Организация отопления дома и гаража своими руками котлами на отработке

Как работает отопительный прибор

Конструкция котла предельно проста. Он включает две камеры-отсека: испарительную и сгорания. В первой происходит процесс подготовки масла к горению, во второй оно сгорает.

Все происходит следующим образом. Из резервуара с отработкой насос подает отработанное масло в испарительную камеру, которая находится в нижней части устройства. Здесь поддерживается температура, достаточная для того, чтобы отработка нагрелась и начала испаряться.

Так работает котел с масляным испарением и принудительной подачей воздуха (+)

Масляный пар поднимается в верхнюю часть корпуса, где находится камера сгорания. Она оборудуется воздуховодом, представляющим собой трубу с отверстиями. При помощи вентилятора воздух подается по воздуховоду и смешивается с парами масла.

Масляно-воздушная смесь сгорает почти без остатка –  полученное тепло разогревает теплообменник, продукты сгорания направляются в дымоотвод.

Предварительный нагрев масла – обязательная часть процесса. Нужно понимать, что отработка содержит большое количество примесей и токсичных веществ. Все это раскладывается на простые углеводы, которые впоследствии сжигаются.

После чего образуются водяные пары, углекислый газ и азот- полностью безвредные элементы. Однако такой результат возможен только при условии соблюдения определенных температурных условий.

Полное окисление или сгорание углеводородов происходит только при температуре +600°С. Если она ниже или выше на 150-200°С, то в процессе сгорания образуется большое количество самых разных токсичных веществ. Они небезопасны для человека, поэтому температура сгорания должна быть точно соблюдена.

Основная схема

Котлы на отработке отличаются простотой конструкции, но найти нормальные чертежи проблематично. В связи с этим придётся полагаться исключительно на свои силы и инженерную смекалку. В качестве основы для котла на отработанном масле можно взять данную схему (будем называть её основным чертежом):

Здесь мы видим отсутствие змеевика (теплообменника для водяного контура), но его легко встроить – он встраивается во внутренний объём.

Представленный на схеме агрегат нередко называют плазменным. А всё потому, что при горении он даёт белое, отдающее синевой, высокотемпературное пламя. Отработанное масло сгорает полностью, на выходе мы получаем лишь лёгкий дымок.

Наша задача – дооборудовать печку водяным контуром и превратить её в котёл на отработанном масле. Для этого нам нужно сделать водяную рубашку (или встроить змеевик) согласно нижеследующей схеме:

Схема водяной рубашки нашего котла на отработанном масле.

В нашем случае мы можем изготовить большой змеевидный теплообменник, который будет располагаться вокруг горелки. Вокруг змеевика привариваем лист железа, оборачиваем тепло теплоизоляцией, после чего сооружаем декоративный металлический корпус.

Как и многие котлы на отработке, разрабатываемый нами агрегат будет работать на жидком топливе, подогреваемом прямо в подающей трубе. Подача атмосферного воздуха осуществляется сверху. Вентилятор принудительного наддува здесь не нужен, но многие советуют им не пренебрегать.

Топливо стекает по тонкой трубе диаметром 10 мм в чашу, где испаряется и превращается в газообразное горючее. Через несколько прорезей диаметром 1,6 мм оно поступает в камеру горелки, после чего через четыре ряда отверстия различного диаметра поступает в камеру сгорания – под действием тяги из дымохода.

Если тяга слабая, спасёт вентилятор наддува, который буквально заставит выходить парообразное отработанное масло в камеру сгорания.

Как только котёл прогреется, паровоздушная смесь начнёт сгорать с образованием белого с синевой пламени. Большая часть тепла оправится в водяной контур, ещё часть уйдёт в атмосферу вместе с продуктами сгорания. Главным достоинством агрегата является то, что отработанное масло в нём сгорает почти полностью – никаких токсичных выбросов в атмосферу.

Особенности горелок

Для того чтобы эффективно сжечь масло, его потребуется сначала прогреть, а затем распылить. Для этого устанавливается электрический нагревательный элемент ТЭН. Но расход электроэнергии при этом будет достаточно большой. А вам главное при изготовлении – это добиться минимальных потерь при использовании устройства. Горелка должна быть источником очень дешевого тепла, чего не реализовать при использовании ТЭНов.

Раз не получается сначала прогреть масло, нужно попытаться его распылить. Простейшие горелки, изготовленные по схеме Бабингтона, могут успешно применяться в котлах. Конструкция предельно простая – топливо стекает по сферической поверхности. В последней сделано тонкое отверстие, через него подается сжатый воздух. Получается так, что масло сдувается со сферы, образуются маленькие капли, которые и можно воспламенить.

Как сделать капельную подачу и избежать перелива

Самая большая проблема при реализации агрегатов с плазменной чашей – обеспечение капельной подачи топлива. Для начала нужно обеспечить достаточный уровень фильтрации. Для этого на конец трубки, опущенной в отработку, надевают автомобильный масляный фильтр полной фильтрации (не частичной).

Фильтр этот нужно будет менять как минимум, раз в месяц, а вообще частота его замены зависит от качества топлива и количества в ней примесей. Если в качестве топливопровода используете шланг, со стыковкой фильтра могут возникнуть проблемы. На фильтре имеется металлическая резьба, которую в случае с шлангом накручивать некуда. Как вариант – можно найти кусок маслостойкого шланга нужного диаметра, надеть его на фильтр, а потом через штуцер соединить с основным шлангом.

Принцип организации капельной подачи топлива в чашу

Далее может возникнуть проблема с топливным насосом. Подобрать его несложно, но как добиться того, чтобы он подавал только нужное количество масла, если его производительность не регулируется? На рисунке справа продемонстрирована конструкция из двух тройников, ниппеля и штуцеров.

Собрав ее вы добьетесь того, что в шланге в каждый момент времени будет находится столько масла, сколько помещается в этом узле, а излишки стекать будут обратно в бак. Эта схема – аналог фабричной защиты от перелива.

Для обеспечения капельной подачи можно использовать фрагмент медицинской капельницы с регулятором. Его натягивают на нижний штуцер. Колесиком регулируют частоту капель.

Топлива должно быть столько, чтобы горело оно устойчиво и не чадило. Для нормальной текучести отработка должна иметь температуру порядка 10-20 о С. При каждом изменении температуры, и при использовании/доливе другого топлива, приходится подбирать частоту капель. Иначе масло сильно горит, или гаснет. Причем оба варианта нас не устраивают.

Подавать масло напрямую от капельницы в печь не получится. Сначала капли топлива попадают в воронку, которая соединена с топливопроводом, подающим горючее в раскаленную тарелку.

Если вокруг корпуса такой печи устроить водяную рубашку – получите печь на отработанном масле с водяным контуром, а куда подавать нагретую воду — на водяное отопление или в душ — дело ваше. Можно в верхнюю часть топки встроить теплообменник (например, кусок трубы изогнутый в виде буквы U). К нему подсоединить выносной бак для обеспечения горячей водой. Второй вариант — подключить трубы, ведущие к отопительной системе. Но в этом случае потребуется насос, который будет обеспечивать циркуляцию воды в системе.

Можно использовать также теплообменник на дымовой трубе. Он может быть заводского или кустарного изготовления.

Как сделать котел на отработанном масле своими руками

Простота конструкции таких отопительных приборов позволяет изготовить их самостоятельно. При этом необходимо владеть слесарными и  сварочными навыками.

Инструменты и материалы

Чтобы изготовить котел своими руками требуются такие приспособления:

• болгарка;
• сварочный аппарат;
• молоток.

Для изготовления котла на отработанном масле своими руками не забудьте болгарку

В качестве материала для отопительной конструкции необходимо приобрести:

• огнеупорное асбестовое полотно;
• герметик термостойкий;
• стальной лист толщиной 4 миллиметра;
• металлическая труба с сечением 20 и 50 сантиметров;
• компрессор;
• вентиляционную трубу;
• сгоны;
• болты;
• стальные переходники;
• углы полудюймовые;
• тройники;
• арматуру сечением 8 миллиметров;
• насос;
• бачок расширительный.

Корпус котла для обогрева небольших помещений можно сделать из трубы, для устройства с более высокой мощностью лучше всего использовать стальные листы.

Процесс изготовления

Агрегат на отработанном масле можно соорудить любой формы. Для обогрева гаража или малогабаритных сельскохозяйственных построек лучше всего сделать небольшой котел из труб.

Изготовление такого отопительного устройства состоит из таких этапов:

1. Металлическая труба с большим сечением обрезается так, чтобы ее размер соответствовал одному метру. Из стали заготавливаются два круга соответствующие диаметру 50 сантиметров.
2. Вторая труба с меньшим диаметром укорачивается до 20 сантиметров.
3. В подготовленной круглой пластине, которая будет служить в качестве крышки, вырезается отверстие соответствующее размеру дымохода.
4. Во втором металлическом круге, предназначенном для дна конструкции, проделывается проем, к которому присоединяется с помощью сварки конец трубы меньшего диаметра.
5. Вырезаем крышку для трубы с сечением 20 сантиметров. Все подготовленные круги привариваются по назначению.
6. Из арматуры сооружаются ножки, которые крепятся ко дну корпуса.
7. В трубе сверлятся небольшие отверстия для вентиляции. Снизу устанавливается емкость небольшого размера.
8. В нижней части корпуса с помощью болгарки вырезается проем для дверцы.
9. Сверху к конструкции крепится дымоход.

Для работы такого простого котла на отработке требуется всего лишь в резервуар снизу залить масло и подпалить его с помощью фитиля. Перед этим новую конструкцию следует проверить на герметичность и целостность всех швов.

Сооружение более мощного котла

Из листовой прочной стали изготавливается два короба, которые соединяются с помощью трубы перфорированной. В конструкции она используется в качестве воздухоотвода.

Последующий процесс изготовления отопительного прибора имеет некоторые особенности:

1. В нижнем корпусе котла проделывается отверстие для подачи масла в испарительный резервуар. Напротив этой емкости закрепляется заслонка.
2. Короб, расположенный в верхней части дополняется специальным отверстием для дымоходной трубы.
3. Конструкция оснащается воздушным компрессором, насосом для подачи масла и емкостью в которую заливается топливо.

Котел на отработанном масле своими руками

Если требуется нагрев воды, то подключается дополнительный контур, который требует установку горелки.  Соорудить ее можно самостоятельно:

• уголки размером половину дюйма соединяются за счет сгонов и тройников;
• на маслопровод закрепляется штуцер с помощью переходников;
• все соединения предварительно обрабатываются герметиком;
• из листовой стали вырезается крышка горелки, соответствующая гнездам на изготовленном котле;
• для установки горелки используются две разного размера пластины из стали;
• внутренняя часть переходника трубки плотно перекрываются асбестовым полотном, которое крепится герметиком и фиксируется проволокой;
• горелка вставляется в предназначенный для нее корпус;
• после этого пластина меньшего размера фиксируется в гнезде и покрывается четырьмя слоями асбеста;
• большая пластина монтируется в качестве крепежной накладки;
• в ней просверливаются дыры для креплений, а сверху наносится асбестовое полотно;
• две подготовленные пластины соединяются с помощью болтов.

Чтобы горелка не распалась во время работы котла, следует тщательно и достаточно плотно скреплять все детали. Поджигается прибор за счет свечи накаливания.

Котлы на отработанном масле считаются экономичными и практичными приборами. Их можно приобрести в специализированном магазине или соорудить самостоятельно. При использовании таких отопительных устройств необходимо помнить о правилах безопасности, которые включают в себя обязательную установку дымохода, наличие вентиляционной системы и правильное хранение жидкого топлива.

Комплектация системы отопления

Оптимальный вариант приобрети уже готовый котел. Однако средняя стоимость 30 кВт модели в настоящее время составляет свыше 160 тыс. рублей. Поэтому зачастую отопление на отработке масла делают с помощью горелки и корпуса старого твердотопливного котла.

Схема отопления на отработке

Схема отопления на отработанном масле

Сначала определяется место, где будет установлено все оборудование для отопления. Обязательно учитывается разводка трубопроводов и нормативы по воздухообмену в помещении котельной или гаража. Он должен составлять не менее 180 м³/ час для площади 25-30 м².

Для нормальной работы потребуется емкость и трубопровод для подачи топлива к горелке. Ее мощность определяется площадью помещения (дома, гаража), а также тепловыми потерями здания. Правильно организованное отопление на отработке своими руками должно содержать такие компоненты:

• Емкость для хранения топлива. В ней должен быть предусмотрен механизм заполнения и вывода сформировавшихся паров,
• Трубопровод для подачи к горелке, включающий в себя: насос, запорную арматуру, электромагнитный клапан. Последний необходим для регулирования интенсивности подачи топлива,
• Дымоход. Во время сгорания отработка в системе отопления дает большое количество угарных газов. Минимальный диаметр трубы для их вывода от 100 мм и боле.

В процессе работы на поверхности форсунок скапливаются продукты сгорания. Для их очистки приобретается специальный набор. Таким образом можно увеличить срок службы главных составных элементов горелки.

В качестве фильтра можно использовать обыкновенный масляный. Предварительно нужно рассчитать его оптимальную пропускную способность, исходя из характеристик горелки.

Котел или горелка для отопления на отработке

Котел на отработанном топливе

При выборе горелки нужно отталкиваться от ее эксплуатационных показателей. Как и любой котел для отопления на отработке, она характеризуется мощностью, габаритными размерами и дополнительными управляющими компонентами.

Для большинства моделей следует обеспечить подачу сжатого воздуха. Она необходима для формирования горючей смеси. Сделать это фактически для отопления частного дома на отработке своими руками можно с помощью компрессора. Альтернативой является приобретение модели горелки с уже встроенным воздушным нагнетателем турбиной. Несмотря на относительно высокую стоимость так можно оптимизировать место для установки оборудования, необходимое для отопления гаража на отработке своими руками.

Также нужно учитывать основные характеристики горелки:

• Расход масла. В среднем на 1 кВт тепловой мощности потребуется 0,09 кг масла,
• Потребление электричества – от 0,5 до 1 кВт,
• Ремонтопригодность. Возможность замены узлов и агрегатов после их поломки.

Немаловажным при отоплении гаража отработкой является стоимость горелки. Цена моделей от известных брендов может достигать нескольких сот тысяч рублей. Но, несмотря на это высокая стоимость в большинстве случаев является гарантией качества.

Модель	Мощность, кВт	Стоимость, руб.
SMART BURNER, В-03 (Китай)	35	96000
KROLL, KG/UB В20 (Германия)	38	142200
EnergyLogic, В-40 (США)	40	260000
AR-CO ВR-10, (Италия)	93	232000

На российском рынке присутствует множество «кустарных» производств, которые предлагают комплектующие для отопления на отработке масла по более, чем доступной стоимости. Но качество их продукции оставляет желать лучшего. Исключением является компания «Жар». Они производят уже готовые котлы, функционирующие на отработанном масле. Средняя стоимость 20 кВт модели составляет 130-150 тыс. руб.

Отопление гаража газом

Очень практичным и весьма экономичным будет использование для отопления гаражного помещения газа. Совместно с ними работают специальные тепловые генераторы. При этом можно использовать метан, бутан или пропан, классический природный газ.

Чтобы самостоятельно собрать газовое отопление гаража своими руками, следует учесть несколько значимых особенностей проведения работ:

1. Установку газового баллона необходимо производить в специальном надежно утепленном шкафу
2. Даже если помещение небольшое, придется постараться и отвести для установки требуемого оборудования защищенный уголок
3. Если отапливаться гараж будет нечасто, следует рассмотреть другие варианты

Одно из преимуществ газового отопления – доступность оборудования на рынке и стоимости теплоносителя, который является одним из самых дешевых видов топлива.

Немного о пожарной безопасности

Обустраивая отопление гаража собственными руками, обязательно придется учесть очень важное требование – соблюдать все правила безопасности. Любое оборудование является пожароопасным и может послужить причиной серьезных последствий. Самое важное требование – надежная защита всех близлежащих поверхностей

Особенно это важно при прохождении через стену или крышу дымоходной трубы

Самое важное требование – надежная защита всех близлежащих поверхностей. Особенно это важно при прохождении через стену или крышу дымоходной трубы. Чтобы устранить ее соприкосновение со строительными конструкциями, рекомендуется сделать специальную гильзу на основе минеральной ваты

Деревянные или гипсокартонные участки придется оградить металлическим щитом. Все зазоры компенсируются асбестовым шнуром

Чтобы устранить ее соприкосновение со строительными конструкциями, рекомендуется сделать специальную гильзу на основе минеральной ваты. Деревянные или гипсокартонные участки придется оградить металлическим щитом. Все зазоры компенсируются асбестовым шнуром.

Следует учесть прочие советы:

• Если используются котлы отопления, закрывать заслонку для регулирования тяги необходимо лишь в тех случаях, когда топливо полностью выгорит и дотлеет
• Нельзя держать в гараже легковоспламеняющиеся вещества, особенно если они располагаются неподалеку от отопительного оборудования
• Обязательно следует разместить в помещении огнетушитель или прочие средства тушения пожаров
• Если отопительная система работает постоянно или гараж располагается в непосредственной близости от дома – рекомендуется оборудовать противопожарную сигнализацию
• Не стоит просушивать на отопительных приборах любые вещи, особенно различные ветоши, которые могли контактировать с горючими жидкостями
• Хранение газовых баллонов разрешается исключительно выше уровня половой поверхности
• На ночь оставлять включенным отопление не рекомендуется

Подключение электрических нагревателей

Наиболее аккуратно и грамотно необходимо продумать отопление электрическими обогревателями. Если их мощность слишком велика, проводка и счетчик не способны справиться с нагрузкой – придется остановить собственный выбор на более слабом оборудовании. Можно проложить новую проводку, однако подобное переоборудование гаража будет слишком дорогостоящим.

Рассмотрим некоторые особенности подключения электрических обогревателей в гаражном помещении:

1. Минимальное рекомендуемое сечение провода – 2.0 мм, при этом предпочтение рекомендуется отдавать меди
2. Использовать переносной кабель для подключения электрических обогревателей нежелательно. Если в этом есть необходимость, его длина не должна превысить 5 м
3. Однофазная электропроводка способна выдержать подключение электронагревателя мощностью до 2.5 кВт. Параллельное подключение 2-х и более устройств станет причиной понижения напряжения до 170 В, что может оказаться весьма опасным

Подводим итоги

Обустройство отопительной системы для гаражного помещения среднего размера, предназначенного для одного автомобиля, начинается со скромных 5-6 тысяч рублей и может достигать пары десятков. Каждый его владелец должен оценить рассмотренные варианты исходя из потребностей и пожеланий.

Чтоб сократить затраты на эксплуатацию оборудования, следует часть денежных средств потратить на утепление стен и потолком в помещении. Проведение работ следует осуществлять снаружи, иначе теплоизоляционный материал может стать причиной пожара.

Необходимо позаботиться об отсутствии дыр и щелей, через которые будет утекать драгоценное тепло. Утепление крыши лучше всего сделать при помощи керамзита, при этом позаботившись о надежной гидроизоляции. Для стен используют пенопласт толщиной до 10 мм или минеральные негорючие ваты.

Виды самодельных печек на отработке

Машинное масло, загрязненное примесями, само не воспламеняется. Поэтому принцип работы любой масляной буржуйки основан на термическом разложении топлива – пиролизе. Проще говоря, для получения теплоты отработку нужно нагреть, испарить и сжечь в топке печи, подавая воздух с избытком. Существует 3 вида устройств, где данный принцип реализован различными способами:

1. Простая и самая популярная конструкция прямого горения с дожиганием масляных паров в перфорированной трубе открытого типа (так называемая чудо-печка).
2. Капельная печь на отработанном масле с закрытым дожигателем;
3. Горелка Бабингтона. О том, как она работает и как ее сделать самостоятельно, подробно описывается в другой нашей публикации.

Эффективность отопительных буржуек невысока и составляет максимум 70%. Заметим, что указанные в начале статьи затраты на обогрев рассчитаны по показателям заводских теплогенераторов с КПД 85% (для ознакомления с полной картиной и сравнения масла с дровами вы можете перейти сюда). Соответственно, расход горючего в самодельных отопителях значительно выше – от 0.8 до 1.5 литра в час против 0.7 л у дизельных котлов на 100 м² площади. Учитывайте данный факт, принимаясь за изготовление печи на отработке.

Устройство и недостатки буржуйки открытого типа

Изображенная на фото пиролизная печка представляет собой цилиндрическую или квадратную емкость, на четверть заполняемую отработавшим маслом либо соляркой и снабженную воздушной заслонкой. Сверху приварена труба с отверстиями, сквозь которые за счет дымоходной тяги всасывается вторичный воздух. Еще выше стоит камера дожигания с перегородкой для отбора теплоты продуктов горения.

Принцип действия таков: топливо нужно разжечь с применением легковоспламеняющейся жидкости, после чего начнется испарение отработки и ее первичное горение, вызывающее пиролиз. Горючие газы, попадая в перфорированную трубу, вспыхивают от контакта с кислородным потоком и сжигаются окончательно. Интенсивность пламени в топливнике регулируется воздушной заслонкой.

Данная печка на отработке имеет лишь два преимущества: простота с дешевизной да независимость от электричества. В остальном – сплошные минусы:

• для работы необходима стабильная естественная тяга, без нее агрегат начинает дымить в помещение и затухать;
• вода либо антифриз, попавшие в масло, вызывают мини-взрывы в топливнике, отчего из дожигателя во все стороны брызгают огненные капли и хозяину приходится тушить пожар;
• высокий расход горючего – до 2 л/час при слабой теплоотдаче (львиная доля энергии улетает в трубу);
• неразъемный корпус тяжело чистить от сажи.

Хотя внешне буржуйки отличаются, но действуют по одному принципу, на правом фото пары топлива догорают внутри дровяной печки

Часть этих недостатков можно нивелировать с помощью удачных технических решений, о чем будет сказано далее. В процессе эксплуатации следует придерживаться правил противопожарной безопасности и подготавливать отработанное масло – отстаивать и фильтровать.

Плюсы и минусы капельницы

Кардинальное отличие этой печи заключается в следующем:

• перфорированная труба помещена внутрь стального корпуса из газового баллона или трубы;
• топливо поступает в зону сжигания в виде капель, падающих на дно чаши, размещенной под дожигателем;
• для повышения эффективности агрегат оснащается наддувом воздуха с помощью вентилятора, как показано на схеме.

Схема капельницы с нижней подачей горючего из топливного бака самотеком

Реальный недостаток капельной печки – сложность исполнения для новичка. Дело в том, что целиком полагаться на чужие чертежи и расчеты нельзя, отопитель нужно изготовить и настроить под свои условия эксплуатации и правильно организовать топливоподачу. То есть, потребуются неоднократные доработки.

Пламя накаляет корпус отопительного агрегата в одной зоне вокруг горелки

Второй негативный момент характерен для печек с наддувом. В них струя пламени постоянно бьет в одно место корпуса, отчего последний довольно быстро прогорит, если не сделать его из толстого металла или нержавейки. Зато перечисленные минусы с лихвой перекрываются достоинствами:

1. Агрегат безопасен в эксплуатации, поскольку зона горения полностью закрыта железным корпусом.
2. Приемлемый расход отработанного масла. На практике хорошо настроенная буржуйка с водяным контуром сжигает до 1.5 литра за 1 час для отопления 100 м² площади.
3. Есть возможность обернуть корпус водяной рубашкой и переделать печь на отработке в котел.
4. Топливоподача и мощность агрегата поддается регулировке.
5. Нетребовательность к высоте дымохода и удобство очистки.

Котел с наддувом воздуха, сжигающий отработавшее машинное масло и солярку

Выводы и полезное видео по теме

Автор этого материала рассказывает о своем опыте изготовления буржуек, работающих на отработке. Возможно, некоторые его утверждения и спорны, но в целом есть много полезного:

Усовершенствованная конструкция печки-буржуйки. Подробностями ее создания делится автор этого видеоролика:

Своим изобретением делится этот автор видеоматериала:

У печи-буржуйки простая конструкция, но чтобы изготовить ее своими руками, нужны чертежи с точными размерами. Конструкция, изготовленная на «глазок», не только не обеспечит теплом, но и станет источником разных неприятностей в виде копоти, разбрызганного масла и многочисленных переделок.

Приступать к изготовлению такого агрегата имеет смысл только тогда, когда есть возможность обеспечить его топливом. Иначе ее эксплуатация будет невыгодной экономически.

Возможно, у вас уже есть опыт самостоятельного изготовления печки-буржуйки? Поделитесь, пожалуйста, ценными советами с нашими читателями. Оставляйте комментарии в расположенном ниже блоке. Здесь же вы можете задать интересующий вопрос по теме статьи, а мы постараемся оперативно на него ответить.