Самодельные котлы из трубы большого диаметра. Установка для солнечного отопления дома

В моем летнем щитовом домике уже 10 лет осенью и весной, когда на улице холодает, работает простейшая самодельная система водяного отопления . Собирал я ее из того, что оказалось тогда под рукой, купить пришлось только итальянский ТЭН мощностью 1,2 кВт с термостатом.

Система состоит из котла и секции радиаторов, соединенных муфтой и резиновыми патрубками (ранее применявшимися в системе отопления автомобиля ЗИЛ-133). Для радиаторов я использовал оцинкованные трубы, а сам котел 1 сделал из черной трубы со стенкой толщиной 5 мм (оцинкованной трубы подходящего мне диаметра 158 мм не нашлось). Для котла требовалась труба длиной 320 мм. Торцевал я ее под углом 900 на токарном станке, хотя можно отрезать и болгаркой по шаблону. Получившийся отрезок трубы с двух сторон заварил металлическими листами толщиной 6-10 мм (на рис. они обозначены 1а и 1б). Оцинкованные же трубы соединял по возможности с применением резьбовых соединений, так как при сварке цинк выгорает.

В боковой стенке 1а (ее диаметр 160 мм) по центру прорезал отверстие диаметром 20 мм (по длине резьбы ТЭНа). К стенке 1б по центру приварил патрубок 3 диаметром 60 мм и длиной 50 мм. К почти готовому котлу прикрепил сваркой трубу 5 длиной 390 см, прорезав под нее в котле отверстие диаметром 100 мм на расстоянии 50 мм от стенки 1б. Затем в трубе 5, отступив от ее верхнего края 330 мм (по центру), прорезал отверстие диаметром 20 мм: сюда подходит патрубок 4 диаметром 60 мм. Длиной он от 110 до 200 мм — это зависит от длины радиатора (у меня 110 мм).

Муфту 2 мне выточил токарь из коррозионно-стойкой стали 45, но в принципе, можно для этой цели использовать сталь другой толщины или стальную гайку с резьбой 2 дюйма. Радиаторы для комнаты я сделал сам из оцинкованных труб 6 диаметром 60 мм. Длину их определял в зависимости от места установки на стене дома. Так, для комнаты площадью 18 кв.м нужно было 2 трубы длиной 1180 мм, а для маленькой, 12-метровой, — одна труба длиной 1105 мм. К радиаторам приварил две распорки 6в, сделав их из стальных оцинкованных труб диаметром 27 мм и длиной 180 мм. Сваривал их очень осторожно, чтобы не выгорел цинк изнутри трубы, поэтому шов делал длиной 3-5 мм. Для торцевой части радиатора (патрубок 6е) я использовал трубы длиной 100 мм из черной стали. Патрубки 6б длиной 50 мм изготовил из того же материала, а уголок (деталь 6а) взял стандартный заводской диаметром 56 мм.

Когда все детали для системы отопления были готовы, я повесил их на стены и соединил между собой с помощью четырех резиновых патрубков длиной 90 мм. Зажимал патрубки винтовыми хомутами диаметром 70 мм, а для герметичности, перед тем как надевать на трубы, патрубки изнутри промазал масляной краской. Секции радиаторов в комнатах крепил на стандартные крючки, применяемые для фиксации чугунных радиаторов. Затем в муфту 2 ввернул ТЭН (тоже на краску), для герметичности соединения проложив листовой паронит толщиной 3 мм. ТЭН заворачивал с помощью двух газовых ключей № 2.

Через трубу 5 залил теплоноситель, так чтобы нагреваясь, он был выше патрубка 4 на 200 мм. Выше не стоит: при нагреве теплоноситель увеличивается в объеме и может пойти через край трубы 5. Систему заземлил, чтобы случайно не получить удар током. Для этой цели напильником и наждачной бумагой зачистил полоску шириной 10-15 мм на стыке патрубка 4 с трубой 5 и установил жестяной хомут под болт М6 с двумя гайками под провод 1,5 кв.мм. А по всему дому у меня проложен общий контур заземления — провод 2,5 кв.мм. Он выведен через стену и прикреплен к железной трубе длиной 2 м и диаметром 0,5 дюйма, вбитой в землю на глубину 1,4 м.

Кроме того, в качестве защиты у меня на фазе и (на случай, если один откажет) на ноле стоят автоматические предохранители на 16 А. Включая их, я запускаю ТЭН. Нагревающийся теплоноситель расширяется и поднимается внутри трубы 5 (за его уровнем можно следить сверху). Когда температура достигнет 800 (приблизительно через 45 минут), срабатывает термостат, отключая электроэнергию. Кстати, первоначально в систему я заливал воду, но на практике это оказалось не очень удобно: на зиму ее приходилось сливать да и трубы ржавели. Поэтому в качестве теплоносителя решил использовать автомобильный тосол-40. Здесь тоже были проблемы: при нагреве он испарялся, вынуждая регулярно доливать новые порции, если уровень нагретого теплоносителя не достигал отметки 200 мм. Соответственно, герметично закрывать систему было невозможно, и при работе радиаторов в доме всегда появлялся характерный сладковатый запах. А весной 2011 г. я вместо тосола залил дизельное масло. Оно не испаряется и не замерзает, поэтому верхнюю часть трубы 5 я герметично заварил, как это сделано в бытовых масляных обогревателях . Еще я заметил, что радиаторы, работающие на масле, нагреваются быстрее и дольше держат тепло, чем при использовании тосола.

В результате в комнатах стало намного теплее. Срок же службы масла в герметичной системе, я считаю, не ограничен.

Под альтернативным отоплением следует понимать системы, использующие для своей работы бесплатные природные ресурсы. Среди наиболее популярных вариантов подобных систем можно выделить установки, работающие с применением энергии солнца и ветра. На устройство такого обогрева при прочих равных условиях придется потратить меньше денег, чем на возведение более привычных отопительных коммуникаций, а в плане стоимости эксплуатации альтернативный обогрев находится в несомненных лидерах.

Еще в середине прошлого века люди научились использовать энергию ветра для получения электричества. В основе рассматриваемых систем лежат ветрогенераторы.Типичный ветряк состоит из нескольких лопастей и подключается к генератору напрямую либо через редуктор.

Существуют роторные, быстроходные и тихоходные модели ветрогенераторов.

1. Тихоходные ветряки оснащаются большим количеством лопастей, практически не издают шума во время работы, но являются сравнительно малоэффективными.
2. Конструкция быстроходного ветрогенератора обычно включает в себя 3-4 лопасти. Такая установка предназначена для скоростей ветра на уровне 10-15 м/с. Быстроходные ветряки являются довольно шумными, но отличаются высоким коэффициентом полезного действия, за что и получили наибольшее распространение в мире.
3. Роторный ветряк выглядит как своего рода бочка. Лопасти устанавливаются вертикально. Преимуществом такого ветрогенератора является отсутствие необходимости ориентирования по направлению ветра.Роторные модели отличаются самым низким шумом и одновременно с этим наиболее скромным КПД. Обогреть частный дом при помощи роторного ветряка крайне проблематично.

Именно Солнце на сегодняшний день рассматривают в качестве самого перспективного источника альтернативной энергии. В среднем за год ближайшая к нашей планете звезда отдает в 30-35 тысяч больше тепла, чем расходует все население Земли.

Мировые ученые ведут непрерывную работу над повышением коэффициента полезного действия различных гелиоустановок и фотоэлектрически х преобразователей.

В домашних условиях можно собрать упомянутые установки и использовать их для нагрева воды, т.е. построение водяного отопления на альтернативной энергии вполне реально. Однако производительнос ть самодельных установок редко достигает даже 50% от производительнос ти полноценных агрегатов фабричного изготовления.Поэтому лучше купить готовые солнечные батареи и все сопутствующие элементы, а уже их сборку и установку выполнить своими руками.

Что примечательно, промышленные агрегаты позволяют получать теплую воду даже в морозную погоду. Нужно лишь, чтобы светило солнце.

Существуют гелиоустановки косвенного и прямого нагрева.

1. В качестве примера объектов работающих с использованием прямого нагрева можно привести теплицы и водяные бойлеры, устанавливаемые на улице. Даже застекленная веранда является своего рода гелиоустановкой с прямым нагревом. Однако ситуация омрачается тем, что тепло расходуется нерационально.
2. Косвенный же нагрев дает пользователю возможность установить агрегат для приема солнечной энергии там, где будет максимально удобно, к примеру, на крыше. Функции теплоносителя в подобных системах обычно выполняют специальные незамерзающие жидкости. Тепло передается с накопители воды, теплая вода забирается на бытовые нужды пользователя, ее место занимает холодная жидкость и цикл повторяется.

Также гелиоустановки классифицируются на плоские и трубчатые.

1. Первый тип имеет вид ящика со спиралевидным нагревательным элементом, обычно изготавливаемым из меди. С трех сторон такая спираль теплоизолируется, с солнечной же стороны ее накрывают стеклом. Плоские установки без проблем собираются своими руками. Это бюджетный и простой в использовании вариант, но КПД плоских установок оставляют желать лучшего. Функции теплоносителя в рассматриваемой системе обычно выполняет незамерзающая жидкость, также может использоваться вода.
2. Трубчатые блоки собираются из нескольких трубок высотой до 400 см. Трубки размещаются параллельно друг другу. Система может состоять из любого необходимого количества трубок. Функцию теплоносителя в такой системе выполняет специальная жидкость с низкой температурой кипения, благодаря чему удается существенно повысить коэффициент полезного действия агрегата. По сравнению с плоскими гелиоустановками трубчатые примерно на 30-40% эффективнее.
   Повысить производительнос ть рассматриваемой установки можно путем включения в систему специального насоса, теплообменников и термоизолированны х труб. Панель устанавливается под наклоном, как правило, в 30 градусов.

Трубчатые установки отлично подходят для подогрева воды и могут принимать активное участие в отоплении дома.

Установка для солнечного отопления дома

В основе системы солнечного обогрева дома будет лежать элементарный коллектор, который можно собрать своими руками из подручных средств.

Первый шаг. Демонтируйте змеевик с холодильника и тщательно промойте его чистой водой. Важно удалить из змеевика весь старый фреон.

Второй шаг. Соберите каркас из деревянных реек. Габариты каркаса подбирайте индивидуально в соответствии с размерами змеевика. Нужно, чтобы змеевик без лишних усилий вмещался между рейками.

Третий шаг. Нанесите разметку. Приставьте змеевик к реечному каркасу и нанесите метки там, где будут выходить трубы.

Четвертый шаг. Установите нижнюю каркасную рейку. Между готовым каркасом и ковриком нужно уложить лист фольги.

Пятый шаг. Увеличьте жесткость системы. Для этого набейте рейки на заднюю стенку конструкции.

Шестой шаг. Проклейте клейкой лентой щели между уложенной ранее фольгой и основанием установки. Такая герметизация не позволит холодному внешнему воздуху заходить внутрь системы.

Седьмой шаг. Установите трубы подводки. Для подключения воды отлично подойдут простые пластиковые водопроводные трубы.

Восьмой шаг. Загерметизируйте стыки змеевика и пластиковых труб при помощи того же скотча.

Девятый шаг. Окончательно закрепите змеевик к корпусу. Для фиксации можете использовать хомуты от старого же холодильника. Дополнительно изделие следует зафиксировать при помощи винтов.

Десятый шаг. Накройте систему стеклом и проклейте скотчем по всему периметру.

Солнечный коллектор

На этом работа по сборке солнечного коллектора может считаться завершенной. Останется лишь закрепить опоры, чтобы лучи солнца падали на плоскость коллектора под прямым углом. Дополнительно внизу каркаса нужно закрепить несколько шурупов. Они не позволят стеклу съезжать при нагреве.

Самодельный коллектор подключается к накопительной емкости с водой. Емкость же соединяется с водопроводами и/или трубами отопления. Для повышения эффективности работы система комплектуется насосом.

Сборка и подключение ветрогенератора

Вторым по популярности источником альтернативной энергии является ветер. Самодельные ветрогенераторы позволяют обеспечить дом теплом с минимальными затратами.

Первый этап. Выберите подходящий тип конструкции и ее мощность. Новичкам рекомендуется отдавать выбор в пользу наиболее популярных вертикальных ветрогенераторов. Мощность подбирайте индивидуально. Повышение мощности ветрогенератора осуществляется путем увеличения размера рабочего колеса и добавления дополнительных лопастей.

Однако помните, что чем мощнее будет устройство, тем более сложной будет его балансировка.Оптимальным вариантом для самостоятельного изготовления является ветряк с рабочим колесом диаметром порядка 2 м и 4-6 лопастями.

Второй этап. Сделайте фундамент для ветрогенератора. Достаточно элементарного трехточечного основания. Глубину и площадь конструкции определяйте индивидуально с учетом характеристик почвы и особенностей климата в месте строительства.

Установку мачты выполняйте не ранее полного застывания основания, т.е. примерно через 1,5-2 недели. Вместо фундамента вы можете использовать растяжки. Это еще более простой вариант установки мачты. Выройте небольшой котлован глубиной примерно 50-60 см, установите в него мачту ветрогенератора и надежно закрепите конструкцию с помощью обыкновенных растяжек.

Третий этап. Изготовьте лопасти. В домашних условиях для этого прекрасно подойдет металлическая бочка. Вам нужно разделить емкость на одинаковые части в количестве равном числу выбранных лопастей.Предварительно нанесите отметины, важно, чтобы лопасти имели строго одинаковый размер.Вырежьте лопасти будущего ветрогенератора. В этом вам поможет болгарка. При отсутствии болгарки можно обойтись ножницами для резки металла.

Четвертый этап. Зафиксируйте заготовку на генераторе с помощью болтов, а затем отогните лопасти. От того, насколько сильно будут отогнуты лопасти, зависят многие параметры работы ветрогенератора. Какие-то конкретные рекомендации в этом плане дать нельзя. Определить подходящий угол вы сможете только опытным путем.

Пятый этап. Подключите к генератору электропровода и соедините элементы системы в цепь. Зафиксируйте генератор на мачте ветряка, после чего подключите провода к мачте и включите в цепь генератор и аккумулятор. Дайте нагрузку при помощи проводов. На этом ветрогенератор готов. Можете подключать его к системе водяного отопления посредством все тех же накопительных емкостей.

При желании вы можете собрать и установить несколько ветряков, если одного устройства недостаточно для полноценного обеспечения дома теплом.

Таким образом, использование альтернативной энергии – это очень перспективное направление, однозначно заслуживающее внимания. Теперь и вы можете почувствовать себя частью современного мира и существенно сэкономить на обогреве, собрав простую ветряную или солнечную установку. Следуйте инструкции, и все получится.

Удачной работы!

Видео – Альтернативное отопление дома своими руками

Сделать водяную систему отопления своими руками без сантехнических навыков непросто. Однако если речь идет о том, как смонтировать отопление небольшого частного дома, то здесь можно воспользоваться доступным подручными материалами и минимальными познаниями в области сантехнических и сварочных работ. Ниже предложен вариант, как сделать отопление частного дома при помощи самодельного котла, секций старого радиатора и ТЭНа.

Самодельный котел, секции радиатора и ТЭН для отопления своими руками

Предлагается довольно простая самодельная система водяного отопления, рассчитанная на обогрев небольшого летнего щитового домика в осенний и весенний период, когда на улице прохладно. Собрать эту конструкцию можно из доступного подручного материала. Покупать придется только ТЭН. Для более длительной службы всей системы и особенно самого ТЭНа желательно выбирать импортный вариант (например, итальянский) мощностью 1,2 кВт с термостатом.

Данная система отопления включает ТЭН для радиаторов отопления, самодельный котел и, собственно, сами секции радиаторов, соединенные муфтой и резиновыми патрубками. Последние детали можно взять от старого автомобиля, например, изъять из системы отопления автомобиля ЗИЛ-133.

При отоплении ТЭНами своими руками радиаторы можно сделать из оцинкованных труб диаметром 60 мм. Длину их следует определять в зависимости от места установки на стене дома. Например, для комнаты площадью 18 м2 требуется две трубы длиной 1,18 м, а для комнаты площадью 12 м2 - одна труба длиной 1,10 5 м. К радиаторам затем нужно приварить две распорки. Их можно сделать из стальных оцинкованных труб диаметром 27 мм и длиной 18 см.

Сваривать детали водяной системы отопления частного дома следует очень осторожно, делая шов длиной 3-5 мм, чтобы цинк изнутри трубы не смог выгореть. Торцевую часть радиатора - патрубок - можно сделать, используя трубу из черной стали длиной 100 мм. Патрубки должны быть длиной 50 мм. Их следует сделать из того же материала, а уголок можно взять стандартный заводской диаметром 56 мм.

Как сделать самодельный водяной котел для отопления

Самодельный котел для водяного отопления можно сделать из трубы, только из черной с толщиной стенки в 5 мм или из оцинкованной трубы с подходящим диаметром - 158 мм.

Перед тем как сделать котел отопления нужно трубу длиной 320 мм. заторцевать под углом 90° на токарном станке, хотя это можно сделать и с помощью болгарки по шаблону. Получившийся отрезок трубы затем нужно заварить с двух сторон металлическими листами толщиной 6-10 мм. Оцинкованные трубы желательно соединить с применением резьбовых соединений, сварка не подходит в этом случае, поскольку цинк при сварке выгорает.

Далее в одной боковой стенке (диаметр стенки 160 мм) нужно по центру прорезать отверстие диаметром 20 мм, по длине резьбы ТЭНа. К другой стенке следует по центру приварить патрубок диаметром 60 мм и длиной 50 мм.

Затем к самодельному водяному котлу для отопления нужно прикрепить сваркой трубу длиной 390 см, прорезав под нее в котле отверстие диаметром 100 мм (на расстоянии 50 мм от стенки). Затем в трубе нужно прорезать отверстие диаметром 20 мм, отступив от верхнего края на 330 мм (по центру).

К этому отверстию в дальнейшем будет подводиться патрубок диаметром 60 мм. Длина патрубка может быть от 110 мм до 200 мм - в зависимости от длины радиатора (средняя дина радиатора - 110 мм).

Муфту самодельного котла для отопления дома необходимо выточить на токарном станке из коррозионно-стойкой стали 45. Можно использовать сталь другой толщины или стальную гайку с резьбой 2 дюйма. Если нет возможности сделать это самостоятельно, можно заказать работу токарю.

Монтаж системы водяного отопления

После того как все детали для системы отопления будут выполнены, их нужно соединить между собой с помощью четырех резиновых патрубков длиной 90 мм. При монтаже отопления частного дома своими руками зажимать патрубки можно с помощью винтовых хомутов диаметром 70 мм. Для лучшей герметичности рекомендуется, прежде чем надевать их на трубы, промазать патрубки изнутри масляной краской. Закреплять секции радиаторов в комнатах можно на стандартные крючки, которые применяются для фиксации чугунных батарей.

После этих работ нужно в муфту ввернуть ТЭН. Делать это также желательно на краску, а для усиления герметичности соединения следует проложить листовой паронит толщиной 3 мм. Заворачивать ТЭН рекомендуется с помощью двух газовых ключей № 2.

Далее через трубу нужно залить теплоноситель на такой уровень, чтобы при нагревании он был выше патрубка на 200 мм, но не более, иначе при нагреве теплоноситель может пойти через край трубы, ведь он увеличится в объеме. Собранную систему необходимо заземлить для соблюдения мер безопасности. Для этого следует с помощью напильника и наждачной бумаги зачистить полоску шириной 10-15 мм на стыке патрубка с трубой. Затем следует установить жестяной хомут под болт Мб с двумя гайками под провод 1,5 мм2. По всему дому необходимо проложить общий контур заземления из провода 2,5 мм2. Этот провод нужно вывести через стену на улицу и прикрепить к железной трубе (длиной 2 м и диаметром 0,5 дюйма), врытой в землю на глубину не менее 1,4 м.

Помимо этого, можно в качестве защиты установить на фазовом и нулевом проводе (на случай, если один из них откажет) автоматические предохранители, рассчитанные на 16 А. При включении этих предохранителей будет запускаться ТЭН.

Постепенно нагреваясь, теплоноситель будет расширяться и подниматься внутри трубы. За уровнем подъема можно следить сверху. Когда температура достигнет 800 °С (а это произойдет приблизительно через 45 минут), должен сработать термостат, отключая подачу электроэнергии.

В отопительную систему, описанную в данном разделе, можно заливать в качестве теплоносителя воду. Однако на практике этот вариант не очень удобен: на зиму воду обязательно нужно сливать, а это дополнительные хлопоты, к тому же от воды ржавеют трубы. Желательно вместо воды использовать автомобильный тосол-40. Хотя и этот вариант имеет свои недостатки: при нагреве он испаряется, поэтому приходится регулярно доливать новые порции, при этом важно следить, чтобы уровень нагретого теплоносителя не достигал отметки 200 мм.

В связи с этим не удастся герметично закрывать систему каждый раз, поэтому при работе радиаторов в доме всегда будет витать характерный для тосола сладковатый запах.

Самый лучший вариант теплоносителя для данной системы - дизельное масло. Это вещество не испаряется, не замерзает, поэтому можно залить его один раз в систему, а верхнюю часть трубы герметично заварить, как это делается в бытовых масляных обогревателях.

Ко всему прочему, радиаторы, работающие на дизельном масле, быстрее нагреваются и дольше держат тепло, чем при использовании тосола и тем более - воды. Срок службы масла в герметичной системе практически не ограничен.