Титан дровяной с чугунной топкой для душа

Оглавление

Титан

К котлам, работающим на дровах, которые греют воду для принятия душа или ванны, относятся титаны. Этим приспособлениям, создающим удобство в доме — уже много десятков лет, но они востребованы и сегодня, так как являются доступным и проверенным способом нагрева воды.

Котел-титан в ванной

Титан достаточно компактен, и поэтому может быть установлен прямо в ванной комнате или в удобном уголке дачного домика, где обычно хозяева участка принимают душ. Главное, чтобы в дом была проведена вода, и был устроен для нее слив. Раньше готовый титан нужной модели было достаточно сложно приобрести в магазине, поэтому их обычно мастерили самостоятельно или заказывали умельцам. Сегодня же его вполне можно подобрать в торговой сети или, по старинке, изготовить самостоятельно, если есть необходимые навыки и инструменты.

Что же такое водогрейный титан? Этот прибор, оборудованный топочной и поддувальной камерой, на которой сверху устроен водяной бак. Дымоходная труба от печки с топкой проходит через бак с водой.

Принципиальная схема котла-титана

Готовые титаны в основном изготовлены из стали и имеют эмалированное или оцинкованное внутреннее покрытие. Топка же может быть изготовлена из стали и иметь чугунные вставки, или же полностью быть выполненной из чугуна. В комплект готового изделия входит смеситель, кронштейны и трубка для душа.

Водяная рубашка дымохода

По торцу диска нужно с обеих сторон снять фаску шириной в 4–5 мм. Далее к краю приваривается полоса толщиной 3–4 мм шириной в 50 мм с выступом в одну сторону около 15 мм. Сварной шов должен быть герметичным, поэтому сначала делается глубокий провар, далее угол подчищается лепестковым диском и накладывается косметический шов с прогревом широкой зоны. Провар полосы выполняется с обеих сторон диска.

Та сторона диска, на которой полоса имеет более широкий выступ, предназначена для стыковки бака с топкой. Чтобы обеспечить плотный притвор, изнутри к диску приваривается кольцо из гладкой арматуры. При этом зазор между кольцом и полосой должен быть на 1–1,5 мм больше толщины стенки топки.

В центре диска нужно вырезать отверстие и вставить в него трубу дымохода диаметром около 120 мм, расположив её в строну короткого выступа обрамляющего кольца. Длина трубы должна быть на 20–30 см больше планируемой высоты бака. Снаружи на трубу навариваются пластины 40х300 мм толщиной по 3–4 мм в хаотичном порядке. Более эффективный слой теплоты возможен, если сделать в трубе прорези и вставить в них рёбра с выступом вовнутрь около 10–15 мм, однако при этом следует гарантировать герметичность сварных швов. Труба приваривается к диску строго перпендикулярно и герметично, провар выполняется с обеих сторон.

Далее из тонкого стального листа нужно свернуть внешнюю стенку бака и вставить её в обрамляющее кольцо. Разжавшись внутри, лист плотно примкнёт к короткому бортику диска, после чего можно соединить нахлёст короткими прихватками по всей длине. На продольный нахлёст полученного цилиндра накладывается соединительный, а затем косметический сварной шов. Цилиндр устанавливается на дно бака и проваривается снаружи. Крышка бака выполнена обычным диском, вырезанным из тонкого стального листа.

В нижней части бака нужно прожечь сваркой отверстие порядка 20 мм и вставить в него трубку с резьбой на наружном конце. Трубка должна быть направлена точно к центру бака и не доставать до дымохода порядка 15–20 мм, чем обеспечивается эффективное рассеивание и перемешивание поступающей воды. В верхней части бака таким же образом врезается короткий патрубок для забора горячей воды с отступом около 10 см от крышки.

Изготовление и футеровка топки

Самая сложная задача в производстве самодельного «Титана» — свернуть стальной лист в цилиндр. При значительной толщине металла это сделать не так-то просто, свариваться детали должны без напряжения, ведь при воздействии высоких температур прочностные характеристики сварочного шва сильно снижаются.

Изначально следует выбрать предполагаемый внутренний диаметр топки в диапазоне 50–70 см и вырезать по этому размеру два диска. Согласно диаметру вычисляется длина окружности, по ней из листа вырезают полосу, из которой будут сформированы стенки топочного блока. Высота топки, как уже говорилось, выбирается по объёму бака: на нагрев каждых 50 литров воды расходуется порядка 5 кВт теплоты, что соответствует примерно 1 кг сухих дров. Таким образом, для нагревателя на 200 литров топка должна свободно вмещать 4 кг дров без учёта объёма зольника. Чем выше и уже нагревательная колонна, тем эффективнее происходит передача тепла, но снижается устойчивость «Титана».

Вырезанный стальной лист укладывается горизонтально, на его короткий край вертикально устанавливаются два диска. Один ставится параллельно длинному краю с небольшим отступом — этот диск формирует дно топочного блока. Второй диск устанавливается параллельно первому с отступом от него в 20–25 см — так формируется перегородка между топкой и зольником. В перегородке можно сразу вырезать проём, размер которого на 40–50 мм меньше имеющегося в наличии колосника.

Два диска выступают в роли жёсткой оправки для сворачивания цилиндра. Сначала они привариваются к полосе с двух сторон прихватками длиной по 10–15 мм с тщательным контролем перпендикулярности установки. Далее металл оправляется по дискам кувалдой, при толщине металла более 5 мм может потребоваться подогрев пропановой горелкой. Когда две свариваемые части плотно прижаты, проверяется перпендикулярность расположения дисков, после чего сварочный шов продолжается ещё на 10–15 мм и так до полного обхода по окружности. Когда шов будет завершён на всю длину, его накрывают ещё одним: электрод ведётся без отрыва с прогревом и наплавкой широкой зоны, смещение сварочной ванны происходит по зигзагу. После сваривания дисков со стенкой, с внешней стороны заваривается продольный шов.

Когда корпус топки собран, его изнутри обкладывают шамотным кирпичом без связующего в швах, толщина футеровки составляет порядка 50–70 мм. Чтобы точно подогнать камни по размеру топки, их сначала выставляют вертикально на ровной поверхности в цилиндрический колодец, внутренний диаметр которого примерно равен диаметру топочного блока. Кирпичи при этом располагаются вплотную по внутренней стороне и с максимально равномерным отступом друг от друга по наружной, расходясь лучами. Расстояние между соседними камнями в самых крайних точках нужно разделить пополам и снять алмазным кругом скосы полученного размера, добиваясь клиновидной формы. После этого кирпичи устанавливают у стенок топки изнутри, при необходимости их подгоняют друг ко другу с помощью УШМ. Обеспечить устойчивость футеровки можно с помощью стальной полосы, свёрнутой в кольцо и установленной изнутри враспор. После обкладки стенок внутрь вкладывается колосник.

Водогрейный котел для дачи своими руками

Нехитрая конструкция самого простого котла на двести литров может быть изготовлена самостоятельно. Для дачного домика он станет просто незаменимым для комфортного пребывания за городом, и все это можно сделать при минимальных затратах. Для изготовления водогрейного прибора понадобится:

Металлическая бочка на 200 литров.
Труба со стенками толщиной в три — четыре мм и диаметром, соразмерным диаметру бочки.
Дымоходная труба, диаметром 15—20 см, а ее длина будет зависеть от высоты дома.
Отрезок трубы, называемый «колено» — для устройства сбросного клапана.
Топочная и поддувальная дверцы, колосник.
Стальной лист в пять мм толщиной и размером в 3 кв.м. Он необходим для изготовления дна и перекрытия топочной и поддувальной камеры.
Не обойтись и без качественных инструментов для резки и сварки металла.

Такой котел несложно изготовить самостоятельно

Из стальных листов нужно вырезать два круга по диаметру трубы — для дна и перегородки между поддувалом и топкой.
В большой трубе, из которой будет изготовлена нижняя часть котла, вырезаются отверстия для топки и поддувала. Вырезанные и обваренные куски металла могут послужить дверцами, которые надеваются на приваренные петли.
Металлический круг приваривается к отрезку трубы — это будет дно поддувала.
Во втором металлическом круге для дна топки вырезается прямоугольник или квадрат для вкладки колосника. Этот круг послужит разделением между топкой и поддувалом.
Ровно посередине дна бочки и верхней ее плоскости вырезаются отверстия для дымоходной трубы, которая должна быть выше бочки на 15—20 сантиметров.
Затем вставляется труба и также приваривается в нижней и верхней части сплошным швом.
В каждой бочке, в ее верхней плоскости есть небольшое круглое отверстие, в которое нужно вварить отрезок трубы в виде колена. Далее его второй конец соединяется с дымоходной трубой — эта деталь будет исполнять роль сбросного клапана, который предотвратит перегревание котла, снимая давление.
Затем с одной стороны бочки в нижней ее части врезается металлическая труба — через нее будет производиться забор согретой воды. В верхней части бочки врезается труба, соединенная с водопроводом, и через нее вода будет поступать в емкость.
Далее нижнюю часть котла, которая, по сути, является печкой, нужно установить на подготовленный фундамент-подиум, сложенный из двух рядов кирпича.
Финальным этапом бочку устанавливают на трубу, стоящую на фундаменте и приваривают к ней сплошным сварочным швом.
Последним устраивается дымоход. На патрубок плотно надевают трубу дымохода, закрепляют ее, и так, собирая ее по частям, выводят через кровлю.

Для дачного домика этот котел послужит источником тепла, и у хозяев всегда будет возможность получить горячую воду. А кроме этого, на верхней его плоскости, можно подогреть пищу.

Чаще всего дровяной водонагреватель приобретается для установки на даче, в бане, нагрева воды небольшого бассейна у дома. Обладает рядом преимуществ и недостатков, которые определяются принципом работы оборудования, требованиями владельцев, наличием коммуникаций и т.д. Водонагреватель дровяной Титан выпускается уже несколько десятков лет без особенных модернизаций. При этом, данное оборудование пользуется популярностью у дачников благодаря низкой стоимости, надежности, простой эксплуатации.

Правила монтажа

Существуют нормативы, на основе которых производят установку титанов. Так как этот вид водогрейного оборудования относится к категории «дровяных», к ним предъявляются строгие требования относительно норм пожарной безопасности.

От поверхности кирпичных стен титан должен стоять на расстоянии минимум 20 см.
От деревянных – на расстоянии полметра. К тому же дерево надо отделать металлическим или асбестовым листом.
Под водогрейный прибор надо уложить огнезащитное покрытие, чтобы оно перекрывало площадь пола перед топочной камерой на случай, если уголь или зола упадут на напольное основание.

Для присоединения входного патрубка к водопроводной трубе используют металлизированные гибкие шланги с накидными гайками на концах и резиновыми прокладками внутри. Перед ними обязательно устанавливается отсекающий вентиль. Выходные патрубки в современных титанах для душа комплектуются смесителями и лейками.

Зольник и регулировка тяги

Для завершения топочного блока остаётся вырезать две дверцы — для загрузки топлива и очистки зольника. Сперва из стального листа толщиной 3–4 мм нужно вырезать две прямоугольных детали, размеры которых на 20–25 мм больше предполагаемых размеров дверец. Для зольника ляда должна быть небольшой (под размер выгребного совка) и располагаться вплотную ко дну. Для топки ширину дверцы выбирают примерно равной радиусу или немного меньше, высота — порядка 25–30 см.

Когда проёмы дверец размечены на внешней поверхности топки, в углах нужно просверлить четыре отверстия. Вырезанные из листа детали накладывают на место будущих дверец и оправляют киянкой, добиваясь максимально плотного прилегания. Когда изгиб сформирован, в накладках сверлят отверстия в шахматном порядке диаметром в 8–10 мм, затем стенки топочного блока вырезают. Вырезанные участки приставляют изнутри накладок с равномерными отступами по краям и сваривают вместе через перфорацию.

Навесы дверец сделать проще простого: когда они установлены на свои места, к краю согнутых пластин приваривают по гайке М10, к корпусу топки — еще по 2 гайки. Достаточно вставить штифт, например, из обточенной шпильки, и дверцы надёжно закреплены. Для запирания может использоваться обычная щеколда или крюк, ручка которого изготовлена в виде проволочной спирали, за которую можно браться голыми руками даже при разогретой топке.

Осталось только сделать регулировку тяги, без которой эффективной работы нагревателя не добиться. По центру дверцы зольника сверлится отверстие под резьбу на 8–10 мм. Вокруг него «ромашкой» сверлится дюжина сквозных отверстий на 10–12 мм. Далее центральная часть образованной решётки немного утапливается вовнутрь парой несильных ударов, нарезается резьба в центральном отверстии. В неё вкручивается обычный болт, продетый в широкую шайбу, поля которой перекрывают отверстия в дверце на 15–20 мм. Шайба приваривается к стержню болта, а на шляпке сваркой фиксируется короткий пруток, выступающий в роли маховика. Когда болт полностью зажат, минимального зазора от кривизны дверцы будет достаточно для поддержания горения, но выкрутив заслонку чуть сильнее, можно сделать пламя более интенсивным.

Возможные методы доработки

Несмотря на простоту принципа действия, такой водонагреватель очень удобен в использовании, но требует ряда доработок. Прежде всего, на выходе дымохода из бака нужно просверлить сквозное отверстие и вставить в него шпильку с диском-заслонкой. При этом диск не имеет жёсткого крепления к шпильке, ведь заслонку нужно периодически разбирать для чистки дымохода.

Для обслуживания и ремонта нагревателя его потребуется отключить от обвязки, поэтому рекомендуется установить на резьбовые патрубки бака соединения типа «американка» из латуни. Нижний патрубок подключается напрямую к системе водопровода через запорный кран. Также в этом месте можно сделать сливной отвод с краном и штуцером для подключения гибкого шланга. На верхнем патрубке необходимо предусмотреть свободный отвод с шаровым краном для подсоса воздуха при сливе воды из бака. За отводом устанавливается стандартная группа безопасности — клапан сброса излишнего давления для водяных нагревателей. Далее за группой упаковывается запорный кран.

Если водонагреватель располагается на улице, не будет лишним обеспечить теплоизоляцию бака. Её достаточно легко выполнить обычной базальтовой ватой. Потребуется широкий отрез стальной армирующей сетки, свёрнутой в кольцо с образованием зазора от стенок бака порядка 50–70 мм. К сетке тонкой проволокой крепится утеплитель, затем полученный кожух оборачивается вокруг водонагревателя и стягивается проволочными хомутами.

Критерии выбора

Водонагреватели Титаны – это большое разнообразие оборудования по различным эксплуатационным характеристикам. Основной – объем водяного резервуара. Второй показатель – размеры топки. Чем больше топка, тем больше дров в нее можно заложить, тем быстрее нагреется вода.

Есть и чисто специфические качества водогрейного агрегата, на которые надо обращать внимание при выборе:

если топка будет сделана из чугуна, а не из стали, она прослужит дольше;
вода будет нагреваться быстрее в бойлере неразъемного типа;
разъемный вариант дает возможность крутить бак относительно топки, что позволяет точно расположить смеситель относительно места принятия водных процедур;
бак из нержавеющей стали прослужит практически вечно, но стоит такой прибор дороже;
некоторые производители облицовывают топку изнутри шамотным огнеупорным кирпичом, такая конструкция более эффективно выдерживает температурный режим;
в продаже есть водонагреватели на дровах (титаны), в водяной бак которых установлен ТЭН.

Последняя модификация очень популярна. Она дает возможность не использовать дрова.

Преимущества и недостатки

За процессом работы титана нужно внимательно следить

Достоинств у водогрейных установок немало:

независимость от коммуникационных сетей;
вода внутри бака нагревается быстро;
конструкция простая, удобная в эксплуатации и обслуживании;
стопроцентная автономность;
легкий монтаж;
высокая ремонтопригодность;
приемлема цена.

Не обошлось без недостатков:

отсутствие автоматической системы управления;
за всеми процессами надо следить самостоятельно, особенно это касается перегрева воды;
топка производится вручную;
вода нагревается порциями;

В холодное время года дровяной титан надо освобождать от воды.

Устройство и принцип работы

Конструктивно титан представляет собой водяной бак определенного объема, под которым устанавливается топка с колосником для дров. В самом низу размещается зольник, куда падает зола. Обычно это выдвигающаяся полка, которую удобно вытаскивать. От топки сквозь резервуар проходит дымоходная труба. Нагрев воды проводиться через перегородку, разделяющую два отсека, и через стенку дымохода.

На рынке водонагреватель представлен двумя моделями:

неразъемной – две части оборудования соединены между собой сваркой;
разъемной – соединение произведено болтами или винтами.

Последний вариант отличается высокой ремонтопригодностью, потому что чаще всего из строя выходит топочный отсек. Его можно легко заменить новым, открутив крепежные изделия.

В самом водяном баке сделано два отверстия, к которым приварены трубные патрубки. Нижний используется для закачки холодной воды, верхний для использования горячей. На последний устанавливается смеситель или кран. В старых бойлерах титанах залив воды производился ведрами через верхнюю крышку, которая легко снималась. Сегодня водонагреватели подключают к водопроводной сети.

Принцип работы основан на чисто физических свойствах воды. При нагревании она поднимается к горловине, а холодная часть опускается к топке. Входящая через нижний патрубок вода нагревается, поднимается вверх к выходной трубке, соединенной со смесителем. Холодная, поступающая из водопровода, сталкивается с перегородкой топки, где начинает нагреваться.

Из какой стали варить нагреватель

Самостоятельное производство водонагревательной колонны позволит сэкономить не менее 50% средств, которые могли бы быть затрачены на покупку нагревателя фабричной сборки. Однако конструкция такого устройства достаточно сложна, кроме того, для изготовления понадобится существенный объём металлопроката.

В качестве источника нагрева выступает дровяная или угольная топка. Наименьшего расхода материалов при оптимальных показателях прочности можно достичь при изготовлении топки в форме цилиндра диаметром от 50 см и высотой, соответствующей объёму нагревательного бака. Для изготовления топочного блока используют низко- и среднеуглеродистые легированные стали с температурой окалинообразования не ниже 400 °С. Эксплуатационные температуры в топке не особо высоки, однако использование обычной конструкционной стали чревато быстрым выгоранием углерода.

Жаростойкость стали возрастает с содержанием в ней никеля и хрома, вместе с тем возрастает сложность сваривания. Стали с высоким содержанием легирующих добавок относятся к классу нержавеющих, их сварка осуществляется преимущественно в среде защитного газа. Золотая середина в этом плане — аустенитные стали типа AISI 304 (08Х18Н10), которые свариваются электродами 308L/MVR в мягких режимах тока с высокой скоростью, а также более распространённая сталь марки 20, которая хорошо сваривается широким спектром низкоуглеродистых электродов, например, Э50А УОНИ 13/55. В обоих случаях толщина листа выбирается в диапазоне от 4 до 8 мм.

Для водяного бака термостойкость не так важна, зато важна герметичность, поэтому выбирать следует сплавы с хорошей свариваемостью. Здесь приветствуется использование среднеуглеродистых сталей без легирования, но обязательная антикоррозионная защита внутренних поверхностей. Толщина стенок бака составляется порядка 2–2,5 мм, более толстому металлу в домашних условиях будет слишком трудно придать нужную форму. Использование нержавеющей стали в конструкции бака исключается лишь по той причине, что возникает необходимость выполнить сварное соединение крышки и дна с трубой дымоходного канала, которая обычно выполняется из обычной «чёрной» стали.

Водогрейные котлы

Водогрейный двухконтурный дровяной котел

Кроме просто водонагревательных приборов, во многих случаях для дома требуется и котел для отопления, который можно установить в комплексе с титаном или приобрести котел со встроенным бойлером.

На данной схеме хорошо видно, как один котел может выполнить две функции и обеспечить дом теплом и подогретой водой.

Схема устройства и работы котла

Конструкция котла

В данном случае на схеме хорошо видно бойлер, встроенный в корпус котла. Этот отопительный прибор имеет лабиринтную систему для прохода согретого воздуха — это топка, куда закладывается топливо и три горизонтальные пластины, между которыми и проходит горячие газы. Дольше задерживаясь в котле, они значительнее отдают тепло и прежде, чем выйти в дымоход, успевают согреть воду для отопления и бойлер — для применения подогретой воды в бытовых целях.

Котел, работает на дровах, но есть модели, работающие на газе, пеллетах или на солярке. Последний вариант требует небольшой модернизации: в нижнюю дверцу устанавливают горелку. Прибор, функционирующий на дровах, может быть переделан под другое топливо даже после его установки, но для этого следует пригласить специалиста. На схеме хорошо видны изменения в конструкции после переделки котла.

КПД котла, устроенного таким образом, достигает до 87—92%. Кроме самой конструкции, способствуют высокой теплоотдаче и достаточно толстые стенки топочной камеры — их толщина составляет полсантиметра. Такие модели оснащены термостатами включения насоса, охлаждающим контуром и термометром.

Очистка котла и обслуживание во время его эксплуатации предельно просты, в комплект с прибором обычно входит и аксессуар для его чистки.

Установка котла ничем не отличается от установки титана — это нужно делать, предусматривая соблюдение техники безопасности. Размер дымоотводной трубы будет зависеть от модели котла – ее диаметр можно определить по выходящему из котла патрубку. Дымоход выводится через кровлю и обязательно вокруг оголовка устраивается гидроизоляция. Подниматься над крышей оголовок должен по тому же принципу, о котором говорилось выше.