Печь-котел для водяного отопления частного дома — устройство и установка

Советы по обустройству системы

По своей сути подобные конструкции являются прародителями современных твердотопливных котлов. Но в отличие от них теплоотдача осуществляется не только посредством трубной разводки и системы радиаторов, но еще и от самой печи.

Плюс кирпичные печи с водяным отоплением своими руками смонтировать намного проще и дешевле, нежели установить твердотопливный котел.

Несколько слов о регистре

Металлический регистр можно без преувеличения считать сердцем всей отопительной системы. Данная конструкция устанавливается непосредственно в самой топке и отвечает за уровень нагрева теплоносителя.

Боковое расположение регистров.

Самым простым и доступным вариантом считается установка прямоугольного металлического бака непосредственно в топку. Делается такой бак из жаропрочной стали, толщиной от 3 мм и более, чаще всего из нержавейки.

Для обогрева дома в 200м² достаточно бака длинной 750 мм, шириной 500 мм и высотой 300 мм. Вывод делается сверху конструкции, обратка врезается в нижнюю часть бака.

Более функциональными считаются регистры, сваренные из нержавеющей трубы с толщиной стенки не менее 3 мм. Площадь нагрева в данном случае увеличивается в разы, отсюда и эффективность системы получается несоизмеримо выше.

Совет: на рынке сейчас не сложно найти чугунные регистры, по мнению большинства специалистов, они являются самым оптимальным вариантом. Во-первых, чугун мало подвержен коррозии, практически не прогорает и главное, данный материал считается самым лучшим аккумулятором тепла.

Регистры из нержавейки.

Во время монтажа следует обратить внимание на место расположения регистра. Чем больше будет контакт с огнем, тем выше производительность

Но вместе с тем, вне зависимости от конфигурации бака, между ним и стенками печи должен быть компенсационный зазор не менее 5 мм. В противном случае, во время нагрева металл начнет расширяться и стенки топки потрескаются.

Мембранный бак

Вмонтировать в топку регистр это только часть дела, не менее важно правильно обустроить трубную разводку. Любая отопительная система, построенная по такому принципу, должна быть оборудована расширительным или мембранным баком

Как правило, он устанавливается на трубе обратки, но это не принципиально, некоторые мастера предпочитают его монтировать в самой высокой точке системы.

Принцип работы мембранного бака.

В системе с естественной циркуляцией теплоносителя его функцию выполняет обычная металлическая емкость. Но сейчас, в большинстве случаев, хозяева предпочитают устанавливать циркуляционные насосы. В такую систему желательно монтировать настоящий мембранный бак.

Аппарат представляет собой герметичную металлическую емкость, в верхней части которой находится клапан. Через клапан нагнетается воздух, создавая избыточное давление в системе. При повышении температуры, пропорционально расширяется теплоноситель, выдавливая излишки в мембранный бак. В процессе остывания, воздух который давит на мембрану, компенсирует перепад давления в системе.

Некоторые моменты кладки печи

Как упоминалось ранее, кирпичные печи с водяным отоплением своими руками сложить можно, но если вы не уверены в своих силах все же лучше пригласить специалиста.

Хотя в любом случае, существуют общие правила, которые нарушать не желательно.

• Все кирпичные печи ложатся из полнотелого красного кирпича. Пустотелый кирпич не желательно использовать даже для облицовки. Дело в том, что пустотелые блоки являются теплоизолятором, а в данном случае это может только навредить.
• Если предполагается топить дровами, то топку можно сложить из обычного обожженного кирпича. Но если существует вероятность использования кокса или каменного угля высоких марок, например антрацита, то мы бы посоветовали сложить топку из специального шамотного кирпича, который идет на строительство доменных печей.
• Не нужно экономить на толщине стенок, помимо веса самой печи, сюда еще добавится нагрузка от регистров.
• И еще, любое каменное строение нуждается в надежном фундаменте, что касается печей, то здесь фундамент должен закладываться отдельно и ни в коем случае не контактировать с общим фундаментом дома, минимальное расстояние между ними должно составлять 50 – 100 мм.

Циркуляционный насос в системе.

На видео показаны некоторые тонкости монтажа системы.

В данном случае мы вели разговор об отоплении дома. Но не лишним будет заметить, что если в систему параллельно врезать металлическую емкость для воды, то она будет исполнять роль пассивного бойлера, в результате чего в доме еще появится горячая вода для бытовых нужд.

Самодельный водяной котел из чугунных радиаторов

Превосходный по своим качествам и эффективности котел может получиться из обычных чугунных радиаторов отопления. В качестве основы можно взять радиатор М-140. Его легко найти, ведь в больших количествах их вывозят в утиль при демонтаже и сносе большинства старых пятиэтажных зданий. Емкость каждой секции из таких радиаторов составляет 1,5 л воды, при этом площадь поверхности достигает 0,254 метра квадратных. В сборе, когда объединены 12 таких секций, получается уже объем жидкости в 18 литров и общая площадь поверхности – 3 кв. м. Далеко не каждый готовый котел, собранный из листового металла, может похвастаться такими параметрами при аналогичных габаритах. Производительности такого котла из радиатора может вполне хватить для отопления помещения площадью до 100 кв. м. Так что для обычной бани подойдет, еще и запас будет достаточно большой.

Перед использованием радиатора требуется некоторая его переделка. Сперва следует избавиться от картонных прокладок между секциями. Их лучше всего заменить на асбестовый шнур, пропитанный натуральной олифой с примесью графита. Так можно уберечь прокладки от прогорания при больших температурах.

Пока секции разобраны, их стоит промыть изнутри раствором соляной кислоты 6% концентрации, а после большим количеством воды. Так их можно очистить от большого слоя ржавчины и грязи скопившейся за долгие годы эксплуатации.

Порядок сборки радиатора повторяет процесс разборки, только уже в обратном направлении. Для соединения секций используются ниппели, снабженные правой и левой резьбой каждой из сторон. Таким образом, секции как снизу, так и сверху, одновременно притягиваются прокручиванием ниппеля. Как только остается зазор в 2 см между секциями, наматывается асбестовый шнур с пропиткой и окончательно затягиваются ниппели.

Закончив сборку всего радиатора и дождавшись высыхания олифы, следует проверить герметичность стыков, подав в радиатор жидкость под давлением. Только так можно обезопасить себя от возможных протечек в процессе эксплуатации при немалых температурах печи.

Присоединение труб для подачи и обратки лучше всего выполнить по диагонали радиатора. Таким образом, вода будет равномерно проходить по всему новому котлу. Два оставшихся отверстия следует закрыть заглушками. Трубы лучше взять дюймовые. С одной стороны радиатора будет правая резьба и проблем с подключением не возникнет. С другой, где резьба левая лучше использовать ниппель и муфту со сгоном.

Располагать такой самодельный котел следует не в топку, где горят дрова, а в камеры дымохода, которые находятся непосредственно за камерой топки. Так как радиаторы используются чугунные, следует их нагревать не пламенем, а горячими газами, которые отводятся от топки.

Радиатор лучше расположить так, чтобы трубы выходили из него перпендикулярно полу, также подвод обратки опускается ниже пола в подпольное пространство. Так можно достигнуть лучшей естественной циркуляции воды при нагреве.

При сборке секций можно поэкспериментировать, чтобы улучшить конструкцию полученного котла. В результате должно получиться нечто похожее на изображение показанное ниже. Так там показаны примеры расположения котла и способы его подключения. Опять-таки не стоит забывать, что в случае с чугуном располагать котел следует в дымоходе.

Установка котла для кирпичной печи

https://youtube.com/watch?v=f2kPfaiW3A4

https://youtube.com/watch?v=j-NSSzNJ_wU

Рекомендации по эффективной эксплуатации

Во время эксплуатации дровяного котла в топке установки скапливается шлак. По мере скопления такие отходы горения нужно удалять, ведь они снижают КПД агрегата. Уменьшение эффективности на 3% возможно при образовании налёта из шлака толщиной в 1 мм.

Чистить стенки камеры сгорания котла необходимо не меньше чем 1 раз в неделю. Вместе с этим происходит очистка решёток колесников. Чтобы избавиться от пепла и других скоплений, достаточно пошевелить специальным рычагом и сбросить угли в зольник.

Повысить энергоэффективность отопительной системы позволяет установка циркуляционного насоса. Прибор будет быстрее прогонять воду по системе, жидкость возвращается в котёл с повышенной температурой. Это значит, что для её повторного прогревания потребуется меньше времени. Циркуляционный насос обычно располагают в обратном трубопроводе перед входом в котёл.

В процессе обслуживания теплового агрегата необходимо периодически проверять тягу в дымоходе. Прочистку канала от сажи осуществляют как минимум 1 раз в год. Для предотвращения образования конденсата используют специальные сэндвич-трубы для устройства дымохода или утепляют участки канала, которые расположены за пределами помещения.

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.

Цены на печи

Рынок достаточно конкурентный и можно найти агрегат под свой бюджет и под свои параметры. Купить печь можно как в интернет магазине, так и специализированных точках/магазинах в вашем городе или регионе. Приведем пример пары популярных моделей.

Огонь — Батарея 7Б антрацит

• Объем помещения, м³: 150
• Объем топки, л: 45
• Габариты, (ВхШхГ) мм: 760х370х680
• Масса печи, кг: 54
• Диаметр дымохода, мм: 120
• Объем бака теплообменника, л: 1,3
• Цена: 16-19 тыс. руб.

Печь — камин Ангара Аква

• Площадь помещения до 90м²
• Полная мощность, кВт: 18
• Мощность водяного контура, кВт: 9
• Объём теплообменника: 4 л
• Габариты печи: ВхШхГ, мм: 1020х550х490
• Масса печи кг: 150
• Диаметр дымохода, мм: 150
• Подключение дымохода верхнее, заднее
• Цена: 32-37 тыс. руб.

Твердотопливные котлы. которые так же имеют водяной контур. Котел комбинированного или твердотопливного типа позволяет отопить помещение до 170 кв. м. Такие котлы могут функционировать как на дровах, так и на электричестве. Изготавливаютсяв основном из крепкой стали.Печь-Камин с водяным контуром (бывают так же с плитой и грилем). Такие термокамины имеют не высокий КПД по сравнению с печами, но тоже могут подключаться к системе отопления и отапливать несколько комнат небольших площадей. Подробнее читайте в статье про камины с водяным контуром .

Чтобы не ошибиться в выборе и приобрести действительно надежную и удобную во всех отношениях печь длительного горения с водяным контуром, следует изучить всевозможную информацию, представленную торговыми компаниями или отзывами покупателей. Нужно изучить характеристику устройства в совокупности, то есть важны не только технические параметры прибора, но и его габариты, внешний вид, стоимость, дополнительные функции. Соизмерьте параметры своего дома и особенности его конструкции с возможностями той или иной модели.

Но если вы не уверены в своих силах или хотите сэкономить свое время, то обратитесь к профессионалам, они за умеренную плату составят проект и предложат различные варианты для реализации вашей идеи.

Как вам статья?

Мне нравитсяНе нравится

Особенности кирпичных печей

Все виды конструкций подобного плана известны уже несколько сотен лет и давно доказали свою надежность. Но отдавая предпочтение такому отоплению нужно взвесить все за и против.

Чем хорош такой вариант

• Если пытаться обогреть дом при помощи обычной печи, работающей на твердом топливе, то в среднем 1м² конструкции способен обогреть 30м² площади стандартного дома с потолками до 3м. Соответственно получается, чем больше дом, тем больше нужно строить печь. Система же имеющая встроенные водяные регистры вырабатывает в 2,5 раза больше тепла и при этом может иметь достаточно скромные размеры.
• Если инструкция по укладке конструкций была выполнена в соответствии со всеми требованиями, то печь будет служить верой и правдой не один десяток лет. Профилактический осмотр и косметический ремонт под силу любому хозяину, в отличие от варианта с твердотопливным котлом.

Принцип нагрева регистров.

• На данный момент существует несколько распространенных проектов, если русская печь не для каждого помещения подойдет, плюс ее монтаж требует высокой квалификации, то шведские или голландские кирпичные печи с водяным отоплением своими руками, при большом желании, сложить можно.
• Еще одним положительным моментом такого отопления является то, что в данном случае совсем не обязательно строить сложные многоканальные конструкции, ели вопрос о наличии жарочной поверхности не стоит, то такую систему можно смонтировать на основе обычного камина.

Важно: если максимальное КПД традиционной кирпичной конструкции не превышает 50%, то при использовании хороших регистров, грамотной трубной разводки и врезанного в систему циркуляционного насоса для отопления. КПД может доходить до 85%, что вполне сопоставимо с современными твердотопливными котлами. Схема печи с котлом отопления

Схема печи с котлом отопления.

• Не последнюю роль играет цена на стройматериалы и топливо. Саму конструкцию можно сложить из материала оставшегося после строительства дома. Что же касается топлива, то дрова, каменный уголь или брикеты не относятся к заоблачно дорогим видам и вполне доступны практически всем.
• Большинство конструкций оборудуется жарочной поверхностью и духовкой, что позволяет параллельно готовить пищу.

Изъяны системы

Чтобы запустить систему на проектную мощность потребуется время, в отличие от электрических агрегатов, на разогрев кирпичных стенок конструкции и теплоносителя в трубной разводке уйдет не менее получаса.

Схема отопления от камина.

• Если сравнивать с твердотопливными котлами сопоставимой мощности, то габариты таких конструкций будут намного больше. Плюс устанавливать их нужно, как правило, в центре жилища, что забирает достаточно много полезной площади.
• Любая твердотопливная отопительная система провоцирует образование достаточно большого количества пыли. Как вы не старайтесь, но убирать в помещении, где установлена кирпичная печь нужно будет намного чаще.
• Все конструкции подобного плана относятся к объектам повышенной пожарной опасности. Работать в автономном режиме они не могут. Помимо вероятности возникновения пожара, существует еще опасность распространения угарного газа при неправильной эксплуатации или закипания теплоносителя в системе, что также чревато неприятными последствиями.

Дата: 25 сентября 2021

Кладка котла (теплообменника)

Топка печки должна вмещать котел и по объему позволять делать одновременно несколько закладок дров.

Шаг 1. Поставьте бак на верхний ряд кирпичей. Отрегулируйте его положение с таким расчетом, чтобы пришлось подрезать минимальное количество кирпичей. Если вы сделали теплообменник плоским в виде буквы П, то постарайтесь его разместить в максимальной близости к внешним стенкам. Одновременно посмотрите на положение входных/выходных патрубков, их длина должна быть примерно на 5÷10 см больше толщины топки. Не делайте плоский теплообменник с верхней нагревающейся поверхностью, это намного усложнит процесс нагрева каменки до высоких температур. Ее придется делать в дымоходе, а достичь большой температуры нагрева в этом месте довольно трудно. Кроме того, ограничивается объем камней, что непременно уменьшит скорость нагрева парной и длительность поддержания необходимой температуры.

Внутри шамотного ядра установлен теплообменник

Шаг 2. Начинайте обкладывать котел кирпичами. Для плоского котла можно использовать обыкновенные красные кирпичи, температура нагрева стен будет минимальной. Для трубчатых теплообменников лучше использовать по периметру топки огнеупорный материал. Мы уже упоминали одно из важных преимуществ котлов такого типа – внешние поверхности печки могут сильно нагреваться. Это значит, что боковины топки следует защищать от теплового разрушения.

Шаг 3. Через два ряда начинайте оставлять отверстие под дверку топки, размеры стандартные или отрегулируйте самостоятельно. Переднюю стенку топки следует делать также и шамотного кирпича.

Шаг 4. Если печка большая, то делайте каналы для очистки и закрывайте их дверцами, для небольших конструкций это необязательно. Периодическую очистку можно без проблем сделать через монтажное место установки каменки. Убираются камни, вынимается металлическая плита, на которой они лежали, и открывается доступ для полного удаления из печки сажи.

Шаг 5. Кладите ряды кирпичей по высоте котла, постоянно проверяйте уровнем их положение. Если вы правильно делаете перевязку и соблюдаете пространственное положение кирпичей, то швы между ними будут постоянно одинаковыми по толщине. На уровне дверки топки нужно положить металлическую полоску для закрытия кирпичами ее верхней части.

Шаг 6. Начинайте подготовку к установке каменки. Располагаться каменка может на толстом (примерно 4÷5 мм) стальном листе, размеры должны отвечать размерам топки с установленным в ней теплообменником. Если трудно достать такой металл, то можно приобрести в магазине варочную чугунную плиту с комплектом колец для закрытия отверстий.

Кирпичи не должны выступать более одной трети длины, только в таком положении их можно надежно зафиксировать следующим рядами. Не получается так? Тогда используйте металлические пластины или прутки, вмуровывайте их в шов и кладите на них часть выступающих кирпичей. Во время кладки боковых поверхностей топки делайте отверстия под трубы теплообменника.

Перекрытие

Шаг 7. Начинайте класть дымоход. Место его расположения должно определяться перед началом кладки печи. Размеры внутреннего прохода обязаны обеспечивать постоянную и достаточную тягу.

Труба и ее части

Порядовка выдры и распушки дымовой трубы сечением 270х140 мм

Выбор длины дымовой трубы

В дымоходе следует обязательно поставить шибер. При желании можно не делать весь дымоход из кирпича, а после шибера установить металлическую трубу.

Видео – Проект кирпичной печи для бани + порядовка

Как выбрать проект? Порядовка

В первую очередь определитесь с условиями, в которых печь с водяным контуром будет функционировать

Если это интеграция в существующую ОС, важно обеспечить взаимозаменяемость в эксплуатации уже имеющихся коммуникаций. Для самостоятельного варианта важно определить площадь, которую будет обогревать система

Для 100 квадратных метров одноэтажного дома вполне хватит обычной печи

Для 100 квадратных метров одноэтажного дома вполне хватит обычной печи.

Другое дело — если площадь, количество комнат и этажей больше

Наконец, важно понять, будет ОС использоваться круглый год или только в холодное время. Если в доме живут летом, а зимой он простаивает, то после холодов и морозов система будет требовать восстановительных работ, что повлечёт дополнительные расходы

Фото 4. Пример порядовки кирпичной печи с водяным контуром: изображены начальные этапы строительства с 1 по 20.

Какие материалы потребуются

Для самой печи: бетон, раствор, огнеупорный и красный глиняный кирпич, задвижки, топочная дверка, колосниковая решётка, зольник.

Для изготовления теплообменника: металлические трубы диаметром до 50 мм или листы стали толщиной 3 мм и прямоугольный профиль 60х40 мм.

Для изготовления отводящих и подводящих коммуникаций печи: металлические трубы. Для распределения горячей воды по дому: трубы из полипропилена и радиаторы.

Необходимые инструменты

Для кладки печи, изготовления теплообменника, монтажа коммуникаций и обогревательных приборов понадобятся:

• строительный уровень;
• рулетка;
• мастерок;
• ведро;
• пассатижи;
• электродрель;
• сварочный инвертор;
• гаечный ключ;
• отвёртка.

Возможно, потребуются и другие инструменты, поскольку кладка печи с водяным контуром и разводка в каждом случае производятся с учётом индивидуальных условий.

Подготовка места

Печь с водяным контуром располагают в пожаробезопасной зоне, обладающей гидроизоляцией.

Эта область помещения должна хорошо проветриваться, а доступ к печи всегда оставаться открытым. Затем убедитесь, что место для печи ровное, а её стенки поднимутся вверх под прямым углом.

Важно, чтобы крыша позволила без препятствий вывести наружу трубу. Затем проверьте, насколько прочно основание под будущей конструкцией

Ведь печь — тяжёлое сооружение, которое требует подготовленной базы

Примерный вес печки считают, приравняв 1 кубометр к 1350 кг. Если подходящее место определено, его расчищают и подготавливают к строительному процессу

Ведь печь — тяжёлое сооружение, которое требует подготовленной базы. Примерный вес печки считают, приравняв 1 кубометр к 1350 кг. Если подходящее место определено, его расчищают и подготавливают к строительному процессу.

Внимание! Для достижения максимального эффекта, печь с водяным контуром располагают так, чтобы она обогревала как можно больше пространства. Это позволит уменьшить потерю тепла и снизить затраты на его производство

Постройка печи с котлом водяного отопления своими руками

Постройку начинают с фундамента. Его нижнюю часть заливают бетоном, а верхнюю — выкладывают кирпичами. Затем начинается кладка. Первый ряд выкладывают насухо, а далее — на раствор. При этом кладка производится от стенок к середине.

В процессе кладки в топку устанавливается теплообменник, а идущие от него трубы распределяются по корпусу вплоть до места входа/выхода коммуникаций. Когда наружные коммуникации смонтированы, в контур запускают воду и проводят тестирование системы на герметичность. Если проверка прошла успешно, печь с водяным контуром признаётся готовой к эксплуатации.

Сложности при строительстве и наладке

Главная сложность при строительстве печей с водяным контуром — их интеграция в существующую планировку здания. Приходится искать в нём удобное место, а потом адаптировать к условиям работы печи.

Если заложить конструкцию системы в перспективу ещё на этапе проектирования здания, то удастся просчитать все нюансы и сделать КПД отопительной системы максимально высоким.

Элементы водного контура (теплообменник, трубы для выхода горячей воды и входа обратки) лучше протестировать сразу после изготовления и до установки.

Если все уже построено и смонтировано, а теплообменник вдруг потечёт, придётся разбирать кладку и отсоединять коммуникации, чтобы устранить обнаруженный дефект.

Другая проблема при строительстве системы может возникнуть из-за давления. Жидкость по водяному контуру движется под действием собственного давления. Но его не всегда достаточно, чтобы теплоноситель попал в отдалённые участки помещения. Тогда на помощь приходит электронасос для равномерного распределения тепла по всем участкам здания.