Установка дровяного (твердотопливного) котла в деревянном доме своими руками

Сборка котла по готовому проекту

Проще всего будет построить своими руками твердотопливный котел из кирпича. Его конструкция популярна и не требует сложных расчетов. Использовать такой котел можно сразу в нескольких целях, поэтому устанавливают их преимущественно на кухнях. Примечательно, что самостоятельно собрать такой агрегат смогут даже новички.

В процессе работы понадобится болгарка, сварочный аппарат с электродами, листовая сталь, кирпич, материалы для печного раствора, трубы и металлические уголки. Тем, кто никогда не держал в руках сварку, лучше всего выполнить резку деталей по чертежу котла на твердом топливе, а сварочные работы перепоручить профессионалу

Это важно, так как качество швов напрямую влияет на долговечность котла.

Положительный момент самостоятельного сооружения отопительного оборудования состоит в том, что можно подобрать размер твердотопливного котла и топки, а также рассчитать его мощность под конкретные нужды. Кроме того, в нем можно предусмотреть варочную поверхность или кирпичный свод, чтобы тепло аккумулировалось в процессе горения дров, а затем перераспределялось в систему отопления.

Теплообменник чаще всего делают прямоугольным, используя для этого прямоугольный профиль и трубы сечением 40-50 мм. Благодаря профилям облегчается стыковка труб, а швы получаются более прочными.

3 Применение газового баллона

Из уголков варится рама. К ней присоединяют дверцы. Сама рама фиксируется к баллону. В дверцах и раме делают отверстие, чтобы установить крепежные элементы, предварительно соединенные между собой. В емкости вырезается отверстие под решетку так, чтобы оно располагалось внизу будущего агрегата.

Решетка приваривается к отверстию с помощью сварочного аппарата. Для получения коробки без крышки потребуется к вырезанной части приварить 4 металлические полосы. Полученная деталь присоединяется ко дну котла. Ящик будет использоваться в качестве зольника.

Снизу приваривают ножки. Они обеспечат устойчивое расположение котла на основании. Вверху делают отверстие для дымоотвода. Присоединяется соответствующая труба. Полученный отопительный агрегат лучше устанавливать в отдельном помещении, соответствующем строительным и пожарным нормам.

Стоимость установки котла

Почему стоит проводить монтаж твердотопливного котла своими руками, где выгода? Выгода, как обычно, кроется в деньгах. Стоимость монтажа котла отопления силами специализированной фирмы выльется в 20000-30000 рублей. И это чистая стоимость монтажа твердотопливного котла плюс его обвязки. К ней прибавьте еще стоимость монтажа дымохода и дополнительные работы по защите сгораемых конструкций дома, расположенных рядом с теплогенератором.

То есть, если вы делаете монтаж котла на твердом топливе самостоятельно, то можете сэкономить именно такую сумму, которая не будет лишней в вашем строительном бюджете.

Подключение твердотопливного котла к системе отопления

Основное правило: в работающий котёл не должна подаваться холодная вода, если в нём нет чугунного теплообменника. Иначе в топке будет неизбежно образовываться жидкий конденсат, который начнёт смешиваться с сажей. Получится липкая масса, которая будет снижать эффективность работы системы, и удалить которую будет чрезвычайно трудно.

В связи с этим применяется особая система обвязки с трёхходовым клапаном и байпасом. В клапане фиксируется температура около 50 градусов.

Еще для подключения котла потребуется:

• запорная аппаратура;
• бачок расширительный;
• насос.

После полной установки системы она заполняется водой, и в ней нагнетается давление в 1 Бар.

Как правильно установить приточно-вытяжную вентиляцию

Есть несколько объективных причин, по которым вентиляция в котельном помещении необходима:

• подача в котел достаточного количества кислорода для поддержания процесса горения;
• вывод за пределы помещения угарных газов, случайным образом попавших в помещение из топки;
• компенсация использованного в процессе горения количества воздуха.

1. Отверстия для притока и оттока воздуха должны быть расположены в разных сторонах котельной. Приточное отверстие делают в нижней части стены как можно ближе к теплогенератору, а вытяжное – под потолком.
2. Если котел оборудован дымососом или нагнетающим вентилятором, вытяжку рядом с ним располагать не стоит (прочитайте: “Как выбрать дымосос для твердотопливного котла – виды, различия”). В противном случае произойдет переворот тяги, и вытяжное отверстие станет приточным.
3. Если дверь из жилого дома выходит в топочную, то в полотне желательно встроить решетку приточного отверстия. Поступающий в котел теплый воздух улучшит процесс сгорания топлива.
4. Размер вытяжного отверстия должен быть меньше приточного, поскольку большая часть поступающего воздуха вступает в термохимическую реакцию и выходит наружу по дымоходу в виде CO2.

Рассчитать необходимый размер вытяжки можно, если мощность котла умножить на 8 – получим площадь отверстия в см2.

Схемы водяного отопления с твердотопливной печью

Печь является традиционным источником тепла в частном доме. Однако для зданий с большой площадью установка классических моделей будет нецелесообразна. Это связано с относительно небольшим КПД и ограничением распределения тепла. Поэтому все чаще устанавливают твердотопливная печь с котлом водяного отопления.

Конструктивно заводские модели схожи с котлами, но обладают рядом особенностей. Прежде всего – небольшие размеры. Так как основной задачей твердотопливной печи с котлом водяного отопления является обеспечение теплоснабжения на относительно небольшой площади – максимальная мощность подобных конструкций обычно составляет 9-10 кВт. Этот недостаток компенсируется доступной стоимостью и простотой монтажа. В отличие от твердотопливных котлов для водяного теплоснабжения печь может иметь дополнительную функцию – варочную поверхность. Потому они устанавливаются на кухне.

Чаще всего стальные печи с водяным контуром отопления приобретаются для теплоснабжения дачи или небольшого загородного дома. Благодаря своим уникальным свойствам эти отопительные приборы обладают целым рядом преимуществ:

• Небольшие размеры . Он позволяют разместить конструкцию на ограниченной площади кухни в доме;
• Выбор типа твердого топлива . Для работы твердотопливной печи с котлом водяного теплоснабжения можно использовать уголь, дрова, торф или топливные брикеты;
• Простой монтаж. Для установки печи достаточно подключить ее к патрубкам отопительной системы.

При выборе печи с водяным контуром следует обращать внимание на характеристики материала изготовления. Корпус должен быть сделан из стали толщиной от 2 мм и более

В теплообменнике для долгой эксплуатации производитель должен использовать жаропрочную листовую сталь толщиной от 3 мм и более.

Как правильно установить приточно-вытяжную вентиляцию

Есть несколько объективных причин, по которым вентиляция в котельном помещении необходима:

• подача в котел достаточного количества кислорода для поддержания процесса горения;
• вывод за пределы помещения угарных газов, случайным образом попавших в помещение из топки;
• компенсация использованного в процессе горения количества воздуха.

Обратите внимание, что для сгорания 1 кг дров понадобится 4,6 м3 воздуха, а сжигание угля требует порядка 8-9 м3, исходя из качества топлива.

1. Отверстия для притока и оттока воздуха должны быть расположены в разных сторонах котельной. Приточное отверстие делают в нижней части стены как можно ближе к теплогенератору, а вытяжное – под потолком.
2. Если котел оборудован дымососом или нагнетающим вентилятором, вытяжку рядом с ним располагать не стоит (прочитайте: “Как выбрать дымосос для твердотопливного котла – виды, различия”). В противном случае произойдет переворот тяги, и вытяжное отверстие станет приточным.
3. Если дверь из жилого дома выходит в топочную, то в полотне желательно встроить решетку приточного отверстия. Поступающий в котел теплый воздух улучшит процесс сгорания топлива.
4. Размер вытяжного отверстия должен быть меньше приточного, поскольку большая часть поступающего воздуха вступает в термохимическую реакцию и выходит наружу по дымоходу в виде CO₂.

Рассчитать необходимый размер вытяжки можно, если мощность котла умножить на 8 – получим площадь отверстия в см2.

Монтаж

Установка котла на деревянный пол возможна своими руками без помощи специалиста. Для проведения работ нет необходимости получать специальное разрешение у соответствующих органов. Нужно подготовить специальное, хорошо вентилированное топочное помещение. Его оборудуют согласно требованиям по пожарной безопасности.

Существует ряд требований относительно устройства топки:

• в помещении необходимо установить окно для проветривания;
• установка инженерных коммуникаций (вентиляция, система водоснабжения, канализация).

Площадь остекления зависит от объёма помещения: не менее 0,03 м2 на каждый 1 м3 объёма топочной.

Фундамент

Особенное внимание необходимо обратить на фундамент для котла в бревенчатом доме. При установке напольного агрегата с мощностью до 50 кВт в качестве основания можно использовать цементно-песчаную стяжку, но при монтаже более мощных установок этого будет недостаточно

Понадобится отдельный бетонный фундамент, который будет выступать на 25–30 см от габаритов котельной установки.

При монтаже агрегата предъявляются определённые требования относительно материала пола. Оборудование нельзя устанавливать на горючее деревянное основание. Если нет возможности залить бетонный фундамент, то котёл в брусовом доме устанавливают на подиум из огнеупорного кирпича, листа металла или асбеста. Основание должно выступать от габаритов котла минимум на 15 см с каждой стороны и на 20 см в части топки.

Вентиляция

Повысить эффективность котельной установки, обеспечить нужный уровень горения топлива позволяет правильное устройство приточной вентиляции. Параметры инженерной коммуникации рассчитывают по размерам топочной и мощности установленного оборудования.

Для нормальной работы небольшого котла с мощностью до 35 кВт достаточно пробить небольшое отверстие с сечением 30 × 30 см на противоположной от котла стене в нижнем уровне для обеспечения потоками свежего воздуха. Оборудуют и вытяжное отверстие с сечением 40 × 40 см на расстоянии 30 см от уровня потолка в противоположной части комнаты.

Дымоход

Любое отопительное оборудование, в котором происходит сжигание топлива, должно оснащаться дымоходом. Местоположение этого канала указывается на этапе составления проекта здания. Если дымоход не предусмотрен проектной документацией, его делают самостоятельно из кирпича или специального материала.

Современным вариантом дымохода считаются утеплённые сэндвич-модули, которые выполнены из нержавеющей стали и утеплителя (минеральной ваты). Шахту для отвода отработанных газов собирают из деталей необходимого диаметра. Стандартная высота составляющих 1 м. Существуют определённые требования к дымоходу твердотопливного котла:

• постоянное сечение на всей протяженности трубы;
• диаметр шахты для бытовых моделей в пределах 15–20 см;
• отсутствие наклонов или изгибов;
• запрещено стыкование сэндвич-модулей в пределах плиты перекрытия.

При необходимости можно сместить дымоход, но не более чем на 1 м от стандартного положения. Чтобы предотвратить возможность возгорания кровельных материалов или других строительных конструкций, дымоходы оборудуют искроуловителями.

Подключение агрегата к системе отопления

После установки котла, подготовки вентиляционной системы и устройства дымохода приступают к обвязке отопительного агрегата

Необходимо соблюдать одно важное правило: на теплообменник работающей установки ни в коем случае не должна попадать холодная вода. Через перепад температур на стенках камеры сгорания образуется конденсат, на который оседает сажа и превращается в вязкие устойчивые скопления

Липкий налёт плохо счищается и снижает КПД установленного оборудования.

Уменьшить выделение конденсата помогает стандартная обвязка с трехходовым клапаном и байпасом. Схему настраивают на температуру теплоносителя в пределах +50–55 °С. В результате нагревания вода перемещается по контуру отопительной системы, пока не прогреется до указанных параметров. После этого включается трехходовой клапан, который подмешивает остывшую жидкость с обратки системы отопления.

Во время проведения обвязки твердотопливного котла необходимо отталкиваться от требований производителя, которые изложены в инструкции к конкретной модели агрегата

Важно правильно подсоединить горелку к блоку управления. В европейских моделях отопительного оборудования часто присутствует система противопожарной защиты

Механизм подключается к центральному водопроводу.

Защита от перегрева теплоносителя

Одна из бед твердотопливных котлов — возможность перегрева теплоносителя. Если не принять меры заблаговременно, даже обнаружив закипевший теплоноситель, вы немногое можете сделать: затушить котел не самая простая задача. Поэтому эту проблему надо решать аппаратными методами.

Не так просто остановить нагрев ТТ котла

Первый способ — охлаждение теплообменника

Один из способов не допустить закипания теплоносителя — охладить теплоноситель. Для этого при обвязке твердотопливного котла делают два контура — один для отвода перегретого теплоносителя в канализацию, второй — для добавления холодной воды в перегретый теплоноситель. Этот вариант возможен, только если в системе отопления у вас вода (не антифриз), а также в котлах со стальными теплообменниками (чугунный теплообменник при резком перепаде температур может лопнуть). Реализуется эта схема обвязки на основе клапана аварийного охлаждения.

Обвязка ТТ котла с защитой от перегрева с клапаном аварийного охлаждения теплообменника

Удобно это сделать с четырехходовым клапаном, с выносным погружным датчиком температуры. К одному его входу подключается подача котла, противоположный выход выводится в канализацию — это магистраль для сброса закипевшего теплоносителя. К другой паре входов подключается отвод от обратки и труба подачи холодной воды из водопровода — это магистраль добавления холодной воды в теплоноситель

Обратите внимание, холодная вода подмешивается в обратку после циркуляционного насоса, перед котлом

Эта обвязка твердотопливного котла работает только при наличии давления в системе водоснабжения. Если у вас холодное водоснабжение сделано из скважины или колодца, при отсутствии электричества она будет неработоспособной. Чтобы обезопасить себя и на этот случай, в систему добавляют мембранный бак с холодной водой. Чтобы вода из гидроаккумулятора не попадала в систему, устанавливают обратный клапан (на схеме ниже прямоугольник со стрелкой).

Добавить мембранный бак с холодной водой для аварийного охлаждения теплообменника в твердотопливном котле

Задачу свою эта схема выполняет — сбивает температуру в котле при аварийной ситуации. Если при этом принять меры дополнительно по снижению интенсивности горения (перекрыть задвижки, ограничив доступ воздуха), то локализовать проблему можно быстро. Но есть и недостатки: в систему попадает «свежая» вода — это новая порция кислорода, новые соли, которые осядут внутри. По сравнению с последствиями закипания теплоносителя это мелочи, но все же…

Второй способ — подмес теплоносителя из обратки в подачу

Этот способ позволяет делать обвязку пластиковыми трубами (ПВХ), ставить их можно только после узла подмеса. Эта схема обвязки очень напоминает описанную в предыдущем пункте — для борьбы с конденсатом. Разница в том, что смесительный трехходовой клапан устанавливается другой: он срабатывает на превышение температуры. Также ставится он на трубопроводе подачи (всегда открытый вход направлен в сторону системы отопления).

Схема подключения твердотопливного котла трубами ПВХ

На клапане выставляете тот предел, который длительное время выносят ваши трубы или другое оборудование. При превышении температуры в подаче выше нормы, открывается подача остывшего теплоносителя из обратки. Закрывается подача когда температура понизится. Таким простым способом удается избежать попадания перегретого теплоносителя в систему.

Как видите, один способ охлаждает теплообменник, второй защищает элементы системы. В идеале их используют совместно.

Однотрубная система

Однотрубная схема подключения

Сейчас разберем вариант монтажа однотрубной системы отопления в двухэтажном деревянном доме. Однако сразу стоит отметить тот факт, что ее использование имеет не только преимущества, но и недостатки. Итак, что касается недостатков, то нижние радиаторы имеют свойство нагреваться меньше. Это приведет к тому, что на каждом этаже температура воздуха будет разной. Такая система значительно сэкономит стройматериалы. А для того чтобы сделать температуру в каждом отапливаемом помещении одинаковой, достаточно просто добавить секции на радиатор. Насос способен увеличить циркуляцию, если смонтировать его на входе с холодной водой.

Если монтируется естественная система отопления, тогда котел важно установить в самой нижней точке по отношению к радиаторам. Иначе циркуляция будет отсутствовать

Крайне необходимо осуществить монтаж расширительного бачка. Это позволит увеличить эффективность всей системы.

Старый добрый метод печного отопления

Печное отопление

Печное отопление одно из старых средств обогрева воздуха внутри помещения. Такой вид отопления сегодня может изготавливаться на основе твердого топлива, а также с использованием электричества. Последнее является инновационным решением. Тепло в этом случае поступает от теплогенераторов с принудительной и естественной тягой. У многих именно печное отопление ассоциируется с дровами. Одна из современных разработок такого плана подразумевает под собой проект камина, печи из кирпича, например, «Булерьян». Однако, помимо дров, можно использовать и другие источники тепла, например, уголь.

При устройстве печного отопления важно учитывать все указания СНИП. В данном случае его рекомендуется использовать для обогрева одноэтажного и двухэтажного дома, не считая цоколя

Нельзя допускать нагревания поверхности печи до температуры свыше 1200° С.

При постройке такой системы отопления вам потребуется, скорее всего, помощь квалифицированного специалиста, так как не каждый знает, как правильно выкладывать топку.

Схема отопления с двумя котлами

Часто с твердотопливной установкой используют маломощный прибор, работающий на ином виде горючего, – электрокотел или газовый, запитанный от баллона.

Это дает такие преимущества:

1. Если пользователь забудет подложить дрова, второй агрегат запустится автоматически и не даст системе остыть.
2. Основной отопитель работает с максимальным КПД.

Основное оборудование подбирают не по наименее низкой, а по среднезимней температуре. Это дает возможность эксплуатировать его большую часть времени в режиме номинальной производительности, а значит, с максимальным КПД.

Схема отопления с двумя твердотопливными котлами.

Второй котел используют:

• в экстремальные холода;
• во время простоя основного отопителя из-за отсутствия горючего или в период обслуживания;
• в межсезонье (в одиночку).

Применяют разные схемы подключения:

• параллельную;
• последовательную;
• каскадную.

Требования к монтажу

Чёткого регламента для установки твёрдотопливных котлов своими руками в жилом помещении нет, но некоторые условия должны быть соблюдены:

• желательно устанавливать оборудование как можно ближе к внешней стене дома;
• должен быть обеспечен свободный доступ к котлу для технического обслуживания;
• запрещается подключение вентиляции в котельной к стационарной кирпичной вентиляции.

Между стеной и котлом должен быть обеспечен зазор, который должен быть не менее 10 см.

Подготовка фундамента

Есть несколько обязательных положений:

• если твердотопливный котёл весит до 200 кг, вполне можно обойтись цементной стяжкой;
• при весе до 300 кг стяжка должна быть уже железобетонной;
• если масса ещё больше, устанавливается фундаментная плита.

При дополнительной установке терплоаккумулятора допускается наличие единой стяжки с котлом арматурного типа.

Подключение дымохода

Самый простой способ обустройства дымохода твердотопливного котла – сделать его приставным с внешней стороны. Это будет вертикальная труба, соединённая с патрубком. Методика установки не представляет особой сложности:

• в стене делается отверстие, которое должно превосходить размеры трубы приблизительно на 40 см;
• в отверстие монтируется оцинкованный короб;
• сквозь него пропускается сэндвич-труба;
• образовавшиеся пустоты заполняются базальтовой ватой;
• минимальная высота дымохода должна быть не меньше 5 м;
• труба не должна иметь более 3 поворотов;
• горизонтальная честь дымоходной трубы должна быть немного наклонена в сторону котла;
• в нижней части дымохода должен присутствовать сборник образующегося конденсата;
• крепления трубы к стене не должны соседствовать с её стыками;
• сверху на дымоходную трубу монтируют специальный колпак, предохраняющий от попадания осадков.

Сэндвич-дымоход для твердотопливного котла

Дымоход должен находиться выше кровли, чтобы обеспечить надёжную вытяжку.

Обвязка

Она делится на самотечную и принудительную. Первый способ встречается гораздо чаще, он ещё и дешевле. Для этого варианта установки твердотопливного котла своими руками необходимо будет использовать:

• трубы для подачи теплоносителя и его обратного возвращения, они подключаются непосредственно к котлу;
• твердотопливный котёл должен быть установлен ниже топливной развязки для облегчения циркуляции теплоносителя в системе;
• в группу безопасности входят манометр, предохранительный клапан, система отведения воздуха.

Для принудительной обвязки оборудования понадобится больше:

• увеличивается количество труб;
• обязательно устанавливается циркуляционный насос;
• нужно включить в систему радиаторы и воздухосбросник;
• увеличивается количество вентилей, манометров и тонометров.

Принудительная обвязка предусматривает обязательное подключение к электросети.

Грамотно произведённая обвязка обязательно содержит так называемую группу безопасности. Она ставится на выходе из подающего теплоноситель патрубка. Если давление в системе будет выше расчётного, устройства группы безопасности его сбросят. Между ними и непосредственно котлом не должно присутствовать никакой запорной аппаратуры.

Для обвязки твердотопливного котла допустимо использование полипропиленовых труб, их удобно соединять и резать. Для соединения отдельных частей труба нагревается специальным техническим паяльником и мгновенно стыкуется. А вот между группой безопасности и котлом рекомендуется использовать металлические соединения. Систему должен дополнять ТЭН, чтобы предотвратить теплоноситель от возможного замерзания при внезапном отключении системы.

На что обращать внимание при выборе

При выборе котлов нужно обращать внимание на следующее:

​

1. Мощность отопителя должна соответствовать теплопотерям коттеджа в самый холодный период года (определяются специальным расчетом).

   Считается, что при хорошем утеплении на каждые 10 кв. м отапливаемой площади требуется 1 кВт тепла.

2. Стенки топки должны быть изготовлены из жаропрочной стали и иметь достаточную толщину.

   Особенно это касается угольных котлов, поскольку температура сгорания угля значительно выше, чем у дров. Топки таких котлов должны изготавливаться из листов толщиной хотя бы в 3 мм, а лучше в 5 мм.

3. Необходимо уточнить давление, на которое рассчитан теплообменник устройства. Самые прочные держат 3 атм.
4. Если в котле предусмотрена принудительная подача воздуха, желательно, чтобы вентилятор не располагался слишком низко — он будет тянуть с пола пыль.
5. Если система отопления не оборудована циркуляционным насосом, нужно выбирать агрегат, способный работать в режиме естественной циркуляции.