Domáci plynový kotol na vykurovanie rodinného domu a chaty: výroba troch overených konštrukcií

Kúpiť drahé zariadenie na organizáciu vykurovania v zriedka navštevovanej chate, saune alebo malom dome nie je vždy účelné. Obzvlášť nerozumné, ak za vidieckym vlastníctvom nie je trvalý dohľad a nie je nainštalovaný bezpečnostný alarm. Čo robiť, ak sa občas predsa len vyžaduje vykurovanie?

S vykurovaním si celkom úspešne poradí domáci plynový kotol, zostavený z dostupných materiálov alebo vyslúžilých domácich spotrebičov. Prístroj vyrobený vlastnými rukami sa môže stať pýchou majiteľa. Výstavba konštrukcie pracujúcej na plyn pomôže prejaviť majstrovstvo.

V nami navrhovanom článku sú podrobne opísané kroky montáže a modernizácie plynových agregátov, ktoré budú schopné dôstojne vykurovať súkromné stavby. Uviedli sme ako príklady najobľúbenejšie, v praxi overené varianty domácich výrobkov. Naše rady zabezpečia domácim majstrom úspech v neľahkej úlohe.

Oplatí sa navrhovať plynový kotol svojpomocne?

Rozbor variantov výroby plynového kotla vlastnými rukami začneme tým, že spracovávané palivo patrí do kategórie toxických a výbušných látok. Plyn sa ľahko vznieti. Najmenšie chyby v konštruovaní a realizácii domácich výrobkov sa môžu obrátiť na vážne zničenie, poškodenie zdravia, stratu majetku.

Preto vývojom modelu plynového kotla neodporúčame zaoberať sa ľuďom, ktorí nemajú technické vzdelanie so špecializáciou v oblasti projektovania plynového zariadenia. Dokonca často ani skúsení plynárenskí pracovníci sa neujmú takéhoto projektu.

Za optimálne riešenie sa plne oprávnene považuje:

• Prepracovanie modelu na tuhé palivo na plynový kotol inštaláciou plynového horáka do ohniska;
• Zlepšenie vyradeného, ale funkčného agregátu so zameraním na použitie vo vykurovacom okruhu. Doplnenie továrenského modelu zariadeniami na ohrev a stimuláciu pohybu teplonosnej látky;
• Výroba pyrolýzneho kotla – zariadenia, ktoré generuje plynné palivo v dôsledku spracovania tuhého paliva v počiatočnej fáze. V sekundárnej fáze sa v prídavnom ohnisku dodatočne spaľuje plyn uvoľňovaný pri spaľovaní dreva.

Ak aj napriek tomu budete mať túžbu dôkladne preštudovať problematiku a vynájsť variant domáceho plynového kotla na zriadenie autonómneho vykurovania v súkromnom dome, pripravte sa na doslovné «utrpenie». Budete musieť získať povolenia a potvrdenie bezpečnosti vynálezu v rade štátnych dozorných inštancií.

Samostatný ľudový majster bude potrebovať:

• Skontrolovať kotol na súlad s bezpečnostnými požiadavkami, potom získať potvrdzujúci alebo vyvracajúci dokument.
• Získať povolenia od Štátneho technického dozoru, Požiarnej inšpekcie Ministerstva vnútra a Mestského plynárenstva.
• Podat žiadosť o získanie patentu a certifikátu, ktorý povoľuje výrobu v jednorazovom alebo sériovom prevedení.

Tento, hoci nie početný, ale dosť pôsobivý zoznam dokáže odobrať chuť vynájsť akémukoľvek ľudovému majstrovi. Nedokáže však uhasiť snahu modernizovať existujúci agregát pomocou inštalácie továrensky vyrobených horákových modulov. Zlepšenie jednoducho spája bezpečnosť prevádzky so zvýšením účinnosti.

Najdôležitejší pracovný orgán v plynovom zariadení – horák. Jeho inštalácia premení akýkoľvek kotol na nami požadovaný typ ohrievača teplonosnej látky a teplej vody na sanitárne účely.

Zapálený zapaľovač ohrieva pracovnú časť termočlánku, ktorá následne začne generovať prúd. Náboj prichádza do cievky plynového ventilu, ktorá funguje ako elektromagnet a priťahuje podložku, ktorá uzatvára cestu plynu.

V závislosti od spôsobu prívodu vzduchu do spaľovacej komory, ktorý je potrebný na horenie, sa horáky delia na dve hlavné skupiny:

• Atmosférické. Inštalujú sa do otvorených spaľovacích komôr atmosférických kotlov. V nich sa vzduch voľne nasáva z miestnosti, v ktorej je kotol umiestnený.
• Ventilátorové (tiež dúchadlové). Takýmito modelmi sa vybavujú uzavreté spaľovacie komory, do ktorých je vzduch vháňaný núteným spôsobom s odoberaním zvonka. Na odvod spalín potrebujú koaxiálny komín a ventilátor.

Dúchadlové konštrukcie sú príliš zložité na domácu výrobu. Je jednoduchšie a výhodnejšie ich kúpiť. Veď obstaranie všetkých zariadení na reguláciu a bezpečnosť pre činnosť ventilátorového horáka môže vyjsť drahšie ako kúpa modulu v hotovej montážnej podobe.

Atmosférický horák je tiež vhodné zakúpiť, ale najjednoduchšiu variantu možno vyrobiť vlastnými rukami. Nižšie sa pozrieme, ako a z čoho ho možno poskladať.

Proces výroby atmosférického plynového horáka

Horák atmosférického typu je ľahšie zostrojiť, pretože konštrukčne je oveľa jednoduchší ako jeho ventilátorový náprotivok. Najtypickejším a väčšine Rusov známym príkladom je horákový blok v plynových ohrievačoch starého typu. V jeho konštrukcii nie sú žiadne energeticky závislé prvky, ktoré by nútene miešali plyn a vzduch v potrebných pomeroch.

Vzduch do komory s atmosférickým horákovým modulom sa nasáva samovoľne podľa potreby. Produkty spracovania modrého paliva sa odvádzajú prirodzene cez štandardný komín vďaka existencii ťahu. Celá práca spočíva v zostrojení kolektora s plynovými dýzami, cez ktoré bude plyn prúdiť potrebnou rýchlosťou.

Pri želaní vybudovať plynový horák vlastnými rukami je najlepšie vziať za základ výrobok z továrenskej výroby, presnejšie výkres s rozmermi a označením konštrukčných prvkov, ktorý je v jej technickom liste.

Na výrobu horáka vlastnými rukami na vybavenie plynového vykurovacieho kotla budete potrebovať:

• Ventil série VK-74. Zvyčajne sa používa na kyslíkových fľašiach, je navrhnutý na maximálny tlak 20 MPa. V balení musí byť prevlečná matica 3/4″, pomocou ktorej je možné hermeticky pripojiť k prívodnému plynovému potrubiu alebo hadici. Ventil bude slúžiť ako oporná základňa pre uchytenie trysky.
• Čiapočka na trysku. Zariadenie bude držať dávkovač prívodu plynu a vytvárať úzko smerovaný prúd. V hornej časti čiapočky sa vyvŕta otvor, do ktorého sa umiestni tryska. Základňa sa naskrutkuje na ventil.
• Tryska. Najlepšie ju kúpiť v hotovej forme s ohľadom na prívod zemného plynu alebo skvapalnenej plynovej zmesi. Trysky sa líšia priemerom výstupu. Namiesto trysiek pre kotly možno použiť dýzu z plynového horáka.
• Domáce vstrekovacie zariadenie. Je vyrobené z oceľovej trubice s hrúbkou steny do 2 mm. Bude potrebný kus rúry dlhý približne 10 cm.
• Piezoelement. Inštaluje sa podľa želania, aj keď sa bez neho dá zaobísť. Domáce zariadenie je možné zapáliť zápalkami.

Všetky uvedené prvky sa montujú prevažne zváraním. Preto iniciatívnemu „domácemu majstrovi“ budú veľmi užitočné zručnosti a minimálne znalosti v zváraní. Avšak tam, kde je možné použiť závit, by mala zostať prioritou.

Kanál na prívod plynu musí byť bezchybný a hermetický, pretože od jeho stavu závisí bezpečnosť. Medzi vstupom plynu do zariadenia a tryskou musí zostať vzdialenosť 10 cm, potrebná na zmiešanie paliva so vzduchom.

Domácemu majstrovi ostáva vymyslieť, ako upevniť vlastnoručne vyrobený plynový horák v spaľovacej komore odslúženej kolóny alebo v ohnisku bývalého kotla na drevo. Treba mať na pamäti, že na prívod vzduchu je potrebné ponechať možnosť. Do komory musí pravidelne prúdiť vzduch, preto je v dvierkach potrebné vyrezať okrúhle alebo pozdĺžne otvory.

Nezabúdajme, že vyššie opísaný variant je ťažké nazvať bezpečným zariadením na prívod plynu. Konštrukcia neobsahuje automatiku, ktorá by prerušila činnosť kotla v prípade zhasnutia plameňa alebo nestabilného plameňa. Majitelia nebudú mať možnosť nastaviť tlak a prietok plynu, preto nemôže byť reč ani o pohodlí, ani o úspore.

Inštalácia plynového horáka do kotla na tuhé palivo

Po zdravom uvážení a reálnom zhodnotení svojich možností väčšina domácich majstrov predsa len uprednostňuje modernizáciu kotlov na tuhé palivo, ktoré spracúvali skôr drevo alebo uhlie. Do ich ohniska jednoducho vložia továrensky vyrobený plynový horák.

Na zariadenie vidieckeho majetku je možné zakúpiť agregát na tuhé palivo, ktorý je možné prerobiť na plynový. Napríklad pec Teplodar, do ktorej sa montuje plynový horák.

Pozrime sa na etapy inštalácie horákového zariadenia značky Teplodar AGG:

• Demontáž dvierok ohniska, klapky popolníka (alebo samotného popolníka, ak je vyhotovený ako výsuvná mrežová skrinka s monolitickými dvierkami), odrazový plech a roštovú mriežku. Skrátka, odstrániť treba všetky konštrukčné časti nachádzajúce sa v priestore ohniska a popolníka.
• Upevnenie horákového zariadenia. Do kanála ohniska uvoľneného od vyššie uvedených prvkov sa namontuje horákový blok. Ak je pec Teplodar určená na zmenu paliva, horákový modul sa upevní v kanáli cez sériové oká prevlečenými skrutkami s maticami.
• Pripojenie automatiky k panelu. Zariadenia v konštrukcii horákového bloku, ktoré zabezpečujú automatickú prevádzku kotla, sa pripájajú k ovládaciemu panelu.
• Upevnenie snímača termostatu. Inštaluje sa na prívodné potrubie, obalí sa izoláciou na ochranu pred vonkajšími mechanickými a teplotnými vplyvmi a zhora sa stiahne sťahovacími páskami.
• Uvedenie do prevádzky. Vykonáva sa po kontrole ťahu a intenzívnom vyvetraní miestnosti s modernizovaným kotlom. Pomocou jednoduchej rukoväti sa vyberie najvhodnejší režim.

Pripomíname, že podľa požiadaviek uvedených v „Pravidlách bezpečnosti systémov distribúcie a spotreby plynu“ všetky práce na inštalácii zariadení, výmene horákov, údržbe zariadení a pripojení k sieti dodávajúcej modré palivo musia byť vykonávané plynármi.

V technickej dokumentácii, ktorá je priložená k peci Teplodar, je podrobný popis procesu inštalácie plynového horáka na prestavbu tuhopalivového agregátu na plynový.

V súlade s federálnymi nariadeniami a normami so zástupcami plynových služieb je potrebné uzavrieť zmluvu na dodávku plynu a súvisiacich služieb. Je pochopiteľné, že nie všetky odľahlé obce budú môcť obsluhovať zamestnanci plynových organizácií. Dodržiavanie požiadaviek je však žiaduce, aby sa predišlo katastrofickým následkom.

Pri znížení a náhlom zhasnutí slábne prúd z elektronického prvku, v dôsledku čoho sa uzatvára kanál prívodu plynu. Prehriatie vody v kotle je zaznamenané teplotným snímačom, ktorý vysiela signál na rozpojenie kontaktnej dvojice blokujúcej horák.

Riskovať alebo si vážiť a chrániť zdravie a blaho svojich blízkych? Rozhodnúť musíte len vy. Rozumnejšie je upustiť od ohrozujúcich činností, ale vedieť o procese ich vykonania je veľmi užitočné, aby ste mohli sledovať, ako kvalitne a poctivo pracujú plyniari.

Varianty domácich plynových kotlov

V podstate všetky nami predstavené domáce výrobky sú modernizáciou plynového zariadenia s cieľom ich využitia ako ohrievačov nosiča tepla. Uvádzame len nápady, dôrazne odporúčame neriskovať, ale nainštalovať do tuhopalivového agregátu atmosférický alebo ventilátorový horák.

#1: Domáci výrobok na báze plynového ohrievača vody

Ak ste vymenili zastaranú plynovú kolonku za kotol novej generácie s automatikou a uzavretým horákom, neponáhľajte sa rozlúčiť so starým zariadením. Ešte dobre poslúži v záhradnej saune alebo garáži. Vylepšenie nebude vyžadovať veľa peňazí a úsilia.

Celá prestavba v tomto prípade spočíva vo výmene dýz alebo celého horákového bloku, ak sa v záhradnom dome plánuje spaľovať skvapalnenú plynovú zmes. Bude potrebné kúpiť atmosférický horákový blok zodpovedajúcich rozmerov spaľovacej komore. Potom ho bude potrebné upevniť vnútri komory.

Ak sa majiteľ rozhodne nainštalovať do doma vyrobeného plynového kotla ventilátorový horák, bude potrebné doplniť vykurovací okruh o povinné funkčné systémy. To je bezpečnostná skupina, obehové čerpadlo, expanzná nádoba, automatický odvzdušňovač alebo ventily Majevského.

Tí, ktorí chcú nainštalovať ventilátorový horák, budú mať vyššie náklady. Budú potrebovať ešte zakúpiť bezpečnostnú skupinu, ktorá zahŕňa poistný ventil, manometer a zariadenie na automatické odvzdušňovanie. Bude potrebná malá membránová expanzná nádoba, obehové čerpadlo a koaxiálny dymovod na prívod čerstvého vzduchu do horáka a odvod spalín.

#2: Zariadenie na báze plynového sporáka

Stará plynová pec nevyžaduje žiadne špeciálne úpravy, pretože jej prestavba na plynový kotol je jednoducho nereálna. Na jeden z horákov je možné umiestniť len kovovú nádrž, ktorej objem sa volí v závislosti od nosnosti sporáka a objemu teplonosnej látky v samovyrobenej vykurovacej sústave. Zvyčajne je to 100 – 150 l.

V dolnej tretine kovovej nádrže sa do nej privarí hrdlo na pripojenie spätného potrubia, v hornej tretine hrdlo na pripojenie prívodu. Po zohriatí bude voda samovoľne stúpať nahor a prúdiť do hlavného potrubia, ktoré presúva zohriatu teplonosnú látku k vykurovacím telesám.

Takáto samovyrobená sústava nebude potrebovať ani poistný ventil, ani odvzdušňovač. Prebytočná zohriata voda sa bude prirodzene odpariť, bublinky budú unikať cez nedoliehajúce veko nádrže.

#3: Výroba pyrolýzneho kotla

Pyrolýzne kotly sa najprv plnia cez horné dvierka drevom alebo uhlím. Pritom sa škrtiaca klapka na dymovode úplne otvorí a zapne sa ventilátor na podporu spaľovania. Proces v tejto fáze prebieha v režime tradičnom pre agregát na tuhé palivo.

Počkajúc, kým sa uhlie a drevo úplne rozhoria, škrtiaca klapka na dymovode sa uzavrie, aby sa obmedzil prístup kyslíka k miestu spracovania tuhého paliva. V dôsledku slabej dodávky vzduchu začne tlieť, t.j. začína fáza pyrolýzy – rozklad paliva na uhlie a pyrolýzne plyny.

Oprávnenou výhodou pyrolýzneho kotla je úsporná spotreba paliva. Agregát okrem základného druhu spracúva aj plyny, ktoré vznikajú pri spaľovaní dreva alebo uhlia.

Pyrolýzne plyny sa cez dýzu presúvajú do spaľovacej komory. Do nej sa vháňa zohriaty sekundárny vzduch potrebný na oxidáciu pyrolýznych plynov. Za týchto podmienok sa pyrolýzne plyny rýchlo vznietia a horia pri teplote 1100 °C.

Výmenník tepla pyrolytického kotla je umiestnený nad spaľovacou komorou rovnomenných plynov, ktoré rýchlo ohrievajú teplonosné médium prúdiace rúrkami. Tým, ktorí chcú pochopiť, ako si sami najlepšie vyrobiť účinný a úsporný plynový kotol, ponúkame overený pyrolytický návrh.

Na stavbu domáceho pyrolytického kotla je vhodné nájsť schému overenej konštrukcie. Experimenty v tejto oblasti nemajú vždy pozitívny výsledok.

Hlavne pochopiť princíp usporiadania a činnosti kotlov, ktoré využívajú plyny vznikajúce pri horení. V každej konštrukcii tohto typu sa konštrukčné prvky opakujú. No telo môže byť zvárané, alebo vyrobené z kovového suda, rúry veľkého priemeru alebo prázdnej plynovej fľaše.

Na výrobu pyrolytického kotla je lepšie použiť už overený návrh. Budú potrebné zručnosti zvárača a zvárací prístroj, invertor, vŕtačka so sadou rôznych nástavcov a vrtákom na vŕtanie veľkých otvorov. Treba tiež pripraviť bežné zámočnícke nástroje a svorky.

Bude potrebné zásobiť sa materiálom, ktorého zoznam uvádzame nižšie:

Na stavbu pyrolytického kotla je potrebné zásobiť sa materiálom, približný zoznam ktorého uvádzame na pomoc domácim majstrom.

Ak nemáte všetky nástroje potrebné na rezanie dielov, je lepšie si túto prácu objednať v dielni. Bez skúseností, a ešte k tomu s použitím uhlovej brúsky, sa rovný rez nedá dosiahnuť. S presnosťou rezania môžu tiež vzniknúť problémy.

Stavbu pyrolytického kotla začíname montážou telesa:

Teraz je potrebné vyrobiť výmenník tepla, potom ho nainštalovať a škrtiacu klapku do telesa:

Vnútorná časť telesa kotla je zostavená, škrtiace zariadenie je privarené. Skontrolujeme kvalitu zvaru najjednoduchším spôsobom – zapáliť vo vnútri kotla baterku a pozrieť sa, či cez niektorý úsek nepreniká svetlo.

Vnútorná časť pyrolýzneho kotla je hotová. Teraz ju treba oplášťovať. Pri konštrukcii opláštenia v modeli uvedenom ako príklad majster použil plech s hrúbkou 4 mm.

Vonkajšie opláštenie domáceho kotla sa vykonáva na všetkých rovinách okrem hornej panely. Tá sa privarí po inštalácii kontrolných tunelov, pomocou ktorých sa bude monitorovať stav vzduchovodov.

Teraz pred vykonaním ďalších prác skontrolujeme kvalitu zvarových švov najjednoduchším spôsobom – nalejeme vodu do vytvorených “nádob”. Potom konštrukciu vysušíme a zľahka očistíme zvarové spoje hrubým brúsnym papierom alebo brúsnym kotúčom.

A teraz môžete pristúpiť k inštalácii systémov riadenia prívodu a pohybu vzduchu:

Zostáva už len vykonať obmurovku komôr rezanou šamotovou tehlou. Rez vykonávame uhlovou brúskou s kotúčom na rezanie kameňa. Dokončujeme rezy brúsnym kameňom.

Pred uvedením doma vyrobeného kotla do prevádzky je nutné skontrolovať tesnosť všetkých systémov vedúcich modré palivo a spaliny. Na to sa vykoná tlaková skúška kotla, pričom sa do potrubí spätného toku a prívodu osadia tesné zátky. Agregát musí bez problémov udržať tlak 3 bary.

Závery a užitočné video k téme

So zaujímavým vývojom plynového ohrievača vás zoznámi nasledujúce video:

Zariadenie plynového horáka na inštaláciu do agregátu na tuhé palivo:

Konštrukčné vlastnosti a proces výroby pyrolýzneho kotla názorne predstavuje video:

Užitočné domáce výrobky sú skvelou voľbou na riešenie problémov s vybavením vidieckeho majetku. Zabezpečia teplo pre budovy, ktoré ho potrebujú, pričom takmer neovplyvnia rodinný rozpočet. U zručného majiteľa budú chata, garáž, sauna v úplnom poriadku.

Je dôležité pamätať, že plynové vykurovacie zariadenie predstavuje potenciálne nebezpečenstvo pri nekvalifikovanej montáži a porušení prevádzkových pravidiel.

Povedzte nám, ako ste vyrábali kotol na vybavenie vidieckeho majetku. Podeľte sa o varianty výroby a zaujímavé konštrukčné riešenia. Zanechajte, prosím, komentáre v nižšie uvedenom bloku, publikujte fotografie k téme článku, pýtajte sa.