Samodzielnie wykonany kocioł gazowy do ogrzewania prywatnego domu i domku letniskowego: wykonanie trzech sprawdzonych konstrukcji

Kupowanie drogiego sprzętu do organizacji ogrzewania w rzadko odwiedzanym domku letniskowym, saunie lub małym domu nie zawsze jest celowe. Szczególnie nierozsądne, jeśli za wiejską własnością nie ma stałego nadzoru i nie zainstalowano alarmu. Co zrobić, jeśli okresowo nadal wymagane jest ogrzewanie?

Z ogrzewaniem poradzi sobie domowy kocioł gazowy, złożony z dostępnych materiałów lub wyeksploatowanych urządzeń domowych. Urządzenie wykonane własnymi rękami może być dumą właściciela. Budowa konstrukcji działającej na gaz pozwoli wykazać się umiejętnościami.

W zaproponowanym przez nas artykule szczegółowo opisano kroki składania i modernizacji agregatów gazowych, które będą w stanie odpowiednio ogrzać prywatne budynki. Podaliśmy jako przykłady najpopularniejsze, sprawdzone w praktyce warianty domowych konstrukcji. Nasze porady zapewnią domowym majsterkowiczom sukces w trudnym zadaniu.

Czy warto samodzielnie projektować kocioł gazowy?

Analizę wariantów wykonania kotła gazowego własnymi rękami rozpocznijmy od tego, że przetwarzane przez nie paliwo należy do kategorii substancji toksycznych i wybuchowych. Gaz łatwo się zapala. Najmniejsze błędy w projektowaniu i realizacji domowych konstrukcji mogą skutkować poważnymi zniszczeniami, uszczerbkiem na zdrowiu, utratą mienia.

Dlatego nie zalecamy zajmowania się opracowywaniem modelu kotła gazowego osobom, które nie mają wykształcenia technicznego ze specjalizacją w zakresie projektowania urządzeń gazowych. Nawet doświadczeni gazownicy często nie podejmą się takiego projektu.

Za optymalne rozwiązanie słusznie uważa się:

• Przeróbka modelu na paliwo stałe na kocioł gazowy poprzez zamontowanie w komorze paleniskowej palnika gazowego;
• Udoskonalenie zużytego, ale sprawnego agregatu z nastawieniem na użycie w obiegu grzewczym. Uzupełnienie fabrycznego modelu urządzeniami do podgrzewania i stymulowania ruchu czynnika grzewczego;
• Wykonanie kotła pirolitycznego – urządzenia generującego paliwo gazowe w wyniku przetwarzania paliwa stałego na początkowym etapie. Na etapie wtórnym w dodatkowej komorze paleniskowej dopalany jest gaz wydzielany podczas spalania drewna.

Jeśli jednak będzie Pan/Pani chciał/a dokładnie zgłębić temat i wynaleźć wariant samodzielnie wykonanego kotła gazowego do autonomicznego ogrzewania w domu prywatnym, proszę przygotować się na dosłowne 'chodzenie po mękach'. Będzie Pan/Pani musiał/a uzyskać pozwolenia i potwierdzenie bezpieczeństwa wynalazku w szeregu państwowych organów nadzorczych.

Samodzielny majsterkowicz będzie potrzebował:

• Sprawdzić kocioł pod kątem zgodności z wymaganiami bezpieczeństwa, a następnie uzyskać dokument potwierdzający lub zaprzeczający.
• Uzyskać pozwolenia od GosTechnadzoru, PożInspekcji MCS i GorGazu.
• Złożyć wniosek o uzyskanie patentu i certyfikatu, zezwalającego na produkcję jednostkową lub seryjną.

Ta, choć nieliczna, ale dość imponująca lista może zniechęcić do wynalazczości każdego majsterkowicza. Nie zdoła jednak ugasić pragnienia modernizacji istniejącego agregatu poprzez zamontowanie fabrycznie zmontowanych modułów palnikowych. Udoskonalenie z łatwością łączy bezpieczeństwo eksploatacji ze zwiększeniem wydajności.

Najważniejszym elementem roboczym w urządzeniach gazowych jest palnik. Jego montaż zamieni każdy kocioł w potrzebny nam typ podgrzewacza czynnika grzewczego i ciepłej wody do celów sanitarnych.

Zapalony zapalnik nagrzewa część roboczą termopary, która następnie zaczyna generować prąd. Ładunek trafia do cewki zaworu gazowego, która działa jak elektromagnes i przyciąga podkładkę zamykającą drogę gazowi.

W zależności od sposobu doprowadzania powietrza do komory spalania, niezbędnego do spalania, palniki dzielą się na dwie główne grupy:

• Atmosferyczne. Montuje się je w otwartych komorach spalania kotłów atmosferycznych. Powietrze jest w nich swobodnie zasysane z pomieszczenia, w którym znajduje się kocioł.
• Wentylatorowe (zwane również nadmuchowymi). Takimi modelami wyposaża się zamknięte komory spalania, do których powietrze jest wtłaczane w sposób wymuszony, pobierane z zewnątrz. Do odprowadzania spalin wymagają one komina koncentrycznego i wentylatora.

Konstrukcje nadmuchowe są zbyt skomplikowane do domowego majsterkowania. Łatwiej i korzystniej jest je kupić. Nabycie wszystkich urządzeń regulacyjnych i zabezpieczających do pracy palnika wentylatorowego może bowiem kosztować więcej niż zakup modułu w postaci gotowej do montażu.

Palnik atmosferyczny również warto nabyć, ale można wykonać jego najprostszą odmianę własnoręcznie. Poniżej omówimy, jak i z czego można go zmontować.

Proces produkcji atmosferycznego palnika gazowego

Palnik typu atmosferycznego łatwiej zbudować, ponieważ konstrukcyjnie jest znacznie prostszy od swojego wentylatorowego odpowiednika. Najbardziej charakterystycznym i znanym większości Rosjan przykładem jest blok palnikowy w starych podgrzewaczach gazowych. W jego konstrukcji nie ma elementów zależnych od energii, które wymuszają mieszanie gazu z powietrzem w wymaganych proporcjach.

Powietrze do komory z atmosferycznym modułem palnikowym jest zasysane samoczynnie w miarę potrzeby. Produkty spalania błękitnego paliwa odprowadzane są naturalnie przez standardowy komin dzięki obecności ciągu. Cała praca polega na wykonaniu kolektora z dyszami gazowymi, przez które gaz będzie dopływał z odpowiednią prędkością.

Jeśli chce się zbudować własnoręcznie palnik gazowy, najlepiej oprzeć się na produkcie fabrycznym, a dokładniej na znajdującym się w jego karcie technicznej rysunku z wymiarami i oznaczeniami elementów konstrukcyjnych.

Do samodzielnego wykonania palnika do wyposażenia gazowego kotła grzewczego potrzebne będą:

• Zawór serii WK-74. Zwykle używany w butlach tlenowych, zaprojektowany na maksymalne ciśnienie 20 MPa. Wyposażenie powinno zawierać nakrętkę zaciskową 3/4″, za pomocą której można hermetycznie podłączyć się do rury doprowadzającej gaz lub węża. Zawór będzie stanowić podstawę mocowania dyszy.
• Nakrętka mocująca dyszę. Urządzenie będzie trzymać dozownik gazu i formować wąsko skierowany strumień. W górnej części nakrętki wierci się otwór, w który ma być wstawiona dysza. Podstawą nakręca się na zawór.
• Dysza. Lepiej kupić ją gotową, przeznaczoną do gazu ziemnego lub skroplonej mieszanki gazowej. Dysze różnią się średnicą wylotu. Zamiast dysz do kotłów można użyć wtrysku z palnika gazowego.
• Domowy wtryskiwacz. Buduje się go ze stalowej rurki o grubości ścianki do 2 mm. Potrzeba odcinek rury o długości około 10 cm.
• Element piezoelektryczny. Montowany opcjonalnie, chociaż można się bez niego obejść. Domowy palnik można zapalać zapałkami.

Wszystkie wymienione elementy montuje się głównie przez spawanie. Dlatego początkującemu majsterkowiczowi bardzo przydadzą się umiejętności i minimalna wiedza spawalnicza. Jednak tam, gdzie możliwe jest użycie gwintu, powinien być on preferowany.

Kanał doprowadzający gaz musi być bezbłędny i szczelny, ponieważ od jego stanu zależy bezpieczeństwo. Pomiędzy wlotem gazu do urządzenia a dyszą musi być zachowana odległość 10 cm, niezbędna do mieszania paliwa z powietrzem.

Domowemu majsterkowiczowi pozostaje wymyślić, jak zamocować domowej roboty palnik gazowy w komorze spalania wysłużonego podgrzewacza wody lub w palenisku byłego kotła na drewno. Należy pamiętać, że dla dopływu powietrza trzeba pozostawić możliwość. Do komory musi regularnie napływać powietrze, dlatego w drzwiczkach należy wyciąć okrągłe lub podłużne otwory.

Nie należy zapominać, że opisanego wyżej wariantu trudno nazwać bezpiecznym urządzeniem do podawania gazu. W konstrukcji brakuje automatyki przerywającej pracę kotła w przypadku zdmuchnięcia płomienia lub niestabilnego płomienia. Właściciele nie będą mieli możliwości regulacji ciśnienia i przepływu gazu, więc nie może być mowy ani o wygodzie, ani o oszczędności.

Montaż palnika gazowego w kotle na paliwo stałe

Po zdrowym namyśle i realnej ocenie swoich możliwości większość domowych majsterkowiczów jednak preferuje modernizację kotłów na paliwo stałe, które przerabiały wcześniej drewno lub węgiel. W ich palenisku po prostu instalują fabryczny palnik gazowy.

W celu zagospodarowania nieruchomości podmiejskiej można nabyć agregat na paliwo stałe, który można przerobić na gazowy. Na przykład piec Teplodar, w którym montuje się palnik gazowy.

Rozważmy etapy montażu urządzenia palnikowego marki Teplodar AGG:

• Demontaż drzwiczek paleniska, przepustnicy popielnika (lub samego popielnika, jeśli jest wykonany w formie wysuwanej skrzyni z rusztem z monolitycznymi drzwiczkami), odbijacza i rusztu. Krótko mówiąc, należy usunąć wszystkie elementy konstrukcyjne znajdujące się w obrębie paleniska i popielnika.
• Mocowanie urządzenia palnikowego. W zwolnionym od wyżej wymienionych elementów kanale paleniska montuje się blok palnikowy. Jeśli piec Teplodar jest przystosowany do zmiany paliwa, to moduł palnikowy mocuje się w kanale przez standardowe uchwyty, przewlekając przez nie śruby z nakrętkami.
• Podłączenie automatyki do panelu sterowania. Urządzenia znajdujące się w konstrukcji bloku palnikowego, zapewniające automatyczną pracę kotła, podłącza się do panelu sterowania.
• Mocowanie czujnika termostatu. Instaluje się go na rurze zasilającej, owija izolacją w celu ochrony przed zewnętrznymi czynnikami mechanicznymi i termicznymi, a od góry opaskami zaciskowymi.
• Uruchomienie. Dokonuje się go po sprawdzeniu ciągu i intensywnym przewietrzeniu pomieszczenia ze zmodernizowanym kotłem. Za pomocą prostej rączki dobiera się najbardziej odpowiedni tryb.

Przypominamy, że zgodnie z wymaganiami określonymi w „Zasadach bezpieczeństwa systemów dystrybucji i zużycia gazu” wszystkie prace związane z instalacją urządzeń, wymianą palników, obsługą urządzeń i podłączeniem do sieci dostarczającej niebieskie paliwo muszą być wykonywane przez gazowników.

W dokumentacji technicznej dołączonej do pieca Teplodar znajduje się szczegółowy opis procesu instalacji palnika gazowego do przeróbki urządzenia na paliwo stałe na gazowe.

Zgodnie z federalnymi przepisami i normami, z przedstawicielami służb gazowych należy zawrzeć umowę na dostawę gazu i usług towarzyszących. Jasne jest, że nie wszystkie odległe miejscowości będą mogły być obsługiwane przez pracowników organizacji gazowych. Jednak zaleca się przestrzeganie wymogów, aby uniknąć katastrofalnych skutków.

Podczas zmniejszania i gwałtownego gaśnięcia słabnie prąd pochodzący z elementu elektronicznego, w wyniku czego zamykany jest kanał dopływu gazu. Przegrzanie wody w kotle jest rejestrowane przez czujnik temperatury, który wysyła sygnał do rozłączenia pary styków, blokującej palnik.

Ryzykować czy dbać o zdrowie i dobro swoich bliskich? Decyzja należy tylko do Pana/Pani. Rozsądniej jest zrezygnować z zagrażających działań, ale znajomość procesu ich wykonywania jest bardzo przydatna, aby sprawdzić, jak jakościowo i uczciwie pracują gazownicy.

Warianty domowych kotłów gazowych

W zasadzie wszystkie przedstawione przez nas samodziałki są modernizacją urządzeń gazowych w celu wykorzystania ich jako podgrzewaczy czynnika grzewczego. Przedstawiamy tylko pomysły, zdecydowanie zalecamy nie ryzykować, a zamontować w urządzeniu na paliwo stałe palnik atmosferyczny lub wentylatorowy.

#1: Domowa konstrukcja na bazie podgrzewacza gazowego

Jeżeli Pan/Pani wymienił/a starą gazową kolumnę na kocioł nowej generacji z automatyką i zamkniętym palnikiem, proszę się nie spieszyć z pozbywaniem się starego urządzenia. Może ono jeszcze doskonale posłużyć w wiejskiej łaźni lub w garażu. Ulepszenie nie będzie wymagało dużych środków ani wysiłku.

Cała przeróbka w tym przypadku polega na wymianie dysz lub całego bloku palnika, jeśli poza miastem planuje się spalać skroploną mieszankę gazową. Należy kupić atmosferyczny blok palnika o wymiarach odpowiadających komorze spalania. Następnie trzeba będzie go zamocować wewnątrz komory.

Jeżeli właściciel zdecyduje się zainstalować w samodzielnie wykonanym kotle gazowym palnik wentylatorowy, konieczne będzie uzupełnienie obiegu grzewczego o obowiązkowe systemy funkcjonalne. Są to: grupa bezpieczeństwa, pompa obiegowa, naczynie wzbiorcze, automatyczny odpowietrznik lub zawory Mayevskiego.

Osoby pragnące zamontować palnik wentylatorowy poniosą większe koszty. Będą one musiały dodatkowo nabyć grupę bezpieczeństwa, która obejmuje zawór bezpieczeństwa, manometr oraz urządzenie do automatycznego odpowietrzania. Potrzebny będzie niewielki zbiornik membranowy, pompa obiegowa oraz komin koncentryczny do dostarczania świeżego powietrza do palnika i odprowadzania produktów spalania.

#2: Urządzenie na bazie kuchenki gazowej

Stara kuchenka gazowa nie wymaga specjalnych przeróbek, ponieważ przekształcenie jej w kocioł gazowy jest po prostu nierealne. Można jedynie na jednym z palników umieścić metalowy zbiornik, którego pojemność dobiera się w zależności od nośności kuchenki oraz objętości czynnika grzewczego w domowym systemie grzewczym. Zazwyczaj jest to 100-150 l.

W dolnej jednej trzeciej metalowego zbiornika wstawia się króciec do podłączenia rury powrotu, a w górnej jednej trzeciej – króciec do podłączenia zasilania. Podczas nagrzewania woda będzie samoczynnie unosić się w górę i przepływać do przewodu głównego, który transportuje ogrzany czynnik grzewczy do urządzeń grzewczych.

Taki domowy system nie będzie wymagał ani zaworu bezpieczeństwa, ani odpowietrznika. Nadmiar podgrzanej wody będzie naturalnie odparowywał, a pęcherzyki będą uwalniane przez niedokładnie przylegającą pokrywę zbiornika.

#3: Wykonanie kotła pirolitycznego

Kotły pirolityczne są najpierw ładowane przez górne drzwiczki drewnem lub węglem. Przy tym przepustnica na kanale spalinowym jest całkowicie otwarta i włączany jest wentylator w celu pobudzenia spalania. Proces na tym etapie przebiega w trybie tradycyjnym dla agregatu na paliwo stałe.

Po odczekaniu, aż węgiel i drewno całkowicie się rozpalą, przepustnica na przewodzie kominowym jest zamykana, aby ograniczyć dostęp tlenu do miejsca przerobu paliwa stałego. Z powodu słabego dopływu powietrza paliwo zaczyna się tlić, czyli rozpoczyna się etap pirolizy – rozkład paliwa na węgiel drzewny i gazy pirolityczne.

Uzasadnioną zaletą kotła pirolitycznego jest ekonomiczne zużycie paliwa. Agregat oprócz głównego rodzaju przetwarza również gazy powstające podczas spalania drewna lub węgla.

Gazy pirolityczne przez dyszę przemieszczają się do komory ich spalania. Do niej również wtłaczane jest ogrzane powietrze wtórne, potrzebne do utleniania gazów pirolitycznych. W takich warunkach gazy pirolityczne szybko zapalają się i spalają w temperaturze 1100ºC.

Wymiennik ciepła kotła pirolitycznego umieszcza się nad komorą spalania tych samych gazów, które szybko ogrzewają czynnik grzewczy przepływający przez rurki. Osobom chcącym dowiedzieć się, jak samodzielnie wykonać wydajny i ekonomiczny kocioł gazowy, proponujemy sprawdzoną w praktyce konstrukcję pirolityczną.

Do budowy samodzielnego kotła pirolitycznego warto znaleźć schemat sprawdzonej w praktyce konstrukcji. Eksperymenty w tej dziedzinie nie zawsze przynoszą pozytywny rezultat.

Najważniejsze jest zrozumienie zasady budowy i działania kotłów wykorzystujących gazy powstałe podczas spalania. W każdej konstrukcji tego typu elementy konstrukcyjne się powtarzają. Korpus może być zarówno spawany, jak i wykonany z metalowej beczki, rury o dużej średnicy lub opróżnionej butli gazowej.

Do wykonania kotła typu pirolitycznego lepiej skorzystać ze sprawdzonego projektu. Wymagane będą umiejętności spawacza oraz spawarka, inwertor, wiertarka z zestawem różnych końcówek i wiertłem do wiercenia dużych otworów. Należy również przygotować zwykłe narzędzia ślusarskie i strupce.

Należy zaopatrzyć się w materiały, których listę podajemy poniżej:

Do budowy kotła pirolitycznego trzeba zaopatrzyć się w materiały, których przykładową listę podajemy w pomoc dla samodzielnych domowych majsterkowiczów.

Jeśli nie dysponujesz wszystkimi narzędziami niezbędnymi do wycinania elementów, lepiej zlecić to w warsztacie. Bez doświadczenia, a do tego używając tylko jednej szlifierki kątowej, nie uzyskasz równego cięcia. Z dokładnością cięcia również mogą pojawić się problemy.

Budowę kotła pirolitycznego zaczynamy od montażu korpusu:

Teraz trzeba wykonać wymiennik ciepła, a następnie zamontować go i przepustnicę w korpusie:

Wewnętrzna część korpusu kotła jest zmontowana, urządzenie przepustnicy przyspawane. Sprawdzimy jakość spawów najprostszą metodą – zapalmy w środku kotła latarkę i zobaczmy, czy światło nie przedostaje się przez jakiś odcinek.

Wewnętrzna część kotła pirolitycznego jest gotowa. Teraz należy ją osłonić. W konstrukcji osłony w przedstawionym przykładowym modelu mistrz użył blachy stalowej o grubości 4 mm.

Zewnętrzną osłonę kotła domowej roboty wykonuje się na wszystkich płaszczyznach, z wyjątkiem panelu górnego. Przyspawa się go po zamontowaniu tuneli kontrolnych, za pomocą których będzie kontrolowany stan kanałów powietrznych.

Teraz przed przystąpieniem do dalszych prac sprawdzamy jakość spoin najprostszą metodą – nalejemy wody do uformowanych “zbiorników”. Następnie wysuszymy konstrukcję i lekko oczyścimy złącza spawane grubym papierem ściernym lub tarczą szlifierską.

A teraz można przystąpić do wykonania systemów sterowania dopływem i ruchem powietrza:

Pozostało jedynie wykonanie wykładziny komór z przecinanej cegły szamotowej. Cięcie wykonujemy szlifierką kątową z tarczą do cięcia kamienia. Obróbkę cięć wykonujemy kamieniem szlifierskim.

Przed oddaniem domowego kotła do użytku należy koniecznie sprawdzić szczelność wszystkich systemów przewodzących błękitne paliwo i gazy spalinowe. W tym celu wykonuje się próbę ciśnieniową kotła, instalując w rurach powrotu z zasilaniem szczelne zaślepki. Agregat musi swobodnie utrzymywać ciśnienie 3 bar.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Z ciekawą konstrukcją grzejnika gazowego zapozna nas następujący film:

Budowa palnika gazowego do montażu w agregacie na paliwo stałe:

Cechy konstrukcyjne i proces wykonania kotła pirolitycznego przedstawia film:

Domowe wynalazki przydatne w gospodarstwie to świetny sposób na rozwiązanie problemów aranżacji posiadłości wiejskiej. Zapewnią ciepło budynkom wymagającym ogrzewania, przy minimalnym obciążeniu domowego budżetu. U zaradnego właściciela dacza, garaż, sauna będą w doskonałym stanie.

Należy pamiętać, że gazowe urządzenia grzewcze stanowią potencjalne zagrożenie w przypadku nieprawidłowego montażu i naruszenia zasad eksploatacji.

Opowiedzcie o tym, jak wykonaliście kocioł do urządzenia posiadłości wiejskiej. Podzielcie się wariantami wykonania i ciekawymi rozwiązaniami konstrukcyjnymi. Prosimy zostawiać komentarze w poniższym bloku, publikować zdjęcia na temat artykułu, zadawać pytania.