Кирпичная печь с водяным контуром для отопления дома: особенности и разновидности
Содержание статьи:
Для отопления дома с большой площадью, состоящего из нескольких комнат, стоит выбирать максимально экономичный вариант, например, печь с котлом. Современная кирпичная печь с водяным контуром дает возможность обогревать все помещения из одной точки. Тепловой носитель в ней способен равномерно распределять тепло и поддерживать нужную температуру на всей площади. Перед покупкой такого агрегата необходимо подробно изучить принцип его работы, все плюсы и минусы, а также способ подключения и тип системы.
Способ работы и конструкция
Печь с водяным контуром, встроенным на этапе кладки
Кирпичная печь с водяным контуром для отопления дома работает по стандартному принципу. Для ее установки необходимо создавать систему для водяного отопления, с помощью которой тепло поступает от печных стенок и отопительных радиаторов, подключенных к основному контуру. Контурные трубы подсоединяют к котлу либо регистру, встроенному в печь. Тепловой носитель нагревается путем прохождения сквозь горячий регистр, потом он переходит к трубам и радиаторам.
Пройдя сквозь контур, температура теплоносителя понижается и он снова поступает в теплообменник, где заново прогревается. Для идеальной циркуляции топлива в контур встраивают специальный насос. Важным элементом системы является бачок расширительного типа. Если речь идет о закрытой системе с герметичным контуром, такой элемент можно поставить в любом месте. В рамках открытой системы резервуар ставят в наиболее высокой контурной точке, это может быть чердак либо другое помещение.
Расширительный бачок – емкость для излишков нагретого теплоносителя. Он имеет разнообразную конструкцию, размер и объем, подбирать его необходимо с учетом типа отопительной системы и количества носителя тепла.
Плюсы и минусы отопления с водяным контуром
Зимой печь нужно топить непрерывно, закладывая дрова в ручном режиме
У кирпичных печей с водяным контуром, используемых для отопления частного дома, есть свои преимущества и недостатки. Их нужно учесть при выборе подобного прибора для бани или жилого помещения. Выбирать подходящую модель нужно с учетом конкретных параметров дома. Лучшим вариантом станет печь длительного горения, способная работать по 12-14 часов после одной закладки топлива.
В перечень преимуществ печи с водяным контуром входит:
- экономичный расход топлива по сравнению с системами, работающими на других энергоносителях;
- возможность установки печи в комплекте с остальными системами отопления;
- способность печки удачно вписаться в любой дизайнерский проект по оформлению интерьера.
Из минусов таких агрегатов отмечают необходимость отапливать печь зимой в режиме беспрерывной топки. В противном случае помещения не будут прогреваться до оптимальной температуры.
Печь с водяным контуром не является автоматизированной системой, поэтому топливо для обогрева в некоторых моделях агрегатов нужно загружать в ручном режиме.
Типы систем
Печь с принудительной циркуляцией эффективнее и быстрее прогревает помещение
Печь из кирпича с котлом водяного отопления, сделанная своими руками или покупная, может работать на системе с принудительной или естественной циркуляцией. У каждого из двух типов есть свои особенности и различия, которые нужно учитывать.
Принудительная циркуляция
Система такого типа дополняется циркуляционным насосом, который отвечает за перемещение носителя тепла по печным трубам. Благодаря подключению системы к электричеству уровень напора в радиаторе можно контролировать при помощи вентилей. Это также дает возможность снижать количество топлива для нагревания теплоносителя. Принудительная циркуляция достаточно экономична, но ее главный недостаток – зависимость от электропитания. В случае отключения электричества она не будет работать.
Естественная циркуляция
При естественной циркуляции нельзя регулировать температуру, вдобавок система сложна в монтаже
Система с естественной циркуляцией работает на основе применения законов физики. В процессе функционирования теплоноситель перемещается по трубам из-за различий плотности холодной и горячей воды. Главное преимущество системы – энергонезависимость, поэтому ее часто создают в домах, где возникают перебои с электроэнергией. Из ее недостатков отмечают необходимость использовать тяжелые трубы из металла, например, чугунные, которые сложно монтировать. Также в системе нет возможности регулировать уровень прогрева каждого помещения.
Печь либо камин с водяным контуром может быть сделана из чугуна, стали либо кирпичной кладки. Подходящий вариант выбирает владелец дома. Во время выбора принимают во внимание общую площадь помещений, которые нужно отапливать, мощность прибора, объем места, выделенного под печь, расположение каждого элемента контура, функции агрегата и его дизайн. Помимо этих параметров нужно помнить о необходимости устанавливать под печкой специальный фундамент.
Подключение печи к системе водяного отопления
Водяной контур обкладывают шамотным кирпичом, чтобы не прогорал раньше времени
Для полноценного подключения прибора к общей системе понадобится приобрести змеевик в печку для водяного отопления. Его устанавливают внутрь топливника. При его выборе учитывают толщину стенок печи, если речь идет о приборе, работающем на дровах, стенки могут быть тоньше.
Агрегаты, которые топят угольными брикетами, могут иметь более плотные стенки. Это условие нельзя игнорировать, в противном случае котлы будут быстро прогорать, и их придется менять раньше истечения положенного срока эксплуатации.
Расчет мощности и размеров теплообменников
Мощность теплового обменника зависит от материалов, из которых он изготовлен. Если деталь чугунная, лучшим выбором станут модели серий МС-110-300 и МС-90-300. Благодаря небольшим размерам они легко помещаются в топку, площадь их нагрева для каждого ребра составит 0,14-0,16 м2. Если учесть эти цифры, можно рассчитать, сколько секций нужно, чтобы обогреть каждый контур. Для каждых 10 квадратных метров помещения понадобится 1 кВт, равный примерно 0,1 м2 площади от общего нагрева теплового обменника.
Как сделать печь своими руками
Схема узлов кирпичной печки со сварным водяным контуром
Иногда возникает необходимость оборудовать кирпичную печь своими руками и встроить ее в нишу или установить на квадратный или прямоугольный фундамент. В первую очередь делают разметку для печи и заливают фундамент. После его высыхания выкладывают два ряда кладки из кирпича по схеме порядовки с целью выровнять неровный фундамент и сделать основание для агрегата. Далее понадобится выложить ряды на глиняный раствор и закончить выкладку, учитывая в процессе толщину швов между рядами.
Когда корпус будет готов, останется установить дверцы, топку, варочную панель, теплообменник и другие детали. После окончания работ печь обязательно протапливают полностью и проверяют ее работоспособность.
Чертежи для печи можно разработать самостоятельно либо обратиться за помощью к профессионалам. При отсутствии опыта лучше доверить эту работу специалистам, которые подготовят подробную схему с учетом требований к отопительной системе и конкретному помещению. В этом случае готовый агрегат будет полностью соответствовать требованиям безопасности и критериям, предъявляемым к системе отопления.
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
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.
Для обеспечения безопасности в системах с принудительной циркуляцией и теплообменником, расположенным в топке, необходима установка аварийного клапана, сбрасывающего излишек давления в системе! Цена экономии на мерах безопасности может быть очень высока!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
- Размечают положение будущей печи и заливают армированный прутком фундамент на 5 см ниже уровня чистового пола. Он не должен соприкасаться с фундаментом частного дома.
- 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.
- 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.
Проверитьего можно так: скатать из раствора шар размером с теннисный мяч и уронить его с высоты 1 м на ровную поверхность. Он должен слегка деформироваться, покрыться мелкими трещинами, но не рассыпаться.
- 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.
- 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.
- 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.
- Под варочную панель в кирпиче делают пазы на толщину плиты. Это делается для уменьшения теплопотерь и предотвращения задымления. Плиту кладут на раствор.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
Печь Кузнецова с котлом водяного отопления своими руками: установка контура, порядовка
Среди многообразия отопительных устройств для дома особым уважением пользуются экономичные печи, конструкция которых разработана еще в 1962 году И. В. Кузнецовым.
С тех пор изобретение только совершенствовалось и сейчас насчитывается около 150 разнообразных моделей, учитывающих все возможные нужды жизни в частном доме.
Печи Кузнецова отличаются особым строением и принципом работы, использующим естественное движение потоков холодного и нагретого воздуха. Специальный колпак не дает раскаленным газам отходить в дымоход и удерживает их внутри печи.
Более холодный воздух перемещается к нижней топке, где нагревается и поднимается кверху, вытесняет уже остывший. Такой круговорот тепла внутри печи увеличивает их КПД до 80–95%, что значительно превосходит теплоотдачу обычных отопительных приборов.
Google+
Vkontakte
Odnoklassniki
Особенности печей Кузнецова
Кроме высокой эффективности, эти устройства отличаются следующими преимуществами:
- Простая чистка — из-за значительных температур в топочной камере сгорает даже зола, снижая количество необходимых операций по уборке.
- Многофункциональность — кузнецовки часто оснащаются варочной плитой, духовым шкафом, котлом для нагрева воды.
- Конструкция позволяет строить печи различной формы, размеров, это обеспечивает их более удобное расположение в доме, а также расширяет выбор декоративного оформления приборов.
- Равномерный прогрев стен печи положительно сказывается на прочности кладки, поэтому кузнецовки отличаются долговечностью.
Постройка такой печи окажется вполне возможной для опытного мастера — если же опыта не хватает, рекомендуется обратиться для расчета чертежа к специалисту. При самостоятельной работе по готовой схеме требуется внимательно следовать
Схема кирпичной печки для дома с водяным отоплением
Печь в доме с водяным отоплением: советы для изготовления
Одним из способов обогрева дома остается паровое отопление от печки. Хотя данный способ пришел к нам из прошлого, но не теряет своей актуальности, а в последнее время интерес к нему даже растет. Появление же новых строительных материалов с более высокими техническими характеристиками дало печному отоплению новый толчок в развитии. Так почему же некоторые домовладельцы не обращают внимания на современные твердотопливные котлы с высокими значениями КПД, а предпочитают классическую печь с водяным отоплением, сложенную из кирпича?
Общие сведения об устройстве печей
Ранее в частных домах рассчитывались и монтировались гравитационные водяные системы, не требующие установки циркуляционных насосов. В них даже предусматривалась возможность нагрева воды для ГВС с помощью дополнительного змеевика, устанавливаемого в расширительный бак открытого типа. В качестве примера на фото представлена схема такой системы.
Система отопления с печью
1 — печь для отопления дома с водяным отоплением; 2, 4 – соответственно, обратный и подающий трубопроводы; 3 — приборы отопления; 5 — труба для перелива; 6 — открытый расширительный бак; 7 – уравнивающий бачок; 8 – водопровод; 9, 10 – соответственно, трубы холодной и горячей воды; 11 – стояк подающий; 12 – стояк обратный.
Подобные схемы по сей день актуальны ввиду своей энергонезависимости, а потому имеют право на жизнь. В более современных схемах применяется принудительная система циркуляции с насосом, таких схем существует множество и подбирать их следует индивидуально для каждого конкретного случая.
С давних времен печное отопление действовало только в тех помещениях здания, в которых непосредственно находился источник тепла. Печкой обогревались 2—3 комнаты, куда выходили ее нагретые поверхности, а остальные помещения нагревались по остаточному принципу, за счет поступающего в них теплого воздуха.
С появлением систем, использующих для транспортировки и передачи тепловой энергии воду, традиционные печи для обогрева дома претерпели некоторую модернизацию. Она заключалась в том, что в печку начали встраивать теплообменник, наполненный водой, нагреваемой в процессе ее нагревания.
Теплообменники, используемые для этой цели, бывают двух видов:
- змеевик, сваренный из стальных труб;
- полый теплообменник из листового металла коробчатой формы.
Нагревательный элемент устанавливается внутрь источника тепла тоже двумя способами:
- Непосредственно в камеру сгорания, при этом нагрев теплоносителя осуществляется напрямую от пламени в топке.
- В систему газоходов, отбирая теплоту от проходящих по ним раскаленных дымовых газов.
Схема подключения печи к системе отопления
Производительности теплообменника должно быть достаточно для компенсации тепловых потерь здания. Потребность в тепловой энергии определяется укрупненно, из расчета, что на 10 м2 площади требуется 1 кВт мощности нагревателя. Последний можно тоже подобрать укрупненно, руководствуясь таким правилом: 1 м2 площади поверхности змеевика или коробчатого нагревателя, установленного непосредственно в топку, вырабатывает 7 кВт энергии. Если же он расположен в газоходах и теплоноситель в системе прогревается продуктами сжигания, то мощность принимается меньше в 2 раза.
Примечание. Как правило, водяная система отопления устраивается только в той части здания, куда не выходят поверхности нагрева самой печи. В остальной части дома действует прямой печной обогрев.
Обзор различных схем водогрейных печей
Одна из самых простых конструкций печки с П – образным теплообменником, установленным прямо в топке. Нагреватель с плоскими поверхностями изготавливается из листового металла толщиной 4 мм, для него лучше использовать жаропрочную сталь. Другой вариант – змеевик в виде регистра, свариваемый из труб (можно водогазопроводных) условным диаметром 50 мм и толщиной стенки не ниже 3.5 мм. На рисунке изображена схема печи с водяным отоплением подобной конструкции.
Чертеж печи с встроенным теплообменником для водяного отопления
1 – теплообменник в камере сгорания; 2 – дверца для прочистки дымоходов; 3 — подача в систему отопления.
Принцип действия здесь прост: стальной регистр с теплоносителем прогревается напрямую от пламени в топке, а продукты горения устремляются вверх и делают 3 хода, попутно отдавая тепло кирпичным стенкам и духовому шкафу для приготовления пищи.
Несколько иная печь для дома с водяным отоплением представляет собой двухцелевую варочную плиту с вмонтированным в топку нагревателем. Плита не имеет длинных дымоходных каналов, поскольку в ней предусмотрен отбор тепла от продуктов горения водяным теплообменником. Габариты источника тепла – 1030 х 650 х 780 (высота), мощность нагревателя – порядка 9 кВт. Последний изготавливается из труб диаметрами 57 х 3 мм и 48 х 3 мм. Конструкция печи показана на фото.
Печь с варочной плитой
1 – топливник; 2 – зольная камера; 3 – дверца для прочистки; 4 – духовка; 5 – варочная панель; 6 – раствор из глины; 7 – водонагреватель; 8 – дымоходный канал; 9, 10 – соответственно, обратный и подающий трубопроводы системы обогрева.
Топливо, сгорая, нагревает змеевик напрямую. Дополнительно он греется от дымовых газов, что после этого поступают в канал между варочной панелью и духовкой, огибают последнюю и выбрасываются через дымоход. Нагретый теплоноситель циркулирует из регистра в систему, причем побуждение может быть как естественным, так и принудительным. Таким образом, водонагреватель отбирает тепло из топки и продуктов горения, охлаждая их до 150—200 ºС, за счет чего и реализовано водяное отопление от печи.
При всех достоинствах подобной конструкции в ее работе имеется нерациональное зерно. Дело в том, что продукты горения, от которых прогревается варочная панель, сильно охлаждаются теплообменником. Получается, что во время приготовления пищи необходимо перетапливать плиту с целью прогреть варочную панель, а в это время водяное отопление дома будет функционировать на полную мощность, а это нерационально и неэкономно. Для ограничения температуры теплоносителя придется устанавливать буферную емкость – теплоаккумулятор, иначе в осенне-весенний период в комнатах станет невыносимо жарко.
Двухкамерная дровяная печь с водяным отоплением К. А. Дмитриева лишена описанного выше существенного недостатка и считается наиболее распространенным вариантом в средней полосе России. В ней предусмотрены отдельные дымоходные каналы и две раздельных топки, — одна для нагрева духовки и варочного настила, а вторая – обеспечивает водяное отопление от печи. Раздельные дымоходы на высоте 2 м объединяются в один. Габаритные размеры печки – 1500 х 680 х 770 мм (высота), развиваемая тепловая мощность – 9.5 кВт, что уже существенно, так как хватит для дома площадью 100—120 м2. Конструкцию можно подробно изучить по чертежам.
Конструктивная схема и поперечные разрезы печи
1 – зольная камера; 2, 5 – камеры сжигания; 3 – духовка; 4 – дверца зольника; 6 – варочный настил; 7, 8 — подключение к водяному отоплению; 9 – теплообменник; 10 – задвижка.
При работе первой топки дымовые газы омывают металлический духовой шкаф и поступают в газоход, находящийся под ним. Водонагреватель в процессе не участвует, поэтому данный режим удобен в летнее время и переходный период. В холодное время года растапливается вторая камера, действующая только для обогрева частного дома и не влияющая на работу варочного настила и духовки. Этот вариант исполнения печи из кирпича является оптимальным и экономичным, показывая неплохие результаты эффективно
Печь с котлом водяного отопления своими руками: конструктивные особенности
Отличный вариант организации автономной системы отопления в частном доме или бане – стационарная печь с котлом водяного отопления.
Подобное устройство отличается практичностью и экономичностью, высокой теплоотдачей и КПД, что позволяет эффективно отапливать помещения различной площади в короткий промежуток времени.
Подобную систему достаточно просто организовать собственноручно, не привлекая дорогостоящих специалистов.
Содержание статьи
Конструктивные особенности печи с контуром
Печка с отопительным контуром обеспечивает равномерный и быстрый нагрев помещения благодаря теплоносителю (вода или другая жидкость), который находится внутри системы. Тепловая энергия, выделяемая при топке, используется для обогрева помещения и нагрева воды в системе.
Отопительное оборудование такого типа оснащается металлическим нагревательным контуром. Он представляет собой резервуар со штуцерами и подведенными к ним трубами.
Современные печи с контуром для отопления выполняются из металла или огнеупорного кирпича, с различным размещением каменки, а также с водяной емкостью.
Конструктивно печной котел представлен двумя видами:
- Котел в дымоходе. Подобное устройство отличается высокими эксплуатационными характеристиками, продолжительным сроком службы и простотой использования. Единственный недостаток конструкции – невозможность обогреть большие помещения.
- Котел в топке. Он предназначается для обогрева больших площадей, отличается доступностью и долговечностью. К недостаткам можно отнести близкий контакт с открытым огнем, что приводит к сильному перегреву и разрушению металлических элементов конструкции. Кроме того, высокая температура отопительного контура приводит к быстрому образованию сажи и снижению КПД устройства.
Разновидности теплообменников для печи
При создании автономной системы отопления используется два типа теплообменников: плоские и трубчатые.
Теплообменник плоского типа
Печные котлы с теплообменником плоской конфигурации – практичный вариант для загородных домов, частных дач и бань. Их легко изготавливать, устанавливать и обслуживать.
Такие устройства монтируются вертикально и горизонтально, имеют высокий коэффициент полезного действия. Плоская конструкция котла отличается большим объемом камеры, что обеспечивает быстрый нагрев воды, необходимой для отопления и проведения водных процедур.
Существенным недостатком оборудования является снижение тепловой отдачи от стеновых конструкций печи. Теплообменник представлен в П-образной форме, монтируется по всему периметру топки. Это приводит к снижению температуры нагрева внешних стен печи и увеличению времени на обогрев помещения. Это проблематично только в тех случаях, когда отопительная печь установлена внутри жилых помещений, где процесс топки осуществляется постоянно.
Увеличить скорость нагрева плоского котла можно несколькими способами: удлинить каменку и расположить ее над топкой или использовать дымоход из металла, предварительно увеличив его длину.
Теплообменник трубчатого типа
Трубчатый котел в печку отличается типом и размерами конструкции, способом монтажа. При необходимости ремонта или замены теплообменник можно легко демонтировать из печи.
Чтобы изготовить трубчатый регистр для печи из кирпича, используются бесшовные водяные трубы, поэтому он считается самым надежным, безопасным и долговечным.
При выборе или изготовлении теплообменника нужно помнить, что его конструкция и габариты должны полностью соответствовать форме топки, что позволит нагревать максимальное количество воды. Качественно выполненный регистр обеспечивает большую площадь теплового обмена.
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.
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.
Правила безопасности эксплуатации печей с водяным контуром
Чтобы обеспечить исправную работу печи с котлом, рекомендуется соблюдать важные правила безопасности, а также рекомендации по уходу за оборудованием:
- Устройства с водяным отоплением должны эксплуатироваться под надзором человека. Это относится к закладке топлива и регулярной чистке камеры от сажи и золы.
- Безопасная работа печи предусматривает контроль над дымоотводными каналами. Перед началом топки необходимо проверять техническое состояние каналов и положение задвижек. В момент разведения огня задвижки должны быть полностью открытыми.
- Подобная система рекомендована к использованию в зимний период, когда требуется обеспечить быстрый нагрев помещений и горячее водоснабжение. Использование печи с водяным контуром летом только для приготовления пищи и подогрева воды нерационально. В этом случае рекомендуется выбрать более экономные тепловые источники.
- Открытый огонь приводит к чрезмерному нагреву печной конструкции, что может стать основной причиной поломки теплообменника.
- При использовании самодельной системы отопления можно установить насосную установку для нагнетания жидкости и приборы для контроля над уровнем давления.
Возведение кирпичной печи с отопительным котлом
Строительные работы начинаются после подготовки типового проекта и изготовления теплообменника, по габаритам которого выполняется кирпичная кладка печи.
Печь с водяным контуром может размещаться в удобном для эксплуатации и обслуживания месте.
После строительства фундамента готовится порядовка печи с учетом водяного контура – план расположения поддувальной и топливной камеры, дымоотвода и варочной поверхности (если она присутствует).
Для возведения печи с котлом используется жаростойкий кирпич без сколов, трещин и повреждений.
Возведение печи проводится поэтапно:
- Подготовка печного раствора из глины, песка и воды. Можно приобрести готовую смесь, но опытные мастера замешивают раствор для кирпичной кладки собственноручно.
- На фундамент укладывается слой гидроизоляции из рубероида или пленки.
- На гидроизоляцию равномерно наносится печной раствор и укладывается начальный кирпичный ряд. Далее согласно схеме выполняются последующие ряды, а в топку монтируется теплообменник.
- Обустраивается зольник и топочное отделение. Правильность кладки проверяется строительным уровнем.
- Фиксируется дверка в топочное отделение, выкладывается печной свод и дымоотвод. Для обкладки внутренних стен топки и дымоотвода применяются скругленные кирпичи.
- После завершения кладки выполняется монтаж водяного контура. К теплообменнику подводятся водяные трубы, соединенные с радиатором отопления. Монтируется расширительный резервуар, а готовая система наполняется водой или другой жидкостью.
Завершающий этап – декоративная отделка печи штукатурным составом или изразцами, а также тестовая топка, чтобы выявить и устранить недостатки конструкции.
Экономичную печь с отопительным контуром можно возвести собственноручно. Такая конструкция безопасна, практична и долговечна, с высоким КПД, к тому же независима от централизованных источников энергии.
Вдвое больше пользы! Кладка печи с котлом водяного отопления: особенности, схема
Котёл для организации центрального отопления можно приобрести в специализированном магазине.
Промышленные котлы изготавливаются из стали или чугуна, имеют различные характеристики КПД и длительности горения, занимают мало места.
Недостаток — высокая стоимость.
Google+
Vkontakte
Odnoklassniki
Особенности дровяного котла отопления с водяным контуром
Правильный котёл обладает следующими характеристиками:
- Безопасность. Стенки и дверца котла не должны нагреваться выше 150 °C.
- Лёгкость эксплуатации. В конструкции котла не допускается «заумных» систем, большого количества задвижек.
- Долговечность. Печь должна служить без ремонтов длительное время.
- Управляемость. Интенсивность пламени регулируется не только количеством дров.
- Эффективность. По максимуму использовать тепло от сгорания топлива.
Для того, чтобы построить котёл есть два пути — постройка нового или встраивание теплообменника в уже имеющуюся печь.
Кирпичная печь-котёл состоит из:
- Топливника — в нём сжигаются дрова, которые греют теплоноситель.
- Теплообменника — где циркулирует теплоноситель, который отдаёт жар из камеры сгорания к батареям.
- Дымовых каналов — они служат для удаления продуктов горения.
- Фурнитуры — дверцы, поддувало, колосниковая решётка, шиберы или вьюшки.
В практике встречаются различные виды организации твердотопливных печей-котлов.
- Топливник, вокруг которого смонтирован теплообменник. Продукты горения уходят прямо в трубу. Преимущества этой схемы — простота и дешевизна. Сложить такой котёл сможет человек, не обладающий навыками каменщика. Температура теплоносителя быстро
Кирпичная печь с водяным контуром для отопления дома 👉 пошаговая инструкция
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.
Кирпичная печка с жидкостным контуромМеханизм 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.
Принцип работы печи с жидкостным контуромЧтобы 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.
Отрицательные стороны:
- 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.
Печь КузнецоваПечь Кузнецова:
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.
Печь
Внешнее исполнение печи в разрезеПошаговая 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.
Фундамент- 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.
Кладка- 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.
Изготовление кирпичной печи с водяной системой обогрева:
Вконтакте
Google+