Изготовление самодельного газового котла: устройство и схема для отопления частного дома

В последнее время счета за центральное отопление растут, поэтому многие хозяева стали переходить на автономное газовое отопление. Но котлы, работающие на этом топливе, имеют высокую стоимость, поэтому умельцы изготавливают их дома. В сети можно найти множество готовых чертежей и схем.

Можно обратиться к специалисту. Это обойдется дешевле, чем покупка нагревательного оборудования. Самодельные устройства являются достойной альтернативой для отопления частных домов.

Преимущества и недостатки

У газового отопления имеются свои плюсы и минусы.

Газ – один из дешевых видов энергоносителей. Именно поэтому использование нагревателей на этом топливе стало популярным. К достоинствам использования оборудования на газу относят:

1. Высокий КПД котлов.
2. Простоту в использовании.
3. Безопасность в экологическом плане.
4. Невысокую стоимость топлива.
5. Нагреватель можно использовать более 40 лет.

Недостатки у подобного оборудования также имеются:

1. У оборудования должна быть лицензия, которая выдается газовой службой. При её отсутствии запрещается подключать агрегат к централизованной системе газоснабжения.
2. Котел устанавливается в отдельном помещении, что может быть затруднительно в небольших домах.
3. Обязательна установка дымохода.
4. Для зажигания необходимо подключение к электросети.
5. Если не соблюдать правила эксплуатации может случиться взрыв бытового газа.

Виды водяного газового котла для отопления частного дома

На рынке можно найти несколько видов. У них общий принцип работы, но есть различия в характеристиках. Главным является способ крепления:

• настенные;
• напольные.

Настенный

Основные части:

1. Горелка прямоугольной или квадратной формы с несколькими отверстиями, сквозь которые подается топливо из форсунок, расположенных снизу.
2. Камера сгорания.
3. Секция для обмена тепла. В системе может быть один или несколько теплообменников. Если используются два, то один выглядит как сеть из труб, расположенных над горелкой, которые располагаются в месте с большим числом пластинчатых ребер. Это позволяет дольше сохранять температуру теплоносителя.
4. Вторичный теплообменник состоит из ламелей, сквозь которые движется жидкость по трубам. Происходит нагрев за счет выходящего горячего теплоносителя.
5. Клапан, управляющий объемом подаваемого топлива.
6. Трубопровод, по которому циркулирует жидкость.
7. Расширительный бак.
8. Электродвигатель.
9. Система подачи воздуха.
10. Насос для циркуляции жидкости по системе.
11. Набор датчиков и микросхема для контроля за работой оборудования.

Напольный

Главное отличие – способ монтажа. Такие агрегаты больше по размерам и массе. Вместо медного теплообменника используется чугунный, который надежнее. Может иметь один или несколько контуров. Количество автоматики меньше, чем у настенного аналога.

К основным модулям относят:

1. Горелку.
2. Газовую камеру.
3. Теплообменник.
4. Бак для нормализации давления при нагреве.
5. Набор клапанов.
6. Электрический силовой агрегат.
7. Систему подачи воздуха (вентилятор).
8. Вторичный теплообменник.
9. Циркуляционную помпу.
10. Набор датчиков для контроля за оборудованием.

Из баллона

Баки изготавливаются из использованных газовых баллонов. Основные элементы:

1. Роль корпуса и основы выполняет газовый котел до 50 л. Ко дну баллона прикрепляется поршень с нижней насадкой. Оборудование может обогреть комнату до 70 кв.м.
2. Насадка является пустой внутри трубой, которая обеспечивает нагревательный элемент воздухом, необходимым для горения газа.
3. Внизу поршня прикрепляется металлический диск, диаметр которого незначительно меньше, чем у баллона. К нему привариваются лопасти дугообразной формы, необходимые для создания вихреобразных потоков.
4. Дымоход.
5. Верхняя часть после прикрепления ручек может использоваться как крышка.
6. Насос для принудительной циркуляции теплоносителя.

Принцип работы

При подключении устройства к сети и активации оборудования загорается горелка. Огонь нагревает корпус теплообменника, вследствие чего нагревается теплоноситель (вода, антифриз или другая жидкость). За счет насоса создается постоянное давление, которое обеспечивает циркуляцию теплоносителя по системе отопления. После попадания в радиаторы теплоноситель отдает тепло и по приводящим трубам возвращается для нагрева.

Полезные мелочи

Процесс самостоятельного изготовления сложный. Если нет навыков работы со сваркой, лучше не пытаться собрать котел самостоятельно, а приобрести агрегат в специализированном магазине. При выборе самодельного варианта стоит учитывать следующие нюансы:

1. Собранный самостоятельно нагреватель нельзя устанавливать без разрешения на подключение к газовой магистрали.
2. Оборудование должно быть осмотрено специалистом.
3. При несанкционированной установке возможна утечка топлива с последующим отравлением или пожаром.
4. Во время работ не стоит забывать о личной безопасности и использовать защитное оборудование.
5. Всё элементы, купленные в магазине, должны иметь сертификаты и паспорта.
6. Работы выполняются только по чертежам.

Чертежи и расчеты

Для сборки желательно использовать готовые чертежи. На профильных сайтах выкладываются готовые схемы, которые уже были проверены другими владельцами.

Необходимо правильно провести расчет мощности. Существует несколько способов. Наиболее простой из них – расчет по мощности. По нему считается что на 10 кв.м требуется приблизительно 1 кВт. Для создания запаса требуется дополнительно обеспечить до 10% дополнительной мощности, чтобы котел не использовался на максимальных параметрах мощности.

Для дома площадью 100 кв.м требуется не менее 11 кВт энергии в час. Так за сутки расходуется 264 кВт. Для расчета объема нужно количество выделяемой энергии разделить на способность выделения тепла.

Материалы и инструменты

Для работы необходимы следующие инструменты и приспособления:

1. Перфоратор.
2. Плоскогубцы.
3. Строительный уровень.
4. Угол.
5. Измерительные приборы.
6. Металлическая труба.
7. Листы стали.
8. Труба для подачи газа.
9. Дверцы для формирования топки.
10. Огнеупорный кирпич.
11. Арматура.
12. Глина.
13. Жесть для оцинковки.
14. Сенсор для отслеживания температуры.
15. Система автоматики.
16. Система вентиляции.

Важными компонентами являются: дефлектор, система контроля и термостат.

Существует два основных вида термостатов – проводные и беспроводные. Устройства с проводным интерфейсом дешевле. Лучше всего выбирать модели с программируемыми показателями. Это поможет поддерживать постоянную температуру.

К автоматике причисляют модуль контроля за пламенем, систему аварийного выключения и контроллер тяги. Всё эти устройства покупаются отдельно. Чтобы устройство функционировало, придется установить их все.

Дефлектор требуется для обеспечения вытяжки. Можно купить его в виде конусообразного зонта.

Сборка отопительного агрегата

После сборки фундамента и подготовки кирпичного основания можно заняться корпусом. Из трубы 425 мм делается корпус. Если требуется отапливать небольшую площадь, достаточно высоты чуть более 1 м даже с учетом небольшого радиуса.

После измерения и нанесения меток можно обрезать трубу. Края обрабатываются болгаркой. На корпусе нужно прорезать отверстия:

1. Для топки (200х100) мм.
2. Для поддувала (200х30 мм).

Топочное отверстие располагается над поддувалом.

Расстояние от края до поддувала делается не менее 7 см, как и расстояние между отверстиями.

Делаются отверстия для подачи и возврата теплоносителя. Их диаметр равен 25 мм. Располагаются они напротив друг друга по разным сторонам трубы. После к ним привариваются сгоны.

Из стальных листов изготавливается три диска диаметром 425 и 412 мм. Последний крепится внутрь корпуса. В двух из них, большем и меньшем, вырезаются отверстия радиусом более 50 мм. Дымоход к установке делается из металлической трубы 100 мм. Для ножек вырезаются кусочки металла толщиной до 5 см. Из арматуры изготавливается решетка для зольника.

К блину с диаметром 412 мм прикрепляется дымоход. Внутри корпуса на высоте около 30 см от нижней части отверстия для топки прикрепляется временный упор. Он изготавливается из проволоки или арматуры. На него опускается диск с трубой.

Основные стыки

Важным моментом в сборке является соединение блинов и корпуса между собой. Шов требуется сваривать с обеих сторон и сделать это максимально надежно: на этом участке соединяются топка и бак.

После окончания сварки на дымоход надевается блин диаметром 425 мм. Необходимо надежно прикрепить оба шва при помощи сварки.

Топочный отсек

С обратной стороны от дымохода ставится газовая камера из металла. Она прикрепляется внутри корпуса, изготавливается теплообменник из стального бака и медной трубки, которую требуется согнуть в виде серпантина. Затем она вставляется в бак и закрепляется фитингами. Во время работы от горелки будет нагреваться спираль из меди и передавать тепло баку.

Теплообменник прикрепляется на уголки прямо над горелкой. Электронные компоненты закрепляются внутри согласно чертежу.

Нижняя часть корпуса

В конце работы закрепляется большой блин, который выполняет роль днища корпуса. Затем к нему привариваются ножки высотой 5 см. После закрепляются петли.

Конструкция для задвижки поддувала

Эта конструкция может быть разной по конструкции. Обычно изготавливаются в виде дверцы или заслонки.

Тестирование и подключение к системе

После завершения сборки требуется проверить и подключить котел к системе. Для этого на один из сгонов наносится заглушка, через второй пускается жидкость. Если выделений жидкости нет, то проблемы с зазорами отсутствуют, и можно заняться подключением к системе газоснабжения.

Монтаж дымохода

Дымоход требуется расположить вертикально. Если по конструкционным особенностям строения добиться этого не выходит – обеспечьте минимальное число изгибов. В противном случае возможно забивание дымохода пылью или другими продуктами.

Первая растопка

После установки горелки и подключения к системе растопки можно её зажечь и попробовать испытать. Необходимо следить за показателями на термостате. При резких скачках возможно образование вихревых потоков, а на стенках может появиться конденсат, который впоследствии сужает диаметр дымохода.

Регулировка зазора

В процессе первой растопки требуется отрегулировать зазор в поддувало. Желательно найти размер, за счет которого в горелку будет попадать достаточное количество кислорода, чтобы обеспечить горение.

Нюансы размещения готовой конструкции

Есть три основных способа размещения конструкции: внутри, снаружи или в гараже. Каждый из вариантов имеет свои характерные особенности.

Размещение внутри дома

Если самодельный газовый котел для обогрева и отопления необходимо расположить внутри дома, придется выделять для него отдельное помещение. Комната должна быть сухой, со стабильной температурой и низкой влажностью. Доступ к котлу должен быть свободным. Устанавливается естественная или принудительная система циркуляции воздуха. Для работы автоматики проводится электрический ток. Большинство современных розеток обладают встроенным заземлением, поэтому не требуется создавать отдельное.

Размещение котла снаружи дома

Если внутри дома нет достаточной площади для расположения котла, его располагают в пристройке. Основные требования к помещению:

1. Площадь помещения не менее 5 кв. м.
2. Стабильная температура выше +7 ᵒС. Для этого придется утеплить пристройку.
3. К зданию требуется провести электричество и установить розетку.

Все трубы, приводящие и отводящие теплоноситель, необходимо утеплить. В противном случае зимой будет теряться значительное количество энергии во время транспортировки от пристройки к дому.

Размещение котла в гараже

При отсутствии возможности расположить внутри гаража помещение для котла, желательно возвести пристройку. В гараже содержится большой объем диоксида углерода, выделяемый при работе автомобиля, котел увеличивает его концентрацию, что создает опасность для здоровья.

При утечке газа внутри гаража возможно возгорание из-за паров бензина, емкостей с маслом и другими ГСМ. Поэтому размещение самодельного оборудования в этом помещении нежелательно.

Заземление котла

Для нормального функционирования требуется заземлить котел. Для этого нужно приобрести в строительном магазине заземляющий контур, который располагается вдоль дома на глубине приблизительно 1 м. От него к оборудованию проводится полоса из металла. При подъеме она закрывается пластиковой коробкой.

После завершения работ можно обращаться в газовую службу для инспекции оборудования. Только после заключения специалиста о пригодности котла к эксплуатации происходит подключение к централизованному газоснабжению. Проверки требуется проводить каждые 2 года.