Кирпичная печь с водяным контуром – устройство и монтаж

В настоящее время все большее количество людей, желающих решить свои проблемы с жильем, выбирают индивидуальные дома. Причем данная тенденция присутствует не только в отдаленных местностях, но также и в городской черте.

Варианты обогрева кирпичной печью

Эта задача может быть решена в нескольких вариантах:

  • Установка отопительных печей из кирпича;
  • Оборудование кирпичной печи на основе водяного котла для отопления самостоятельно, она предназначается больше для прогрева помещения, а не готовки еды;
  • Оборудование печи из кирпича, как систему на основе принудительной циркуляции, создается защита от возможного перегрева. Система обогрева схожа с твердотопливной мини котельной.

Какие преимущества совмещенной системы

Раньше была самая элементарная печь-каменка, она была оборудована всеми составляющими данной системы, имела топочную камеру, колосники, зольник и имела окончание в виде обыкновенной задвижки. В настоящее время применяются печи-котлы, на внешний вид практически нечем не отличаются от обычных печей, но имеют внутренне отличие, другой принцип действия и эффективность обогрева.

Принцип работы системы

Польза от совмещенной системы:

Варианты обогрева кирпичной печью
  • Кирпичная печь дает теплоотдачу в районе 6500 ккал/час, но это предназначается для прогрева небольшого помещения.
  • Если установлен обыкновенный котел горячей воды, теплоотдача станет значительно увеличивается, следовательно, увеличивается размер обогреваемой площади.
  • Если произвести работы и совместить систему, теплоотдача при этом складывается и становиться размере, что радует владельцев и является стоящим результатом. Если перевести показатели теплоотдачи в доступные и понятные для восприятия каждому человеку измерения, то обогреваемая площадь составляет 300 квадратных метров.
  • Преимуществом совмещенных систем является недорогое топливо. Достаточно просто запастись необходимым количеством дров.
  • Для качественной и бесперебойной функционирования совмещенной системы следует протапливать печку два раза в день, независимо от температуры воздуха на улице и наличия мороза.
  • Наличие высокого коэффициента полезного действия в размере 85%, что является достойным показателем при обыкновенном виде топлива в виде деревянных дров.
  • Цена у такой системы будет не высокая. Расходы пойдут только сварочные работы и приобретение металла и кирпича. Для экономии всегда можно заказать товар заранее, присмотрев более недорогие варианты.

На что необходимо обратить внимание при выборе совмещенной системы

Кирпичная отопительная печь с водяным контуром довольно сложная конструкция. Если вы никогда не делали такой работы и не имеете навыков, пробовать на стоит. Если вы работали по другим системам и имеете понятие, тогда такая задача полностью решается самостоятельно.

Существуют следующие особенности, о которых необходимо знать:

  • Такой вид конструкции нагревательной системы необходимо всегда контролировать, держать зольную камеру в чистоте, постоянно удалять золу.
  • Необходимо уделить особое внимание на вентиляцию данной системы обогрева, так как при работе выделяется дым, и необходимо своевременно открывать заслонку, чтобы избежать последствий.
  • Печи из кирпича на основе водяного отопления, можно сконструировать самостоятельно, но их лучше использовать в холодный период года, включая и готовку еды. Это соизмеримо с тем, что в знойный день лета подогреть воду с помощью чайника и устроить внутри своего дома настоящий эффект сауны.
  • В совмещенной системе отопления нет аварийного система сконструирована самостоятельно и в ней нет системы аварийного сброса и регулировка температуры воды.
  • Наличие открытого пламени, в последствии приводит к прогоранию основных стенок котла из-за высокой температуры горения, можно произвести демонтаж стенок основания печи для замены системы.
  • Печь отопления с водным котлом являются альтернативой для отопления на основе радиаторов.

Для решительного шага перевести всю домашнюю систему на работу от котла, необходимо проконсультироваться у специалиста и купить насос который прогоняет разогретую воду, расширительный бачок и другие материалы. Смело и решительно приступайте к работе.

Делаем разводку для системы водяного отопления

Простейшая и безотказная схема отопления для частного дома — однотрубная, с естественной циркуляцией. Так называемая гравитационная система отопления использует свойство жидкостей при нагреве увеличиваться в объеме.

Плотность при этом уменьшается, и теплоноситель вытесняется в верхнюю точку контура; остывая, он возвращается по опоясывающей дом трубе в котел.

Как выглядит более детальное описание схемы?

  • От теплообменника контур поднимается вертикально вверх, формируя так называемый разгонный коллектор. В его конечной точке монтируется открытый расширительный бачок служит для компенсации теплового расширения теплоносителя; туда же вытесняется воздух из системы отопления.
  • От расширительного бака основной контур возвращается к теплообменнику по периметру дома, попутно отдавая тепло естественного движения остывающей воды необходим постоянный уклон по всей длине розлива. Чем ниже конечная часть контура — тем быстрее циркуляция в нем.

Контур выполняется трубой диаметром не меньше 32 миллиметров: сопротивление движению воды растет при уменьшении внутреннего сечения трубы. Радиаторы врезаются параллельно ей и снабжаются дросселем на подающей нитке, отсекающем вентилем на обратной и воздушником в любой из верхних пробок. Подключение — нижнее или диагональное.

Читайте также:  Дачный дом баня своими руками. Как построить баню на даче

Принципиальная схема однотрубного отопления с естественной циркуляцией.

Самой простой схемой отопления будет однотрубная, с естественной циркуляцией теплоносителя. Ее по другому еще называют гравитационной системой – в ней жидкость в зависимости от температуры, увеличиваясь и уменьшаясь в объеме, циркулирует по системе.

Более детально схема печного котла выглядит так:

  • От теплообменника контур поднимается вверх – таким образом создается разгонный коллектор. В его конце устанавливают расширительный бачок открытого типа. Он необходим для сбора лишнего теплоносителя вследствие расширения, там же в него попадают излишки воздуха из отопительной системы.
  • Далее основной контур по всему дому идет обратно от расширительного бака к теплообменнику, отдавая при этом все тепло радиаторам.

Чтобы в печи с котлом для отопления дома циркулирующая вода всегда могла двигаться по контуру, по всей его длине должен быть небольшой уклон. Для достижения наилучшей в нем циркуляции, конечная часть контура должна быть как можно ниже.

При врезке котла в печь для отопления своими руками контур делают из трубы как минимум в 32 мм, поскольку уменьшение внутреннего диаметра увеличивает давление в системе. Радиаторы устанавливают параллельно ей и оборудуются дросселем на подающей нитке, отсекающим вентилем на обратной пробке и воздушником на одной из верхних пробок. Тип подключения используется нижний или диагональный.

Оптимальный отопитель с водяным контуром

Решение использовать водяной контур для кирпичной печи кажется довольно заманчивым и экономически целесообразным. И ведь действительно, в отдаленных местностях именно отопление дровами является наиболее выгодным вариантом обогрева.

Стремление получить максимум комфорта за минимальное количество денег является вполне понятным. Но все же, для достижения данной цели лучше применять специальные твердотопливные котлы для радиаторных систем отопления.

Эти устройства в великом множестве выпускает современная промышленность. И цена их, в зависимости от конструктивных параметров, может быть очень различной.

Монтаж печи с водяным контуром

Теплообменник может быть:

  • в виде прямоугольных баков, соединённых между собой (рубашка);
  • змеевика;
  • регистра.

В качестве последнего, иногда используют чугунную батарею. Слабым местом тут могут быть места соединения.

Да и вообще, в качестве сварных швов нужно быть уверенным на 100%!

Ведь протечка внутри кирпичного массива, да ещё в разгар холодов грозит обернуться настоящим бедствием для семьи!

Монтаж печи с водяным контуром

Диаметр трубок регистра и змеевика должен быть не менее 3 см. Толщина металла 3 – 5 мм. Для регулярного использования угля 5 – 6 мм.

Между кирпичной кладкой и металлической стенкой теплообменника нужно оставить зазор на тепловое расширение. Величина зазора – около 1 см.

Важно расположение водяной рубашки. Если сделать её узкой и высокой, или со сплошной верхней частью, в которой будет вода, до плиты будет доходить мало жара, и готовить на такой печке не получится, вода не будет закипать. Выход – сдвинуть теплообменник дальше, к колодцам, оставив пространство топки под плитой.

КПД теплообменника, расположенного в колодцах на 15 – 25 % ниже, чем у того, что в зоне горения.

Принципы функционирования отопления

Отопление на основе печи с водяным контуром работает по принципу теплообмена. В топке печи от горячего воздуха нагревается вода, находящаяся в контуре. Она поднимается вверх по трубе и направляется в отопительную систему. Попадая в радиаторы (батареи), теплоноситель отдает свою тепловую энергию, а охлажденная жидкость обратно поступает в печной контур. Так обеспечивается замкнутый цикл системы.

Выделяется 2 основных типа данного отопления:

  1. Самотечная система. В соответствии с физическими законами, нагретая вода поднимается вверх и самостоятельно устремляется в отопительную разводку, освобождая место для уже охлажденной жидкости. Такая система способна хорошо функционировать при небольшом количестве радиаторов и малой общей длине трубопровода.
  2. Принудительная система. В радиаторах и по мере продвижения по трубам водный поток испытывает значительное сопротивление, что тормозит его. В разветвленных и достаточно длинных системах собственного давления часто оказывается недостаточно, а потому приходится к обеспечению принудительного движения теплоносителя. Для этого устанавливается электрический насос (чаще всего в обратной трубе).

Конструктивные особенности печи

Печь для водяного отопления отличается от обычной тем, что в нее встраивается водяной контур (теплообменник). Он содержит 2 патрубка: сверху — для подачи горячей воды в систему, снизу — для подключения обратной трубы с охлажденной жидкостью. Печь своим устройством должна обеспечить разогрев теплоносителя, проходящего по трубам.

Принципы функционирования отопления

Эффективность работы печи обеспечивается правильным выбором конструкции контура и места его расположения, с учетом следующих особенностей:

  1. Конструкция. Печной теплообменник может изготавливаться из листового металла в форме емкостей (котлов), круглых или профильных металлических труб, сложных металлических конструкций (например, отопительная батарея).
  2. Материал. Водяной контур изготавливается только из металла. По прочности и коррозионной стойкости идеально подходит чугун, но он сложен в обработке. Чаще всего используются стальные трубы или листы. Нельзя использовать в топке печи медь, т.к. ее температура плавления менее 1100ºС, а кратковременный разогрев в печи на дровах возможен до 1200ºС.
  3. Размеры. Объем и протяженность контура должны обеспечивать горячей водой всю отопительную систему, с учетом постепенного ее охлаждения в каждом радиаторе. Точный расчет размеров теплообменника провести достаточно сложно, а потому этот процесс доверяется специалистам. Оценить размеры можно по необходимой мощности системы отопления. Практика показывает, что достаточная мощность обогрева составляет 1,1-1,3 кВт на каждые 10 м² площади помещения при стандартных потолках (высота 2,7-2,8 м). Теплообменник же в среднем отдает 6-8 кВт энергии с каждого своего 1 м² площади.
Читайте также:  Баня своими руками: проекты, фото, этапы возведения

Также важно расположение контура в печи:

  1. Самый эффективный разогрев теплоносителя обеспечивается при размещении контура непосредственно в топочной камере. Такой вариант монтируется при возведении новой печи или капитальной реконструкции с полной разборкой.
  2. Для повышения долговечности теплообменника его можно отделить от топки тонкой перегородкой с хорошей теплопроводностью. В этом случае устраняется прямой контакт с открытым пламенем, и снижаются требования к материалу обменника. В таком случае для разогрева потребуется больше тепловой энергии.
  3. Можно использовать значительную тепловую энергию отводящегося дыма. Установка контура в системе дымохода позволяет устранить необходимость уменьшения полезного объема топочной камеры.

Для обустройства водяного отопления используются печи разного типа. В частных домахпопулярны кирпичные печи с встроенным водяным контуром. В небольших домах можно использовать пиролизные печи длительного горения. В наше время можно просто установить покупную, готовую печь с водяным контуром.

Печь с котлом водяного отопления — самостоятельное конструирование

Нет ничего лучше потрескивания настоящих дров в бане – это и аромат, и «живое» тепло, хороший жар. Но что делать, если этих же дров на растопку уходит не меряно? Вот тогда лучше задуматься о замене обычной печи на популярную стандартную или русскую печь с котлом водяного отопления. Такая печь обладает огромной теплоотдачей и высоким КПД, а и все благодаря тому, что поверхность нагрева у котла достаточно большая — при всей компактности его габаритов.

Использование чугунного радиатора для самоделки

Отличный водяной котел для печи можно легко сделать своими руками – как и построить самому такую чудо-печь. А в качестве водонагревателя подойдет обычный чугунный радиатор – можно использовать М-140, который часто выбрасывается после сноса старых пятиэтажек. Примерная емкость таких радиаторов – 1,5 л, а площадь их поверхности – 0,254 кв.м. Если же соединить 12 секций, получится нагреватель с площадью 3 кв.м. и 18 литрами емкости. Сваренный из листового материала котел с такими характеристиками занимал бы уйму места, в чем и несомненный плюс именно такой конструкции.

Отапливать такая печь с водяным котлом-радиатором может даже достаточно большую баню – до 100 кв.м. Но, прежде чем ставить сам котел, нужно будет сначала разобрать радиаторы, очистить от грязи и хорошо промыть горячим раствором соляной кислоты – 6%. После чего снова сполоснуть водой. Далее меняются картонные прокладки между секциями, ведь температура в печи достигает 600?С, при угле – еще больше. Картон просто выгорит, и радиатор начнет течь – чтобы этого не произошло, вместо него целесообразнее использовать асбестовый шнур, пропитанный порошком графита с натуральной олифой.

Теперь части радиатора нужно собрать в такой последовательности:

Печь с котлом водяного отопления — самостоятельное конструирование
  1. В соединяемые секции вворачиваются ниппели со своей правой и левой резьбой, после чего на них наматывается тот же пропитанный асбестовый шнур и ключом затягиваются оба ниппеля – но без какого-либо перекоса секций.
  2. Как только стянутся две из них, можно подсоединять третью.
  3. Теперь нужно спрессовать радиатор, чтобы проверить качество сборки – не смотря на то, что давление воды будет невелико.
  4. После всего этого можно переходить к монтажу стояков – их диаметр должен быть 1 и ? дюйма. Вход холодной воды и выход горячей можно расположить по диагонали радиаторной батареи, а два других отверстия – заглушить пробками для обеспечения циркуляции воды через весь объем. Причем один из стояков при этом должен иметь левую резьбу – если ее не оказалось, то можно поступать так: ввернуть в отверстие радиатора обычный ниппель, а на него – муфту с сгоном.

Вот только саму батарею ставить нужно не в топку печи – а прямо в дымовой канал, тот, что за топкой. Это необходимо для того, чтобы нагревать котел не непосредственным огнем, а горячими газами – чугун все-таки. А ее вход-выход целесообразнее располагать перпендикулярно полу.

А чтобы повысить естественную циркуляцию воды в такой печи, трубу обратной линии проводить нужно через ее фундамент и подпольное пространство – это увеличит разность температур между обратной и горячей линиями, а батарею в печи – устанавливать с небольшим уклоном для выхода воздуха и его попадания в систему. Не помешает и в самом дымовом канале печи с нагревателем установить дополнительную дверцу для чистки.

Главное преимущество такой печи с котлом водяного отопления – это общие размеры банной котельной: всего 1,6х0,2х0,7 м.

Кладка кирпичей для печи с водяным котлом

Кладка кирпичей для печи с водяным котлом выполняется следующим образом:

Кладка кирпичей для печи с водяным котлом
Кладка кирпичей для печи с водяным котлом
  1. Закладывается фундамент из бетона с армированием.
  2. Для кладки используется глиняно-песчаный раствор. Лучше всего замочить глину и песок на ночь. Комки глины и песка растираются. На следующий день оба компонента смешиваются в соотношении: 1 порция глины на две порции песка.
  3. Поверх фундамента укладывается слой гидроизоляции в виде рубероида.
  4. Распределяется слой раствора равномерно и по уровню поверх гидроизоляции, после чего можно приступать к укладке первого слоя кирпича.
  5. Первым формируется контур поддувала и устанавливается для него дверца. Далее поверх выложенных нескольких слоев кирпичной кладки размещается решетка разделяющая топку и поддувало, в котором будет скапливаться зола.
  6. При формировании топки учитывается размер водяного котла с обязательными зазорами между его внешними стенками и кирпичной кладкой по периметру топки. По контуру первого ряда кирпичей в топке формируется бортик для установки уголка. Именно на уголки будет закрепляться котел. В боковых стенках топки обязательно оставляются проемы для вывода труб обратки и подачи.
  7. Выводятся стенки дымохода с обязательным формированием каналов для рассеивания излишнего тепла и сброса золы и гари.
  8. В довершение выкладывается дымоход. По завершении всех работ можно подключать систему отопления к котлу и проверять ее в действии.
Кладка кирпичей для печи с водяным котлом
Кладка кирпичей для печи с водяным котлом

Схема укладки кирпичей для печи с водяным котлом

Кладка кирпичей для печи с водяным котлом
Кладка кирпичей для печи с водяным котлом

Читайте также:  Как построить деревянную крышу дома?

Рекомендации по размещению элементов системы отопления

Элементы системы отопления трудно назвать украшением современного интерьера. Под это определение могут подойти разве что трубы, органично смотрящиеся в некоторых интерьерах индустриального направления. В целом, строительные нормы и архитектурные принципы рекомендуют размещать детали в скрытых, но доступных для ремонта и обслуживания местах. При размещении руководствуются следующими правилами:

  • Теплогенератор размещают в изолированной комнате с отоплением и хорошей вентиляцией. В таких же условиях должен работать циркуляционный насос. Небольшие котлы (мощностью до 30 кВт) допустимо устанавливать на кухне, в прихожей, в подвале или в теплой отапливаемой пристройке. Печи, предназначенные для жилых помещений, устанавливаются с учетом правил пожарной безопасности.
  • Место для расширительного бака открытого типа – на чердаке, подающие и сборные трубопроводы стремятся расположить вдоль капитальных стеновых конструкций.

Соблюдение правил эксплуатации помогает бесперебойной работе системы Источник

  • Главный стояк проходит открыто в углах жилых помещений, на чердаке его покрывают теплоизоляцией.
  • Радиаторы устанавливают открыто под оконными проемами. Они участвуют в комнатной циркуляции, нагревая холодный воздух, поступающий от окон. Попытки украсить радиаторы декоративными экранами нежелательны, поскольку снижают теплоэффективность системы.

Эксплуатация

Буржуйка используется с учетом некоторых особенностей:

  1. Дымоотводный канал обязательно выводится на улицу – через потолок или стену. Запрещено подключать трубу к вентиляции. Зоны пересечения обязательно надежно изолируются с помощью негорючих материалов.
  2. Современные конструкции печек из металла при правильной сборке могут качественно обогревать одно помещение площадью до 30 квадратных метров. Но при этом гараж должен быть хорошо утепленным.
  3. Если площадь отопления более 30 м2, организация контура обязательна.
  4. Когда в помещении стоит буржуйка с контуром, нужно всегда наготове иметь ящик с песком и емкость с водой.
  5. Следует обустроить отдельное место для хранения дров к печке, так как расход их будет немаленьким.
  6. Соблюдение всех установок эксплуатации и пожарной безопасности сохранит имущество в целости и сохранности.

Правила ухода

Печка будет служить долгое время, при условии, что хозяева соблюдают правила ухода за оборудованием. К ним относятся:

Ежедневное открытие сборника конденсата, чтобы сливать из него воду

Он ставится на дымоход. Перед тем как начинать отопительный сезон дымоход хорошо прочищается от осевшей застоявшейся в нем сажи при помощи специальных инструментов. При эксплуатации корпус печки и труба регулярно осматриваются, чтобы предотвратить проникновение отработанного дыма в гараж. Важно постоянно контролировать состояние вытяжки и приточной вентиляции.. Рекомендации по уходу за конструкцией

Рекомендации по уходу за конструкцией

Самостоятельное конструирование металлической дровяной буржуйки не только эффективно. При правильном подходе такая печка становится настоящим украшением помещения. Но главное – это следование всем правилам возведения, ухода и эксплуатации.

Твердотопливные котлы «Прометей»

В качестве альтернативы самодельным котлам может быть использован «Прометей», работающий на сухих видах топлива и расходующий электроэнергию в качестве дополнительного вида топлива. Мощность устройства составляет от 12 до 80 кВт, чего хватит для обогрева от 60 до 800 За счет большого объема загрузочной камеры и зольника обеспечивается долгое время горения, а также высокий КПД. Котлы на твердом топливе могут быть применены в сочетании с котлами отопления, которые работают на газе или дизтопливе. «Прометей» быстро монтируется в уже существующие системы и упрощают установку.

Отличительные черты котлов «Прометей»:

Твердотопливные котлы «Прометей»
  • система подачи топлива – полуавтомат;
  • 8-10 часов бесперебойного горения;
  • авторегуляция температуры теплоносителя; высокий КПД;
  • корпус из антикоррозийной стали.

«Прометей» можно встроить в любую систему отопления, в том числе разместить в печи котле. Конструкция таких котлов позволяет использовать их в отдаленных районах, где отсутствует стабильное электроснабжение. На его основе может быть также обустроена и варочная печь.