается даже для помещений, в которых метраж одинаковый. Расчеты проводятся с запасом. Прибавьте 10%, учитывая размеры. На 10 м² требуется 1 кВт энергии.

Газ выделяет 6,55 кВт. Нужно разделить суточное потребление энергии на это значение. Так получается необходимый объем котла. Созданный своими руками бак вмещает количество жидкости, необходимой для отопления дома.

Преимущественные особенности использования регистра

Принцип соединения труб сваркой.

Регистровые теплообменники обладают определенными преимуществами перед другими отопительными приборами:

Самодельные отопительные регистры отличаются большими размерами, поэтому осуществляют более равномерную теплоотдачу в отличие от радиаторов, являющимися локальными источниками тепла.
Приборы легки в уходе и не имеют труднодоступных мест, в которых скапливается пыль.
При качественной сварке деталей теплообменники выдерживают значительное давление и высокую температуру теплоносителя.
При оборудовании прибора ТЭНом он может служить автономным источником отопления.
Качественно смонтированный регистр отопления может прослужить без ремонта не менее 25 лет.

В то же время регистры отопления имеют худшие характеристики в сравнении с радиаторами такого же размера, у которых поверхность теплообмена сформирована более компактно. Максимальное рабочее давление теплоносящей среды, на которое может быть рассчитан регистровый теплообменник, составляет 10 кгс/см². Более эффективно система работает с установкой циркуляционного насоса.

Что понадобится

Когда проект выбран, необходимо посчитать, сколько требуется материала. Если инструкция предполагает, что нужен чугун, не покупайте более дешевый алюминий, иначе устройство быстро выйдет из строя. Термостат и дефлектор лучше приобрести готовые, чем делать самостоятельно.

Важно учитывать несколько моментов при изготовлении устройства:

Термостат желательно выбрать программируемый, так можно будет задать контролируемую температуру.
Дефлектор лучше установить над дымоходной трубой, тем самым обеспечив вытяжку. Он может выглядеть как зонтик с конусом. Материалом служит только нержавейка.
Аппарат должен иметь автоматику, которая включает контроль над пламенем, перегревом, тягой. Также важно наличие подрывного клапана.

Преимущества использования водяного котла в кирпичной печке

Одним из ключевых преимуществ является эффективная теплоотдача. также немаловажный факт, что трубы можно подвести ко всем помещениям от трубы.

Котел на водной основе отлично способен совмещаться с разными теплогенераторами. При использовании антифриза система при отключенной печи размораживаться не будет. Помимо всего прочего, водяной котел в кирпичной печке способен работать как при наличии центрального отопления, так и в автономном режиме.

Также следует отметить, что водяной котел в кирпиче очень надежен. как и сама печь из кирпича, традиционно считающаяся надежным тепловым источником. А при совмещении такой печи с котлом на водяной основе их взаимная эффективность становится в разы сильнее, появляется дополнительная теплоотдача. Вместе они способны обогреть помещение до ста квадратных метров, не заставляя вас тратить на такое отопление огромные деньги.

Для типичной русской зимы достаточно будет всего лишь двух топок в сутки для создания комфортной температуры в помещении. Кроме того, температуру можно будет регулировать при помощи современных автоматизированных систем.

Инструкция по изготовлению самодельного котла с нуля

Лучше выбрать напольную модель, которую можно поставить в гараже, в котельной, на улице. Основа, на которую устанавливается устройство, должна быть специально подготовлена. Нужно выкопать яму глубиной 80 см. Ширина ее равна размерам агрегата. На дне ямы следует установить подушку. После этого насыпается щебенка.

Каркас формируется из арматуры, делается опалубка. Последнюю нужно залить бетоном. Спустя сутки она убирается, а на ее место насыпаются смешанные между собой песок и гравий. Теперь кладется гудрон, изолирующий влагу. Формируется кирпичная стена, чтобы защитить здание от высокой температуры котла. Далее можно приступить к его сборке.

Варить агрегат следует, используя чертеж. Теплообменник изготавливается из стали. Для этого нужно использовать трубу 40-50 см в диаметре. В баке должны быть соответствующие отверстия сверху и снизу. Конец трубопровода следует запаять фитингом. Когда аппарат начнет работать, горелка нагреет медную спираль, передающую тепло емкости, а уже от нее — воде. Дефлектор устанавливается над дымоходом — это вытяжка.

Автоматика собирается из блоков управления пламенем, перегревом, тягой, предохранительного вентиля. Иначе аппарат будет работать некорректно.

После выполнения основания на него устанавливается агрегат. На этом этапе к нему нужно приварить дымоход. Это железная труба, удаляющая угарный газ. Диаметр ее должен быть не менее 20 см. Над крышей она возвышается на 30 см. Для того чтобы угарный газ уходил быстрее, нужно сделать вытяжку, используя решетку и вентилятор. Эти элементы устанавливаются внутри трубопровода.

Если есть вероятность отключения электричества, следует подумать о создании блока бесперебойного питания. Он способен еще и защитить аппарат от скачков напряжения. Можно купить готовый блок или собрать его самостоятельно.

Твердотопливный котел своими руками

Рассмотрим на примере наиболее популярного котла с верхним горением (рис.3). В случае необходимости размеры можно менять пропорционально указанным в чертеже. Отличительной особенностью конструкции является труба, которая служит регулятором подачи воздуха и теплообменником одновременно. Газы, выделяемые в процессе тления топлива, поднимаются вверх и воспламеняются в верхней топке.

Для изготовления необходимы материалы, описанные в разделе 2: трубы, листовая сталь, уголок, утеплитель, асбокартон, электроды.

Первый этап самодельного котла включает следующие шаги:

Сваривают цилиндрический корпус из трубы диаметром 45 см длиной 150см.
Днище закрывают вырезанным из листовой стали кругом с помощью сварки.
В трубе нижнего диаметра (нижняя часть) вырезают прямоугольное отверстие под дверку зольника. Ее можно изготовить также из стального листа или приобрести готовую под размер.
Топка располагается в верхней части, под ее дверку также вырезают прямоугольник. Дверку обязательно изолируют асбокартоном и асбошнуром по периметру. Все дверки должны закрываться задвижками.
Из профильной трубы сваривают патрубок для выхода дыма, который будет вставляться в дымоход.

Важно! На поверхности патрубка из-за перепада температур будет образовываться влага (конденсат), ведущая к коррозии, поэтому сварочные швы должны быть высокого качества

К корпусу котла приваривают ножки из равнополочного уголка.
Вырезают верхнюю крышку диаметром 46 см, которая будет одеваться сверху на цилиндрический корпус.

Теплообменник для твердотопливного котла своими руками

Второй этап – производство теплообменника:

Из металлического листа сваривают трубу теплообменника диаметром 40 см длиной 130 см.
Вставляют ее в цилиндрический корпус, фиксируют зазор в 5 см между трубами, благодаря чему будет образовываться «водяная рубашка».
Разница в длине труб теплообменника и наружной должна быть не менее 20см. Трубу в трубе фиксируют сваркой, используя заготовленные металлические кольца.
В верхней и нижней зоне водяной рубашки устанавливают патрубки: один – для подачи, другой – для выхода теплоносителя. Для их изготовления используют трубу диаметром 5 см, на внешней стороне накручивают резьбу, через которую они будут подсоединены к трубам отопительной системы.
Распределительную трубу, через которую будет подаваться воздух, сваривают из металла большей толщины, чем для корпуса и теплообменника (не менее 5 мм диаметром 6 см). Длину трубы делают на 10 см меньше длины трубы теплообменника (120 см).

Важно! Распределительная труба находится в зоне высоких температур и со временем деформируется и прогорает, поэтому для ее изготовления используется металл толщиной 5 мм и более

Труба вставляется в подготовленный диск с готовым отверстием. Металлический стальной диск диаметром 38 см приваривается к трубе.
К основанию диска приваривают минимум 4 уголка, выполняющие роль крыльчатки.
К верхней части трубы устанавливают задвижку для порционной подачи воздуха и приваривают петлю, на которой фиксируют цепь для поднятия трубы.

Внимание! Чтобы улучшить теплообмен в верхней части трубы устанавливают вентилятор для принудительного наддува

Как правильно собрать котел

После выполнения двух основных этапов приступают к завершающему.

Третий этап – сборка котла:

Выбирают место установки котла, проверяют уровнем, чтобы не было никаких перепадов, которые могут ухудшить работу теплогенератора.
Крышку с распределительной трубой натягивают на корпус, предварительно проложив асбошнур. Крышку можно также приварить к корпусу.
Дымовой патрубок вставляют в дымоход.
Через выходящие патрубки с резьбой котел подсоединяют к системе отопления дома.
Систему заполняют водой и выполняют проверку работы котла при неполной его загрузке.
Если тест прошел нормально, котел загружают на полную мощность.

Подключение и размещение

Прежде чем подключить готовое устройство к газопроводу, нужно получить разрешение в соответствующей организации. После этого покупаются 2 крана-«американки», которые устанавливаются на трубопровод прямого и обратного хода. Такая запорная арматура поможет демонтировать агрегат, если возникнет аварийная ситуация.

На трубу, по которой теплоноситель будет двигаться обратно к котлу, нужно установить фильтр. Он будет защищать устройство от механического мусора. На газопровод требуется установить отсекающую арматуру. Она выглядит как кран и играет роль фильтра.

Теперь осталось подсоединить газопроводную трубу, по которой будет двигаться топливо. Каждый стык и место подключения элементов нужно загерметизировать. Котел необходимо подсоединить к водопроводу с холодной водой, а также горячей, если он — двухконтурный.

Размещают устройство в специально подготовленном месте, на подушке. Местом установки могут быть гараж, котельная или улица.

Электроды для ручной дуговой сварки

4.1.1. Для ручной дуговой сварки стыков трубопроводов и котлов из углеродистых, низколегированных и высоколегированных сталей необходимо применять электроды, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 9466, 9467 и 10052. Марку электродов следует выбирать в зависимости от марки свариваемой стали. Для сварки изделий, на которые распространяется настоящий РД, могут быть использованы отечественные электроды, приведенные в табл.4.1; химический состав и механические свойства наплавленного металла этих электродов даны в приложении 7.

Марки электродов зарубежных фирм, которые могут применяться, указаны в приложении 8; там же приведен тип электродов согласно отечественной классификации для определения области применения конкретной марки электродов.

Возможность применения электродов, не указанных в табл.4.1 и в приложениях 7 и 8, для объектов Минэнерго России должна быть согласована с ЗАО «Прочность МК», для других объектов — с любой специализированной научно-исследовательской организацией в области сварки, приведенной в приложениях к правилам Госгортехнадзора России.

4.1.2. Электроды для приварки деталей крепления из высоколегированных сталей к трубам пароперегревателя и другим элементам котла или к трубопроводу из низколегированных перлитных сталей, а также для сварки деталей крепления необходимо выбирать по данным табл.4.2.

Для приварки креплений из стали любой марки к трубам из стали аустенитного класса следует применять электроды ЭА-395/9, ЗИО-8, ОЗЛ-6, ЦЛ-25, ЦТ-10, НИАТ-5, из стали 12X11В2МФ — электроды ЭА-400/10У и ЭА-400/10.

4.1.3. Перед сваркой производственных стыков и испытаниями электроды должны быть прокалены по режиму, приведенному в соответствующем документе (ОСТ, ТУ) или этикетке. В случае отсутствия таких данных режим прокалки выбирается по табл.4.3.

Импортные электроды прокаливают по тому же режиму что и отечественные с аналогичным типом покрытия.

4.1.4. Электроды с основным покрытием, предназначенные для сварки перлитных сталей, следует использовать в течение 5 суток после прокалки, электроды ЦТ-45 — в течение 10 суток, остальные электроды — в течение 15 суток, если их хранят на складе с соблюдением требований п.3.10. По истечении указанного срока электроды перед применением необходимо вновь прокалить. В случае хранения электродов в сушильном шкафу при температуре 80-115°С срок их годности не ограничивается.

Таблица 4.1

Как увеличить экономичность

Нельзя ни в коем случае пренебрегать техникой безопасности. Решив сэкономить на чем-то, можно потерять гораздо больше. Например, не следует подводить газовую трубу в подвал, на цокольный этаж.

Не стоит экономить и на автоматике. В противном случае система может перегреться, что приведет к разрыву в трубопроводе. Отсутствие циркуляции воды может привести к аварии. Поэтому автоматика должна обеспечивать контроль работы насоса, фильтра, термостата.

Можно сэкономить на подаваемом в батареи теплоносителе, не теряя при этом в температуре. Для этого нужно утеплить стены и окна, заделав щели. Экономия просчитывается на этапе сборки, а не тогда, когда аппарат уже готов к работе, т. к. после последней пайки уже ничего изменить нельзя.

Другие варианты

Существуют еще два варианта самодельных котлов, когда агрегаты получают путем переделки газовой колонки или плиты. Так можно существенно сэкономить на монтаже.

На базе газовой колонки

Переделка связана с заменой форсунки или блока, отвечающего за горение газа, если будет применяться сжиженная смесь. Потребуется приобрести атмосферную горелку, подходящую к камере сгорания. Розжиг крепится внутри нее.

Для подключения вентиляторной горелки потребуется приобретение дополнительного отопительного контура. Он состоит из блока системы безопасности, расширительного бака и насоса, воздухоотводчика и крана Маевского. Такой типа горелки — более дорогостоящий, т. к. еще потребуются манометр, автоматический стравливатель воздуха и коаксиальный дымоход.

Переделка из газовой плиты

Сделать такой котел практически невозможно. Есть только один доступный способ: установить на конфорку металлическую емкость с теплоносителем, который будет нагреваться и перемещаться потом по трубам к батареям. Объем бака полностью зависит от мощности плиты. Он не превышает 100-150 л.

Снизу приваривается труба-обратка, сверху подключается прямая подача. Горячая вода поднимается и перемещается к батареям. Холодная жидкость возвращается по нижней трубе.

Для такого самодельного устройства не требуются предохранительный клапан и воздухоотводчик, т. к. лишняя вода в виде пузырьков пара будет уходить через неплотно закрытую крышку бака.

Газовый котел можно смонтировать самостоятельно. Необходимо только придерживаться точных инструкций и помнить о технике безопасности. Перед подключением нужно не забыть получить разрешение в Горгазе.

Процесс изготовления атмосферной газовой горелки

Горелку атмосферного типа легче соорудить, так как конструктивно она гораздо проще вентиляторного собрата. Самый характерный и известный большинству россиян пример – горелочный блок в газовых колонках старого образца. В ее конструкции нет энергозависимых элементов, принуждающих газ и воздух смешиваться в требующихся пропорциях.

Воздух в камеру с атмосферным горелочным модулем втягивается самопроизвольно по мере необходимости. Продукты переработки голубого горючего выводятся естественным образом через стандартный дымоход благодаря наличию тяги. Вся работа заключается в сооружении коллектора с газовыми форсунками, через которые с нужной скоростью будет поступать газ.

При желании соорудить газовую горелку собственными руками за основу лучше взять продукцию заводского производства, точнее имеющийся в ее техпаспорте чертеж с размерами и обозначением конструктивных элементов

Чтобы своими руками сделать горелку для оснащения газового котла отопления, потребуется:

Вентиль серии ВК-74. Обычно используется на кислородных баллонах, рассчитан на максимальное давление в 20 мПа. В комплектации должна быть накидная гайка на 3/4″, с помощью которой можно герметично подключиться к подающей газ трубе или шлангу. Служить вентиль будет опорной базой для фиксации форсунки.
Колпачок под форсунку. Устройство будет удерживать дозатор подачи газа и формировать узконаправленную струю. В вершине колпачка высверливают отверстие, в которое предстоит поставить форсунку. Основанием оно накручивается на вентиль.
Форсунка. Купить ее лучше в готовом виде с расчетом на подачу магистрального газа или сжиженной газовой смеси. У форсунок различается диаметр выхода. Вместо форсунок для котлов можно использовать жиклер от газовой горелки.
Самодельный инжектор. Его сооружают из стальной трубки с толщиной стенки до 2 мм. Потребуется отрезок трубы примерно в 10 см длинной.
Пьезоэлемент. Устанавливается по желанию, хотя и без него можно обойтись. Самоделку можно поджигать спичками.

Все приведенные элементы собираются преимущественно сварным способом. Потому инициативному «самоделкину» очень пригодятся навыки и минимальные познания в сварном деле. Однако там, где возможно применение резьбы, в приоритете должна остаться она.

Канал для подачи газа должен быть безупречен и герметичен, ведь от его состояния зависит безопасность. Между входом газа в устройство и форсункой должно сохраниться расстояние в 10 см, необходимое для смешивания горючего с воздухом.

Галерея изображений

Фото из

Крупногабаритная газовая горелка

Процесс горения газовой горелки

Воспламенение атмосферного горелочного блока

Сжигание кислорода в помещении

Домашнему мастеру остается придумать, как закрепить самодельную газовую горелку в камере сгорания отслужившей колонки или в топливнике бывшего дровяного котла. Следует учесть, что для притока воздуха нужно оставить возможность. В камеру должен регулярно поступать воздух, для чего в дверке требуется вырезать круглые или продольные отверстия.

Не забываем, что вышеописанный вариант сложно назвать безопасным газоподающим устройством. В конструкции нет автоматики, прерывающей работу котла в случае задувания или нестабильного пламени. У владельцев не будет возможности отрегулировать давление и расход газа, потому ни об удобстве, ни об экономии не может идти речь.