Печь с водяным контуром: купить или сделать своими руками? Варианты, решения. Котел в печь

Печь с котлом водяного отопления

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:

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.

Правила установки котла в кирпичную печь

Сделать своими руками хорошие котлы для встраивания в печь – дело не сложное, но и здесь есть свои тонкости и нюансы. К примеру, трубу для них брать лучше толстостенную и бесшовную, но в самом крайнем случае, когда нет других вариантов, можно взять и со швом – но обязательно его перед этим еще раз заварить.

Подачу приваривать удачнее всего возле края верхней толстой трубы, а вот обратку – где душа пожелает, она все равно будет работать. Далее, нельзя сваривать трубы встык – необходимо по их краю снять фаску, чтобы сварочный шов был такой толщины, что и у стен труб. А вот при сварке встык некоторые места легко могут оказаться плохо проваренным, а потому котел начнет течь.

Выставлять котел в печи нужно строго по уровню, хотя совсем небольшие погрешности все же допустимы. Но — небольшие.

Особенности кладки кирпичной печки с встроенным котлом

Вот как производится кладка печей с водяным котлом:

• Шаг 1. Заливается фундамент: подушка, арматура, цемент – все, как обычно.
• Шаг 2. Готовится раствор по пропорции 1:2 глины и песка. Конечно, пропорция может немного меняться в зависимости от жирности самой глины, причем саму ее обязательно нужно замочить на всю ночь, а большие комки – размять руками. На утро глина с песком нужно смешать дрелью со специальной насадкой.
• Шаг 3. На готовый фундамент кладется слой гидроизоляции – просто кусок рубероида по размеру рассчитанной печи.
• Шаг 4. На рубероид нужно нанести слой раствора, разровнять его – и можно класть контуры печи из хороших красивых кирпичей. А внутрь можно класть и брак, и бой.

Этапы конструирования кирпичной печки с встроенным котлом

• Шаг 5. Сверху снова все покрывается слоем раствора. Делается топка и отделение для золы.
• Шаг 6. Ставится дверца для поддувала и кладется лист металла – чтобы потом золу было удобно выгребать из поддувала.
• Шаг 7. Дверца крепится проволокой к кладке, и кладется контур поддувала – тот отсек, куда и попадает обычно зола.
• Шаг 8. Устанавливается котел, для которого заранее желательно сделать специальные кирпичные выступы, а на них – положить уголки под котел. Здесь же ставится топочная дверца, а в ней – делается специальное отверстие для проволоки, которой дверца и крепится к стенам печи. Сам котел ставить нужно по уровню – так, чтобы в нем не смогли образовываться воздушные пробки. После чего ставится топка и задняя часть печки – уже с дымоходом и прочисткой.
• Шаг 9. Выкладывается дымоход, плиты и можно начинать топить.

Вот такие самодельные печи кирпичные с котлом – один из самых лучших вариантов для небольших бань, которые используются время от времени. Дешево, сердито и долговечно.

Котел в печь своими руками — один из лучших способов обогрева загородного дома

В последние годы все большую популярность набирает частное домостроение, так как городские жители переезжают в пригород, чтобы наслаждаться свежим воздухом и чистой природой. Однако не все пригороды обеспечены магистральным газоснабжением, а потому при постройке загородного дома возникает вопрос: как организовать его отопление? Применение электрического отопления тоже не всегда целесообразно, так как электрическая цепь бывает не в состоянии выдержать столь большие нагрузки.

Прежде чем возводить котёл в печи, сначала необходимо почистить от загрязнения радиаторы и тщательно промыть горячим раствором соляной кислоты 6%.

В таких случаях практически идеальным вариантом является кирпичная печь с водяным котлом отопления.

Такая печь способна без проблем обогреть дом любой конфигурации с площадью до 100 м2. Принцип работы такой схемы заключается в том, что тепло для отопления дает печь, а непосредственный обогрев комнат производят трубы отопления, которые нагреваются под действием жидкостного теплоносителя из котла в печи. Такая система обеспечивает довольно высокий КПД и теплоотдачу.

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.

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.

Вернуться к оглавлению

Необходимые материалы

Для сооружения кирпичной печи с котлом обогрева понадобится:

• котел отопления или радиаторы;
• схема кладки;
• кирпич для печи;
• колосники;
• трубы, для того чтобы вводить и выводить теплоноситель внутрь котла;
• необходимый инструмент.

Вернуться к оглавлению

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. Перед тем как поместить такой котел непосредственно в печь, необходимо наполнить его водой и проверить наличие течей, которые оперативно устраняются.

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

Вернуться к оглавлению

Котел для кирпичной печи из радиаторов

Чертеж водяного котла для отопления.

В качестве теплообменника могут быть использованы старые чугунные радиаторы отопления. Площадь поверхности каждого такого радиатора составляет 0,25 м2, 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. Для улучшения естественной циркуляции трубу-обратку можно пропустить через подпольное пространство, что увеличит разницу температур теплоносителя в системе.

Вернуться к оглавлению

Кладка кирпичной печи с водяным котлом

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.

При первой растопке сделанной печи необходимо следить за исправностью системы и отсутствием течи. Помещение необходимо проветривать, так как зачастую при первой протопке возникают неприятные запахи выгорающих промышленных смазок и нагревающейся глины. Она производится не менее часа с максимально возможным количеством топлива.

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.

1popechi.ru

установка котла, кирпичная кладка, преимущества и недостатки

Печь, пожалуй, самое древнее устройство, использующееся для отопления помещений и достижения высоких температур, необходимых в каком-либо технологическом процессе. Этот вариант отопительной системы обычно используют в частных домах.

Однако одной печи отопления не всегда бывает достаточно для прогрева больших помещений. Но для тех, кому нравятся печи, есть отличная возможность совместить приятное с полезным. Печи с котлом водяного отопления — отличный вариант, обладающий всеми внешними качествами обычной печи и свойствами самой эффективной отопительной системы.

Плюсы водяных печей

Кирпичные печи в современном мире имеют различные конструкции и назначения. Обыкновенная русская печь с котлом водяного отопления включает в себя камеру для топки, дымоход (воздуховод), сборник золы и колосники. Внешне, современный вариант такой печи ничем не отличается от его старого предшественника, однако обладает некоторыми преимущественными характеристиками. В отличие от нынешних печей с котлами, обыкновенная печь в час производит примерно 6499 Ккал тепловой энергии. Этого тепла хватит для отопления маленького пространства, например, загородного дома или дачи.

Современна печь с водяным контуром

В совокупности с котлом уровень теплоотдачи печи увеличится. Увеличиться и его производительность. Таким образом получится возможным отопление гораздо большего пространства уже жилого помещения. Что немаловажно, количество расходуемого топлива никак не измениться. Повышается ее ценность с точки зрения экологии, потому что уменьшается объем выбрасываемых в атмосферу отработанных газов.

Если вы хотите достичь еще большего эффекта от работы печи с водяным котлом, то можете присоединить к ней конвекционную систему отопления.

Конвекционная система отопления

Одновременно работая, такая отопительная система увеличит свою производительность и, в единицу времени 1 час станет производить около 20999 Ккал тепловой энергии. Этого будет достаточно для прогревания около 299 кв.м.! Печь с водяным котлом отопления, сделанная своими руками и дополненная насосом принудит циркулировать воздух и обеспечит высокий КПД. Также в кирпичной печи можно установить устройство, контролирующее давление внутри котла, это поможет обеспечить безопасность работы.

Еще одним плюсом совмещенной системы является топливо, на котором она работает. Доступность, цена и легкость в переработке, обуславливает использование древесины, угля или торфа. Нет необходимости постоянно подкидывать дрова в печь с водяным котлом. Это потребуется делать лишь два раза в сутки, для того чтобы печка продолжала функционировать. При этом температура за окном не имеет никакого значения. Вы достаточно легко прогреете помещение и добьетесь комфортной температуры воздуха в доме.

Полезный коэффициент обыкновенной печи около 49 %, тогда как тандем печи и водяного котла может повысить его до 86 %КПД. Это идеальный показатель при использовании древесного топлива.

Недостатки печного отопления

Как мы уже выяснили печь с водяным котлом отопления несет в себе не только отопительную функцию, но и является декоративным украшением загородного дома. Использование печи как источника тепла требует соблюдения техники безопасности. Работа такого устройства должна постоянно контролироваться кем-либо.

Необходимость периодически очищать зольник от накопленной золы и продуктов горения, а также добавлять топливо, может доставить много неудобств. Постоянно придется уделять внимание задвижкам дымохода. Меняя их положение, вы добьетесь нужной температуры в помещении и качественной работы печи. Обязательно нельзя забывать открывать заглушки перед тем как разжечь печь. Иначе у вас просто не получиться развести огонь в печи, так как не будет доступа кислорода.

Еще одним минусом печного отопления является то, что эту отопительную систему получится использовать только зимой. Готовить еду летом на ней будет не рационально. Придется поискать замену.

Печь с водяным котлом отопления, построенная не профессионалом, принесет много хлопот. Часто некачественная работа может стать причиной возгорания или плохой теплоотдачи. Поэтому для того, чтобы избежать ремонта потребуется помощь специалистов. Либо тщательное и глубокое изучение данного вопроса. Некачественная кладка, тонкие стенки и при этом высокая температура пламени внутри печи постепенно нарушает работу системы и приводит к износу компонентов печи с водяным котлом. В частности, теплообменника, для замены которого, придется разложить часть кладки.

Установка котла

При проведении подготовительных работ и осуществлении работ по совмещению 2-х отопительных систем, нужно знать следующее: котлы изготавливаются из разных материалов. Теплообменник должен полностью быть внедрен в топку. Котлы обычно имеют форму буквы «П» и произведены из цельных листов железа.

Встроенный теплообменник

Очень важно внимательно отнестись к выбору котла. Выбирать котел нужно по следующим параметрам:

Нет необходимости приобретать огромный водогрейный котел. Размер водяного котла напрямую не зависит от его возможности выработать большое количество тепла. Чаще всего встречаются котлы для отопления имеющие следующие размеры :75*50*30. Такого котла будет достаточно для прогревания помещения в 199 кв. м. Если все-таки есть необходимость увеличить производительность печи с котлом водяного отопления, то лучше установить циркуляционный насос, осуществляющий движение жидкости в отоплении.

Установка водяного котла в печь

Форма котла так же имеет значение. От нее будет зависеть возможная площадь прогреваемого пространства. Котел, установленный относительно центральной точки горения, наиболее выгодно позволит эксплуатировать всю отопительную систему.  Следует оставить небольшое расстояние от котла до стены печки примерно в 50 мм.

Кирпичная кладка

Печных дел мастер всегда пользовался популярностью и никогда не оставался без работы. При печной кладке следует руководствоваться следующими правилами:

• при изготовлении отопительной камеры, используйте материалы, которые обладают хорошей жаропрочностью. Это очень важно, потому что открытый огонь может легко повредить даже камень, не говоря уже о кирпиче. Конструкция должна быть очень прочной;
• стенки печки должны быть толстыми, не стоит экономить, приобретая кирпич или камень;
• как следует герметизируйте швы! Даже небольшое отверстие позволит проникать угарному газу в помещение и наносить вред здоровью людей;
• для рациональной работы печи с водяным котлом можно организовать 2-е камеры. Одну использовать для отопления, а другую для готовки. Это позволит эксплуатировать печь в любой сезон.

Ваши контакты в этой статье от 500 рублей в месяц. Возможны другие взаимовыгодные варианты сотрудничества. Напишите нам на [email protected]

sdelatotoplenie.ru

Печь с водяным контуром для отопления дома: какую выбрать, варианты, решения

Недостатка доступного твердого топлива в России нет и не предвидится. Печь с водяным контуром стоит много дешевле котла: цены на отечественные отопительные печи с водяным регистром начинаются от 16 000 руб; усредненная по моделям стоимость такой печи ок. 40 000 руб. Более-менее приличный котел на ту же тепловую мощность стоит втрое-впятеро дороже. Дрова в отдаленных регионах зачастую бесплатны – лесники только рады будут, если кто-то валежник уберет. Древесное топливо экологично: время роста дерева до пригодности в дело соответствует времени протекания естественных климатических циклов, а при сжигании дров выделяется ровно столько углекислого газа, сколько дерево его изъяло на построение себя. Если топить ископаемым топливом, то рассредоточенный по большой площади и растянутый во времени суммарный выброс парниковых газов от множества домовых печей природа «переваривает» много легче и быстрее, чем залповый от ТЭЦ той же мощности.

Построить кирпичную или изготовить металлическую печку дело довольно хитрое, но станочного парка и производственных условий не требующее. См. напр., видео проект кирпичной печи с контуром водяного отопления для частного дома:

Видео: пример проекта печи с водяным контуром для частного дома

Покупная печь относительно недорога, но доставка тяжелого и объемистого предмета в места отдаленные может обойтись больше его стоимости: за морем телушка полушка, да рубль перевоз. В таком разрезе вопрос: «А нельзя ли сделать печь с водяным контуром своими руками?» вполне правомерен. Но, к сожалению, конструкция печи сложилась в те времена, когда о водяном отоплении еще и не думали. Современные высокотехнологичные печи работают на тех же принципах, как и круизные лайнеры плавают точно так же, как триремы времен Архимеда. Построить или правильно выбрать для покупки печь с контуром водяного отопления возможно, но при этом нужно учесть ряд специфических моментов, о чем и написана эта статья.

Примечание: первый из этих моментов – эстетический. Не надейтесь, что печка, питающая батарею отопления, будет выглядеть так, как показано слева на рис.:

Бытовые печи с водяным контуром

В лучшем случае вы получите то, что в центре. А может быть, и то, что справа. Поэтому, если для вас печь еще и украшение дома, нужно трижды и трижды подумать – а поставить ли все-таки для отопления котел? Печь ему помехой отнюдь не будет, см. в конце.

О недостатках и достоинствах кирпича

Кирпичная печь – сложное тяжелое сооружение, требующее под себя отдельного фундамента и производства в доме капитальных строительных работ. Встроить водяной контур в кирпичную печь гораздо сложнее, чем в стальную, см. далее. Но в то же время:

• Кирпичная печь поддерживает в доме оптимальную влажность: поглощает избыток паров воды из прохладного воздуха и отдает их при нагреве во время топки.
• Она же устанавливает в помещении оптимальное для здоровья температурное поле: от стен к центру все теплее.
• Сокращает теплопотери дома: потоки нагретого печью воздуха создают перед окнами нисходящую тепловую завесу, много более эффективную, чем восходящая от регистров (батарей отопления) под окнами.
• Выравнивает микроклимат в доме: летом поглощает некоторую часть избыточного тепла и через фундамент отводит его в грунт. Зимой таким же образом немного подогревает дом.
• По причине в пред. пункте стабилизирует осадку здания, делает его более надежным, устойчивым и долговечным.

Примечание: в истории строительства известно немало случаев, когда крепкие дома, переведенные с печного на центральное отопление, после демонтажа печей начинали разрушаться.

В чем суть проблемы

Отопительный котел придуман именно для того, чтобы заменить печь как теплогенерирующий прибор в системах отопления (СО). Котел – устройство непрерывного действия требующее от пользователя, в идеале, только периодической догрузки топлива и сезонного ухода. Его принципиальное отличие от печи – автоматика, поддерживающая оптимальный для заданного режима работы режим горения. Автоматика не обязательно электронная; она может быть энергонезависимой комбинацией биметаллических пластинок, пружин и рычагов.

Печь – прибор периодического действия с ручным управлением, потому она и дешевле. Дело не в коробочке с автоматикой. Дело в самих основах подхода к конструированию и производству. Конкретно – в способах организации полного сжигания топлива. Если продолжить судостроительную аналогию, то котел уже не водоизмещающее судно, а глиссер. Который тоже может плавать, как пароход, но полностью свои качества покажет, только выйдя на реданы. Однако для глиссирования нужна относительно спокойная вода; правильно построенная и налаженная СО, образно говоря, для котла таковой и является. Печь (продолжая ту же аналогию) под управлением опытного экипажа может идти полным ходом на значительном волнении. Благодаря такому запасу эксплуатационной выносливости и возможно приспособить печь под водяное отопление. Полный ход (все та же аналогия) будет тише, чем у глиссера (предельная тепловая эффективность 60-65% против 80-95%), но, «идя на экономической скорости в спокойной воде», удельный расход топлива на отопление единицы кубатуры дома может не превысить такового котла.

Примечание: тепловая эффективность теплогенерирующих приборов – полный аналог КПД для ДВС.

Покупать или строить?

В продаже имеются только металлические печи с водяным контуром. Фундамент и разгром в доме для установки металлической печи не нужны, но и полезными качествами кирпичных она не обладает. В энергоэффективном доме (см. далее) можно ставить только металлическую печь. Выпускают такие многие печные фирмы, в т.ч. зарубежные ABX (Чехия), MBS (Сербия), EdilKamin (Италия). Тут, во-первых, нюанс: не спутайте с банной печью, снабженной водогрейкой для ГВС; для отопления банные печи непригодны. Отличия, если в спецификации не указано, что печь именно отопительная – банная печь всегда с каменкой. Второе – та же печь, но с водяным контуром, в продажу часто идет как котел. Как отличить от настоящего котла? По наличию варочной поверхности и топочной дверцы со смотровым стеклом. Котел не предназначен для посиделок у огонька. Третье – EdilKamin построены по схеме с водяной рубашкой и не предназначены для использования в качестве основных отопительных приборов; это фактически печь-камин с водяным контуром, см. ниже. И, наконец, российские печи с водяной рубашкой Бренеран (признак – «Аква» в названии) должны устанавливаться в нежилом помещении или в отдельной котельной, но для дачи Бренераны самое то: именно Бренеран Акватэн стоит до 20 000 руб. (без доставки). О других отечественных печах с водяным контуром см. видеообзоры:

Видео: обзоры печей с водяным контуром

Кроме того, если вы намерены купить печь для водяного отопления, учтите:

1. Для фабричных печей с водяным контуром действительны все указанные далее эксплуатационные ограничения;
2. Если отопительный котел часто продается с полным комплектом штатной обвязки, то печь – всегда без нее. Подбор и монтаж обвязки – особая непростая тема, а ее стоимость может перекрыть разницу в цене печи или котла;
3. В продаже имеются также каминные топки с водяным контуром. Это ни в коем случае не основные отопительные приборы, что бы там не обещали в рекламе! Каминная топка с водяной рубашкой (как и печь EdilKamin) включается в действующую локальную (домовую) СО с котлом для экономии штатного топлива или в СО энергоэффективного дома, см. далее.

Примечание: включать дополнительные теплогенерующие приборы в действующую СО нужно с несколькими степенями защиты от их нежелательного влияния друг на друга, см. напр. ролик ниже:

Видео: об опасности камина с водяным контуром

Подвал как критерий решения

В целом, если ваш дом с подвалом, в первую очередь нужно рассмотреть вопрос о приобретении и установке котла. Подвал всегда даст возвышение регистров над отопительным прибором, необходимое для построения простой, недорогой и энергонезависимой гравитационной СО (см. далее). Тепло от печи (камина) без водяного контура для стряпни и/или любования огоньком под коньячок с икоркой даром не пропадет: автоматика котла его «учует» и сэкономит штатное топливо.

Сопутствующие ограничения

Вспомним поговорку «лохматых» годов: бесплатный сыр бывает только в мышеловке. Отопительная печь с водяным контуром строится и эксплуатируется с серьезными ограничениями сравнительно с простой:

1. Теплообменник нельзя замуровывать в тело (строение) кирпичной печи: разность ТКР (коэффициентов термического расширения) его и строения печи очень скоро выведет из строя и то, и другое;
2. Если топка с водяной рубашкой, то добиться оптимального по расходу топлива хода печи/камина невозможно. Поэтому приборы такого типа могут служить только дополнительными в действующей локальной СО;
3. Теплообменник печи с водяным контуром должен целиком обтекаться топочными или дымовыми газами;
4. Запускать печь/камин с водяным контуром при порожней СО недопустимо. Если это отопительно-варочная печь, используемая круглогодично, в ней должен быть переключатель хода зима-лето, а теплообменник должен устанавливаться только в зимней части строения печи;
5. Подпускать воду в СО снизу, т.е. сразу в печь, можно, только если она (печь) стальная и подпитка снизу указана как штатная в спецификации производителя. СО с кирпичной печью подпитывается холодной водой только и только сверху, от расширительного бака;
6. Поскольку в СО с периодически топящейся печью теплообменник испытывает регулярные знакопеременные термические нагрузки, строить с печью СО закрытого типа с избыточным давлением недопустимо;
7. По причине в пред. пункте строить СО с печью постоянно заполненной антифризом бессмысленно: дорогой теплоноситель еще до окончания текущего отопительного сезона состарится, деградирует и пропадет;
8. По окончании отопительного сезона теплоноситель (вода) из СО обязательно сливается. Это необходимо для образования в трубах плотной пленки гидроокиси железа, предотвращающей их дальнейшую коррозию;
9. Перед началом след. сезона система заполняется водой, герметизируется и опрессовывается подкачкой воздуха с расширительный бак до 2,2 ати;
10. Заполнение системы нужно производить при наружной температуре не ниже 15 градусов;
11. Отопительный прибор запускается не ранее чем через сутки после опрессовки системы, но и не ранее, чем температура теплоносителя сравняется с комнатной;
12. Дровяная печь с водяным контуром должна протапливаться с промежутками между топками не более 12 час независимо от теплоемкости строения печи и внешних условий, т.е. печи нельзя давать полностью остывать. Объясняется это невысокой теплотворной способностью дров и высокой вероятностью выпадения кислотного осадка из древесных дымовых газов.

Примечание: строить с печью СО типа ленинградка нельзя – для лениградки нужны избыточное давление и принудительная циркуляция.

Печь и СО

Главное, что нужно знать, если вы решите строить печь с водяным контуром сами: для полного сгорания топлива в топке печи и достижения ею предельной тепловой эффективности температура под сводом топки, где догорают пиролизные газы, должна составлять не менее 1100 градусов. В то же время для пиролиза, полностью «высасывающего» из топлива летучие компоненты, оптимальна температура 400-600 градусов, а для загорания остаточного аморфного углерода топлива – 600-800. Температура внешней поверхности теплообменника в принципе нужна повыше, это позволяет выполнить его меньших размеров (см. далее), но стального не более 400 градусов, а чугунного не более 600 (при давлении в системе, равном атмосферному), чтобы исключить вскипание теплоносителя. Характерный размер теплообменника, устанавливаемого в топке печи – 0,3-0,5 м; устанавливаемого в дымовых каналах – 1-2 м. Еще одно: если температура в дымовых каналах упадет ниже 200 градусов, высока вероятность выпадения в печи кислотного осадка. Если печь топится бросовым (некондиционным) топливом, никогда полностью не сгорающим – также усиленное осаждение сажи в печи и дымоходе.

Зная эти обстоятельства, и возможно успешно построить печь с водяным контуром для отопления дома. Задача такова: встроить в печь теплообменник, принимающий достаточное количество тепла, но не сбивающий температуру в месте установки ниже допустимой. Печь для этого проектируется заведомо завышенной мощности: на 10-15% больше, чем нужно для обогрева дома. Эти 10-15% надо отдать на поддержание правильного хода (режима работы) печи с учетом теплоотдачи на сторону. Благодаря более равномерному распределению тепла в доме его теплопотери, зависящие от разности температур внутри и снаружи, падают, и экономия топлива за сезон составит 20-25%; до 30% в комбинированной СО (см. далее). Чистый выигрыш по затратам на топливо за сезон – 10-20%, а проигрыш сравнительно с отоплением от хорошего котла – 5-10%.

Примечание: печь с отопительным контуром позволяет построить относительно недорогую и доступную для монтажа своими силами гравитационную СО в доме без подвала, см. далее. Котел для гравитационной СО обязательно должен стоять в подвале, а если его нет – нужна энергозависимая СО с принудительной циркуляцией, также см. далее.

Еще о сложностях с кирпичом

У кирпичной печи есть одно, с точки зрения СО, «недружественное» качество: их тепловые постоянные времени (это то, что в просторечии называется тепловой инерцией) примерно равны. Тепловая инерция металлической печи на порядок меньше, чем у СО. Если система выйдет из режима, «вогнать» ее туда обратно возможно оперативной регулировкой хода печи. С кирпичной печкой так получится далеко не всегда: все оно вместе может «зациклиться» на неэкономичном и даже аварийном режиме (выражаясь «по-умному» – оказаться в метастабильном состоянии). Тогда придется или мерзнуть, дожидаясь следующей топки, или даже срочно гасить печь. Средство почти исключить «зацикливание» – топить печь 3 раза в сутки с промежутком 7-9 час (спозаранку, в середине дня и на ночь), а в самые холода – 4 раза с промежутком 6 час.

О печах на тлении

Если поискать в каталогах продукции отопительные печи длительного горения с водяным контуром, то таких не найдется. Года 3-4 тому назад мелькала угольная печка «Беспризорница», но сейчас и ее не видно. И это неспроста.

Печь длительного горения «вытаскивает» тепло из топлива медленно и постепенно. С другой стороны, эти печи критичны к температуре газов над массой топлива; для разных конструкций она колеблется в пределах 600-1000 градусов. Немного ниже – печь гаснет и спекшуюся массу из нее очень трудно выковырять. Выше – переходит на пламенное горение, для нее аварийное, а хозяевам грозящее большой бедой. Пламенная печь в том и другом случае просто съест больше топлива.

Иными словами, тепловой баланс в печи длительного горения должен поддерживаться гораздо точнее, чем в пламенной. «Лишнего» тепла (пригодного для использования) печь «на тлении» либо дает недостаточно для поддержания минимально необходимой температуры обратки в СО, либо вспыхивает. Поэтому печи длительного горения с водяным контуром и ручной регулировкой режима пригодны как водогрейные для ГВС, также понемногу накапливающей тепло в изолированном расходном баке. А чтобы приспособить печку длительного горения для отопления, ее нужно снабдить хотя бы простейшей автоматикой, оперативно регулирующей подачу воздуха. И получится… котел длительного горения. Которые давно уж выпускаются промышленностью и успешно эксплуатируются. Что же касается самодельной печи на тлении для отопления, то это как раз тот вариант, ради которого не стоит ломать ни голову, ни руки.

Строим печку

Браться самому за постройку печи с отопительным контуром имеет смысл, если у вас в достатке дешевых или даровых дров. На более энергичном топливе (напр., на угле) печь со значительным отбором тепла на сторону приобретет свойства, близкие к печи длительного горения, см. выше. Чтобы она работала правильно, проект нужно тщательно рассчитать, промоделировать, довести на опытном образце и подвергнуть всесторонним испытаниям. Кроме того, печь на дровах с водяным контуром нужно строить кирпичную. Все есть яд, и все есть лекарство – ее большая тепловая инерция сделает конструкцию не столь чувствительной к согласованию параметров теплообменника и строения печи. Далее мы рассмотрим особенности изготовления того и другого, учет которых позволит упростить расчеты или построить печь без них по известному образцу.

Регистр

Сердце печи – теплообменный регистр или просто регистр. Первое, с чего начинается его изготовление – расчет площади теплового контакта. Потом выбирается конфигурация регистра (см. далее), его материал и место расположения в печи. Затем под регистр проектируются либо топка, либо канальная система, а уж по ней вся печь. В последнем случае нарушается общепринятая схема проектирования печи – от топки к трубе, поэтому может понадобиться перерасчет на стадии проектирования.

Площадь теплоконтакта

Регистр должен принять от печи столько тепла, сколько необходимо по расчету для отопления дома, исключая комнату с печью. Тепловой поток в регистр определяется на первый взгляд несложно: Q = kS(ΔT), где:

Q – тепловой поток, Вт/с;

k – коэффициент теплопередачи для материала теплообменника заданной толщины;

S – площадь теплового контакта регистра с теплоотдающей зоной печи;

ΔT – эффективная разность температур теплоотдающей зоны и теплоносителя в регистре.

Последний параметр самый каверзный, т.к. ΔT есть сложная функция зависимостей изменения температуры как в пространстве, занятом регистром, так и во времени на протяжении топки и последующей теплоотдачи печи. С достаточной в нашем случае точностью можно считать при расположении регистра в топке ΔT=800 градусов, при его размещении в колпаке колпаковой печи ΔT=550 градусов и в дымовых каналах канальной ΔT=350 градусов. Тогда 1 кв. м регистра из стали толщиной 3 мм передаст теплоносителю 12, 8,25 и 5,25 кВт соотв., а чугунный со стенками в 4 мм – вдвое меньше.

Материал и форма

В топке печи тесно, и там помещают регистр из достаточно хорошо проводящей тепло стали. Подойдет обычная конструкционная толщиной 3-4 мм; в зоне, где выше 1000 градусов, правильно сконструированный теплообменник не окажется. В каналы нужно ставить кислотоустойчивый чугунный регистр. Колпаковые печи с отопительным контуром без точного расчета строить не надо: циркуляция газов под колпаком дело тонкое. Если наугад сделанный регистр ее собьет, КПД печи сильно упадет и чистить ее придется очень часто.

Теплообменные регистры для печей с водяным контуром

Крышеобразный регистр-«домик» (поз. 1 и 2 на рис.) имеет наибольшую относительно его размеров и расхода материала принимающую тепло поверхность, но топка под него нужна высокая, чтобы «горячий» коллектор подачи не охлаждал зону догорания пиролизных газов. При проектировании печи с таким регистром за уровень свода топки принимают воображаемую плоскость, секущую места перелома вертикальных ветвей труб в сходящиеся. Величина принимающей поверхности регистра-домика считается равной геометрической площади его наружной поверхности.

Регистр, сварной из стального листа (поз. 3) – не вариант. Его принимающая тепло поверхность почти вдвое меньше геометрической, а термические напряжения с больших контактирующих с пламенем плоскостей «перетекут» на швы и скоро выведут регистр из строя.

Чертежи теплообменника (теплообменного регистра) для печи с водяным контуром

В низкую топку нужно ставить более металлоемкий коробчатый регистр (поз. 4), причем от его верха до свода топки должно остаться не менее 15 см. Чертеж коробчатого регистра «на все случаи жизни» дан на рис. справа. При его техническом проектировании расчетную величину принимающей поверхности умножают на 1,25.

В качестве чугунного регистра подойдет старая батарея-«гармошка», поз. 5 на рис. выше. Величина излучающей поверхности одной секции чугунных батарей (в данном применении – принимающей тепло) есть в справочниках по теплотехнике и коммунальному хозяйству. Любой поисковик выдаст сводку сразу, нужно только промерить имеющуюся у вас и определиться по таблице, какого она типоразмера. А по поверхности одной секции находится или необходимое их число, или общая площадь наличной батареи.

Постройка печи

Топка печи с водяным контуром обязательно должна быть шамотной, легко нагревающейся и хорошо держащей тепло. Печь с кирпичной топкой регистр выстудит и заставит дымить, даже если он где-то далеко в каналах. В последнем случае (чугунный регистр в канальной печи) желательно все тепловое ядро ее строения выложить шамотным, а регистр ставить поближе к хайлу (выходу из топки в первый колодец), чтобы температура на ближнем к топке его конце была не ниже 400 градусов.

Строительство печи с водяным контуром

Печь с водяным контуром строится «от регистра». После закладки фундамента печи и кладки ее постели (первые 2-4 сплошных ряда кладки строения печи) регистр промеряют к месту (слева на рис.), монтируют и жестко крепят в системе, и вокруг него возводят печь (в центре). Крепить регистры временно (справа) и окончательно монтировать систему после постройки печи нельзя – очень легко повредить и то, и другое! Также недопустимо крепить регистр в печи любым способом: он должен свободно в ней лежать. Выходы труб регистра за пределы строения печи ни в коем случае не замазываются! Их после полной просушки печи плотно набивают асбестовым шнуром, чтобы получилось газоплотное соединение. Если в печь будет «сифонить» воздух, она обязательно задымит, а наружу из нее пойдет угар. Дополнительно о постройке печи с крышеобразным регистром в топке см. сюжет

Видео: кирпичная печь с водяным контуром

Чугунный регистр из старой батареи маломощный. Печь с ним более подойдет для отопления дачи, напр., с жилой мансардой. Всесезонная домовая печь с контуром отопления будет представлять собой уже весьма солидное сооружение.

Схемы устройства таких печей даны на рис.:

Схемы печей с водяным контуром и переключением хода зима-лето для отопления дачи и жилого дома.

Слева – дачная. Поскольку дачные печи топятся в основном бросовым топливом, на котором предельной экономичности печи все равно не добьешься, печь целиком кирпичная. Для перехода на летний ход верхнюю задвижку открывают, а нижнюю закрывают. В домовой печи справа на рис. (переключатель зима-лето условно не показан) применены стальные регистры большой площади в каналах. Чтобы исключить выпадение кислотного дождя (при правильной топке печи, разумеется) все ее тепловое ядро выполнено шамотным, т.е. повышенной теплоемкости. В таком исполнении вероятность образования кислотного конденсата минимальна.

Печь в системе

Правильно построить отопительную печь с водяным контуром мало. Под нее нужно еще и правильно разработать СО, и надлежащим образом включить в нее печь.

Пройдемся вкратце по способам организации СО. Будет ли наша система однотрубной, 2-трубной, последовательной, параллельной или смешанной, вопрос важный, но другой – с точки зрения эффективности использования тепла печи для отопления дома. С точки зрения возможностей, стоимости, удобства, простоты и энергонезависимости сопряжения печи и СО важнее разобрать системы:

• Открытую гравитационную (самотечную).
• Открытую с принудительной циркуляцией.
• Закрытую без избыточного напора.

Самотечная

Чисто термосифонных СО (наподобие систем охлаждения ДВС первых автомобилей) не существует – потери в длинных трубопроводах СО подавят термосифонную циркуляцию. Чтобы СО все-таки работала, на помощь ей нужно призвать некоторую, вполне определенную долю силы тяжести (в чисто термосифонной циркуляции доля гравитационного напора может быть сколь угодно малой).

Принцип действия гравитационной СО показан слева на рис.:

Устройство открытой грвитационной системы отопления

Если система задействована от печи в доме, выполнить условие, указанное в центре, невозможно, даже если батареи подвесить под потолком. В таком случае выручить может СО с высокорасположенным проточным расширительным баком (справа на рис.), он создаст необходимый для термосифонной циркуляции теплоносителя дополнительный напор. В централизованных СО система с проточным расширителем не применяется, т.к. требует большего расхода материалов, трудозатрат на обслуживание и, при массовом использовании, дает большие потери теплоносителя. Но в частном доме все это с лихвой компенсируется простотой, дешевизной и стабильностью работы данной СО. Изюминка ее – расширительный бак. Требования к нему таковы:

• Емкости 200 л с избытком хватит для дома до 120-150 кв. м жилых.
• Сделать бак удобно из бочки, поставленной на попа, т.е. вертикально.
• Подпитка и запитка СО – только верхние через бак.
• Бак должен быть надежно теплоизолирован: чтобы циркуляция пошла, воде в нем достаточно остыть всего на 1-2 градуса, а теплопотери от неизолированного бака будут чрезмерно велики.
• Наполняется бак наполовину, как и обычный расширительный.
• Чтобы избежать испарения теплоносителя и засорения его пылью, бак должен быть закрыт плотной крышкой с теплоизоляцией и воздушным дренажем.
• Выходной патрубок выступает над днищем на 5-7 см, чтобы избежать засорения труб шламом.
• Устье входного патрубка располагается не ниже 15 см над выходным, но не выше 20-25 к зеркалу воды при минимальном ее уровне, иначе возможно подсасывание воздуха в систему (вода из входного патрубка бьет ключом и может затянуть в выходной воздух).

Резервный (аварийный) электрокотел для систем водяного отопления с печью

Примечание: поскольку постоянно топить кирпичную печь и заправлять СО с ней антифризом нельзя, а зимняя дача с печью, кроме того, может быть оставлена на несколько дней, весьма желательно включить в систему аварийный электрокотел (см. рис. справа). Он поддержит температуру воды в системе выше точки замерзания; как правило – на уровне 5 градусов Цельсия. Правда, и электричества резервный котел скушает в сутки немало.

С насосом

СО с принудительной циркуляцией строят только с металлическими печами, если того требует спецификация изготовителя печи. Интенсивность теплоотдачи от кирпичной печи для этого слишком мала: и в доме будет холодно, и печь выстудится, а неиспользованное тепло улетит в трубу в виде несгоревшего топлива.

Для СО с печью, во-первых, из возможных схем систем с принудительной циркуляцией теплоносителя (см. рис.), нужно выбирать схему с высокорасположенным расширительным баком (выделено красным). При пропадании электропитания она обеспечит минимальную циркуляцию для того, чтобы система не разморозилась. Если резервного электрокотла нет, печь при этом нужно все время подтапливать, но понемногу, чтобы вода в системе не вскипела. Поэтому в такой СО необходим датчик температуры воды на подаче.

Схемы систем отопления открытого типа с циркуляционным насосом

Во-вторых, циркуляционный насос обязательно должен быть снабжен байпасом (обводным шунтом; bypass по англ. – обход) с обратным клапаном, см. рис. ниже. Без байпаса замерзнет и система, и насос, т.к. малюсенький термосифонный напор не продавит сквозь него воду.

Схема действия и внешний вид циркуляционного насоса системы отпления с байпасом (обводным шунтом)

Закрытая

Достаточно дорогие закрытые СО с мембранным расширительным баком применяются с печами довольно часто, т.к. компактны, работают и с металлической, и с кирпичной печью и относительно легко вписываются в интерьер дома: вся обвязка СО может располагаться в шкафчике рядом с печью (см. рис. в начале). Устройство закрытой СО, задействованной от печи, особенностей не имеет; обязательно наличие автоматического или ручного вентиля для обезводушивания системы, см. след. рис..

Устройство систем отопления закрытого типа

Варианты использования

Как видим, работ, хлопот и затрат на полноценное отопление дома от печи с водяным контуром более чем достаточно. Попробуем разобраться, в каких же случаях ее использование может оказаться целесообразным.

Вариант 1: энергосберегающий дом с теплоаккумулятором. В таких домах даже воздух вентиляции проводят через рекуператор, чтобы выходящий подогревал входящий. Сердце такого дома – теплоаккумулятор. Они бывают краткосрочного (до 2-3 суток) и длительного действия. Краткосрочные заполняются высококипящей теплоемкой негорючей жидкостью; в долгосрочных используются расплавы минеральных солей.

Вариант этот очень дорогой: даже один только суточный теплоаккумулятор стоит дороже хорошего котла с обвязкой и резервным электропитанием. Дом на 40-50 квадратов жилых с долгосрочным аккумулятором стоит несколько млн. USD, но дело и не в этом. Лучшие из современных теплоаккумуляторов на солях держат тепло до 3-4 мес. и окупиться хоть когда-нибудь способны только в краях, где суммарный годичный расход тепла в доме на все нужды, кроме отопления, превосходит таковой на обогрев дома за отопительный сезон. Нам до них далеко – географически и климатически. В средних широтах при относительно недорогом топливе теплоаккумулятор может в принципе сделать дом энергонезависимым, если будет хранить тепло год или более. Поэтому данный вариант рассматриваем только для общего развития.

Варианты использования печи с водяным контуром для отопления дома

Вариант 2: есть довольно обширный дом без подвала, есть доступное или даровое бросовое топливо, по качеству непригодное для котла, но кондиционное любого вида недоступно или дорого. В таком случае на печи с водяным контуром возможно построить комбинированную СО (в центре на рис.): удаленные комнаты подогреваются до комфортной температуры избыточным теплом от печи с чугунным регистром. Способности принимать тепло батареи-гармошки хватит на 1-3 комнаты, т.к. частично они греются и теплом непосредственно от печи. По той же причине вероятность размораживания системы крайне мала. Сама СО – простейшая открытая гравитационная.

Вариант 3: есть действующая СО с принудительной циркуляцией котлом в подвале, но штатное топливо для него дорого, а бросовое есть в наличии. Включаем в систему регистры прочих теплогенерирующих приборов. Параллельно, через обратные клапаны (справа на рис.), чтобы не сбивали с режима друг друга и всю систему. Расход штатного топлива за сезон резко уменьшается: избыточное тепло от прочих приборов теперь не уходит в окна и вентиляцию, а идет в трубу. Не в дымовую, а в отопительную, и гораздо сильнее помогает котлу экономить штатное топливо. Это единственное на сегодняшний день всегда и везде оправданное решение о приобретении или постройке печи (камина, печи-камина) с водяным контуром.

Обсуждение темы "Печь с водяным контуром"

clubpechnikov.ru

инструкция, фото и видео-уроки, цена

Для парной лучшим видом топлива служат дрова, и при разных конструкциях обогревателей получается разный расход этого материала.  Если вы хотите создать оптимальные условия для расхода энергоресурсов, то вам понадобится самодельная кирпичная печь с водяным котлом. Хотя такой котёл очень компактен, он обладает высокой теплоотдачей, что и нужно именно в вашем случае.

Печь из кирпича с водяным котлом

  Реклама

Монтаж печи и котла

Ниже мы рассмотрим, как выгнать кирпичную печь-камин и встроить в неё котёл. Также мы рассмотрим, как сделать такой котёл из подручных материалов. В качестве дополнения будет продемонстрировано видео в этой статье.

Используем чугунный радиатор

Чугунный радиатор М 140

• Если взять одну секцию чугунного радиатора М 140, то она будет вмещать в себя 1,5л воды и по площади занимать 0,254м2. Значит, двенадцать таких секций составят в сумме котёл площадью 3м2, который вместит в себя 18л воды. Чтобы сварить такую ёмкость из листовой нержавеющей стали, вам понадобится много времени, к тому же цена на такое изделие будет значительно выше.
• Самодельный водяной котел для кирпичной печи из радиатора сможет отопить достаточно большую площадь, но для того чтобы эффект получился максимальным, секции нужно отделить друг от друга, тщательно почистить и вымыть 6%-ым раствором соляной кислоты, а затем собрать заново. Ведь, скорее всего такую конструкцию вы не будете покупать, а возьмёте из старой системы отопления.

Совет. Во время переборки батареи обязательно нужно заменить картонные прокладки, ведь температура при отоплении дровами может достигать 500⁰ C -600⁰ C , а при отоплении углём – и того больше. Но вместо картона вам нужно будет вставить асбестовый шнур, предварительно пропитав его граффити  с олифой. Совет. Котёл-радиатор нужно устанавливать не в саму печь, а позади топки, чтобы она нагревалась горячими газами и дымом, а не огнём. Подачу и обратку лучше всего монтировать перпендикулярно полу.

Особенности кладки печей

Топку обязательно выкладывают шамотным кирпичом

• Для возведения печи можно использовать декоративный и строительный кирпич, а также двойной силикатный кирпич М 150. Но если вы хотите построить качественный отопитель, то вам понадобится огнеупорный и шамотный кирпич, который необходимо использовать для наиболее горячих мест конструкции. Так, саму топку лучше всего выкладывать именно из шамотного камня, а стены котла и трубу из огнеупорного.
• Кладку нельзя укладывать шов в шов, потому что она растрескается. Поэтому каждый кирпич верхнего ряда должен перекрывать стык на нижнем ряду. В данном случае уместна ложковая перевязка.
• Использование цементного раствора при возведении кирпичной печи уместно лишь на низ и на дымоход. То есть, начиная со второго ряда, следует переходить на глинисто-песочный раствор и использовать его до самой крыши. Заделывать дымоход сверху глиной нельзя из-за влаги, поэтому здесь опять не обойтись без цементно-песочного раствора.

Резка кирпича

• Раньше кирпич просто разбивали кирочкой или топориком, а затем подтёсывали, но при такой огранке экземпляры получались неровными, и вывести точный размер было практически невозможно. Сейчас для этого используют алмазные диски, которые можно установить либо на электроциркулярку, либо на болгарку (угловую шлифовальную машину). Если циркуляркой можно сделать только прямые резы, то болгарка позволяет обрабатывать также круглые грани, вырезая камень для усложнённого дизайна наружной части конструкции.

Подвод воды к болгарке

• Когда печь складывается из цельного кирпича, то это говорит о том, что её хотят сделать качественно и красиво, что влечёт за собой много резки цельных образцов. Чтобы избежать большого количества пыли, неизбежной при этом процессе – можно сделать дополнение к болгарке – подвести от электронасоса шланг к кожуху диска. Сзади кожуха приваривается трубка, на которую и надевается этот шланг, только нужно быть аккуратным, чтобы не залить электродвигатель, что приведёт к короткому замыканию.

Кладка печи

Фундамент с рубероидом

• В первую очередь производится заливка фундамента глубиной от 50 до 70 см (зависит от глубины промерзания почвы). На основание засыпается слой песка 10-15 см, а на него – гравий, щебень или строительный мусор, но с таким расчётом, чтобы оставить 25-30 см для заливки цемента.
• Раствор на фундамент лучше всего делать не с песком, а с отсевом, только соотношение, естественно, изменится и будет, примерно, 1/6. Под стяжку и на неё настелите рубероид для гидроизоляции.
• Делаем раствор глины с песком в соотношении 1глины/2,5песка, но пропорция может измениться, в зависимости от жирности материала. Важно, чтобы не оставалось комков, поэтому глину нужно замачивать с вечера, а возможные комки размять руками. Концентрация будет хорошей тогда, когда смесь будет сползать с мастерка, оставляя на нём лишь небольшие полоски.
• Перед началом кладки кирпичной печи-камина стелем рубероид по площади залитого фундамента и замазываем его раствором. Первый ряд можно выложить в виде поддона, то есть, полностью из кирпича, на котором уже будет кладка самой печи. Затем кладётся первый ряд контура печи, на него второй и так далее.

Установка кирпича клином

• Делаете топку и зольное отделение, а также поддувало. Дверцы нужно крепить на оцинкованную проволоку или полоски оцинкованной жести. Кирпич над дверцами нужно подрезать болгаркой, но один из них лучше всего сделать в виде клина, как на фото вверху – это позволит кладке не растрескиваться.

Котёл выставляют по уровню

• Для котла нужно заранее сделать выступы на кирпиче – их можно вырезать при помощи болгарки и на место установки укрепить металлический уголок, куда и будет смонтирован сам котёл. Не забывайте о том, что инструкция требует ровной установки, поэтому его необходимо нивелировать уровнем (во избежание воздушных пробок). В этом же месте ставите топочную дверцу, закрепляя её оцинкованной проволокой.

Схема кирпичной печи с котлом

• После всего ставится топка и задняя часть конструкции – дымоход с прочисткой. Высота дымохода будет зависеть от высоты банного помещения, но труба, которая будет возвышаться над крышей, должна быть выше не менее чем на 0,5м от верхней точки (от конька).

Заключение

Печи из кирпича с котлами водяного отопления, сделанные своими руками, достаточно универсальны и имеют высокий коэффициент теплоотдачи. Они автономны, то есть, не зависят от внешних источников энергии и к тому же, их можно делать любого размера, в зависимости от величины вашей парной (читайте также статью «Кирпичные печи для бани — чертежи с порядовками»).

klademkirpich.ru

Печь котел с водяным контуром: конструкция и преимущества

Печь с водяным контуром известна давно, особенно в Европе. За счет универсальности русской печки, у нас она не получала должного внимания, пока не появились частные дома больших размеров.

При необходимости, камин либо русскую печь легко превратить в универсальное средство, решающее задачи эстетические или приготовления пищи и обогрева здания. Экономический эффект очевиден. Помимо очага, получается полноценная систему отопления, которая равномерно распределяет тепло да еще и по всем комнатам. Актуально такое решение в старых домах с уже использующимся отоплением печами.

Котел в печи

Особенности и преимущества

Тепло от сгорания топлива в печи с водяным контуром используется эффективно. Когда в доме тепло, то сразу везде, в любом уголке.

Теплообменник в топливнике передает тепло по трубам, установленным в комнатах. Печка с контуром водяным совмещает функции очага и котла, работающего на твердом топливе.

Преимущества печки с водяным контуром:

• Кирпичная кладка аккумулирует тепло на длительное время, а передача тепла в объемном и массивном корпусе происходит равномернее.
• Универсальность – варочная панель, камин и отопление в одном флаконе. При этом, дымоход один на всех.

К числу недостатков относят сложность реализации идеи. Отмечается снижение полноты сгорания, если теплообменник стоит непосредственно в топливнике. Холодная вода понижает температуру и ухудшает разогрев стенок печи. Но это все мелочи по сравнению с достоинствами такого сооружения. Температура выходящих газов из дымохода печки с водяным контуром снижена по сравнению с показателями котла на твердом топливе или обычной печки. Большая часть выработанного тепла остается.

Печь с котлом водяного отопления

Сжигание топлива в таком случае происходит лучшим образом, но будут сложности с очисткой.

Когда печь оборудована дверцами и заслонками современного образца из стекла или керамики, ее внешний вид никак не испортит даже изысканный интерьер. А в некоторых регионах, где свет стоит дорого и отсутствует газ, такая печь станет единственным источником тепла.

Монтировать котел в старую печку стоит тогда, если в доме планируется круглогодичное проживание. Иначе воду на зиму придется сливать или использовать другой теплоноситель.

Виды печей с водяным контуром

Печь с водяным контуром изготавливают из следующих материалов:

• Металл.
• Кирпич.

По функциональности они различаются на:

• Предназначенные только для обогрева (отопительные).
• Использующиеся только для приготовления пищи (кухонные плиты).
• Совмещающие функции готовки и отопления (варочно-отопительные).
• Камины. Выполняют эстетические функции.

Если нет места для котельной, покупают заводскую металлическую печь. Она не занимает много места, а при необходимости ее переставляют. В отличие от нее, печь с кирпичной кладкой имеет дизайн, придуманный лично вами. Такую печь возможно сложить самостоятельно. Но ее нельзя передвинуть, под нее нужен прочный фундамент

Интегрирование водяного контура

Интеграция теплообменника выполняется несколькими способами:

• Встраивается в топливник.
• Встраивается в дымовые каналы.
• Встраивается в дымоход.

Котел из труб

В каждом из этих способов свои плюсы и минусы. Обязательно учитывают следующее:

• Если теплообменник установлен в топливнике, его объем снижается. Это не может не сказаться на КПД и мощности, закладке, которые уменьшаются. Падение температуры внутри приводит к быстрому засорению каналов и появление агрессивной среды, съедающей теплообменник. Поэтому, его рекомендуется делать из нержавеющей стали.
• Если теплообменник установлен в каналах, их пропускная способность ухудшится. В итоге, часть угарного газа попадет в помещение.
• Когда теплообменник устанавливают внутрь кирпичной стены, расширение металла вызовет ее растрескивание.
• Если установить слишком большой теплообменник в дымоход, то образуется чрезмерное количество конденсата, что приведет к нежелательным последствиям.

Установка котла в готовую печь

Вмонтировать котел в печь можно двумя способами:

• С разборкой.
• Без разборки.

Первый подходит для случаев, когда варочная плита съемная. Поднимают и снимают ее, а затем проделывают отверстия для труб в стенках печки. Второй вариант предполагает разборку печи сверху до топливника. После того, как котел установлен, потребуется восстановление кладки. Перед разборкой зарисовывают расположение кирпичей. Допускается использование тех же самых кирпичей, если они не развалятся. Заменять нужно кирпичами такого же качества.

В процессе рекомендуется изменить расположение дымовых каналов, если это требуется. Но помнят, что нельзя нарушать естественную тягу.

Котел своими руками

Котел – основная деталь печки и отопительной системы с водяным контуром. Покупают готовый котел или сваривают его сами.

Схема отопления с котлом

Лучше доверить работу профессионалу, а купить расходники.

Понадобятся толстое листовое железо и трубы. Толщина листа – не менее 5 мм. Вариантов конструкций множество, в том числе, в интернете. Главное условие – котел гарантирует должный нагрев и циркуляцию теплоносителя. У котла преимущество перед стальными регистрами – большая площадь нагрева, поэтому такой вариант предпочтителен.

Над ним ставят варочную плиту – это еще один плюс котла.

Теплообменник из меди – эффективный, но его не рекомендуется ставить внутри кирпичной кладки. Кроме того, медь подвержена воздействию агрессивных веществ, содержащихся в конденсате. Котел из чугуна устойчив к коррозии, но хрупок и боится перепадов температур. Стальной – идеальный вариант. Трубы ставят бесшовные с диаметром от 30 до 50 мм. Сталь ржавеет, поэтому из системы сливать воду не рекомендуется.

Варианты конструкции

Конструкция отопительно-варочной печки предполагает наличие открытого сверху пространства. Это нужно для доступа огня. Котел печи отопления сверху закрыт листом железа или трубами.

Простая и распространенная конструкция – П-образная, которую располагают непосредственно в топливнике. Котел варят из листов стали, устанавливают в теплообменнике, а тепло передается через внутренние стенки.

В другом варианте используются трубы. Вода подается через U-образную конструкцию, установленную в нижней части. Ее диаметр – 40-50 мм, а толщина труб из металла – 4 мм.

Монтаж котла водяного отопления

Далее по вертикальным трубам в форме буквы Г с таким же сечением вода поступает в верхний коллектор. Это тоже труба, но расположенная горизонтально. Вода нагревается и поступает в отопительную систему. Этот котел считается более эффективным. Правда, он сложнее в производстве, ввиду того, что приходится варить много трубных стыков.

Третий вариант конструкции предполагает, что котел сделан из труб и стальных листов. Стальной лист пойдет на боковые стенки. Панели соединяются горизонтально расположенными трубами в верхней части.

На видео показан процесс сооружения печи с котлом для водяного отопления:

Использование в конструкции труб увеличивает поверхность соприкосновения теплоносителя с огнем, а листовой металл облегчает процесс производства.

Котел для варки пищи и отопления часто делают в виде соединенных трубами сплошных боковых панелей – «книжки». Иногда в котле сочетают трубы различного сечения.

Круглые части ставят горизонтально и соединяют их прямоугольными трубами.

Делают котел и только из одних круглых труб. В таком случае два контура соединяют вертикальными трубами. Вода подходит через нижний контур, а из верхнего поступает в систему.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Одноклассники

kotlyhouse.ru

Кирпичная печь с водяным контуром

Печное отопление — давний и популярный способ обогрева частных домов, но оно не всегда эффективно. С помощью одной кирпичной печи сложно отопить большой дом, состоящий из нескольких комнат. В удаленных от печи помещениях температура будет значительно ниже, особенно при закрытых дверях. Один из способов повышения эффективности кирпичной печи и длительного обогрева частного дома — подключение к ней водяного отопительного контура. Как выглядит кирпичная печь с водяным контуром и какова цена вопроса при её изготовлении — подробно рассмотрим в данной статье.

Конструкция

Существует много видов отопительных кирпичных печей. Они могут выполнять только функцию обогрева помещения или совмещать отопление и приготовление пищи. Также существуют комбинированные печи с несколькими топками.

Принцип действия кирпичной печи при любой ее конструкции заключается в быстром накоплении тепла при топке и длительной отдаче его стенками печи в течение нескольких часов или даже суток. Материал печи — керамический кирпич, хороший аккумулятор тепла.

Для увеличения объема нагретого кирпича дымовые каналы в печи делают протяженными, располагая их вдоль стенок. Горячий дым, проходя по ним, нагревает кирпич и к моменту выхода из трубы имеет безопасную температуру. Помимо повышения эффективности, эта особенность конструкции кирпичных печей уменьшает опасность перегрева и возгорания кровли.

Для чего нужен отопительный контур

Кирпичная печь отлично обогревает частный деревенский дом площадью до 50 м2. В традиционном деревенском срубе ее располагают посреди одной общей комнаты, разделенной перегородками на кухню и комнаты. В каждом помещении находится нагретая стенка печи, что позволяет равномерно их обогреть.

Современные частные дома имеют совершенно другую планировку, и комнаты могут находиться на значительном удалении и даже на разных этажах. В этом случае потребуется установка дополнительных источников отопления, например, электрических обогревателей. Но цена на электроэнергию нынче высока, поэтому более практично установка радиаторов водяного отопления.

В них по трубам поступает горячий теплоноситель — вода, которая поступает в котёл, вмонтированном в кирпичную печь. При горении дров в такой печи нагреваются не только ее стенки, но и теплоноситель, и во всех помещениях дома устанавливается комфортная температура. Коэффициент теплоемкости воды высок, и система отопления довольно долго остается горячей, даже если топить печь всего раз в день, при этом достигается существенная экономия, ведь цена такого отопления невысока.

Как выглядит отопительный контур

Конструкция отопительного контура может быть разной, как и место его установки.

Наиболее популярными вариантами считаются:

• Самодельный котел — сварная металлическая емкость из стали толщиной 4-5 мм, вмонтированная в тело печи, с входным и выходным патрубком. Он может располагаться как над топкой, так и в другом месте, где при горении дров существенно повышается температура. КПД таких котлов — до 80%.
• Водяная рубашка — конструкция, аналогичная котлам, но размещается она по всем сторонам топки, при этом эффективность нагрева будет максимальной. КПД — 85%.

• Теплообменник, или регистр. Состоит из металлических, преимущественно стальных труб, сваренных в систему. Они надежны и долговечны, цена стали по сравнению с медью невысока. Может размещаться как в топке, так и в дымовых каналах. Использование труб повышает эффективность нагрева за счет увеличения площади соприкосновения горячего воздуха с металлом. КПД теплового контура при расположении в топке — до 90%, если же он располагается в дымовых каналах, где температура значительно ниже, КПД снижается и не превышает 70%.

Особенности

Сама кирпичная печь с отопительным контуром может иметь различную конструкцию, теплообменник можно встроить практически в любую печь. Однако, при этом необходимо учитывать особенность эксплуатации таких печей в частных домах.

Печи, в которые вмонтированы котлы или теплообменники, расположенные в топке, нельзя эксплуатировать без активно работающего отопительного контура, поэтому в жаркое время года топить их будет невозможно — в доме будет жарко и душно.

Некоторые домовладельцы считают, что можно решить эту проблему двумя путями:
• перекрыть циркуляцию теплоносителя;
• слить воду из батарей.

Выйти из этой ситуации можно сделать двумя способами:
• Сделать в печи две топки, «зимнюю», нагревающую котел и тело печи, и «летнюю» — нагревающую варочную панель, но позволяющее сохранить температуру в тепловом контуре в разумных пределах. Топить «летнюю» топку в частном доме можно в любое время года. Дымовые каналы обеих топок выводят в общий дымоход и перекрывают задвижками.
• Разместить теплообменник в отдельных дымовых каналах. Летом движение дымовых газов по ним перекрывают задвижками. Такая конструкция имеет более низкий КПД водяного контура, но она более долговечна, безопасна и универсальна.

Требования к отопительным системам

Системы водяного отопления, подключенные к котлам, могут иметь естественную (гравитационную) циркуляцию или принудительную — с циркуляционным насосом.

Гравитационные системы обычно подключают к теплообменникам, встроенным в дымовые каналы. Они медленнее нагреваются и в них ниже риск перегрева и закипания воды. Эффективность таких систем ниже, они подходят для небольшого, чаще одноэтажного дома. Движение воды в трубах происходит по законам физики: теплая вода поднимается вверх — в радиаторы, а холодная стекает вниз и возвращается в котел. Их легко рассчитать и сделать своими руками.

Для монтажа принудительной системы потребуется купить и установить циркуляционный насос, подобрав подходящую по мощности и цене модель. Он с заданной скоростью прогоняет весь объем теплоносителя по системе, в результате чего жидкость быстро нагревается в котле и поступает в радиаторы. Такие системы обычно подключают к котлам и теплообменникам, расположенным непосредственно рядом с топкой. Они способны быстро прогреть большую площадь, поднять воду на высоту второго этажа, обладают высоким КПД.

Эту проблему в котлах длительного горения промышленного производства решают автоматическим отключением котла при исчезновении электроэнергии и остановке насоса. Быстро отключить кирпичную печь, обладающую запасом тепловой энергии невозможно. Нужно или восстановить работу насоса, включив аварийный источник электропитания, или погасить печь и принять меры к снижению давления в системе.

Технология кладки

Прежде чем приступать к кладке печи своими руками, необходимо выбрать схему и нарисовать своими руками план-порядовку, лучше при этом воспользоваться готовыми проверенными схемами. Примером такой печи можно назвать печь Кузнецова с отопительным регистром, вмонтированным в дымовой канал с одной из сторон печи.

Печь Кузнецов, видео

Для кладки своими руками подобной печи в частном доме понадобятся материалы:

• бетон для фундамента;
• кирпич красный полнотелый;
• кирпич шамотный огнеупорный;
• кладочный раствор или его компоненты: глина, чистый сухой песок, чистая вода;
• металлические трубы для выполнения теплообменника.

Также нужно купить готовые элементы: колосниковые решетка, дверцы, заслонки, шиберы, кровельные проходки. Цена на эти элементы обычно довольно высокая, поэтому нужно заранее просчитать, что именно необходимо.

Необходимый инструмент:

• мастерки и кельма;
• резиновый молоток;
• болгарка с кругом для кирпича;
• уровни, отвесы, бечевка;
• рулетка.

Последовательность выполнения операций своими руками

1. Размечают положение будущей печи и заливают армированный прутком фундамент на 5 см ниже уровня чистового пола. Он не должен соприкасаться с фундаментом частного дома.
2. После полного высыхания фундамента выкладывают по схеме-порядовке и чертежу два ряда кладки из красного полнотелого кирпича на обычный цементный кладочный раствор, их назначение — выровнять возможные неровности фундамента и заложить основание печи.
3. Следующие ряды кладут на глиняный кладочный раствор по выбранной схеме, соблюдая перевязку, указанную на ней. Раствор делают из заранее вымоченной красной глины, карьерного песка и чистой холодной воды. Оптимальное соотношение глины и песка определяется опытным путем.

1. Толщина швов между рядами кирпича — не более 5 мм. Чем меньше швы, тем однороднее структура печи и лучше теплоотдача. Расшивку проводят сразу по мере кладки.
2. Дверцы устанавливают так: на предыдущий ряд кирпича кладут в месте установки дверки асбестовое полотно в виде полоски, на него ставят дверку. В отверстия в углах рамы заранее вставляют отожженную проволоку длиной не менее 40 см каждая. Эту проволоку закрепляют между рядами кладки. Если этого не сделать, рано или поздно раствор выкрошится, и дверка выпадет. Кладут несколько рядов, все время проверяя положение дверки по уровню. Поверх дверки также укладывают асбестовую полосу и сверху выкладывают кирпич.
3. Топку футеруют шамотным кирпичом. Красный керамический для этих целей не годится — он со временем растрескается, и может произойти обрушение свода. На схемах шамотный кирпич обычно обозначен желтым цветом.
4. Под варочную панель в кирпиче делают пазы на толщину плиты. Это делается для уменьшения теплопотерь и предотвращения задымления. Плиту кладут на раствор.
5. Самодельный теплообменник в дымовой канал устанавливают в процессе кладки на этапе укладки ряда, через который выходит нижний штуцер. В топочную камеру его монтируют при укладке нижнего ряда топки. Между теплообменником и кирпичом должен быть зазор не менее 5-7 мм.
6. В дымовом канале с теплообменником обязательно нужно предусмотреть прочистные дверки, так как на регистре будет оседать сажа, что ухудшит его нагрев. Количество дверок должно обеспечивать доступ для чистки к любой части теплообменника.
7. Верхнюю часть дымового канала оснащают заслонкой или шибером. Сам дымоход может быть либо кирпичным, либо можно купить и поставить сендвич-дымоход. При этом нужно соблюдать правила прохода трубы через кровлю, а на кирпичных трубах делать распушку.

1. После высыхания печи ее аккуратно протапливают, не перегревая, несколько раз. Проверяют тягу, устойчивость горения дров, отсутствие утечек дыма. После этого можно монтировать внешний отопительный контур и заливать воду в систему. Печь готова к эксплуатации.

Дополнительный электрический подогрев системы

Печи с отопительным контуром часто ставят на даче или в загородном частном доме, и для постоянного отопления не используют. В этом случае в морозы система может промерзнуть, что приведет к разрывам и утечке воды при первой же топке.

В этом случае можно вместо воды залить в систему антифриз или дополнительно купить и поставить в параллель электрический котел малой мощности, автоматически включающийся для поддержания воды в системе в диапазоне значений 5-10 градусов. Электрический котел не позволит системе замерзнуть, а их цена не слишком высока, а при определенном навыке можно сделать и самодельные электрические котлы.

Кладка своими руками печи с отопительным контуром может показаться слишком сложным заданием, а цена на услуги специалистов-печников высока. В этом случае лучше рассмотреть возможность установки промышленного котла длительного горения на дровах или другом топливе. Но собственноручно сложенная печь — это не только отопительный элемент, это еще и сердце дома, дарящее уют и семейный покой, и при выполнении всех рекомендаций она прослужит долго и эффективно.

gidpopechkam.ru

Смотрите также

• 
  Двухконтурные котлы отопления
• 
  Огв газовый котел
• 
  1 контурный котел
• 
  Самодельные котлы отопления
• 
  Котлы отопления самодельные
• 
  Режимные карты котлов
• 
  Газовый котел тухнет
• 
  Котел протерм скат
• 
  Пеллеты для котла
• 
  Схема газового котла
• 
  Монтаж котла твердотопливного