Jak ugotować kocioł do ogrzewania domu własnymi rękami

Wykonujemy piec z kotłem wodnym

Nikt nie będzie wątpił, że w rosyjskiej łaźni największy komfort osiąga się, gdy zainstalowany jest piec opalany drewnem z trzaskającym drewnem, przyjemnym duchem i ogromnym ciepłem z żywego ognia. Jedyną wadą jest to, że czasami potrzeba zbyt dużo drewna na stopienie łaźni i cieszenie się procesem czyszczenia. Kocioł wodny, który jest wbudowany bezpośrednio w piec, może znacznie przyspieszyć ogrzewanie pomieszczenia i przygotowanie kąpieli. Taki tandem znacznie zwiększa wydajność pieca opalanego drewnem oraz oszczędza czas i drewno opałowe. Główną ideą jest to, że wbudowany kocioł zapewnia kolosalne przenoszenie ciepła nawet przy małych wymiarach. Porozmawiajmy teraz o tym, jak wprowadzić takie ulepszenie w piecu opalanym drewnem za pomocą improwizowanych środków w krótkim czasie.

Domowy kocioł wodny wykonany z żeliwnych grzejników

Doskonały pod względem jakości i sprawności kocioł można uzyskać ze zwykłych żeliwnych grzejników. Jako podstawę możesz wziąć grzejnik M-140. Łatwo je znaleźć, ponieważ w dużych ilościach są one wyrzucane na złom podczas rozbiórki i rozbiórki większości starych pięciopiętrowych budynków. Pojemność każdej sekcji takich grzejników to 1,5 litra wody, a powierzchnia sięga 0,254 metra kwadratowego. Po złożeniu, po połączeniu 12 takich sekcji, objętość cieczy wynosi 18 litrów, a całkowita powierzchnia wynosi 3 metry kwadratowe. m. Nie każdy gotowy kocioł, zmontowany z blachy, może pochwalić się takimi parametrami przy podobnych wymiarach. Wydajność takiego kotła z grzejnika może wystarczyć do ogrzania pomieszczenia o powierzchni do 100 mkw. m. Więc nadaje się do zwykłej kąpieli, a zapas będzie również wystarczająco duży.

Przed użyciem grzejnika wymagana jest pewna przeróbka. Najpierw musisz pozbyć się tekturowych przekładek między sekcjami. Najlepiej zastąpić je sznurem azbestowym impregnowanym naturalnym olejem schnącym z domieszką grafitu. Dzięki temu można chronić uszczelki przed wypaleniem w wysokich temperaturach.

Podczas demontażu sekcji należy je przepłukać od wewnątrz roztworem kwasu solnego o stężeniu 6%, a następnie dużą ilością wody. Dzięki temu można je oczyścić z dużej warstwy rdzy i brudu nagromadzonego przez wiele lat eksploatacji.

Procedura montażu grzejnika powtarza proces demontażu, tylko w odwrotnym kierunku. Do łączenia sekcji stosuje się sutki, wyposażone w prawy i lewy gwint z każdej strony. W ten sposób sekcje, zarówno od dołu, jak i od góry, są jednocześnie przyciągane przez skręcenie smoczka. Gdy tylko między odcinkami powstanie szczelina 2 cm, zaimpregnowany sznurek azbestowy jest nawijany i na koniec dokręcane są sutki.

Po zakończeniu montażu całego grzejnika i odczekaniu na wyschnięcie wysychającego oleju należy sprawdzić szczelność połączeń doprowadzając płyn pod ciśnieniem do chłodnicy. Tylko w ten sposób można uchronić się przed ewentualnymi wyciekami podczas pracy przy wysokich temperaturach pieca.

Podłączenie rur zasilających i powrotnych najlepiej wykonać ukośnie w poprzek grzejnika. W ten sposób woda będzie równomiernie przepływać przez nowy kocioł. Pozostałe dwa otwory należy zamknąć zaślepkami. Rury lepiej mieć cal. Po jednej stronie grzejnika będzie gwint prawoskrętny i nie będzie problemów z połączeniem. Z drugiej strony tam, gdzie pozostała nić, lepiej zastosować nypel i złączkę ze ściągaczką.

Takiego domowego kotła nie należy umieszczać w palenisku, w którym pali się drewno, ale w komorach kominowych, które znajdują się bezpośrednio za komorą paleniskową.Ponieważ stosowane są grzejniki żeliwne, należy je ogrzewać nie płomieniem, ale gorącymi gazami usuwanymi z paleniska.

Lepiej jest ustawić grzejnik tak, aby rury wychodziły z niego prostopadle do podłogi, a zasilanie powrotne jest również obniżane poniżej podłogi do przestrzeni podpodłogowej. W ten sposób można uzyskać lepszą naturalną cyrkulację wody podczas ogrzewania.

Podczas montażu sekcji można eksperymentować, aby ulepszyć projekt powstałego kotła. Wynik powinien być podobny do obrazu pokazanego poniżej. Pokazane są więc przykłady lokalizacji kotła i sposobu jego podłączenia. Ponownie nie zapominajmy, że w przypadku żeliwa kocioł należy umieścić w kominie.

Instalacja kotła do pieca ceglanego

Jak wybrać odpowiednią metodę produkcji

Zanim skontaktujesz się ze specjalistami lub zaczniesz szukać metod produkcji w Internecie, musisz zdecydować o jej przeznaczeniu. Rzeczywiście, rodzaj jego projektu będzie również zależał od jego roli. Po pierwsze, musisz zrozumieć, że wszystkie kotły własnymi rękami opierają się na jednej zasadzie: urządzenie podgrzewa chłodziwo, a wymiennik ciepła odbiera ciepło ze spalanego paliwa.

Aby osiągnąć maksymalną wydajność grzewczą, należy wziąć pod uwagę konstrukcję i spalanie paliwa. Na podstawie prostych praw fizycznych można stwierdzić, że duży wskaźnik wymiany ciepła na jednostkę czasu zależy bezpośrednio od wielkości pojemności nośnika ciepła i powierzchni rury przesyłowej. Biorąc pod uwagę kompletność spalania paliwa, konieczne jest zapewnienie maksymalnego dopływu tlenu do paliwa, aby zapobiec wypływowi gazu pirolitycznego, który przenosi dużo ciepła.

Jak prawidłowo umieścić kocioł w piekarniku?

Najbardziej efektywną wersję kotła wodnego uzyskuje się stosując jako materiał rury lub blachę o grubości od 3,5 do 5 mm. W tej wersji kocioł można umieścić bezpośrednio w palenisku paleniska i tym samym zapewnić maksymalną wydajność. Powyższy rysunek przedstawia wariant wykonania samego kotła grzewczego i jego schematyczną lokalizację w palenisku. Korzystając z rur, lepiej jest preferować rury bezszwowe, ale jeśli takich nie ma pod ręką, wówczas istniejący szew powinien być dodatkowo spawany.

Dopływ ciepłej wody z kotła do instalacji grzewczej powinien znajdować się wyłącznie w najwyższym punkcie kotła. Lokalizacja wlotu powrotnego nie jest regulowana, ale najbardziej logiczne jest umieszczenie go na dnie, aby poprawić cyrkulację wody.

Umieszczając dowolny kocioł w palenisku, należy upewnić się, że istnieje szczelina między zewnętrznymi ścianami kotła a obmurowaniem pieca. Jest to konieczne, aby skompensować rozszerzalność cieplną metalu kotła.

Podczas spawania rur konieczne jest cięcie fazowania wzdłuż konturu ścinania rury. Pozwala to wypełnić całą grubość rury szwem spawalniczym i bezpiecznie zamocować części bez obawy, że rozproszą się podczas pracy.

Instalując kocioł wewnątrz pieca, należy utrzymywać poziomo. Można jednak nieco odejść od tej zasady, aby zapewnić maksymalną wysokość wylotu zasilania z kotła.

Koncepcja kotła na paliwo stałe

Samodzielny kocioł na paliwo stałe jest w zasadzie zwykłym piecem zainstalowanym w beczce z wodą. Głównym zadaniem takiego urządzenia jest podgrzewanie wody kotłowej za pomocą ciepła ze spalania drewna lub węgla, które będzie dostarczane do domowych grzejników.

Ale takie urządzenie, kuszące do samodzielnej produkcji ze względu na swoją prymitywność, nie będzie wydajne grzewczo i nieopłacalne ze względu na duże zużycie paliwa - najprostsze konstrukcje kotłów mają sprawność tylko 10-15%.

Prymitywny kocioł wodny na paliwo stałe z ekonomizerem komina

Ważny! Działanie kotła na paliwo stałe zależy od jakości ciągu i odpowiednio wentylacji nawiewnej. Nawet dobrze wykonany kocioł nie będzie w stanie zapewnić efektywnego ogrzewania pomieszczenia, jeśli wentylacja nie zostanie odpowiednio zorganizowana.

Domowe kotły są montowane nie tylko z metalu, ale także z cegieł. Urządzenia murowane są zwykle budowane w domach wiejskich, gdzie na estetykę instalowanego sprzętu stawiane są wyższe wymagania niż w pomieszczeniach komercyjnych lub technicznych.

Kotły metalowe to najprostsze urządzenia, których produkcja pozwala na wykorzystanie złomu i ewentualnie za pomocą dostępnych narzędzi. Nie wynika jednak z tego, że ich produkcję i montaż można wykonać bez co najmniej szkiców wykrojów i złożeń oraz jasno opracowanej technologii - kolejności, sposobów wykonania poszczególnych etapów prac przygotowawczych i podstawowych.

Wybór projektu kotła grzewczego

Piece grzewcze i kotły na paliwo stałe o podobnych procesach spalania różnią się funkcjonalnością. Kocioł grzewczy, w przeciwieństwie do pieca, musi nie tylko ogrzewać pomieszczenie w miejscu instalacji, spalając drewno lub węgiel, ale także zasilać obieg grzewczy podgrzanym chłodziwem. Aby jednak spełnić drugie zadanie, nie wystarczy umieścić w palenisku wymiennik ciepła (odcinek obiegu grzewczego) - konieczne jest również zapewnienie ciągłości spalania paliwa i równomiernej cyrkulacji chłodziwa przez tę wężownicę.

Wymiennik ciepła kotła na paliwo stałe z cegły ogniotrwałej

Jaki projekt kotła wybrać, aby łatwiej było go wykonać własnymi rękami, z jakimi trudnościami będziesz musiał się zmierzyć w procesie pracy? Na te pytania można odpowiedzieć na etapie projektowania. Rysunki domowych kotłów na paliwo stałe dają wystarczające wyobrażenie o tym, jak wygląda konkretny projekt i na co należy zwrócić uwagę podczas procesu produkcyjnego.

Przykład schematycznego przedstawienia kotła na paliwo stałe z zewnątrz: widok z przodu, z boku i z tyłu.

Każdy typ wyposażenia kotła na paliwo stałe ma swoje własne cechy konstrukcyjne i niuanse produkcyjne. Planując niezależny montaż zespołu grzewczego, należy zdecydować, który projekt preferować - metodą spalania dolnego lub górnego (szybowego).

Paleniska dolne to urządzenia, w których drzwiczki do załadunku drewna opałowego znajdują się w górnej części komory spalania, natomiast spalanie paliwa następuje od dołu, w wyniku czego górne warstwy zakładki przesuwają się w dół pod własnym ciężarem, a dym wypala się w górnej części. W zależności od modelu ruch powietrza przez palenisko odbywa się od dołu do góry siłą (wentylator) lub naturalnie (przeciąg), co powoduje niezależność od sieci, ale zmniejszoną wydajność i mniejszą ilość załadowanego paliwa.

Schematyczny widok w przekroju kotła na paliwo stałe z dolnym spalaniem paliwa

W kotłach na paliwo stałe konstrukcji kopalnianej ładowanie drewna opałowego odbywa się poprzez drzwi umieszczone w górnej części komory spalania. Jednostki takie wyposażone są w ciąg wymuszony, który kierowany jest od góry do dołu - kieruje dym do dolnej części paleniska, gdzie spala się w mieszaninie z powietrzem, a po drodze ogrzewa i dodatkowo osusza paliwo dolnego schody.

Schemat działania kotła na paliwo stałe metodą górnego spalania

Jednostka o niższej metodzie spalania jest bardziej odpowiednia do samodzielnej produkcji, więc podczas jej montażu można obejść się bez wentylatora wymuszonego ciągu.

Kocioł stalowy na paliwo stałe z dolnym spalaniem bez wykończenia

Ważny! Im bardziej złożona konstrukcja urządzenia, tym wyższe wymagania technologiczne dotyczące jakości wykonania jego elementów, które nie powinny mieć odchyleń od parametrów projektowych. Nie mniej odpowiedzialny jest proces montażu takiej jednostki.

Metodą spalania kotły na paliwo stałe można zaprojektować do trybu normalnego lub pracować z wyjściem do pirolizy - proces rozkładu paliwa stałego na dwa składniki, a następnie ich oddzielne spalanie. Preferując drugą, bardziej złożoną opcję, będziesz musiał wziąć pod uwagę potrzebę zainstalowania drugiej komory spalania, co zwiększy wymiary grzejnika i odpowiednio będzie wymagało większej ilości materiałów.

Wybór rodzaju urządzenia grzewczego w dużej mierze zależy od rodzaju paliwa stałego, które będzie dostarczane do urządzenia grzewczego. Jeśli masz pod ręką dużą ilość drewna opałowego, lepiej będzie, jeśli zrobiony przez Ciebie kocioł jest przeznaczony do ogrzewania drewnem. Jeśli węgiel jest łatwiej dostępny, inny model się nada. Czas palenia zakładki, jakość ogrzewania zależy od rodzaju kotła na paliwo stałe, jego mocy i sprawności projektowej.

Uwaga: temperatura spalania węgla jest znacznie wyższa niż drewna opałowego, dlatego ruszty, wymiennik ciepła i korpus kotła na węgiel wykonane są z grubszej stali. Alternatywą mogłoby być wykonanie korpusu i komory spalania kotła z cegieł ogniotrwałych.

Jeśli nie jest możliwe wykonanie zewnętrznej obudowy bloku ze stali o wymaganej grubości, racjonalnym rozwiązaniem będzie murowany kocioł na paliwo stałe. Wyłożenie cegłami ogniotrwałymi stworzy przestronną, wygodną i odporną na wysoką temperaturę komorę spalania.

Budowa komory spalania z cegieł ogniotrwałych z umieszczeniem wewnątrz wymiennika ciepła

Wybór kotła o konstrukcji o dopuszczalnej złożoności musi być dokonany po przeanalizowaniu parametrów technicznych i obiektywnej ocenie jego kompetencji i możliwości. W razie wątpliwości, aby wyeliminować prawdopodobieństwo nieuzasadnionego uszkodzenia materiału, lepiej jest preferować jednostkę prostą, zrozumiałą z rysunków projektowych - nawet taki kocioł na paliwo stałe jest w stanie zapewnić domowi ciepło w zimnych porach roku.

Instalacja pieca z wbudowanym kotłem

Najlepszą opcją do kąpieli będzie piec, w którym oczywiście nawet na etapie budowy zamontowany jest specjalnie przygotowany kocioł wodny. W tym przypadku piec zyskuje własne specyficzne cechy konstrukcyjne, co znacznie zwiększa wydajność całego systemu i jego zwartość.

Instalacja takiego pieca ma najwyższą sprawność wymiany ciepła.

Konstrukcja wymiennika ciepła

Schemat montażu wymiennika ciepła i zasobnika.

Możesz łatwo samodzielnie zbudować wydajny kocioł. Jeśli jest wykonany w formie zbiornika, potrzebna jest stal wysokiej jakości, która dobrze toleruje obciążenia cieplne i korozję z powodu chłodziwa. Ponadto materiał do produkcji musi mieć wysoką przewodność cieplną, aby zwiększyć wydajność systemu.

Grubość ścianek zbiornika powinna mieścić się w granicach 4-5 mm, co zapewnia jego wytrzymałość przy jednoczesnym szybkim nagrzewaniu. Nie ma standardowego rozmiaru takiego wymiennika ciepła, wszystko zależy od konfiguracji istniejącego lub planowanego pieca. Najważniejsze jest to, że wysokość zbiornika wynosi co najmniej 500 mm dla lepszej cyrkulacji.

Jeśli wymiennik ciepła jest cewką lub inną pętlą rurową, istnieją również pewne niuanse. Rury do produkcji takich konstrukcji muszą być grubościenne i nie mieć szwów. Jeśli trudno jest znaleźć bezszwową rurę, konieczne jest zagotowanie istniejących szwów, aby zapobiec ewentualnemu wyciekowi chłodziwa.

Rurę wlotową najlepiej jest umieścić w górnej części konstrukcji, a rura powrotna w dowolnym dogodnym miejscu.Rury nie są spawane doczołowo, ale z fazowaniem, aby uniknąć niegotowanych obszarów, które będą płynąć w przyszłości. Minimalna odległość między kolanami konstrukcji wynosi 5-6 cm, aby zmaksymalizować ogrzewanie każdego kolana. Przed umieszczeniem takiego kotła bezpośrednio w piecu należy go napełnić wodą i sprawdzić, czy nie ma wycieków, które są niezwłocznie usuwane.

Umieszczając kocioł bezpośrednio w palenisku, warto trzymać się poziomu, jednak dopuszczalne są niewielkie odchylenia.

Murowanie pieca z kotłem wodnym

Układanie cegieł do pieca z kotłem wodnym odbywa się w następujący sposób:

1. Układany jest betonowy fundament ze zbrojeniem.
2. Do murowania stosuje się zaprawę glinowo-piaskową. Najlepiej jest namoczyć glinę i piasek przez noc. Ubijane są grudki gliny i piasku. Następnego dnia oba składniki miesza się w proporcji: 1 porcja gliny na dwie porcje piasku.
3. Na fundamencie kładzie się warstwę hydroizolacji w postaci papy dachowej.
4. Warstwę zaprawy rozprowadza się równomiernie i wyrównuje na hydroizolacji, po czym można przystąpić do układania pierwszej warstwy cegły.
5. Tworzy się pierwszy kontur dmuchawy i instaluje się do niej drzwi. Ponadto na ułożonych kilku warstwach muru umieszcza się ruszt oddzielający palenisko i dmuchawę, w której będzie się gromadził popiół.
6. Podczas formowania paleniska bierze się pod uwagę rozmiar kotła wodnego z obowiązkowymi szczelinami między jego zewnętrznymi ścianami a murem wzdłuż obwodu paleniska. Wzdłuż konturu pierwszego rzędu cegieł w palenisku tworzy się obręcz do montażu narożnika. To na rogach zostanie naprawiony kocioł. W ścianach bocznych pieca należy pozostawić otwory do wylotu rur powrotnych i zasilających.
7. Ściany komina są usuwane z obowiązkowym utworzeniem kanałów do odprowadzania nadmiaru ciepła oraz zrzucania popiołu i spalania.
8. Na dodatek układany jest komin. Po zakończeniu wszystkich prac można podłączyć system grzewczy do kotła i sprawdzić go w działaniu.

Układ cegieł na piec z kotłem wodnym

Proste zasady wydajnego wymiennika ciepła

Zasada działania ogrzewania pieca.

Jeśli dom ma gotowy ceglany piec, zorganizowanie ogrzewania wody własnymi rękami jest dość prostym zadaniem. Aby to zrobić, wystarczy umieścić w palenisku domowy kocioł w postaci cewki lub dowolnego innego kształtu. Najważniejsza rzecz do rozważenia podczas wykonywania tej czynności:

• Różnica wysokości między wylotem cieczy z wymiennika ciepła a wlotem do niego;
• Konieczne jest zapewnienie maksymalnej możliwej powierzchni;
• Wymiennik ciepła nie może zakłócać ładowania i spalania paliwa.

Jeśli budowany jest piekarnik do majsterkowania, kocioł do pieca ceglanego może być tak wydajny, jak to tylko możliwe. Aby to zrobić, należy spełnić kilka ważnych warunków:

• Produkty spalania muszą wydostawać się z komina tak zimne, jak to możliwe;
• Duży transfer ciepła gazów paleniskowych wewnątrz pieca zwiększa jego wydajność;
• Wymiennik ciepła najlepiej umieścić w kominie, a nie w palenisku.

Być może te zasady wydadzą się nieco dziwne, ponieważ logicznie rzecz biorąc, wymiennik ciepła powinien być ogrzewany otwartym płomieniem pieca. Należy jednak wziąć pod uwagę inne procesy zachodzące w piecu. Fizycznie rzecz biorąc, płomienie spalają cząsteczki paliwa. A jeśli odbierzemy ciepło z tych cząstek, nie spalą się one całkowicie, co zmniejszy użyteczność pieca.

Schemat podłączenia kotła do instalacji grzewczej.

Ponadto, aby zapewnić lepsze ogrzewanie, płyn chłodzący musi przemieszczać się w kierunku przepływu ciepła. Tylko w ten sposób utrzymywana jest różnica temperatur pomiędzy różnymi częściami chłodziwa, zwiększając efektywność grzania i zapewniając jego lepszą cyrkulację w układzie.

Kolejną zaletą takiego rozmieszczenia zbiornika grzewczego jest to, że tworzy się na nim mniej kondensacji, co przyczynia się do braku korozji.