Как сделать котел в печку для отопления

Как сделать котел в печку для отопления

Как сделать котел в печку для отопления
СОДЕРЖАНИЕ
0

Простые правила эффективного теплообменника

Принцип работы печного отопления.

Если в доме есть готовая кирпичная печь, то организация водяного отопления своими руками – довольно несложная задача. Для этого достаточно поместить в топку самодельный котел в виде змеевика или любой другой формы. Главное, что необходимо учитывать при этом:

  • Перепад высоты между выходом жидкости из теплообменника и входом в него;
  • Необходимо обеспечить максимально возможную площадь его поверхности;
  • Теплообменник не должен мешать загрузке и горению топлива.

Если же сооружается печь своими руками, то котел для кирпичной печи можно сделать максимально эффективным. Для этого необходимо соблюсти несколько важных условий:

  • Продукты сгорания должны выходить из дымохода максимально холодными;
  • Большая теплоотдача печных газов внутри печи повышает ее КПД;
  • Теплообменник лучше всего помещать в дымоходе, а не в топке.

Возможно, эти правила покажутся несколько странными, ведь по логике лучше всего теплообменник должен нагреваться на открытом пламени топки. Однако необходимо учитывать и другие процессы, происходящие в печи. С точки зрения физики, пламя – это сгорающие частицы топлива. И если мы будем отбирать у этих частиц тепло, тогда они не будут сгорать полностью, что снизит полезность печи.

Как сделать котел в печку для отопления

Схема подключение котла к отопительной системе.

Кроме того, для лучшего нагрева теплоноситель должен двигаться навстречу потоку тепла. Только таким образом сохраняется разница температур между разными частями теплоносителя, повышая эффективность нагрева и обеспечивая лучшую его циркуляцию внутри системы.

Еще одним плюсом такого расположения нагревательного бака является то, что на нем образуется меньше конденсата, что способствует отсутствию коррозии.

Отопление с помощью воздушной системы

Причина устойчивого предпочтения, которое владельцы частных домов отдают печному варианту отопления, заключается в экономичности эксплуатации – доступности дров, топливных брикетов или угля.

Недостаток состоит в ограниченности обрабатываемого пространства, который можно исключить путем устройства водяной и воздушной системы на основе кирпичного агрегата.

Принцип функционирования воздушного отопления на базе печи или камина заключается в передаче теплого потока, подогретого до рабочей температуры в теплообменнике или в котле. Воздух поступает либо сразу в помещение, либо через воздуховоды.

Благодаря относительно небольшому пути он не успевает потерять температуру. В результате достигается равномерное распределение тепла по дому.

Камеру для нагрева воздуха устраивают над топкой, чтобы горячая верхняя поверхность топки и дымоход передавали ей максимальное количество тепла. Циркуляция воздуха происходит естественным образом или с помощью вентиляторов.

Печь Bullerian для воздушного контура

Стальная печь заводского производства для обогрева помещения площадью 120 кв. м с помощью воздушных потоков стоит около 12 000 рублей

Естественная циркуляция происходит в результате разницы плотности холодного и горячего воздуха. Холодный воздух, попадая в нагревательную камеру, вытесняет горячий в воздуховоды.

Такой способ не требует наличия электроэнергии, однако при недостаточно быстром движении воздуха через камеру нагревания он сильно раскаляется, что может вызвать проблемы.

Устройство печного отопления в частном доме

Воздушное отопление с естественным движением нагретого воздуха предполагает установку воздуховодов для направленного движения. В принудительных вариантах перемещение воздуха стимулирует вентилятор ( )

Принудительная циркуляция происходит с применением вентиляторов или насосов. Однако нагрев помещений происходит более быстро и равномерно. При принудительной вентиляции, регулируя ее режим, можно легко управлять объемом подаваемого воздуха в различные помещения, тем самым определяя микроклимат отдельных комнат дома.

По типу подачи холодного воздуха системы делятся на две разновидности:

  • С полной рециркуляцией. Нагретые воздушные массы чередуются с охлажденными в пределах одного помещения.  Минус схемы в том, что качество воздуха падает при прохождении каждого цикла нагрева/охлаждения.
  • С частичной рекультивацией. Производится забор части свежего воздуха с улицы, который подмешивается к части воздуха из помещения. После нагрева смесь двух воздушных порций поставляется потребителю. Преимущество в стабильном качестве воздуха, недостаток в энергозависимости.

Понятно, что к первой группе относятся канальные системы с естественным движением воздушного теплоносителя. Ко второй относят варианты с принудительным перемещением воздуха, для движения которого необязательно устраивать сеть воздуховодов.

Схема открытой циркуляции воздуха

Приток воздуха с улицы дает системе с естественной циркуляцией дополнительный импульс, что позволяет обойтись без использования вентиляторов

Основные преимущества воздушного отопления по сравнению с водяным:

  • высокий КПД;
  • безаварийность;
  • отсутствие радиаторов в помещениях.

Устройство контура с принудительным движением позволяет обойтись без сооружения системы воздуховодов. Вдобавок, эту разновидность можно совмещать с кондиционированием, увлажнением и ионизацией воздуха.

Повышение КПД самопроизвольно увеличит скорость движения воздушного потока: чем быстрее нагревается воздух, тем интенсивней происходит смена остывшей и нагретой воздушной массы.

Основные недостатки воздушного отопления по сравнению с водяным:

  • при использовании печи температура подаваемого воздуха имеет значительный диапазон, в отличие от использования других средств нагрева;
  • воздуховоды имеют большой диаметр, поэтому монтаж необходимо осуществлять на этапе строительства;
  • желательно расположение печи в подвальном помещении, иначе необходимо применение вентиляторов, которые издают шум.

Движение воздуха в помещении имеет отрицательную сторону – поднимает пыль, однако использование фильтров на выходе из воздуховода позволяет эффективно эту пыль отлавливать, таким образом, уменьшая общее количество пыли в доме.

Другой особенностью воздушного отопления имеющую положительную и отрицательную стороны является скорость передачи тепла. С одной стороны – помещения нагреваются быстрее, чем при отоплении с помощью водяного контура, с другой стороны отсутствует тепловая инерция – как только печь или камин гаснет, то помещение сразу начинает остывать.

Система потолочных воздуховодов

Для обеспечения равномерного давления в боковых ветвях воздуховода необходимо исключить их врезку в последние полметра магистрального воздуховода

В отличие от водяного отопления монтаж системы воздушного отопления не представляет никакой сложности. Все элементы (трубы, отводы, вентиляционные решетки) достаточно просто можно соединить без сварочных работ. Существуют гибкие воздуховоды, которые могут принимать любую форму, в зависимости от геометрии помещений.

Несмотря на это, системы воздушного отопления на базе печей или каминов не получили пока широкого распространения. Гораздо чаще в индивидуальном малоэтажном строительстве для обогрева помещений применяют водяной контур.

Печное отопление с воздушным и водяным контуром

На основе печи или камина с кирпичной или стальной топкой можно устроить как воздушное, так и водяное отопление

Устройство водяного отопления на основе печи

Принципы работы любого водяного отопления основаны на распределении тепла от локального источника по всему помещению, с помощью движения воды по контуру обогрева.

Для схемы печного отопления с водяным контуром основными элементами являются:

  • печь или камин с теплообменником, в котором происходит нагрев воды;
  • отопительный контур, где происходит отдача тепла в помещение;
  • расширительный бак для предотвращения повреждения системы в результате повышения давления;
  • циркуляционный насос для обеспечения движения воды по контуру.

Есть общие правила функционирования водяного отопления, такие как схемы разводки, которые хорошо известны, и которых необходимо придерживаться. Однако при использовании печи в качестве источника тепла существуют специфические требования, связанные с особенностью температурного режима.

Схема элементарного водяного контура

Принцип действия водяного отопления на базе печи или камина несложен, однако необходимо точно рассчитать параметры всех элементов системы

Печи не быстро нагреваются и медленно остывают, происходит неравномерное выделение тепла и только правильная установка всех компонентов системы позволит избежать проблем с качественным обогревом помещений дома.

Для изготовления теплообменника для печей применяют листовую “черную” сталь или жаропрочную нержавеющую сталь. Применение чугуна в качестве материала для производства затруднительно, но можно использовать готовые чугунные изделия, такие как чугунные радиаторы.

Возможно использование меди, которая обладает лучшей теплопроводностью по сравнению со сталью, однако цена такого устройства будет высока. Теплообменник рекомендуют изготавливать из стали толщиной от 3 мм. При больших температурах печи, возникающих в случае использования угля или, тем более, кокса необходимо применять сталь толщиной 5 мм.

Фото 1

Теплообменники условно можно разделить на три вида:

  • регистры, змеевики и радиаторы, состоящие из набора труб;
  • рубашки (котлы), сваренные из листовой стали;
  • комбинированный вариант в виде вертикальных стенок, соединенных трубами (так называемые “книжки”).

Рубашки из листовой стали проще изготовить и они легче в очистке от продуктов сгорания топлива, однако трубчатые конструкции имеют большую площадь нагрева. При изготовлении рубашки нужно учитывать избыточное давление воды, которое возникает при использовании мембранного бака-расширителя или подъема воды на большую высоту.

В этом случае требуется использовать сталь толщиной не менее 5 мм и дополнительно усилить стенки ребрами жесткости во избежание их деформации.

Формы трубчатых конструкций могут быть различны, однако необходимо соблюдать условие, чтобы внутренний размер труб был не менее 3 см в диаметре. В противном случае, при медленной скорости циркуляции или слишком большой температуре вероятно закипание воды.

Регистры изготавливают, как правило, из профильных, а не из круглых труб, чтобы облегчить сварочные работы.

Изготовить теплообменник необходимого размера можно самостоятельно. В этом случае повышенное внимание надо уделить качеству сварки. При возникновении протечки теплообменника вся вода выльется в печь.

Кроме того, для устранения проблемы придется проделать большой объем работы: разобрать печь, вынуть, заварить и поставить обратно теплообменник, а затем снова собрать печь.

Главная

Существует два варианта расположения теплообменника. В первом случае его размещают непосредственно в топливнике, значительно сужая его пространство. Во втором – регистры устанавливают в колпаке безоборотных печей, однако сама печь в этом случае имеет более сложную конструкцию.

Колпаковая печь

При наличии колпаковой печи лучше поместить теплообменник в колпак: там также жарко, а пространство топки останется неизменным

При установке трубчатого типа теплообменника необходимо оставлять зазор между ним и стенкой печки. Это необходимо для лучшего нагрева теплоносителя, а также возможности чистки регистра. Чистить и рубашки и регистры периодически необходимо, так как в случае сильного засорения золой уменьшается эффективность теплообмена.

При наличии варочной плиты чистка происходит после ее снятия. Если печь имеет только отопительную функцию, то чистка происходит через топочную дверцу.

Основные принципы организации естественной циркуляции воды в системе заключаются в моделировании “коллектора разгона” на выходе из теплообменника и в создании постоянного уклона труб контура отопления величиной 3-5°.

Общий смысл “коллектора разгона” заключается в том, что от печи нагретая вода поднимается вертикально вверх, а затем уже распределяется по контуру отопления.

Как сделать котел в печку для отопления

Циркуляция происходит по причине разницы удельного веса холодной и горячей воды. Холодная вода тяжелее горячей, и стекая к теплообменнику, вытесняет горячую воду вверх по трубе. Точка входа “обратки” должна быть ниже выходов воды из радиаторов отопления, иначе циркуляция воды будет очень медленной или ее не будут вовсе.

Коллектор разгона для водяного отопления

Коллектор разгона необходим даже для небольших по протяженности контуров отопления в случае использования естественной циркуляции

Для увеличения скорости перемещения воды по контуру отопления устанавливают циркуляционный насос. Таким образом, происходит более быстрое и равномерное распределение тепла по дому. Одновременно можно использовать несколько насосов для разных контуров отопления.

При наличии скачков напряжения необходимо применять стабилизатор напряжения, так как выход насоса из строя может повлечь серьезные последствия для всей системы.

Насосы условно можно разделить на две группы относительно положения двигателя: с “сухим” ротором и “мокрым” ротором. По типу напряжения: модели, работающие от сети 220 В и насосы, функционирующие от источников питания в 12 В.

Двигатель в насосах с “сухим” ротором изолирован от погруженной в воду крыльчатки уплотнительными кольцами. По сравнению с насосами с погруженным в воду двигателем, “сухие” насосы имеют более высокий КПД.

Однако среди недостатков можно назвать высокий уровень шума, необходимость проведения регулярного обслуживания и меньший моторесурс. Поэтому в частном доме, как правило, используют циркуляционные насосы с “мокрым” ротором.

Выбор типа питания насоса зависти от возможности естественной циркуляции воды в системе. Если она невозможна без участия насоса, то выбор должен быть произведен в пользу варианта с поддержкой напряжения 12 В и источника бесперебойного питания.

Иначе, в случае отключения электричества возможно закипание воды и выхода системы из строя. Если естественная циркуляция возможна, то лучше приобрести более распространенный и дешевый вариант с питанием от сети 220 В.

Водяной насос с ИБП

Подключив насос с напряжением 12 вольт к источнику бесперебойного питания можно не опасаться за функционирование системы отопления

При установке насоса с питанием 220 В необходимо организовать возможность функционирования системы обогрева при отключении электричества. Для этого на трубе устанавливают запорный кран, а в обход его монтируют обводную трубу с насосом (так называемый “байпас”).

На обводной трубе перед насосом устанавливают кран-фильтр, а после – запорный кран. Регулируя положение запорных кранов на основной и обводной трубах, можно включать режим принудительной и естественной циркуляции.

Как правило, насос устанавливают на “обратке” возле печи, чтобы температура жидкости, которая будет проходить через устройство, была наименьшей. Это значительно продлит срок службы насоса.

Кроме того, необходимо размещать максимально возможное количество элементов управления системы отопления в одном месте, чтобы в случае возникновения аварийных ситуаций можно было быстро принять меры для их устранения.

Установка насоса на байпас

Монтаж обводной трубы (by pass) позволяет работать системе отопления при отключении электричества, а также дает возможность снять насос без слива воды

Жидкость при нагреве расширяется, и если это будет происходить в замкнутой системе, то сильно возрастет давление внутри нее, а рост давления чреват прорывом воды. Использование предохранительного клапана нецелесообразно, так как после остывания воды и уменьшения ее объема в систему будет запущен воздух.

Поэтому в отопительных контурах с принудительным движением воды используют специальные расширительные баки, которые бывают открытого или закрытого типов. Их объем рассчитывают, исходя не только из максимального теплового расширения жидкости (5-7%), но и с учетом возможности закипания системы.

Бак открытого типа оснащает водяной контур печного отопления гравитационного типа, то есть с естественной транспортировкой теплоносителя. Представляет собой металлическую емкость произвольной формы, расположенной на самом верху отопительного контура. Он напрямую сообщается с атмосферой, из-за чего частично испаряется теплоноситель.

Трубопровод подключается к дну или нижней четверти бака, а к верху него приваривается патрубок для отвода воды в случае перелива и осуществления выхода воздуха из системы.  Практика показывает, что объем бака открытого типа должен составлять не менее 15% от объема воды в системе отопления.

Бак расширитель открытого типа

Бак расширитель открытого типа располагают, как правило, в техническом помещении и его внешний вид не имеет никакого значения

Бак закрытого или мембранного типа представляет собой закрытый сосуд с мембраной внутри. Вода, нагреваясь, увеличивает давление, растягивает мембрану и поступает в бак.В случае превышения давления срабатывает автоматика, и излишек теплоносителя сбрасывается в канализацию.

После первого сброса обычно больше не возникает причин для его повторного производства, так как объем теплоносителя становится равным объему системы.

Закрытый мембранный бачок монтируют перед насосом. Такая емкость, в отличие от бака открытого типа, не может избавляться от воздуха сама, поэтому наверху контура отопления необходимо установить кран Маевского (механический воздухоотводчик) или его автоматический аналог.

Единственный элемент мембранного бака, который со временем может выйти из строя – мембрана, поэтому лучше покупать бак с возможностью ее замены.

При покупке бака закрытого типа, который иногда называют гидроаккумулятором, главное не перепутать его с гидроаккумулятором для водоснабжения.

Для мембранного бака, который используется в отоплении, рабочая температура имеет значение до 120°С, а давление – до 3 Бар. Для водоснабжения используют баки с температурой до 70°С и давлением до 10 Бар.

Сооружение теплообменника

Схема монтажа теплообменника и накопительного бака.

Можно легко соорудить эффективный котел своими руками . Если он будет выполнен в виде бака, то необходима высококачественная сталь, которая хорошо переносит тепловые нагрузки и коррозию из-за теплоносителя. Кроме того, материал изготовления должен обладать высокой теплопроводностью, чтобы повысить эффективность системы.

Толщина стенок бака должна быть в пределах 4-5 мм, что обеспечивает его прочность с одновременным быстрым прогревом. Стандартных размеров для такого теплообменника не существует, все зависит от конфигурации существующей или планируемой печи. Главное, чтобы высота бака была не менее 500 мм для лучшей циркуляции.

Если же теплообменник будет представлять собой змеевик или другой контур из труб, то тут также есть некоторые нюансы. Трубы для изготовления подобных конструкций должны быть толстостенными и не иметь швов. Если же бесшовную трубу найти затруднительно, то необходимо проварить уже имеющиеся швы, чтобы предотвратить возможную утечку теплоносителя.

Входную трубу лучше всего располагать у верхней части конструкции, а обратка располагается в любом удобном месте. Трубы свариваются не встык, а с фасками, чтобы избежать непроваренных участков, которые будут течь в дальнейшем. Минимальное расстояние между коленями конструкции 5-6 см, чтобы нагрев каждого колена был максимальным.

При помещении котла непосредственно в печь стоит придерживаться уровня, однако допускаются незначительные отклонения.

Предотвращение перемерзания системы отопления

Использование воды в качестве теплоносителя имеет один минус – в случае перемерзания системы отопления повредится трубопровод и приборы. Особенно сложно восстановить в этом случае теплообменник, интегрированный в печь.

Это проблема актуальна для домов, которые в зимний период могут не отапливаться длительное время. Один из способов предотвратить повреждение системы – использовать вместо воды антифриз, предназначенный для отопительных систем.

Для жилых помещений в качестве антифриза используют жидкости на основе пропиленгликоля, как нетоксичного вещества в отличие от этиленгликоля.

Однако у идеи использования антифриза существуют свои минусы:

  • антифриз на основе пропиленгликоля дорого стоит (от 80 р/литр);
  • удельная теплоемкость антифриза меньше чем у воды (ориентировочно на 15%), поэтому необходима большая мощность печи и большая площадь поверхности устройств обогрева помещений;
  • у антифриза более высокая динамическая вязкость, чем у воды, поэтому необходим более мощный циркуляционный насос, а естественная циркуляция невозможна;
  • при нагревании антифриз расширяется до 40%, поэтому необходимо использовать большой расширительный бак закрытого типа;
  • пропиленгликоль очень текуч, поэтому проникает через соединения в системе отопления, через которые не проникает вода;
  • пропиленгликоль несовместим с оцинкованными трубами, потому что при контакте присадки антифриза утрачивают свойства;
  • при закипании антифриза (что вероятно при использовании печей) происходит необратимая химическая реакция, в результате чего всю систему придется сливать и заливать антифриз заново.

Для антифриза систему отопления необходимо рассчитывать заранее – использование его в проектах, реализованных для воды довольно проблематично.

Причем проект с применением антифриза будет значительно дороже, чем система водяного отопления. Поэтому его использование пока не получило широкого распространения в частных домах при печном отоплении, а для предотвращения перемерзания используют другие методы.

Классы опасности антифризов

При выборе жидкости для системы отопления необходимо иметь в виду не только физико-химические характеристики, но и ее опасность для окружающих

Слив воды из контура и рубашки или регистра печи является наиболее частым решением проблемы при длительном отсутствии хозяев дома. Помимо дополнительной работы к минусам этого метода нужно отнести доступ воздуха к металлическим элементам системы с внутренней стороны и, как следствие, распространение коррозии.

Также в качестве решения проблемы на короткий промежуток времени, применяют интеграцию в отопительный контур электрического котла небольшой мощности. Его работа на минимальном уровне потребления энергии в состоянии временно поддержать положительную температуру воды.

Комбинация печи и электрокотла

Подсоединенный к системе отопления электрокотел малой мощности способен поддержать положительную температуру воды на случай длительного отсутствия хозяев

Котел для кирпичной печи из радиаторов

Чертеж водяного котладля отопления.

В качестве теплообменника могут быть использованы старые чугунные радиаторы отопления. Площадь поверхности каждого такого радиатора составляет 0,25 м 2. что в несколько раз больше прямоугольного бака, занимающего такой же объем.

Перед тем как помещать систему радиаторов непосредственно в печь, необходимо убрать с них всю грязь, промыть сначала теплым раствором 6% соляной кислоты, а затем – водой. Картонные прокладки между секциями удаляются, так как в печи они выгорят, и через них будет вытекать жидкий теплоноситель. Все прокладки заменяются асбестовыми нитями, пропитанными графитовым порошком.

Необходимое количество секций радиаторов скрепляются между собой. Входную и выходную трубы располагают по диагонали, остальные отверстия заглушаются пробками. Вся конструкция проверяется на наличие течи.

Если при работе установка не протекает, то она помещается непосредственно в печь. При этом, как уже говорилось ранее, располагается она не в самой топке, а в дымоходе. В данном случае это обусловлено еще и тем, что чугун нельзя нагревать на открытом огне, что чревато его разрушением. Входные и выходные трубы должны располагаться перпендикулярно полу.

Полезное видео

Подача тепла в систему отопления от печей и каминов происходит порционно, что усложняет задачу расчета параметров элементов отопительного контура. Проводить работы по переделке контура довольно проблематично, поэтому при недостатке опыта в этой сфере лучше обратиться к специалистам, имеющим навыки решения таких задач.

Печка с котлом отопления каменка традиционного типа состоит из таких компонентов, как колосники, дымоотводный канал, зольник и камера для топки. Эти атрибуты классической деревенской печи знакомы любому жителю деревни. Что касается современных печек, то визуально они почти полностью идентичны, однако они обладают несколько иными характеристиками:

  • Простая деревенская печь за час работы выделяет не более 6500 Ккал тепла. Этого количества тепла хватит на обогрев дома с небольшой площадью. Данный метод отопления идеально подойдет для дачного домика.
  • Если печное отопление скомбинировать с водяным, то производительность повысится в несколько раз. Также можно будет обогреть и большую площадь дома. При этом будет сжигаться то же самое количество твердого топлива. Кроме этого, в атмосферу будет выбрасываться не так много отработанных газов, что позволит повысить экономичность системы.
  • Для того чтобы добиться еще более высокой эффективности, можно совместить  такие две отопительные системы, как конвекционную и водяную. Во время одновременной работы двух систем будет суммироваться их производительность. За один час работы такой тандем будет вырабатывать до 21000 Ккал. Такого количества тепла хватит для обогрева дома с площадью до 300 кв. метров.
  • Важным преимуществом такой отопительной системы можно назвать доступность топлива. Обычно для работы такой отопительной системы применяются дрова или дрова и уголь. Такое топливо является наиболее доступным и стоит относительно недорого.
печные котлы отопления

Дрова являются самым доступными топливом для отопления

  • Печь с котлом водяного отопления не нуждается в постоянной топке. Чтобы такая система функционировала, потребуется закладывать топливо всего 2 раза в день. Независимо от того, какая температура на улице, в доме можно будет создать наиболее оптимальный для вас микроклимат.
  • КПД обычной деревенской печи достигает максимальной отметки в 50%. В случае если скомбинировать две отопительные системы, то этот показатель повысится до отметки в 85%. С учетом того, что для организации отопительной системы используется печь на дровах, то такой показатель является идеальным.

Есть у печного отопления и свои недостатки. Такая печь-котел для отопления дома может быть монтирована не только в дачном или деревенском доме, иногда ее устанавливают в загородных домах, относящихся к элитной категории. Иногда такие печные котлы отопления могут выполнять не только роль источника тепла, но и декоративную задачу.

котел в печь для отопления

Печь может быть прекрасным украшением дома

Посмотрите видео, в котором демонстрируется процесс проектирования печи из кирпича с котлом отопления.

Кладка кирпичной печи с водяным котлом

Печь Bullerian для воздушного контура

Печники всегда пользовались большим спросом. Все специалисты и мастера в данной области должны соблюдать некоторые важные правила:

  • Для изготовления топочной камеры необходимо использовать только те материалы, которые обладают высокой огнеупорностью. Открытый огонь может нанести вред даже такому материалу, как камень или кирпич. Это может заметно снизить устойчивость и прочность всей конструкции.
  • Не стоит экономить на кладке стенки из кирпича.
  • Особое внимание необходимо уделить герметичности швов. Даже небольшая щель опасна для здоровья людей, так как через нее может проходить угарный газ.

Можно обустроить две камеры, одну предназначенную для обогрева, а другую для приготовления пищи. Такая хитрость позволит использовать кирпичный котел отопления и в летнее время.

Схема устройства твёрдотопливного котла.

Кладка кирпичной печи с водяным котлом производится в следующей последовательности:

  1. Заливается фундамент под местом расположения печи.
  2. Пока фундамент сохнет, смешивается раствор глины и песка в соотношении 1:2. В зависимости от жирности глины эту пропорцию можно изменять. До начала приготовления смеси глина отмокает в воде в течение 10-12 часов (большие комки глины необходимо при этом размять руками). Перед началом кладки песок и глина тщательно перемешиваются.
  3. На высохший фундамент выкладывается гидроизоляция – обычно рубероид с размером будущей печи.
  4. Поверх гидроизоляции наносится слой раствора, выравнивается и укладывается первый слой кирпича. Следует учесть, что для внешнего слоя лучше использовать красивый кирпич, он будет выглядеть более эстетично. Внутренние слои можно формировать из бракованных или битых кирпичей.
  5. Каждый слой кирпича тщательно покрывается раствором.
  6. На необходимой высоте делается отделение для золы и непосредственно топка.
  7. В отделении для золы размещается лист металла, для того чтобы в дальнейшем удобно было выгребать зольные остатки. Тут же устанавливается дверца поддувала.
  8. За топкой, в передней части дымохода, устанавливается водяной котел. Для него сооружаются кирпичные выступы с металлическими уголками. Необходимо использовать уровень, чтобы предотвратить образование воздушных пробок. В самой топке закрепляется дверца для загрузки топлива.
  9. Поверх котла ставится металлическая плита, формируется дымоход и система прочистки. Будет нелишним сделать отдельную дверцу для чистки котла от нагара.
  10. На полу перед топкой закрепляется металлический лист, чтобы соблюсти правила противопожарной безопасности.

Схема устройства котла.

Кирпичная печь с самодельным котлом – это один из лучших способов обогрева небольших загородных домов, который позволит насладиться теплом холодными зимними вечерами и сохранит ваш бюджет.

Особенности дровяного котла отопления с водяным контуром

Сделать котёл-печь для отопления дома несложно, если разобраться в его устройстве и принципе работы. Агрегат оснащен теплоносителем, который обеспечивает быстрый и равномерный нагрев воздуха в помещении. Кроме этого, в конструкцию входит металлический нагревательный контур. Собственно, это небольшой резервуар со штуцерами, к которым подведены трубы.

Современная печка-котел с контуром изготавливается из металлических листов или огнеупорных кирпичей, внутри располагается водяная емкость. Каменка может размещаться любым удобным способом.

Конструкция отопительного агрегата может быть двух видов:

  1. Котел установлен в дымоходе. В таком случае печное устройство будет иметь высокие эксплуатационные характеристики. Кроме этого, такая конструкция отличается удобством и простой использования, а также продолжительным сроком службы. Но стоит отметить и минус такой установки — к сожалению, она не предназначена для обогрева слишком больших помещений.
  2. Котел, размещенный в топке. Эти устройства используются для отопления больших площадей. Они доступны, надежны и долговечны. Существует и ряд недостатков — близко контактируют с открытым пламенем, что часто становится причиной перегрева. Это приводит к разрушению металлических деталей печки. Еще один минус заключается в том, что из-за высокого температурного режима быстро образуется сажа, которую приходиться регулярно удалять. Если этого не делать, то заметно снижается коэффициент полезного действия.

Правильный котёл обладает следующими характеристиками:

  1. Безопасность. Стенки и дверца котла не должны нагреваться выше 150 °C.
  2. Лёгкость эксплуатации. В конструкции котла не допускается «заумных» систем, большого количества задвижек.
  3. Долговечность. Печь должна служить без ремонтов длительное время.
  4. Управляемость. Интенсивность пламени регулируется не только количеством дров.
  5. Эффективность. По максимуму использовать тепло от сгорания топлива.

Для того, чтобы построить котёл есть два пути — постройка нового или встраивание теплообменника в уже имеющуюся печь.

Кирпичная печь-котёл состоит из:

  • Топливника — в нём сжигаются дрова, которые греют теплоноситель.
  • Теплообменника — где циркулирует теплоноситель, который отдаёт жар из камеры сгорания к батареям.
  • Дымовых каналов — они служат для удаления продуктов горения.
  • Фурнитуры — дверцы, поддувало, колосниковая решётка, шиберы или вьюшки.

В практике встречаются различные виды организации твердотопливных печей-котлов.

  1. Топливник, вокруг которого смонтирован теплообменник. Продукты горения уходят прямо в трубу. Преимущества этой схемы — простота и дешевизна. Сложить такой котёл сможет человек, не обладающий навыками каменщика. Температура теплоносителя быстро набирается и падает в зависимости от интенсивности пламени, поэтому возле котла приходится постоянно дежурить.
  2. Теплообменник также смонтирован в топку котла, но продукты горения двигаются дальше по дымовым каналам. Этот прибор работает не только как котёл, но и как обычная отопительная дровяная печь. Это повышает КПД.
  3. Топливник и теплообменник в печи разделены. Теплообменник находится на пути движения горячих газов, и эффективно забирает у них температуру. Эта схема воплощена в колпаковых печах. И.В. Кузнецов развил теорию «горячего ядра», размещение теплообменника в этой точке повышает КПД котла.

Достоинства

  • Равномерное распределение тепла.
  • Возможность отапливать одновременно несколько комнат.
  • Экономичность использования.

Очень часто печку с водным отоплением используют в селах, там, где нет газового отопления. Кроме того, для людей с небольшим доходом этот вариант является наиболее экономичным, так как нет необходимости в покупке дорогостоящих котлов, подборке их в зависимости от контура и так далее.Как работает столь полезное оборудование?

Монтаж кирпичной печки

Каждый тип печей-котлов уместен при решении определённых задач.

При отоплении подсобных помещений или теплиц городить многотонную махину из кирпича нет необходимости. Большинство потребителей в этом случае выбирает простейший котёл.

Фото 1. Процесс постройки отопительной печи с котлом. В топливник монтируется теплообменник, изготовленный из труб.

Если в доме уже есть исправная кирпичная печь-голландка, в её топливник можно вставить теплообменник, сваренный из труб или листов металла. Для этого придётся достать дверцу, расширить зев топливной камеры, вставить теплообменник и собрать все на место.

При возведении новой печи оптимальной считается схема котла Кузнецова. Высокий КПД отопления достигается за счёт установки теплообменника в горячем колпаке, где температура выше. Дрова в топливнике печи сгорают в оптимальном режиме, и горячие газы нагревают колпак печки с теплообменником. Температура повышается постепенно и держится без дополнительных протопок длительное время.

Лучше всего начинать строительные работы с изготовления чертежа типового проекта, где будут указаны все точные размеры будущего теплообменника, а уже исходя из его габаритов, будет укладываться кирпичная кладка печного устройства. Что касается размещения, то агрегат может быть установлен в любом удобном для владельцев месте, главное — наличие открытого доступа, чтобы его можно было легко почистить и при необходимости починить.

После того как фундамент будет подготовлен, приступают к порядовке, но вовремя укладки необходимо учитывать водяной контур, схему расположения поддувала, топочного отделения, дымоотвода, а также варочной панели, в случае, если она устанавливается.

Возведение печки с водяным контуром выполняется по следующей инструкции:

  1. В самом начале подготавливают печной раствор, в который входит речной песок, глина и вода. Не запрещено использовать и покупные составы, но при размешивании стоит учитывать, что смесь не должна быть слишком жидкой или, наоборот, густой.
  2. На просохший фундамент укладывают слой гидроизоляционного материала, это может быть специальная пленка или рубероид.
  3. На гидроизоляцию равномерно наносят подготовленный раствор и выкладывают первый ряд кирпича. После него, действуя строго по заготовленному чертежу, производят кладку остальных рядов.
  4. Дойдя до уровня топочной камеры, устанавливают теплообменник.
  5. На следующем этапе монтируется зольник и топочная камера.
  6. Каждый новый ряд проверяется строительным уровнем. Если имеются какие-либо неровности, их можно легко устранить. Достаточно придавить рукой неровный элемент, а затем слегка постучать по нему ручкой молотка или другим тяжелым предметом.
  7. Теперь необходимо установить и зафиксировать дверцу в топочном отделении, а уже после выложить печной свод и дымоотвод. Чтобы обложить внутренние стены, используются округленные кирпичи.

После того как кладочные работы завершены, приступают к монтажу водяного контура. Чтобы это сделать, необходимо подвести к теплообменнику трубы, которые подсоединены к радиаторам. Затем подключают расширительный бак и заполняют его водой. Отопительная печка считается готовой. Остается произвести отделочные работы, для этого можно просто отштукатурить поверхность агрегата. Многие владельцы таких устройств декорируют их изразцами.

Экономичное оборудование, которое оснащено отопительным контуром, можно изготовить своими руками. Это безопасные, практичные и долговечные конструкции, у которых, в сравнении с другими аналогичными приборами, более высокий КПД. Еще одно преимущество перед другими аппаратами — независимость от централизованного источника энергии.

Принцип работы

Печь с котлом водяного отопления можно описать как систему замкнутого цикла, где проводником является вода. Принцип действия следующий:

  • в котле нагревается жидкость, которая подается к отопительным приборам через трубопровод с помощью электронасосов;
  • эти отопительные приборы как раз отвечают за прогрев воздуха в помещении;
  • после остывания воды она снова поступает в котел, где нагревается.

Схема работы печного отопления с водяным контуром

Основное отличие печки с водяным отоплением, имеющей теплоноситель, заключается в наличии регистра, который также называется змеевиком или теплообменником. Этой части оборудования нет в обычной русской печке. Змеевик — это деталь, по которой циркулирует вода или другой теплоноситель. К ней подключается вся система водяного отопления. Так как эта деталь является очень важной, уделим ей больше внимания.

Кирпичная печь с котлом водяного отопления своими руками. Схема

Перед постройкой изучите порядок выполнения работ и правила пожарной безопасности.

Фото 2. Схема кирпичной печи-котла с варочной поверхностью. Стрелками указаны основные составные части.

Материалы

Для возведения используют глиняный кирпич пластического формования (гиперпрессованный или пустотелый не подходят). Обжиг даёт кирпичу прочность на сжатие М250. Если этот параметр будет ниже, печь выйдет недолговечной. В Витебске (цех № 2), выпускается специализированный кирпич для печей, имеющий отличную геометрию.

Для футеровки топливника в колпаковых печах и котлах на каменном угле применяется шамотный кирпич Ша-5, или шамотные плиты ША-8, отличающиеся по размеру. Перед проектированием просчитайте габариты топливника, чтобы не делать лишних подрезок (шамотный кирпич дорогой).

Фото 2

Фото 3. Шамотный кирпич марки Ша-5. Используется для кладки топливника печи с котлом.

Чтобы эксплуатация печи была простой и удобной, нужна правильная фурнитура, соответствующая по размерам кирпичу. Колосник лучше выбрать чугунный, размером 1/3 площади топки, он долговечен и выдерживает даже температуру угля.

Дверцы для печи лучше выбирать литые, толстостенные. Перед установкой постучите по ней — чистое литье даёт равномерный звон, дребезжание означает наличие трещин (замените её). Популярны дверцы, оснащённые жаропрочным стеклом.

Задвижки и вьюшки нужно выбирать исходя из размеров печных каналов (в кирпич и полкирпича). При установке важно помнить о безопасности — вьюшка должна иметь отверстия или спиленный край для постоянной тяги.

Прочистные дверцы облегчат обслуживание печи. При выборе следует обратить внимание на размеры в проекте и плотность запирания. Отлично себя зарекомендовали стальные дверцы с подпружиненной заслонкой — она обеспечивает герметичность и не нагревается.

Фото 3

Глина используется в качестве связующего для кладочного раствора. На цемент печь класть нельзя — он перегорает и выкрашивается. Глиняные готовые смеси продаются в специализированных магазинах, глину можно накопать самому и сделать раствор. Для этого размачиваем глину в воде до консистенции кефира. Добавляем песок, жирность раствора измеряется на глаз. Идеальный раствор, когда он держится на лопатке, перевёрнутой вверх ногами, и съезжает без остатков, если повернуть вертикально.

Инструменты

Построить печь можно как голыми руками, так и с применением электрических дорогих инструментов и станков.

Нам понадобятся:

  • Кельмы разных размеров и форм — длинные и узкие, небольшие квадратные, широкие. Многие печники мажут кирпич голыми руками, т. к. глина не разъедает кожу.
  • Измерительный инструмент — отвес, гидроуровень, нити, рулетки, угольник и линейка.
  • Для обработки кирпича — молотки, углошлифовальная машинка с дисками для резки и шлифовки. Осаживать кирпичи лучше резиновым молотком или киянкой — они не оставляют следов.
  • Сварочный аппарат и слесарный инструмент — для подгонки теплообменника по месту, приварки или нарезки сантехнических резьб.

В зависимости от бюджета и сноровки мастера теплообменник в печку можно изготовить своими руками, приобрести в магазине, заказать у знакомого сварщика. Самым простым и дешёвым способом будет применение радиатора чугунной батареи. Требуется заменить все резиновые прокладки на асбестовые.

Если есть навыки сварки, теплообменник любой формы можно изготовить из толстостенной железной трубы или листового железа толщиной 5—8 миллиметров. При установке выход горячей воды размещают выше, чем вход холодной.

Перед постройкой кирпичного котла тщательно продумайте проект. Дымоходы нельзя располагать близко к деревянным перекрытиям, дверцы должны быть доступными.

  1. Подготовка фундамента. Он имеет габариты шире печи на 15 сантиметров, заглубление до уровня промерзания грунтов. Верхняя плоскость должна быть ниже уровня пола на два ряда кирпича со швами. На фундамент укладываем два слоя битумной гидроизоляции.
  1. Укладываем первые ряды печи. Первый — без раствора, для проверки соответствия габаритов и определения места. Размеры каждого кирпича проверяются, швы между ними составляют ровно 3 миллиметра.
  2. Начиная с третьего ряда выкладываем дно зольника и начало ходов. Оставляем место для прочистных дверок и зольника. Устанавливаем поддувальную дверцу — она является регулятором тяги и интенсивности горения.
  3. Через два ряда перекрываем зольник, начинаем класть шамотную топку. Выбираем место под колосниковую решётку. При нагреве она расширится, поэтому делаем зазор в кирпиче вокруг 7—10 мм.
  4. Шамотный кирпич укладываем на мертельную глину.
  5. Перекрываем топку, хайло выходит в колпак. В колпаке монтируем наш теплообменник, трубы выводим наружу печи. Стык труб и кирпича изолируем самодельной муфтой из базальтовой ваты или картона.
  6. Выкладываем перекрышу колпака, на него выкладываем ещё один. Газы должны двигаться так: из топливника в первый колпак, там остывают, и через подвёрточные каналы поступают во второй колпак, там окончательно отдают тепло.
  7. Перекрыша печи состоит из двух слоёв кирпича, тем мы исключаем возможность дымления или перегрева.
  8. При прохождении дымохода через перекрытия, делается расширение кладки — распушка. Дымоход желательно загильзовать трубой из нержавейки и утеплить перлитом или базальтовой ватой.

Внимание! Пренебрежение пожарной безопасностью приведёт к пожару! Приглашайте специалистов для консультации, строго придерживайтесь инструкции!

В классическом исполнении эта конструкция усложняется сухим швом в шамотной кладке, шамотным катализатором для полного дожига в первом колпаке сажи и пиролизных газов, ходом и задвижкой летней растопки. Эти элементы необязательны, но способны повысить КПД котла на несколько процентов.

После того как печь готова, её нужно вымыть водой и дать выстояться для просушки две недели — месяц со всеми открытыми дверцами.

Начинают протапливать с нескольких щепок, постепенно увеличивая количество топлива, чтобы швы не дали трещину.

Перед пробной топкой к водяному контуру нужно смонтировать систему отопления и заполнить её водой. Во избежание аварий следует предусмотреть либо открытый расширительный бак, либо хороший клапан сброса давления.

Змеевик для печного отопления

Рассмотрим несколько особенностей змеевика или регистра, которые важно учитывать при покупке или изготовлении такого устройства, как печь с котлом водяного отопления.

  1. Он должен быть сделан из листовой стали или металлических труб, толщина пи этом составляет от трех до пяти миллиметров.
  2. Регистр должен обеспечивать максимальную температуру воды, которая возможна в данных условиях.
  3. Вода в регистре должна циркулировать постоянно и равномерно.

Регистры вмонтированные в печь

Возможные сложности и их решение

Каждый кирпич в печке должен контролироваться уровнем. При кладке печи сначала выкладываются угловые кирпичи, за ними периметр, а потом каналы и все внутренне содержание.

Навешивать дверки на завесы следует после высыхания раствора, иначе она вполне сможет «выдрать» коробку из зева топки. Дверца перевязывается с кирпичами закладными пластинами.

При кладке шамотный кирпич не стоит перевязывать с глиняным. Они имеют разные коэффициенты теплового расширения и шов «разорвёт» со временем.

Важно! Внутри печи использовать металлические уголки или крепежи недопустимо. Все должно быть кирпичным!

При кладке следите за перевязкой швов кирпичей.

Если печь затопить до просыхания, она растрескается.

Как пользоваться агрегатом

Печь-котёл довольно неприхотлива, но требует некоторых знаний по правильному использованию.

Фото 4. Печь с котлом отопления. В качестве теплообменника используется чугунная батарея.

Топить можно только сухими дровами. В противном случае в трубе влага будет превращаться в конденсат (чёрную жидкость с запахом креозота). Это приведёт к подтёкам, отсыреванию швов.

Фото 4

Теплообменник в колпаковой печи сначала принимает тепло от горячих газов, потом — от стенок колпака.

Разновидности теплообменников

Чтобы сделать котел-печь для отопления своими руками, необходимо определиться с теплообменником. Для монтажа подойдут два типа. Особенности каждого стоит рассмотреть подробнее.

Плоское устройство

Отопительные установки с плоским теплообменником считаются самыми практичными для обустройства загородного дома или дачи. Достаточно изготовить чертежи, и котел в печь своими руками будет построить несложно. К тому же они отличаются простотой обслуживания.

Что касается установки, то они могут располагаться и в вертикальном положении, и в горизонтальном. Кроме этого, такие котлы обладают высоким показателем полезного действия. Плоская конфигурация позволяет обустроить достаточно объемную камеру, а значит, жидкость будет нагреваться гораздо быстрее.

Говоря о недостатках, одним из главных минусов такой конструкции является то, что у них очень маленькая теплоотдача боковых стенок. Это связано монтажом устройства в П-образной форме, а это, в свою очередь, снижает температуру внешней стены и увеличивает время на обогрев воздуха. Но такая проблема встречается только тогда, когда печное устройство устанавливается непосредственно в жилом доме, где процедура топки осуществляется на постоянной основе.

Существуют способы, с помощью которых можно ускорить процесс обогрева. В первом случае можно немного удлинить каменку и расположить ее над топочной камерой. Во втором необходимо изготовить дымоход из металлической трубы, причем подобная конструкция должна быть длиннее, чем стандартный вариант.

Трубчатое изделие

Фото 5

Трубчатые котлы могут отличаться по типу, размеру, а также способу установки. При проведении ремонтных работ такую систему абсолютно легко демонтировать, а затем снова установить в печку. Если планируется встраивать трубчатый регистр в кирпичное оборудование, то применяются бесшовные трубы, которые надежны, безопасны и долговечны.

При изготовлении теплообменника своими руками необходимо учитывать, что его размеры должны полностью копировать фору топочной камеры. Такая конструкция позволяет нагревать максимальное количество жидкости в устройстве. Кроме этого, регистр, собранный точно по схеме, обеспечит гораздо большую площадь теплового обмена.

Важное условие при сборке теплообменников — правильная подборка труб. Лучше всего для этого подойдут бесшовные изделия. Их достаточно просто отличить от остальных: у них отсутствует продольная сварочная линия. Элементы, имеющие швы, при высокой температуре трескаются, поэтому их часто приходится заменять. А чтобы это сделать, требуется полностью разбирать печное устройство.

Существует еще один существенный плюс таких конструкций — у них имеются межтрубные зазоры, которые позволяют достаточно быстро и легко производить чистку. Также стоит отметить, что открытое пламя, проходя через эти зазоры, накаляет стенки агрегата, поэтому помещение обогревается быстро и качественно. А вот регистры плоского типа, наоборот, изолируют стенки от открытого огня.

Эксплуатационные характеристики

Котел водяного отопления предназначен для обеспечения сразу нескольких функций: отопления жилища и нагрева воды для хозяйственных нужд. Многие владельцы домов оснащают устройство варочной панелью или духовым шкафом, поэтому оно может использоваться для приготовления или подогрева пищи.

Достоинств такого печного оборудования:

  1. Печка, изготовленная по традиционной схеме, способна за один час работы выделять до 7 тыс. Ккал тепловой энергии, что вполне достаточно для отопления загородного дома небольшого размера. Помимо этого, у конструкции высокий коэффициент полезного действия, но при этом расходуется мало топлива, что позволяет существенно экономить.
  2. Комбинированный вариант отопительной системы, которая состоит из печи и котла, позволяет получить максимальный эффект при минимальных затратах.
  3. В качестве топлива можно использовать практически любую древесину: дрова, опилки, уголь, паллеты. Такой материал отличается доступностью, низкой ценой. К тому же его удобно транспортировать и хранить.
  4. Печное оборудование, которое дополнительно оснащено водяным контуром, не нуждается в беспрерывной топке. Будет достаточно закладывать дрова один раз в 24 часа, чего вполне хватит для качественного обогрева помещения и обеспечения горячего водоснабжения.
  5. Коэффициент полезного действия печки комбинированного типа гораздо выше, чем у традиционных агрегатов, он может достигать показателя в 85%.
  6. Автономную отопительную систему со встроенным водяным контуром вполне реально смонтировать своими руками, даже не имея опыта. Для этого необходимо подготовить материалы и инструменты, которые могут понадобиться при монтаже.

Фото 6

Стоит отметить, что перед тем, как приступать к изготовлению такого устройства, нужно подготовить чертежи. Без определенной схемы сделать качественную отопительную конструкцию вряд ли удастся. Не стоит забывать и о правилах безопасности при проведении монтажных работ, а также во время эксплуатации готового прибора.

Комментировать
0
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
Adblock detector