Делаем котёл отопления своими руками

Изготавливаем ИБП и подключаем стабилизатор напряжения газового котла

ИБП — это источник бесперебойного питания. Он нужен для того, чтобы оборудование продолжало работать, когда электричество отключат. А стабилизатор защитит котел от перегрузок при частых скачках напряжения в сети.

Источник беперебойного питания можно приобрести в магазине. Но если сделать самому — получится дешевле

В магазинах продаются разнообразные бесперебойники и стабилизаторы. Стоят они недёшево. Можно попытаться сделать бесперебойный блок самостоятельно. Изготовить же стабилизатор самому невозможно. Правила его выбора таковы:

1. Для 220-вольтовой сети выбирайте однофазный стабилизатор, для 380-вольтовой — двухфазный.
2. Мощность — от 20 до 40 кВт в зависимости от объёма котла.
3. Стабилизатор может устанавливаться на пол или крепиться на стену — на его работу это не влияет.

Ориентируйтесь на следующие технические характеристики стабилизатора:

• тип — электронный или релейный;
• время отклика — несколько миллисекунд;
• диапазон напряжения на входе — от 140 до 260 вольт;
• диапазон рабочих температур — от +5 до +40 0C.

Стабилизатор крепят рядом с котлом в сухом месте, куда исключён доступ воды. Его нельзя перегревать и замораживать.

Стабилизатор для газового котла поможет сохранить напряжение в сети на нужном для работы отопителя уровне

Как собрать источник бесперебойного питания своими руками

Для производства ИБП необходимы:

• токовый преобразователь (220 вольт). Он нужен, чтобы к котлу от аккумулятора поступало напряжение 220 вольт;
• аккумулятор (хорошо зарекомендовали себя гелиевые);
• зарядное устройство (минимум 15 ампер).

Инструкция по сборке ИБП выглядит так:

1. Преобразователь соединяют с аккумулятором при помощи проводов сечением от 4 миллиметров, соблюдая полярность. Обычно в местах соединения есть указатели «+» и «-» (иногда полярность обозначается разным цветом проводов). Плюс от преобразователя должен идти к плюсу от аккумулятора. То же самое и с минусовым проводом.
2. Котёл соединяют с преобразователем через розетку. Она уже имеется «в комплекте», ничего дополнительно монтировать не нужно. Таким образом, три части одной системы — котёл, преобразователь и аккумулятор — оказываются соединёнными между собой.
3. Когда аккумулятор разряжается, к нему подключают зарядное устройство.

Преобразователь подключают к аккумулятору с помощью проводов, соединяя плюс с плюсом, а минус с минусом

Такой агрегат не будет срабатывать автоматически. Его придётся включать самостоятельно, когда электричество вдруг пропадёт.

Расчет конструкции водяного регистра

Регистр отопления

Чтобы сделать расчет регистров отопления, нужно точно определить каким требованиям они должны отвечать. Возможно – это будет просто самодельный радиатор, для отопления, а может – сушилка для вещей. Естественно, конструкции будут разные. Расположение отрезков труб в регистре водяного отопления:

• вертикальное;
• горизонтальное.

Первый вариант встречается крайне редко, в основном все делают регистры водяного отопления из нескольких параллельных отрезков, которые находятся в горизонтальной плоскости. Чтобы в регистре осуществлялась циркуляция, горизонтальные отрезки соединяются между собой переливными патрубками:

• одним;
• двумя.

Варианты конструкции регистров

Еще один вид соединения горизонтальных труб в регистре выполняется при помощи угловых муфт того же диаметра, которые привариваются к торцам. Поворот делается на 180 градусов, для этого две угловые муфты по 90 градусов свариваются между собой. В таком случае заглушки для регистров отопления будут не нужны. Такой метод соединения лучше всего подходит для гравитационных систем обогрева, где циркуляция осуществляется за счет силы притяжения.

• сверху;
• снизу.

Отопительные регистры батареи с верхней подачей встречаются гораздо чаще, чем с нижней. При этом размещение патрубков подачи и обратки также может быть разным:

• на одном торце;
• на разных торцах.

Самым выгодной схемой подключения теплообменника к контуру считается та, в которой подача осуществляется сверху, а обратка выходит внизу противоположного торца. Гост на регистры отопления регламентирует не его конструкцию, а технические характеристики труб, из которых он сделан.

Из каких частей состоит регистр отопления

Расчет мощности регистра отопления заключается в том, чтобы подобрать необходимые габариты теплообменника. Это напрямую влияет на количество теплоносителя в нем и площадь теплообмена. Чем больше регистр – тем большее помещение он сможет нагреть.

Получается, что нужно определить диаметр труб таким образом, чтобы теплоотдача регистров отопления имела достаточный уровень для обогрева помещения определенной площади. Это если есть возможность выбирать, а если регистр варится из того что есть в наличии, то возможно, придется немного изменить конструкцию.

Для каждого региона есть свои стандарты количества энергии для отопления одного метра помещения. Для расчета регистров из гладких труб для отопления можно брать среднее значение в 100 Вт. Если переживаете, что не хватит, то просто делайте запас 50%. Теперь подгоняем наш регистр под эти требования. Для наглядности возьмём в качестве примера регистр отопления из трех труб размером по два метра каждая. Алгоритм действий:

• определяем площадь помещения;
• считаем сколько необходимо мощности для его обогрева;
• подставляем значение в формулу определения диаметра.

Допустим, что у нас помещение 50 м кв. Получается, что нам потребуется 500 Вт тепловой мощности, чтобы температура воздуха была в приделах, установленный нормативными документами. Формула вычисления диаметра имеет следующие величины:

• П – 3,14;
• длина регистра;
• коэффициент теплопроводности металла, для стали 11,63;
• разница между температурами подачи и обратки.

В качестве эталона для расчета разницы температур подачи и обратки берут значение 80 и 20 градусов, соответственно. Если вы знаете, что в вашем контуре температура не будет превышать 65 градусов, значит, подставляете свое значение. Мы продолжим расчет, исходя из средних величин, то есть разница температур составляет 60 градусов.

Диаметр трубы = 500 / (3,14*6 (три трубы по 2 метра) * 11,63 * 60) = 0,038

Значение мы получили в метрах, что составляет 38 мм. Получается, чтобы отопить помещение 50 м кв регистром из трех горизонтальных отрезков по два метра, нужно использовать трубы с внутренним диаметром не меньше 38 мм. Если вышло так, что нужно сварить регистр из уже имеющихся труб, тогда нужно рассчитывать общую длину отрезков. Для этого из уже имеющейся формулы можно посчитать эту величину.

Длина отрезков = 500 / (3,14*11,63*60*сечение наших труб в метрах)

Для изготовления регистров применяются трубы с диаметром от 32 мм, допустим, именно они есть в наличие. Подставив значение в расчет, можно вычислить, что для обогрева такого помещения потребуется 7,1 метра. Эту величину можно разбивать на несколько отрезков. Получается, что расчет количества регистров отопления сводится к тому, чтобы узнать общую длину труб с заданным диаметром, а потом разбить ее на удобные отрезки.

Монтаж регистров в систему отопления

Отопительные регистры в производственном помещении

Правильная установка регистров отопления может быть осуществлена двумя способами – на резьбовых соединениях или с помощью сварочного аппарата. Все зависит от общей массы конструкции, ее габаритов и параметров системы теплоснабжения.

В целом специалисты рекомендуют руководствоваться теми же правилами, что и при установке радиаторов. Разница заключается только в размерах конструкции. Если необходимо выполнить подключение регистра отопления к гравитационной системе – обязательно соблюдается требуемый показатель уклона. Прибор теплоснабжения должен быть наклонен в сторону движения теплоносителя. Для систем с естественной циркуляцией таких требований не существует.

Для правильной установки отопительных регистров необходимо руководствоваться следующими правилами:

• Соблюдение минимальных расстояний от стены и оконных конструкций. Оно должно составлять не менее 20 см. Это необходимо для проведения технических или ремонтных мероприятий;
• Для резьбового подключения отопительного регистра применяются только паранитовые подкладки или сантехнический лен;
• Все отопительные регистры из профильных или стальных труб в обязательном порядке красятся. Это необходимо для предотвращения появления ржавчины на их поверхности.

Несмотря на то что показатель теплоотдачи отопительного регистра при этом снизится – срок безремонтной службы конструкции значительно возрастет.

Монтаж рекомендуется проводить не в отопительный сезон. После пробного запуска отопительной системы можно сравнить расчетную мощность регистра с фактической и в случае надобности внести оперативные изменения в конструкцию.

Монтаж

Как выглядит монтаж регистров отопления?

Простейшее крепление регистра — на вбитую в стенке ровную арматуру диаметром 10-14 мм.

1. На стенке размечается по уровню пара отверстий там, где должны расположиться нижняя и верхняя секции.
2. Отверстия бурятся диаметром на полмиллиметра меньше, чем имеющаяся у вас арматура.

Совет: потому, что бур диаметром, скажем, 11,5 мм отыскать фактически нереально, отверстие возможно пройти диаметром 10 мм и увеличить 11,5-миллиметровым сверлом по металлу.

1. Отрезки арматуры со снятыми фасками вбиваются в стенке на глубину не меньше 6-7 см.
2. На них вывешивается отопительный прибор.
3. Арматура загибается вверх, огибая секцию регистра. Для загиба применяют рычаг из отрезка трубы.
4. Излишки арматуры обрезаются по месту, торец скругляется напильником чтобы не было травм.

Как сварить котел отопления своими руками

Схема изготовления котла длительного горения с теплообменником

До того как самому сварить котел отопления, нужно определиться с его конструкцией. Предпочтительно, чтобы она соответствовала современным требованиям к безопасности и эффективности работы. Поэтому в качестве примера будет рассмотрен котел пиролизного типа, изготовленный самостоятельно.

Как правильно сварить котел отопления подобного типа? Помимо сварочного аппарата для этого потребуются следующие материалы и инструменты:

• Листовая сталь, марки которой подбираются из данных таблицы, показанной выше. Для камеры сгорания толщина металла должна составлять 3-4 мм. Корпус можно сделать из стали меньшей толщины – 2-2,5 мм;
• Трубы для изготовления теплообменника. Их оптимальный диаметр 40 мм. Такой размер позволит быстро нагреть теплоноситель. Количество регистров — от 3 до 6;
• Как сварить котел отопления без режущего инструмента? Лучше всего для разрезания листов стали использовать «болгарку» со специальными дисками по металлу;
• Дверцы для топочной камеры и поддувала. Также нужно приобрести чугунные колосники. Это необходимо сделать заранее, так как по размерам комплектующих будут изготавливаться проемы и крепежные части котла;
• Уровень, рулетка и карандаш (маркер) для нанесения разметки;
• Защитный инвентарь – перчатки, маска сварщика, прозрачные рабочие очки и одежда из плотного материала с длинными рукавами.

Для наглядности можно посмотреть, как сварить отопление в частном доме. Видео или фотоматериалы помогут в работе, так как в них наглядно показаны все этапы и особенности их выполнения. Однако это нужно сделать только после составления чертежа и подготовки всех инструментов и комплектующих. Это относится ко всем этапам изготовления комплектующих, так как сварить отопление своими руками, включая котлы, регистры, гребенки, невозможно без правильной схемы.

Важно также подготовить место работы до того как сварить отопление в гараже. Чаще всего процесс изготовления проходит именно в нем

Для начала нужно обеспечить максимальное свободное пространство, убрав лишние предметы.

В целях безопасности также из гаража следует вынести легковоспламеняющиеся жидкости – бензин, масло и т.д. И только после этого можно приступать к работе — сваривать отопление в гараже. Правильная сварка котла отопления заключается в изготовлении двух составляющих – непосредственно корпуса котла и теплообменника.

Теплообменник

Теплообменник для котла отопления

Этот элемент изготавливается до того, как сваривается котел отопления. Впоследствии он будет установлен в конструкцию, которая будет напрямую зависеть от его фактических габаритов.

Конструктивно он представляет собой 2 прямоугольных бака, соединенных между собой трубопроводами. Оптимальная толщина материала должна составлять 3-3,5 мм. Это связано с высокими температурами, которые будут воздействовать на поверхность. Специфику его изготовления можно посмотреть на видео — как сварить отопление в частном доме.

Корпус

На листах стали делается разметка конструкции согласно чертежам. Сначала вырезается задняя панель и к ней приваривается перегородка для отведения дровяных (угольных) газов. На этом этапе нужно быть очень осторожным, так как сварной шов не всегда может обеспечить должное крепление. Затем к перегородке и задней стенке приваривается боковая и нижняя.

Нужно отметить, что самому сварить котел отопления довольно проблематично. Поэтому эту работу рекомендуется выполнять вдвоем. В особенности это касается этапа установки готового теплообменника. Его патрубки помещаются в заранее подготовленные отверстия, а трубы точечно привариваются к внутренним стенкам котла.

Нередко стоит вопрос — как сварить отопление внутри гаража без принудительной вентиляции. Для этого работы должны проводиться только с открытыми воротами, чтобы обеспечить нормальный приток свежего воздуха.

Основной проблемой самодельных конструкций является низкая эффективность работы. Для увеличения КПД рекомендуется делать двойные стенки, между которыми устанавливается базальтовый огнеупорный теплоизолятор. Сварить подобный котел своими руками для водяного отопления можно, но для этого нужно предусмотреть дополнительный расход материала. Сначала изготавливаются двойные стенки, которые заполняются утеплителем. Затем дальнейшая технология сварки конструкции полностью соответствует вышеописанной.

Преимущества и недостатки

Прежде чем браться за изготовление регистров отопления, надо оценить все плюсы и минусы этих нагревателей, чтобы впоследствии не обмануться в ожиданиях. Итак, сначала о достоинствах:

• дешевизна и простота в изготовлении;
• низкое гидравлическое сопротивление: благодаря этому обогреватель можно применять в «хвосте» любой системы;
• надежность и долговечность: регистр, качественно сваренный из обычных труб, спокойно прослужит не менее 20 лет;
• стойкость к перепадам давления и гидроударам;
• гладкая поверхность способствует легкому удалению пыли при уборке помещений.

К сожалению, регистр отопления, сделанный своими руками, обладает и массой недостатков. Главный из них – низкая теплоотдача при значительной массе прибора. То есть, чтобы обеспечить в комнате средней площади комфортную температуру, регистр должен иметь приличные размеры. Приведем простой пример, взятый из технической литературы. При разнице температур теплоносителя и в помещении 65 ºС (DT) регистр, сваренный из 4 труб DN32 длиной 1 м, отдаст всего 453 Вт, а из 4 труб DN100 – 855 Вт. Получается, что из расчета теплоотдачи на 1 м длины любой панельный или секционный радиатор как минимум вдвое мощнее.

Прочие негативные стороны гладкотрубных регистров не столь критичны, хотя и существенны:

• вмещает большой объем воды: недостаток не играет большой роли, если на всю систему таких отопительных приборов 1-2 шт;
• в процессе эксплуатации весьма затруднительно нарастить или уменьшить мощность регистров из гладких труб. Не обойтись без демонтажа и сварочного аппарата;
• подвержены коррозии и требуют периодического ухода с покраской;
• имеют непрезентабельный внешний вид: недостаток поправимый, при нужде нагреватель прячется за декоративным экраном.

Проведя анализ достоинств и недостатков гладкотрубных приборов, можно сделать вывод, что их сфера применения в частном домостроительстве весьма ограничена. Как уже было сказано, регистры можно использовать для отопления разных помещений с невысокими требованиями к комфорту и интерьеру.

При подборе материалов нужно решить вопрос, – какие взять диаметры труб и какова должна быть их общая длина. Все эти параметры – произвольные, вы можете смастерить отопитель из любых труб, а его длину принять удобную для размещения в комнате. Но чтобы подать необходимое количество тепла, надо обеспечить достаточную площадь теплообмена. Для этого рекомендуется выполнить приблизительный расчет регистра по площади поверхности.

Сделать такой расчет достаточно просто. Нужно сосчитать площадь наружной поверхности всех секций в м2 и умножить полученное значение на 330 Вт. Предлагая данный метод, мы исходим из утверждения, что 1 м2 поверхности регистра будет отдавать 330 Вт теплоты при температуре теплоносителя 60 ºС, а воздуха в помещении – 18 ºС.

Для человека, имеющего навыки в сварочном деле, не составит большого труда самостоятельно сварить регистр по имеющимся чертежам. Нужно заготовить и отрезать трубы на секции и перемычки, вырезать из стального листа заглушки. Последовательность сборки – произвольная, после сварки обогреватель следует проверить на герметичность. Осуществляя изготовление и монтаж регистров, учтите следующие рекомендации:

• не стоит брать трубы со слишком тонкой или толстой стенкой: первые будут быстрее остывать и прослужат меньше, а вторые – долго прогреваться и плохо поддаваться регулировке;
• не забудьте встроить в торец верхней секции кран Маевского для спуска воздуха;
• при сваривании змеевиков поворотный участок можно сделать из двух готовых колен, если нет возможности использовать трубогиб;
• на входе теплоносителя поставьте кран, на выходе – вентиль;
• помните, что установка регистров производится с незаметным глазом уклоном в сторону подключения подающего патрубка. Тогда кран Маевского окажется в самой верхней точке.

Конструктивные особенности

По сути, регистр — одна или несколько труб, соединённых между собой параллельно

Здесь важно создать условия, чтобы теплоноситель последовательно перетекал из одной трубы в другую, отдавая тепло в помещение. Поэтому изготавливают регистры двух типов

Секционные

Несколько параллельных труб, концы которых закрыты заглушками. Между ними устанавливаются перемычки, через которые теплоноситель перетекает из одной секции в другую. Движется он сверху вниз, то есть, поступает в верхнюю трубу, а выходит из нижней.

Важно! Перемычки устанавливаются в шахматном порядке. Если между первой и второй секцией перемычка устанавливается слева, то между второй и третьей — справа. Диаметр перемычек намного меньше диаметра секций

К примеру, если диаметр основного элемента регистра 80 мм, то перемычки 32—40 мм

Диаметр перемычек намного меньше диаметра секций. К примеру, если диаметр основного элемента регистра 80 мм, то перемычки 32—40 мм.

Змеевиковые, их чертеж

Это та же конструкция, только между собой секции соединяют сдвоенными отводами 90° того же диаметра, что и основные трубы и получается сплошная трубная конструкция одного большого диаметра по всей длине. Теплоотдача регистра этого типа намного выше, чем у предыдущего варианта.

Фото 1. Чертеж регистра змеевикового типа, представляющего собой сплошную трубную конструкцию одного диаметра по всей длине.

К плюсам конструкции можно добавить низкое гидравлическое давление теплоносителя внутри прибора, что позволяет пропускать через него достаточно большой объем горячей воды.

Справка! Змеевик можно устанавливать или горизонтально, или вертикально.

Как сделать самодельный регистр из профильных, гладких стальных труб

Сварочные работы, лежащие в основе изготовления регистров для системы отопления, требуют наличия определённого количества разных инструментов и материалов.

Инструменты и материалы для изготовления своими руками

Кроме сварочного аппарата, потребуются следующие приспособления:

• для резки: болгарка, плазморез или газовая горелка (резак);
• рулетка и карандаш;
• молоток и газовый ключ;
• строительный уровень;

Материалы для сварки:

• электроды, если используется электросварка;
• проволока, если газовая;
• кислород и ацетилен в баллонах.

Порядок проведения работ: как сварить конструкцию?

В зависимости от выбранного типа конструкции (секционные или змеевиковые) сборка регистров будет разительно отличаться. Самые сложные — секционные, потому что в них больше всего стыков разных по размеру элементов.

Перед тем как переходить к сборке регистра, необходимо сделать чертеж, разобраться с размерами и количеством. Они зависят от теплоотдачи трубы. К примеру, 1 м трубы диаметром 60 мм или сечением 60х60 мм толщиною 3 мм предназначается для обогрева 1 м² площади отапливаемого помещения с учётом, что высота потолков не превышает 3 м.

Первое, что необходимо сделать, это нарезать из выбранной трубы отрезки в соответствии с расчётной длиною секций. Торцы обязательно шлифуются и очищаются от окалин и заусенец.

Перед тем как собрать секционные приборы, нужно нанести на них разметки, по которым будут устанавливаться перемычки. Обычно это 10—20 см от краёв секционных труб. Тут же на верхнем элементе делается отметка, где будет установлен сгон для воздухоотводчика (крана Маевского). Он располагается на противоположной стороне и по краю секции, и по внешней плоскости.

1. Газовой горелкой или плазморезом в трубах по отметкам делаются отверстия с учётом, чтобы в них могла войти труба перемычки.
2. Вырезаются из труб меньшего диаметра сами перемычки в 30—50 см.
3. Из металлического профиля вырезаются отрезки такой же длины, что и трубные перемычки. Их устанавливат в виде опор под трубы секций с противоположной стороны от установки элемента примыкания.
4. Вырезаются из листового металла толщиною 3—4 мм заглушки по форме основной трубы (круг или прямоугольник). В двух из них делаются отверстия для сгонов, к которым будут через отсекающие краны подключаться контур подачи и обратки системы отопления.
5. В первую очередь к секциям привариваются заглушки.
6. К последним привариваются сгоны.
7. Производится сварка перемычек с трубными секциями.
8. Тут же прикрепляются сваркой и опорные элементы из вырезанных стальных профилей.
9. Приваривается патрубок для установки крана Маевского.
10. Все швы зачищаются болгаркой и шлифовальным диском.

Процесс сборки и сварки лучше проводить на ровной плоскости, на которую укладываются два или три деревянных бруска (их можно заменить стальными профилями: уголком или швеллером). Именно на брусках параллельно друг другу раскладываются трубные отрезки с учётом расстояния между секциями. Как только конструкция будет собрана прихватками, можно начинать провар всех швов, вращая прибор так, чтобы сварка производилась только в горизонтальной плоскости.

Что касается монтажа регистров. В зависимости от того, к какой плоскости они будут крепиться, необходимо продумать и крепёжные детали. Есть несколько часто используемых вариантов.

Если прибор будет опираться на напольное основание, то под него устанавливают ножки. Если он будет крепиться к стене, то используют обычные кронштейны с загнутыми крюками вверх.

После полной сборки регистра, его надо проверить на герметичность швов. Для этого один из сгонов закрывают резьбовой заглушкой, а через второй заливают воду. Проверяются сварочные швы. Если обнаружен подтёк, то дефектное место ещё раз проваривают и зачищают. После всех проведённых операций прибор окрашивают.

Изготовление змеевикового регистра намного проще. Во-первых, отводы — готовые заводские детали, которые подбираются по диаметру трубной секции. Во-вторых, они варятся между собой точно так же, как и с трубой.

Сначала соединяют по два отвода между собой. Полученный С-образный фитинг последовательно соединяют с концами двух труб, объединяя их в единую конструкцию. В двух свободных торцах регистра устанавливаются заглушки, в которых предварительно проделываются отверстия, и привариваются сгоны.