Печь из кирпича с котлом водяного отопления своими руками

5 Возведение своими руками

Для начала подготавливается проект, после чего делается согласно чертежам теплообменник, который должен в последующем монтироваться в печку. Собственно и печка возводится по его габаритам.

При проектировании нужно подумать, каким образом устройство будет располагаться в комнате. Место должно быть удобным для пользования и общедоступным.

После того как фундамент установлен, готовится кирпич для кладки. Он должен быть огнеупорным, без каких-либо сколов, повреждений и трещин. Также нужно предусмотреть в проекте месторасположение поддувала и камеры сгорания, дымоотвода, варочной поверхности. Последнюю можно и не монтировать, всё зависит от предпочтений хозяев дома.

Постройка происходит в определённой очерёдности:

1. 1. Для начала подготавливается раствор. Он состоит из воды, глины и песка. Такую смесь можно уже в готовом виде приобрести в специализированных магазинах, но опытные мастера делают её самостоятельно.
2. 2. Фундамент изолируется слоем плёнки или рубероида.
3. 3. Поверх укладывается равномерный слой раствора и кладутся первые ряды кирпича.
4. 4. Обустраивается топка и зольник. Точность кладки нужно проверить с помощью строительного уровня.
5. 5. Дальше фиксируется дверка и делается свод. Также монтируется дымоход. Для стен дымохода нужно использовать полукруглые кирпичи.
6. 6. На завершающем этапе происходит монтаж водяного контура. Подсоединяются трубы и батареи, ёмкость для теплового обмена. После этого заливается жидкость. Можно использовать обычную воду или подготовленные растворы.

Также при желании можно сделать декоративную отделку печи. Экономичное устройство печки можно сделать и самостоятельно. Такое устройство долговечное, имеет высокий коэффициент полезного действия, поэтому дом получит установку, независимую от централизованного отопления.

Как монтировать водяной контур

Монтаж происходит таким же образом, как и монтаж при любой другой системе отопления. Единственный момент, который нужно учитывать — «обратка» при печном отопление расположена выше.

Циркуляция теплоносителя бывает трех видов:

1. Естественная. Для естественной циркуляции монтаж труб нужно осуществлять под максимально допустимым уклоном. Кроме этого, в том месте где труба выходит из печи необходимо устроить «коллектор разгона»: для этого трубу направляют вертикально в высоту 1–1,5 м, а потом вниз к радиаторам по наклонной.

   Естественная циркуляция

2. Принудительная. Этот вид циркуляции увеличивает КПД до 30%. В схему добавляется циркулярный насос, который и создает давление теплоносителя. Однако устраивать систему с одним только видом принудительной циркуляции нежелательно, ведь в случае перебоев с электроэнергией или выходом насоса из строя циркуляция воды не будет осуществляться, что приведет к закипанию теплоносителя в системе.

   Принудительная циркуляция

3. Комбинированная. Для данного вида циркуляции необходимо совместить монтаж труб с уклоном, как описано в первом пункте, с насосом. Насос в данном случае подключается в систему по параллельной магистрали, как указано на схеме 4. При такой комбинации насос будет работать при наличии электроэнергии, при ее отсутствии циркуляция будет осуществляться естественным путем.

Обычное печное отопление: достоинства и недостатки

В нашей стране традиционно дома отапливались кирпичными печами, но постепенно этот вид обогрева вытеснили водяные системы. Все это потому, что наряду с достоинствами имеет простое печное отопление массу недостатков. Сначала о достоинствах:

• Печь большую часть тепла передает тепловым излучением, а оно, как выяснили ученые, лучше воспринимается нашим организмом.
• Русская или какая иная отопительная печь имеет колоритный внешний вид, часто есть возможность наблюдать за открытым пламенем.
• Можно сделать кирпичную печь с дымоборотами для более полного использования вырабатываемого тепла.
• Отопление этого типа энергонезависимое — не зависит от наличия электричества.
• Есть модели печей для отопления второго этажа (за счет отопительного щитка с дымовыми каналами).

Печное отопление

Сегодня печное отопление воспринимается больше как экзотика, так как встречается очень нечасто. Нельзя поспорить, что находится возле теплой печки очень приятно. Создается какая-то особая атмосфера. Но имеется и множество серьезных недостатков:

• Неравномерность прогрева — возле печи жарко, в углах — холодно.
• Большая площадь, занимаемая печью.
• Отапливаются только те комнаты, в которые выходят стенки печи.
• Невозможность регулировать температуру отопления в отдельных помещениях.
• Низкий КПД. Для обычных печей 60% — это уже очень хороший показатель, в то время как современные отопительные котлы выдавать могут 90% и выше (газовые).
• Необходимость частого обслуживания. Растопить, регулировать заслонки, вычищать угли — все это регулярно и постоянно. Не всем это доставляет удовольствие.

Принцип организации дымооборотов — горизонтальных и вертикальных

Как видите, недостатки значительные, но некоторую их часть можно нивелировать, если встроить в печь теплообменник, который подключить к системе водяного отопления. Такую систему еще называют печное водяное отопление или печное отопление с водяным контуром.

Постройка котла своими руками

При работе с металлом важно соблюдать простейшие правила безопасности

Выбор проекта

Для домашнего мастера настоящим вызовом будет самостоятельное изготовление нагревателя типа «Булерьян», однако при наличии терпения и навыков сварки металла эта задача выполнима.

Для создания прибора для нагрева воды понадобится квадратная профильная труба с толщиной стенок 4 мм. Во время работы используется сварочный аппарат, болгарка, зажимы и прочие слесарные приспособления.

Кроме квадратной трубы, понадобится несколько листов железа для второй камеры и дверец, задвижка, труба для расширительного бачка, сантехнические резьбы для вывода и ввода теплоносителя.

Порядок сварки водогрейной печки на дровах

Первым делом свариваются коллекторы: нижний и верхний. Нижний имеет форму «коробки», на нём будет стоять вся конструкция, верхний — произвольной формы, выполняет функцию расширительного бачка.

Теплообменник состоит из г-образных квадратных или изогнутых в виде хомута круглых труб. Их низ соединяется с коллектором, верх — с расширительным бачком. Промежутки между труб завариваются наглухо листовым металлом.

На 2—3 высоты получившегося туннеля устанавливается камера вторичного дожига. Горячие газы поднимаются вдоль раскалённой полки. Её лучше сделать из металла толщиной 5—7 мм, к началу полки подводятся воздуховоды.

Снизу топки устраивается колосниковая решётка.

Завариваются торцы туннеля, на задней стенке монтируется дымоход, с передней стороны навешиваются дверцы и зольник.

Зольник удобно делать в виде вынимаемого совка: так легче чистить печь.

Привариваются ножки, навешиваются ручки и колесики — печку можно будет возить как тачку.

Печь готова, теперь можно подключать дымоход, заполнять систему водой и делать пробный запуск.

Характеристики системы

При традиционном типе обогрева помещения (например, с помощью каменной печи) дисперсия тепла происходит неоднородно – около печи воздух нагревается сильно, а дальше идет градация температуры вплоть до холода в дальних углах помещения.  

Кирпичные же печи с водяным отоплением используют теплообменник, устроенный в топливном отсеке, чтобы рационально разделять тепловую энергию между всеми зонами жилища, что способствует увеличению КПД.
нескольких помещенийК тому же, печь с теплообменником не только играет роль обогрева дома, но иприменяется как варочная аппаратура, поскольку приспособление для обмена тепла может монтироваться внутри плиты на кухне дачи.

Применение водяного контура превращает печку в котел, работающий на твердом топливе. Отличается от обычных котлов такая конструкция лишь тем, что кроме воды нагревается еще и сама печь, также участвующая в системе обогрева помещения. Печь с водяным отоплением обеспечит передачу энергии от теплообменника к батареям отопления во время топки, а когда огонь в печи уже не горит, отопительные кирпичи будут отдавать свое тепло воздуху в доме.

Отопительные печи подобного рода все чаще используются в деревнях и селах, где нет центрального газоснабжения, и отопление печью является единственным выходом.

Печное отопление с водяным контуром не требует дорогих отопительных котлов и закупки недешевого горючего.

Основной минус такой печи – это уменьшение объема топки за счет монтажа обменника тепла. Для компенсации этого факта применяется уменьшение размеров теплообменника и, соответственно, увеличение объема печного пространства, а также установка печи длительного горения. Другой недостаток – ослабленный нагрев корпуса печи из-за траты энергии горения на кипячение воды. Таким образом, наиболее сильно прогревается верх – там, где материал корпуса вбирает в себя тепло от горячего дыма. И третий минус – замерзание теплоносителя в трубах при расположении системы в редко используемых домах, таких как дачи.

Воплощается в жизнь отопительная схема из печи и водяного контура тремя путями:

• покупкой готовой печи такого типа, произведенной на заводе и готовой к применению, и ее подключением к имеющейся в доме системе водяного обогрева;
• наймом профессионального печника, который соберет печь с водяным контуром из кирпича или разработает для вас чертежи и порядовки;
• конструированием печи своими руками.

Последние два метода предполагают приобретение или изготовление своими руками печного котла и теплообменника, без которых водяной контур не сможет функционировать.

Основные эксплуатационные характеристики печей

Обустроенная печь с котлом водяного отопления своими руками предназначена для выполнения двух важных функций: обогрева помещений и нагрева воды. К тому же она может быть оборудована варочной поверхностью и духовкой, что позволит использовать ее для приготовления еды.

Одним из наиболее важных параметров для оценки производительности котла является его производительность, которая определяется как соотношение между полезной теплотой и энергией, обеспечиваемой топливом. Это обычно отражается в черном цвете паров, выходящих из дымовой трубы, или это также может означать несоответствие в воздушно-топливной смеси из-за недостаточного распыления топлива.

Экономия топлива, полученная с хорошей регулировкой сгорания, может достигать 5-7% от общего потребления оборудования. Другим способом повышения эффективности является использование оборудования, отвечающего за предварительный нагрев питательной воды или воздуха для горения, которые называются предварительными нагревательными устройствами и экономайзерами.

Отопительное оборудование обладает рядом преимуществ:

• Традиционная печь за 1 час работы выделяет до 7 тысяч Ккал тепловой энергии, которой достаточно для обогрева дачного домика. Котел отопления имеет более высокий КПД, что позволяет обогреть большой жилой дом и баню. При этом низкий расход топлива приводит к существенной экономии.
• Комбинированная система отопления, состоящая из печи и котла, обеспечивает максимальную производительность при минимальных расходах.
• Основным топливом является древесный уголь, дрова или пеллеты. Подобные материалы доступны в цене, удобны в транспортировке и хранении.
• Печи, оснащенные водяным контуром, не требуют беспрерывной топки. Достаточно одной закладки топливного материала в сутки, чтобы обеспечить быстрый прогрев помещений и горячее водоснабжение.
• КПД комбинированных устройств по сравнению с традиционными печами достигает 85 %.
• Организовать автономную систему отопления, комбинированную, с водяным контуром, под силу любому домовладельцу, подготовив необходимые инструменты и материалы.

Изготовление своими руками

Тепловые печи: Термические печи имеют аналогичный принцип работы с котлами, поскольку они основаны на тепло, выделяемом при сжигании топлива. Основное отличие от котлов заключается в том, что вместо нагрева промежуточной текучей среды ее температура поднимается внутри печи.

Из-за сходства в принципе работы с котлами меры экономии, выставленные в предыдущем разделе, такие как хорошая изоляция оборудования, рекуперация тепла газов и т.д. они также могут применяться к этим системам. Электрические печи: Электрические печи, как правило, более чистые, удобные в управлении, с более простым обслуживанием, представлены для большого количества применений и имеют лучшую эффективность, чем другие типы обычных топливных печей. Однако следует иметь в виду, что стоимость электрического кВтч намного выше, чем тепловая.

Про теплообменник

При сооружении печи из кирпича с котлом водяного отопления своими руками следует учитывать множество факторов и рассчитывать проект в комплексе. Любой вид материалов и конструкций имеют свои достоинства и недостатки.

Смонтировать регистр с водой в печь можно несколькими способами:

• Внутри очага;
• В дымоходе;
• В теле печи, рядом с очагом.

В зависимости от места расположения, выбирают материал для теплообменника и его форму:

• Медные – эффективные, благодаря высокой теплопроводности металла, но из-за низкой температуры плавления меди, необходимо постоянная циркуляция воды в системе;
• Стальные – для котлов применяются жаропрочную сталь с толщиной стенки 4-5 мм. Для долгой службы стальных конструкций воду из них сливать не рекомендуется.
• Нержавеющая сталь – дорогой, но наиболее подходящий материал для котла. К недостаткам можно отнести только трудоемкость изготовления.

При выборе вида материала и места установки теплообменника стоит помнить, что расположив водяной контур в очаге, в летнее время вся система будет нагреваться, чтобы этого избежать придется выводить отдельные батареи для снятия лишнего тепла.

При установке теплообменника в дымоходе, в конструкцию печи вносят дополнительные заслонки, которые не нагревают котел во время летней эксплуатации печи. При этом следует учитывать, что теплообменник должен быть большего объема, чем при встраивании его в очаг. Кроме этого, котел не должен снижать пропускную способность дымовых каналов.

Расчет мощности и размеров

Для нормального обогрева помещения необходимо правильно рассчитать площадь регистра и его мощность. Для кирпичной печи достаточно приблизительного расчета, точный сделать невозможно, из-за множества факторов и переменных.

Из практики известно, что для отопления 10 м2 помещения требуется 1-1,5 кВт энергии. С одного квадратного метра теплообменника можно получить 5-10 кВт. Чтобы определить мощность регистра более точно, необходимо учесть:

• Месторасположения змеевика в печи;
• Вид топлива – дрова, уголь. При сжигании, дрова дают меньше тепловой энергии.
• Примерную температуру в очаге и месте расположения теплообменника;
• Среднюю температуру воды во всем контуре;
• Коэффициент теплоотдачи материала, из которого сделан змеевик.

По мере сгорания топлива, мощность теплообменника будет снижаться, поэтому рассчитанную площадь змеевика лучше увеличить на 10-15%.

Важные моменты строительства печи

Для того, чтобы водяной контур функционировал с максимальной отдачей, правильно сконструирована должна быть не только отопительная водная система, но и сама печь. Только лишь соблюдение порядовки недостаточно

Важно полное соответствие технологии печного строительства

Фундамент

Его вид и толщина зависят от размеров печки. Массивную классическую русскую печь рекомендуют устанавливать на добротный ленточный фундамент. Менее габаритным современным отопительным конструкциям достаточно бетонной подушки в полтора десятка сантиметров толщиной, иногда — на каркасе из арматуры.

Кирпич

Для наружных стен берут керамический огнеупорный кирпич. Для основания — его же, возможно бывшим в употреблении. Специалисты рекомендуют обязательно выполнять футеровку внутренней поверхности топки шамотным камнем. Для более презентабельного вида фасада, его можно сразу класть из облицовочного кирпича или выполнить такую отделку позднее.

Раствор

Раствор для кладки готовят традиционно: смешивают песок с глиной, разбавляют водой и добавляют немного цемента для прочности. Можно приобрести готовый состав для кладки на основе цемента со специальными добавками.

Кладка

Основное условие прочного строения — наличие качественной перевязки швов. Они не должны совпадать ни при каких условиях. Идеально, когда швы нижнего кирпичного ряда попадают под середины кирпичей, лежащих в следующем ряду. Для этого, начиная ряды, чередуют целые кирпичи и их половинки.

Печи с водным отопительным корпусом имеют довольно простую и понятную конструкцию. Они популярны, благодаря своей дешевизне и неприхотливости в эксплуатации. И если вам не по нраву использование природного газа для обогрева домостроения или нет доступа к газовой сети, такой вариант отопления следует рассмотреть первым. Сложенная хорошим мастером, такая печь никогда не разочаровывает своих владельцев.

Выкладываем печь из кирпича

Если вы обладаете кое-каким практическим опытом в строительстве кирпичных печей, попробуйте сложить капитальную банную печку своими руками. Предлагаем вариант печи-каменки габаритами 102 х 129 см, оборудованной баком на 170 литров и рассчитанной на обогрев бани площадью 12 м².

Чтобы возвести печку, показанную на чертеже, заготовьте комплект материалов:

• полнотелый глиняный кирпич (красный) – 580 шт.;
• шамотный камень марки ША-8 – 80 шт.;
• колосники чугунные размером 30 х 25 см – 2 решетки;
• дверца основная для загрузки дров – 210 х 250 мм;
• дверка зольной камеры – 14 х 25 см;
• заслонка дымовая – 320 х 450 мм;
• дверца каменки – 51 х 42 см;
• труба стальная диаметром 57 х 4 мм – 6.3 м;
• железная полоса сечением 40 х 5 мм – 2 м;
• то же, размером 80 х 10 мм – 2.5 м;
• базальтовый картон, рубероид.

Также перед строительством нужно сварить бак–котел габаритами 102 х 77 х 25 см из листовой стали марки Ст20 толщиной не менее 3 мм. Технологию устройства железобетонного фундамента, приготовления раствора и печной кладки мы излагать не станем – она подробно описывается в инструкции по возведению камина.

Перейдем к постройке печи согласно представленным порядовкам:

1. Нулевой и первый ряды укладываются в сплошную. Ярусы 2 и 3 формируют зольник, устанавливается поддувальная дверца.
2. Ряд №4, перекрывающий дверку, — это дно топливной камеры, частично выкладываемое огнеупорными камнями с зазором 5 мм от красных кирпичей. Делается подрезка, вставляется колосниковая решетка и загрузочная дверца.
3. При укладке ярусов 5—9 строятся стенки топливника. На 10-м ряду готовятся ячейки под трубы, порезанные на заготовки длиной 1050 мм. Эти детали укладываются в гнезда и уплотняются базальтовым картоном, устанавливается емкость для воды.
4. С 11-го по 20-й ярус возводятся стенки печи вокруг бака. На 20-м ряду торец котла перекрывается двумя стальными полосами L = 35 см.
5. На 21-м ряду устанавливается дверь каменки, продолжается кладка наружных стенок по схеме вплоть до 26-го яруса. Сверху дверцы кладем 2 полоски длиной 650 мм.
6. На 27-м ряду начинает формироваться перекрытие печки. Делаются вырезы под укладку больших полос длиной 120 см. Кирпичи 28-го яруса перекрывают полость каменки, остается дымоходный проем.
7. Задвижка газохода ставится на 28-м ряду, ярусы 29—32 окончательно формируют печной свод и переход к дымовой трубе.

Шесть перемычек в виде труб Ø57 мм служат опорами для будущего массива камней и одновременно являются конвективными нагревателями воздуха в сауне. Спустя 2—3 дня, когда раствор хорошенько просохнет, нужно устранить дефекты, загрузить каменку и начинать пробную растопку. Подробное описание кладки по рядам смотрите в очередном видеосюжете:

Watch this video on YouTube

Фундамент для сооружения

Перед тем как построить печку, нужно заложить фундамент для будущего строения. Работа выполняется поэтапно:

• Сначала нужно вырыть котлован. Глубина 45-50 см.
• На дно сыпется песок и тщательно утрамбовывается. Толщина слоя 8-10 см. Сверху кладется слой щебенки.
• Далее следует установить арматурную решетку и залить цементным раствором. В составе смеси щебень, песок и цемент в пропорции 1:2:1. Котлован заполняется на одну треть.
• Затем производится заливка второго слоя. Раствор представлен песком и цементом (3:1). Заполнять следует таким образом, чтобы до верха котлована оставалось 5 см. Сюда же укладывается вторая сетка с размером ячеек 7х8 см.
• Залить третий последний слой цементного раствора и выровнять правилом. Конструкция накрывается пленкой из полиэтилена.

Стынуть бетон будет в течение 30 дней. Чтобы он был прочнее, специалисты рекомендуют его каждый день смачивать. В конце фундамент выстилают полосами рубероида.

Советы по выбору печи

Рекомендация номер один: для нагрева теплоносителя в сети водяного отопления используйте твердотопливный котел. Если необходимо, купите модель длительного горения с объемом загрузочной камеры более 100 литров. Современные ТТ-котлы направляют 75—80% энергии сжигания на разогрев воды и почти не поднимают температуру окружающего воздуха.

Если в силу разных причин вы хотите ставить печь с теплообменником, прислушайтесь к следующим советам:

1. Чугунная или стальная буржуйка хорошо подойдет для небольшой дачи площадью 40—80 м². Отопителя хватит на конвекционный обогрев центральной комнаты, в соседних помещениях расположите батареи.
2. Каминная топка либо железная печка, оснащенная панорамным стеклом, станет удачным украшением гостиной. Одно условие: применяйте изделие в качестве дополнительного источника тепла, а основную нагрузку возложите на газовый либо дровяной теплогенератор. Тогда удастся сохранить чистоту и порядок возле буржуйки.
3. На этапе строительства дома однозначно закладывайте печь из кирпича. Это лучший вариант по сравнению с железными отопителями.
4. Теоретически мощности каминной топки хватит на отопление квадратуры 100—120 м². Практика показывает: без помощи второго теплогенератора ее придется загружать дровами с интервалом 3—4 часа. Поэтому рассчитывайте на меньшую площадь обогрева.

Как подобрать конструкцию и рассчитать площадь теплообменника в кирпичном варианте печи:

1. Если регистр находится внутри топливника, 1 м² его площади способен передать воде до 10 кВт теплоты. Пример: нужно обогреть помещения 80 квадратов – потребуется около 8 кВт энергии и поверхность теплообмена 0.8 м².
2. Змеевик в дымоходном канале не столь эффективен. Рассчитывайте на теплоотдачу 400—500 Вт с 1 м² регистра.
3. Для удобства чистки котел лучше сделать плоским – в виде бака с подводящими патрубками. Ребристые конструкции из круглых трубопроводов очищать тяжелее. Для монтажа внутри газохода сварите регистр из профильных труб.
4. Материал теплообменника – низкоуглеродистая сталь марки Ст10…Ст20 толщиной 4—5 мм. Допускается применять жаростойкую и нержавеющую сталь 2—4 мм, но ее нужно варить в среде инертного газа — аргона.
5. Использовать готовые чугунные батареи категорически не рекомендуется. Причины: металл дает трещины от температурного шока, а уплотнение между секциями со временем выгорит, появится течь.

Домашние умельцы постоянно выдвигают различные идеи по усовершенствованию отопителей. Заслуживает внимания вариант со стальными плоскими батареями, применяемыми в качестве печных водонагревателей. Обзор мастера смотрите на видео:

Watch this video on YouTube