Устройство системы отопления на твердотопливном котле

Еще совсем недавно повсеместно были распространены печные системы отопления. Основной принцип действия заключался в том, что в процессе сгорания твердого топлива (работа могла производится на угле, древесине и других материалах) нагревалась печь, как правило сделанная из глины или красного кирпича. Благодаря тому что эта печь очень долго остывала, она могла излучать тепло еще в течение суток после полной ее топки.

Схема отопления частного дома с твердотопливным котлом.

Самым большим недостатком печи был, конечно, ее размер. Часто она занимала до четверти всего п

омещения, в котором находилась. Располагались печи, как правило, на кухнях. Делалось это по той простой причине, что они, помимо обогрева, выполняли функции привычной нам газовой или электрической плиты.

Чуть позже стали появляться другие системы отопления, которые стали основываться на принципе равномерного прогревания помещений за счет доставки туда теплоносителей. По большому счету этот принцип заложен во всех современных системах отопления.

Основные элементы водяной системы отопления с твердотопливным котлом

Ко всем водяным системам отопления можно приписать один и тот же список основных элементов. Как правило, такие системы состоят из:

Схема отопления с твердотопливным котлом.

• самого котла;
• радиаторов отопления;
• трубопроводов, причем с прямым и обратным контуром;
• некоторых элементов арматуры, например, сливного крана и радиаторов;
• расширительного бака;
• дымоходной системы.

Твердотопливный котел, изготовленный своими руками, может работать на угле, древесине, да и на всем остальном, что может гореть.

По своей структуре такой отопительный твердотопливный котел имеет основной отсек, камеру сгорания, и отсек для золы. Между двумя этим отсеками располагается колосник – решетка. Горение происходит на этой решетке, а по мере сгорания топлива зола осыпается через колосник внизу. В самом верху котла имелась дверца, которая предназначается для забрасывания топлива. Внизу, во второй камере, тоже имеется дверца, для удаления остатков горения: золы, пепла, углей и так далее.

Через твердотопливный котел проходят трубы отопления, в которых находится вода. Она нагревается сама и нагревает радиаторы, которые и отдают тепло в окружающую среду. По той причине что такие системы не оборудованы насосами, которые постоянно перекачивают воду, прогрев радиаторов неравномерный, а постепенный, от ближайшего радиатора к дальнему.

В твердотопливный котел трубы входят из расширительного бака, который предназначен для создания некоторого давления в системе. Кроме того, по мере нагревания воды, ее объем немного возрастает. Излишки сами собой попадают в расширительный бак. Располагается бак на самой высокой точке всей системы, как правило, в чердачном помещении.

Стоит заметить, что на зимний период расширительный бачок закрывают от внешней среды, то есть проводят теплоизоляцию. Это нужно для того, чтобы вода в нем не замерзла.

Принципиальная схема системы отопления с использованием твердотопливного котла.

Итак, при горении топлива открытый огонь попадает прямо на трубы, которые содержат воду. Поскольку процесс горения поддерживается сгоранием именно твердого топлива, то он неминуемо сопровождается появлением дыма и угарного газа. Для их отвода возводят дымоходы своими руками. Дымоходы ничем принципиально не отличаются от тех, которые имеют старые печи. Как и у печи, в твердотопливном котле дымоход может иметь некоторые извилистые пути, чтобы тепло не выдувало наружу, а также некоторые иные элементы, например, заслонку.

На время горения топлива она открывается. Чем больше открыта заслонка, тем выше тяга. Примерно через 1-2 часа после завершения топки заслонка полностью закрывается, чтобы дольше сохранить тепло.

Более современные твердотопливные системы отопления

Чтобы понять, что нужно для устройства водяной системы отопления, работающей от твердотопливного котла на угле или дровах, нужно рассмотреть их современное устройство.

Сегодня печи уже не в моде, да и такие системы отопления тоже. Однако их большой плюс состоит в том, что они энергонезависимы. Главное, что нужно, так это заготовить дрова или брикет на отопительный сезон.

По этой причине печи делают в качестве некого элемента интерьера, а вот водяным системам отопления отводят особую роль .

Итак, современная конструкция водяной системы, работающей на твердотопливном котле, такова:

Схема современной конструкции водяной системы, работающей на твердотопливном котле.

• непосредственно сам котел;
• система трубопровода и радиаторов;
• дымоходная система;
• расширительный бачок;
• циркуляционный насос;
• обратный клапан;
• некоторые элементы арматуры;
• некоторые датчики и измерительные приборы.

Как видно, современная промышленность предлагает гораздо больше возможностей водяной системы отопления.

Стоит заметить, что не все такие элементы можно изготовить своими руками. Например, это касается датчиков и измерительных приборов. Это же касается и всех радиаторов, трубопроводов и арматуры.

Если разобраться, то своими руками можно сделать только сам котел.

Изготовление котла и производство монтажа своими руками

Для изготовления котла своими руками потребуется несколько листов металла соответствующего размера. Толщина листа должна быть не меньше 4 мм.

Кроме того, может понадобиться:

Схема изготовления отопительного твердотопливного котла с водяным контуром своими руками.

• две дверки с петлями;
• колосник по размеру с внутренними размерами котла;
• стальные трубы для установки их своими руками внутрь котла;
• труба, диаметром не меньше 8 см для устройства основания дымохода.

Итак, весь процесс изготовления своими руками начинается с того, что определяются с размерами будущего котла. При небольшом помещении, относительно небольшом, примерно до 100 кв. м, вполне хватит котла, который будет иметь следующие размеры:

• ширина 40 см;
• длина 40 см;
• высота 70 см.

При этом камера сгорания будет иметь высоту всего около 50 см. Котел таких незначительных размеров вполне сможет обогреть весь дом и при этом не будет занимать слишком много места. Маленьким недостатком такого котла можно назвать то, что при использовании в качестве топлива дров их придется резать и колоть на очень маленькие элементы, чтобы они могли поместиться в дверку такого котла.

Если принять тот факт, что твердотопливный котел будет иметь вышеуказанные размеры, то следует сначала вырезать четыре пластины, которые будут иметь размеры 40х70 см. После этого в одной из пластин вырезаются два отверстия под дверки: первая дверка для помещения топлива внутрь котла, другая – для удаления золы.

Первая дверка может иметь размеры примерно 20х20 см или больше. Вторая дверка может быть совсем маленькой, например 20 см по длине и 10 см по высоте. Стоит сказать, что отсек для сбора золы может не превышать 10 сантиметров в высоту.

Схема подключения твердотопливного котла.

Итак, вырезав отверстия нужного размера, можно приступать к непосредственной сварке. Варить можно любым удобным сварочным аппаратом и любым способом. Сварку лучше производить изнутри, чтобы снаружи швов не было видно.

Сварив три стенки, вставляется колосник, то есть решетка. Она помещается на том уровне, который будет разграничивать камеру сгорания от зольного сборника.

После этого приваривается четвертая стенка, а также нижняя часть котла. Если есть необходимость, привариваются ножки.

После этого в верхних стенках вырезаются отверстия под трубы. Труба будет всего одна. Труба должна иметь тот же диаметр, что и все остальные трубы в доме. В самом котле трубы должны быть из материала, который в меньшей степени подвержен воздействию открытого огня.

После этого сверху приваривается крышка, которая должна содержать отверстие. Это есть основание дымохода, подобное тому, что имели все печи.

Дальше можно приступать к сбору всей остальной системы отопления, которая может быть представлена одним контуром или несколькими.

С одной стороны к трубе в котле крепится труба из расширительного бака. Тут же крепится и труба с обратного контура.

На выходе из котла к трубе крепится другая, которая затем проходит через все отапливаемое помещение. От нее через запорную арматуру подсоединяют все радиаторы отопления. Снизу от каждого радиатора ставят трубы, которые сливаются в одну, обратную.

Схема монтажа отопительного твердотопливного котла с водяным контуром своими руками.

Если основные трубы металлические, то крепление осуществляется при помощи специальных металлических гаек, которые сажаются на паклю и герметик или ФУМ ленту.

На входе в твердотопливный котел с обратным контуром устанавливается циркуляционный насос, который и будет качать воду по трубам.

На выходе из котла можно установить датчик температуры, который будет показывать температуру теплоносителя. Манометр можно установить в обратном трубопроводе возле циркуляционного насоса, он будет показывать давление теплоносителя.

Последним этапом остается возведение дымохода. Поскольку на крышке котла уже должно быть основание, то его можно просто продолжить, поставив металлическую трубу. Никто не мешает приварить ее сразу.

При этом в трубе на уровне примерно 1,5 метров следует сделать тонкое отверстие и вставить туда задвижку, которая полностью сможет перекрыть дымоход. Как уже было сказано, эта задвижка будет регулировать тягу и перекрывать дымоход, что предотвратит уход тепла наружу.

Некоторые нюансы в обслуживании подобных систем

На этом устройство системы отопления на угле и дровах, работающей на твердотопливном котле с прямым и обратным контуром, можно считать завершенным. При первом апробировании системы следует внимательно осмотреть и котел, и трубы. Все трубы, как и радиаторы, не должны иметь течей, а котел не должен пропускать дым в помещение. Это же касается и дымоходной системы.

Стоит отметить, что дымоход раз в год нуждается в обязательной чистке. Это же касается и всей системы, то есть радиаторов и трубопроводов. Чтобы была возможность полностью слить воду из системы, в обратном контуре через тройник выводят еще одну трубу в удобном месте. На конце этой трубы ставится запорная арматура.

Такая система, даже при отключенном электричестве, то есть при неработающем насосе, сможет обогреть дом. Только в данном случае теплоноситель не будет постоянно перемещаться по трубам, а будет стоять на месте. Это всего лишь увеличит время прогрева и его неравномерность.