Содержание
Кирпичная печь для дома с котлом водяного отопления
Кирпичная печь с котлом водяного отопления – вариант, который позволит обогревать даже большое здание. Кирпич используется для строительства печей сотни лет, сочетание традиционных и новых технологий позволяет получить мощные и очень долговечные обогреватели.
Если знать, как оборудовать печь в доме, можно не бояться даже самых суровых холодов, и при этом значительно экономить топливо. Как работает такой обогреватель, и как его можно построить своими руками?
Что собой представляет водяное кирпичное отопление
Издавна в России и во многих странах Европы использовались кирпичные печи, которые обогревали помещение за счёт дымовых газов, проходящих по внутренним каналам после сгорания топлива.
Такая конструкция является достаточно надёжной, однако она имеет целый ряд недостатков:
Кирпичные печи с водяным отоплением для дома стали практически оптимальным решением: они сохраняют все плюсы традиционных обогревателей, но при этом будут более эффективными за счёт водяного обогрева. Для его создания в конструкцию печи монтируется регистр – так называется теплообменник, сделанных из металлических пластин или труб. Он подключается к трубам и радиаторам отопительной системы и обеспечивает равномерный нагрев всего дома.
Как смонтировать систему своими руками
Кирпичные печи с водяным отоплением своими руками – не самая простая задача: печное мастерство требует внимания к деталям и знания множества технических тонкостей, кроме того, потребуется приобрести качественные материалы для строительства. Регистр-змеевик можно сделать самостоятельно: металлические пластины соединяются при помощи сварочного аппарата, но более надежным и эффективным считается всё-таки трубчатый теплообменник, который можно приобрести в готовом виде.
Есть несколько требований, которые должен учитывать каждый домашний мастер:
- Печь с водяным отоплением из кирпича остаётся пожароопасным устройством, так как речь идёт об открытом горении. Необходимо позаботиться о защите дома, для этого придётся соблюдать целый комплекс мер. Важно строго следить за чистотой и исправностью дымохода, вовремя убирать сажу, чтобы избежать возгорания.
- Потребуется обеспечить нормальную систему вентиляции. При неполном сгорании топлива из-за недостаточного количества кислорода образуется угарный газ, очень опасный для человека. Из-за этого простая незакрытая заслонка способна причинить немало неприятностей.
- Пользоваться такими печами для приготовления пища можно будет только в холодное время года. Летом в помещении будет слишком жарко, даже если разогреть печь не на полную мощность. Из-за этого владельцу дома придётся решать вопрос с оборудованием летней кухни.
- По сути, печь с водяным отоплением для дома кирпичная представляет собой улучшенный вариант твердотопливного котла. Это значит, что она должна контролироваться аналогичным образом: придётся ставить расширительный бачок для снижения уровня давления в системе, контролировать температуру нагрева и т. д.
Для строительства печей используется огнеупорный керамический кирпич, а также раствор из песка, глины и воды. При проектировке чаще всего учитываются размеры дома и самого теплообменника.
Обычно 1 кв. метра печи достаточно на обогрев 35 кв. м. дома, корпус печи строится по размерам змеевика, в редких случаях он встраивается в готовую конструкцию печи. Сам котёл имеет небольшие размеры: достаточно П-образной конструкции размером 70х50х30 см, чтобы она смогла вмещать требуемое для обогрева количество воды.
Строительство кирпичной печи: основные шаги
Как сделать кирпичную печь с водяным отоплением? Для начала нужно подготовить для неё прочное основание: кирпичная кладка имеет большой вес, поэтому она нуждается в бетонном фундаменте. Бетонная «подушка» заливается по размерам печи, необходимо оставить между ней и полом небольшое пустое пространство.
Раствор для кладки можно купить в готовом виде: в продаже сегодня можно найти очень широкий выбор различных строительных смесей. Но мастера-печники обычно предпочитают самостоятельно работать с глиной, по опыту определяя нужную консистенцию раствора. Приготовив раствор, нужно скатать небольшую часть в шарик и бросить на пол: правильно замешенный раствор не будет трескаться и рассыпаться при ударе.
Кирпичи перед началом кладки рекомендуется оставить в воде на несколько часов: тогда они не будут вытягивать воду из раствора, снижая прочность шва. Схема расположения кирпичей называется порядовкой – найти её для любой печи будет несложно. На ней указывается, как будет расположен каждый кирпич в системе, и мастер должен только следить, чтобы стены были ровными, и не допускать сужения дымовых каналов.
Основание закрывается слоем гидроизоляции, и на нём возводится кладка. Согласно порядовке выкладывается топливная камера, и в неё устанавливается теплообменник.
При строительстве не рекомендуется экономить на материалах, кладка должна иметь достаточную толщину. Слишком тонкие стенки быстро начнут пропускать дым, и такая печь будет работать намного хуже.
Важно постоянно проверять правильность укладки стенок, каждый ряд проверяется строительным уровнем. Для внутреннего пространства топливной камеры используют кирпичи со скруглёнными углами, чтобы облегчить дымоотведение.
Монтаж отопления в доме
Необходимо приобрести необходимое количество радиаторов, количество секций и их общая площадь зависят от размеров помещений. Радиаторы устанавливаются в комнатах и соединяют трубами, возможно верхнее или нижнее подключение. После этого вся система отопления соединяется, и в неё заливается теплоноситель. В верхней точке системы должен быть установлен расширительный бачок.
Необходимо также решить вопрос с циркуляцией теплоносителя в системе. Возможно два варианта:
- Естественная циркуляция, когда вода будет двигаться по трубопроводу благодаря разнице в плотности и давлению. В этом случае система подойдёт только для одноэтажного дома небольшой площади, кроме того, эффективность обогревателей будет не слишком высокой.
- Принудительная циркуляция воды, которая обеспечивается установкой циркуляционного насоса. Это устройство ускорит движение теплоносителя и позволит обеспечивать более эффективный обогрев.
Известно, что хорошо высушенные дрова горят намного лучше, поэтому есть смысл приобретать топливо сразу на несколько отопительных сезонов. За год-два древесина полностью высохнет, и такого топлива будет требоваться намного меньше. Кроме того, на участке нужно обеспечить все условия для правильного хранения: потребуется дровяной навес, который будет закрывать топливо от дождя и сырого ветра.
Дровяная печь, снабжённая системой для водяного обогрева, станет одним из самых выгодных решений для домов, которые невозможно подключить к централизованной газовой сети. Многим она нравится и по другим причинам: на строительство печи и использование дров для обогрева не нужно получать никакие разрешения и решать другие бюрократические вопросы.
Создание кирпичной печи с водяным контуром для отопления дома своими руками
Печные отопительные контуры используют давно. Конструкция обогревает дом, состоящий из нескольких помещений. Но дальней комнате достается меньше тепла. Чтобы реализовать равномерное распределение тепловой энергии, дополнительно используют водяной контур с регистрами отопления. Организовать обогрев можно своими силами, главное, следовать инструкции.
Механизм работы
В обогревательном агрегате нагревательные элементы — теплообменник, скрытый в топочную или дымоход, непосредственно печная конструкция. Жидкость, пересекая регистр, поддается нагреванию. Вода по трубам достигает батарей. Отдает тепловую энергию. Циркуляция обеспечивается разницей температуры на входе, выходе.
Для равномерного распределения воды в отопительном контуре дополнительно устанавливают циркуляционный насос.
Водяной контур опрессовывается. Обеспечивается удаление пузырьков воздуха. После нагрева объем жидкости увеличивается. Во избежание взрыва обустраивают расширительный бак. Схемы обогрева закрытого типа могут иметь бачок в любом месте. Открытый тип отопления нуждается в высоком расположении бака.
Чтобы стравить давление, в системе используется автоматический воздухоотводчик. Через предохранительный клапан выпускаются излишки газа из теплового носителя. Для объединения агрегата, в комплекс безопасности включается манометр.
Печь с контуром циркуляции воды помогает экономить энергоресурсы.
Использование водяного контура с печью должно рассматриваться при проектировании здания.
Положительные, отрицательные стороны
Преимущества печного обогрева:
- отопление реализуется старинным российским сырьем — дровами. Не требуется поставка газа, подведение электричества;
- универсальность. Агрегат обогреет дом, подогреет воду;
- можно применять устройство в виде камина.
Положительные стороны водяного контура:
- равномерное распределение тепловой энергии;
- объем тепловой отдачи воды больше конвекционного обогрева воздухом;
- тепловой носитель можно доставить на любое расстояние, даже в удаленные помещения;
- вода не причиняет урон организму;
- вода не воспламеняется, безопасна.
- инертность отопительного контура;
- сложно регулировать температуру в комнате;
- нужно постоянно закладывать топливо;
- если нет воды, печь не работает;
- высокая вероятность замерзания жидкости в контуре, если отопление отключено;
- насыщенность теплоносителя кислородом вызывает повышение коррозийности. Образуется накипь внутри трубопровода.
Этапы работ
Чтобы самостоятельно сделать отопительную печную конструкцию из кирпича с водяным контуром, необходимо:
- Сделать проект системы. Определить место расположения печи, трубопроводов, регистров отопления. Рассчитать мощность теплового обменника.
- Приобрести, изготовить батареи.
- Делать кирпичную печь с одновременным обустройством теплового обменника.
- Монтировать водяной узел, включая трубопроводы, батареи, комплекс безопасности.
- Проверить надежность работы системы отопления.
Про теплообменник
Самостоятельное обустройство кирпичной печи с водяным котлом отопления вынуждает учитывать много факторов. Грамотно рассчитать проект системы.
Обустроить жидкостный регистр в печи можно в:
- полости очага;
- дымоходе;
- теле печи около очага.
Место теплообменника определяет форму, расходный материал:
- медь. Эффективность достигается теплопроводностью. Медь плавится при низкой температуре, жидкость в контуре должна регулярно циркулировать;
- жаропрочная сталь. Толщина 4-6 мм. Достижение долгой эксплуатации выполняется путем постоянного наличия воды в контуре;
- нержавеющая сталь. Сложности возникают на этапе обработки материала.
Если расположить водяной контур в очаге, летом система будет постоянно поддаваться нагреву. Придется вывести регистры для снятия излишка тепловой энергии. Монтаж в дымоходе требует дополнительных заслонок, исключающих нагревание котельного оборудования летом. Тепловой обменник должен быть больше, чем встраиваемый аналог в очаг печи. Котел не должен способствовать снижению пропускных возможностей канала выведения угарного газа наружу.
Расчет мощности, размеров
Для эффективной работы отопительной печной системы нужно правильно рассчитать площадь, мощность батарей. Печь с водяным контуром требует только приблизительных расчетов.
Исследования показали, что для обогрева 10 кв. м площади потребуется 1 кВт мощности радиатора. С 1 кв. м теплообменника получаем 5-10 кВт тепловой энергии. Для определения мощности батареи берется в учет:
- расположение змеевика;
- топливо: уголь, дрова, паллеты. Уголь в процессе сгорания выделяет существенно больше тепловой энергии;
- приблизительные температурные отметки очага, теплообменника;
- средний температурный режим водяного контура;
- коэффициент тепловой отдачи стройматериала змеевика.
После приведенного расчета, площадь змеевика рекомендуется повысить на 10-15 %. При сгорании топливного сырья мощность теплового обменника начинает понижаться.
Кладка отопительно-варочной печки
Перед работой необходимо сделать чертеж печи, подробный план-порядовку. Можно использовать готовые схематические решения. Популярна печка Кузнецова с радиатором, скрытым в дымоходный канал сбоку печи.
Стройматериалы
Для создания кирпичной печи подготавливаются:
- бетон;
- раствор;
- огнеупорный шамотный, красный кирпич;
- задвижки;
- дверца для топки;
- колосниковая решетка;
- зольник.
Для теплового обменника потребуется:
- металлический трубопровод сечением до 5 см, листовая сталь толщиной 3 мм.
Отводящие, подводящие коммуникационные линии выполняются из металлического трубопровода. Линии водяного контура подачи горячей воды по дому делают из полипропиленовых труб, батарей.
Схема, габариты печного агрегата
Технические параметры агрегата обогрева:
- длина/ширина/ высота — 102х116х238см;
- габариты теплообменника — 75х50х35 см;
- мощность батареи — 6 кВт. Закладывать топливо придется дважды в день. Обогреть можно 60 кв. м дома.
Пошаговая инструкция кладки печи
Подробная инструкция по монтажу кирпичной печи:
- Выполняется разметка печи. Заливается фундамент на 50 мм ниже будущего чистового полового покрытия. Для повышения надежности стоит выполнить армирование прутками. Нужно исключить соприкосновение печного фундамента и основания дома.
- Как только фундамент полностью высохнет. Будет готов. Можно приступать к кладке кирпича по схеме-порядовке. Первые два шара выполняются из красного полнотелого материала на цементную смесь. Кладка призвана выровнять получившиеся неровности фундамента. Закладывается основание.
- Соединение слоев выполняется глиняным раствором.
Правильно сделанный раствор не должен отличаться чрезмерной пластичностью, рассыпчатостью. Проверить смесь просто. Слепите небольшой шарик. Положите на ровную поверхность. Он должен слегка изменить форму, пойти мелкими трещинами. Рассыпаться не должен.
- Толщина шовных соединений между отдельными рядами не должна превышать 5 мм. Чем меньше, тем поверхность конструкции будет однороднее. Теплоотдача лучше.
- Расшивка выполняется сразу после укладки кирпича.
- Обустройство дверцы в топочную: перед установкой дверцы на кирпич, укладывается асбестовая плоска. В углах рамы располагается отожженная проволока длиной 0,4 м. Закрепление выполняется между кирпичными рядами. Схема сделает дверцу более надежной, иначе раствор раскрошится. Она выпадет из печи. Нужно проверить расположение дверцы строительным уровнем. Поверх кладется асбестовая полоска.
- Топочная выкладывается шамотным огнеупорным кирпичом. Простой кирпич потрескается, распадется. Схематическое изображение шамотного стройматериала на эскизах выполняется желтым цветом.
- Если нужна установка варочной поверхности, под плиту оставляют пазы. Сводятся к минимуму тепловые потери. Предотвращается задымление. Укладка плитки выполняется на раствор.
- Собственноручно созданный тепловой обменник укладывается в дымоход на этапе кладки кирпичного слоя, который снабжается нижним штуцером. В топочную монтируется, когда выполняется укладка последнего шара топки. Расстояние между теплообменником и кирпичной кладкой должно быть в пределах 5-6 мм.
- В дымоходе обустраиваются прочистные дверцы. Они удаляют накопившуюся сажу, иначе ухудшится нагрев. Дверей должно быть столько, чтобы обеспечить доступ к каждому участку дымоходного канала.
- Вверху дымохода делается заслонка, шибер. Конструкция дымохода может выполняться из кирпича, что и печь. Можно приобрести готовые сендвич-панели. Нужно соблюдать правила соприкосновения трубопровода и крыши. Кирпичный дымоход делается с распашкой.
Промежуток между металлическими деталями, склонными к нагреву, и сгораемой конструкцией — не менее 0,25 м. При пересечении перекрытий укладывается изоляционный материал (базальтовое волокно).
- После полного высыхания отопительной конструкции, необходимо несколько раз прогреть, не достигая высоких температурных режимов. Контролируется тяга, устойчивость горения деревянного сырья, отсутствие задымления, утечек. Можно приступать к монтажу внешнего водяного контура. После пуска жидкости печь пригодна к работе.
Печное отопление используют много веков. Системы отопления усовершенствовали. Для равномерного прогрева дома используют водяной контур с батареями отопления. Сделать обогрев для частного дома можно своими силами. Главное, следовать инструкции.
Кирпичные печи с водяным отоплением для дома
Традиционная кирпичная печка — надежный и экономный вариант отопления помещений. Но, прогреть коттедж большой площади, тем более с мансардой или вторым этажом, ей не под силу. Существенно увеличить обогреваемую площадь поможет подключение к печи водяного контура. Он равномерно распределяет тепло по всем комнатам. Такая печь работает подобно твердотопливному котлу, но греет еще лучше. Тепло не только направляется к батареям, но и излучается стенками печи, дымового канала.
О чем эта статья
Как работает система
Простейший водяной контур — с естественной циркуляцией потока воды. Его основа — простое физическое явление: расширение жидкостей при их нагреве. Узлом, создающим давление, является расширительный бак ( емкость для сбора воды), устанавливаемый в чердачном помещении, мансарде.
Водяной контур — это замкнутая система. Котел нагревает находящуюся в ней воду и она, расширяясь, направляется по трубе в накопительную емкость . Движение осуществляется под давлением, создаваемым постоянно поступающей в котел остывшей водой, прошедшей через всю систему. Кипяток из расширительного бака самотеком направляется вниз по трубам, ведущим к батареям. Отдав тепло, возвращается в бак и снова нагревается.
Значительно увеличить давление в системе, ускорить циркуляцию теплоносителя поможет установка насоса. При средних температурах воздуха на улице, его можно отключить и контур будет функционировать на естественном движении воды. Это позволит сэкономить на счетах за электроэнергию. Вода в насос поступает при закрытом обратном клапане. Отключая его (оставляя открытым), весь объем теплоносителя направляют в обход насоса.
Такую печь можно загружать не только дровами или каменным углем. При использовании альтернативных видов топлива существует возможность усложнить строение системы, дополнив ее :
- баком для хранения гранул;
- механизмом, подающим паллеты в топку (пневматическим или шнековым).
Облегчить эксплуатацию печи можно путем установки автоматической системы регулирования ее работы , принудительной вентиляции.
Установка водяного контура в дымоход
Теплообменник водяного контура имеет сложную конструкцию. Один из вариантов его размещения — встраивание в дымоход. Печь можно изначально строить со змеевиком, или вмонтировать его в уже готовую конструкцию.
Особенности
Этот способ позволяет использовать тепло, которое быстро и практически бесполезно улетает в трубу. При этом:
- Решение о установке такого вида контура принимается на этапе проектирования печи. Встроить теплообменник в дымоход уже запущенной в эксплуатацию печи фактически невозможно.
- Тепло не отбирается у печи, топка раскаляется по максимуму.
- Степень нагрева теплоносителя регулируется длинной змеевика . Для большого дома — большой змеевик.
- Срок службы встроенного в дымовой канал змеевика значительно дольше, так как отсутствует контакт с огнем .
- Требует печи с довольно объемным и сложным дымоходом, что приводит к увеличению размера печи.
Котел в виде бака в дымоход обычно не ставят, предпочитают теплообменник в виде змеевика. Его изготавливают из толстостенных труб (3–5 мм), без швов или с двойной их проваркой. Входная труба расположена в верхней части конструкции, обратка — чаще всего внизу. Трубы свариваются фасками, а не встык. Минимальный промежуток между коленями — 5 см. Сечение труб — от 4 см, чтобы вода не закипала. Более тонкие трубы можно использовать лишь при условии постоянного использования циркуляционного насоса.
В уже готовую печку можно встроить регистр, лишь полностью разобрав дымоход. Для облегчения последующей сборки необходимо заранее зарисовать схему кладки.
Монтаж с порядовкой
Работу начинают с укладки сплошного основания и второго ряда кирпича, формируя все отделы печи: топку и дымовой канал. Змеевик размещают в дымоходе на самом начальном этапе строительства, устанавливая на кирпичные выступы. Недопустимо соприкосновение регистра со стенкой канала, минимальная щель — 2 см. Далее:
- в третьем ряду монтируют дверку поддувала;
- четвертом — проверяют ровность стен с помощью отвеса;
- пятом — кладут зольник, ставят колосники и начинают выполнять футеровку топки шамотным кирпичом;
- шестом — закрепляют дверцу поддувала;
- седьмом — дверцу топки;
- с восьмого по шестнадцатый ряд выкладывают в высоту наружные стенки, топку, дымоход;
- в семнадцатом окончательно закрепляют змеевик, строго соблюдая вертикаль;
- в девятнадцатом накрывают змеевик металлической плитой;
- в последующих рядах делают перекрытие печи, оставляя проем с дверкой для чистки теплообменника.
Установка теплообменника в топку
Устанавливаемые в топку котлы отличаются разнообразием конструкций и не требуют большого объема топки. Представленный на фото теплообменник модели паук имеет симметричное двухстороннее строение, может состоять из разного количества ребер . Он достаточно компактен. Через его проемы открытый огонь отлично нагревает стенки печи.
Особенности
- возможность обогрева больших площадей;
- несколько вариантов строения котла (в виде широкого бака или плоской емкости );
- плоские котлы и баки имеют больший объем, чем конструкции из труб, и позволяют использовать часть воды для санитарных нужд;
- затрудненная , но тем не менее реальная возможность встраивания в уже сложенную печь.
Трубчатый теплообменник наиболее популярное решение для встройки в топку. Он может :
- иметь различные простые и сложные формы, габариты;
- устанавливаться по наружной стороне топки или двум — трем сторонам;
- легко выниматься из печи для профилактического осмотра и ремонта.
Выбирайте бесшовные модели. Их отличительный признак — отсутствие продольной линии сварочного шва. Шовные трубы часто трескаются при нагреве.
Монтаж
Теплообменник ставится на нижний ряд кирпичей в топке и обкладывается шамотным камнем. Размер конструкции подбирают с учетом параметров топки. Должно остаться достаточно места для закладки дров. Регистры не должны прикасаться к стенам топочной камеры, но и слишком большое расстояние не пойдет на пользу. В топке оставляют отверстие для входного патрубка и затем выкладывают свод.
Установка змеевика на трубу
Это отличный и достаточно простой способ повысить КПД печки. Дымовые газы накаляют трубу до чрезвычайно высоких температур. Наружный змеевик, как и внутренний, помогает снизить температуру и несколько остудить внешние поверхности дымохода. Внешний водяной теплообменник особенно часто ставится на дымовые трубы из металла. Это отличное вспомогательное устройство для прогрева помещений малой площади.
Такой теплообменник имеет два патрубка. Верхний соединяется с трубой, идущей к накопительной емкости , нижний – с контуром отопления. Сделать такую конструкцию легко, также как и закрепить на трубе.
Используйте медную трубу или готовые модули.
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.
Источник https://1drevo.ru/page/kirpichnaja-pech-dlja-doma-s-vodjanym-otopleniem
Источник https://laminatepol.ru/33728-sozdanie-kirpichnoj-pechi-s-vodyanym-konturom-dlya-otopleniya-doma-svoimi-rukami.html
Источник https://izkirpicha.com/pechi-kamini-mangali/pechi/kirpichnye-pechi-s-vodyanym-otopleniem-dlya-doma.html