Печка с котлом водяного отопления: пошаговая инструкция, фото, чертежи

Как обогреть самые дальние уголки дома? Установка печи Кузнецова с котлом водяного отопления

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.

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 рекомендациям, не изменяя порядовку выбранного проекта по своему усмотрению.

Схема печи с водяным контуром

Устройство, подключенное к водяному контуру, еще более увеличивает свою эффективность, позволяя при той же мощности обогреть значительно большую площадь.

При постройке такой печи котел устанавливается над топкой в зоне первого колпака — воду нагревают раскаленные газы, обволакивающие металлические стенки.

Горячая вода через верхний трубопровод отправляется в радиаторную систему, а через нижний поступает холодная вода.

Остывший воздух после повторного нагрева вытесняется в зону второго колпака, тем самым поддерживая теплоотдачу основной печи.

Теплообменник, устанавливаемый в печи, бывает двух разновидностей:

  • однокамерный — представляет собой отсек для воды, выполненный либо в плоской форме, либо в виде котла;
  • трубчатый — в таком теплообменнике вода постоянно продвигается вперед по трубам, расположенным друг над другом.

Более эффективным считается второй тип — благодаря меньшему объему труб, вода быстрее прогревается и расходится по радиаторной системе. Диаметр труб выбирается минимум в 50 мм — иначе вода в них может кипеть. Размеры печи с любым типом теплообменника зависят от количества колпаков, набора дополнительных функций. Если печь выкладывается только для отопления, достаточно будет компактного вертикального устройства размерами 1м х 1,2м х 2м.

Постройка своими руками. Материалы

Чтобы успешно сложить кузнецовку, требуется особое внимание уделить правильному выбору материалов — из-за того, что температуры в топке значительно превышают средние нормы, для прибора не подойдет обычный кирпич.

Лучше выбрать наиболее прочный термостойкий материал на основе шамотной глины, а также специальную кладочную смесь из строительного магазина.

Изготавливать раствор для кладки самостоятельно рекомендуется только при наличии достаточного опыта — небольшие нарушения пропорций в будущем приведут к растрескиванию и разгерметизации кладки.

Важно! Для внешних стен печи необязательно применять кирпич высокой огнестойкости — это приведет только к сокращению срока службы конструкции. Не получая хорошего нагрева, такой кирпич и кладочный раствор довольно быстро разрушатся.

Теплообменник придется приобрести в специализированном магазине — чаще всего для их изготовления используется особо прочная сталь достаточной толщины либо чугун. Необходимыми для покупки будут различные дополнительные элементы — задвижки, дверцы, петли, ручки и все крепежные детали, позволяющие подключить теплообменник к трубопроводу.

Инструменты

При постройке такой конструкции понадобится совершить работы как с кирпичной кладкой, так и с металлическими частями. Поэтому набор инструментов потребуется соответствующий:

  • измерительные инструменты;
  • емкость для замешивания раствора;
  • мастерок-кельма;
  • печной молоток-кирка;
  • правило;
  • болгарка с отрезными дисками по металлу и по камню;
  • сварочный аппарат.

Чтобы обезопасить себя при выполнении работ, потребуется средства защиты — очки и маска, закрывающая лицо от искр, пыли, специальные перчатки.

Подготовка места

Правильное расположение печи повысит ее теплоотдачу и снизит риск возникновения пожароопасной обстановки. Устройство не устанавливают вблизи от стен или перегородок — расстояние до них должно быть не менее 30 см, такой же отступ оставляется от потолка.

Все поверхности вблизи прибора обшиваются негорючим материалом. Место для дымохода так же очень значимо, как и возможность его правильной изоляции при прохождении через перекрытия. При расположении печи с водяным контуром обязательно учитывается удобное подключение к системе отопления.

При постройке прибора первым делом оборудуется фундамент:

  1. Вырывается котлован, превышающий размеры сторон будущего устройства на 15— 20 см.
  2. На дно засыпается специальная подушка из песка и раскрошенного щебня толщиной на 15 см.
  3. На утрамбованный слой дренажа устанавливается сбитая из деревянных досок опалубка, которая заливается бетонной смесью.
  4. Фундамент оставляют до полного затвердевания.

После окончательного застывания фундамента его поверхность выступает над уровнем пола на 10 см, на нее укладывается гидроизоляция из рубероида толщиной в два слоя.

Этапы работ. Порядовка конструкции

Возведение печи начинают с кладки первого ряда основания на сухую, затем выполняют этапы:

  1. Строится нижняя часть печи — высота различается в зависимости от выбранного проекта.
  2. Выкладывается дно топочной камеры из шамотного кирпича. Между слоем и керамическим основанием не кладут раствор.
  3. Еще до оборудования стен топки устанавливаются и подключаются трубы водяного контура.
  4. Возводится топка и внешние стены печи — между слоем кирпича и теплообменником остается зазор не менее 15 мм, зазор 5—10 мм оставляют между стенами топки и слоем керамического кирпича.
  5. Создаётся второй колпак также с обязательным воздушным зазором.
  6. Выкладывается и изолируется дымоход.

Фото 1. Порядовка печи Кузнецова с водяным котлом, состоящая из 20 рядов. Далее следует формирование дымохода.

Для правильного подключения к системе отопления обычно используется циркуляционный насос. Он значительно повышает эффективность движения воды по трубам, а соответственно и КПД всей системы. При работе соблюдают определенную последовательность:

  1. На месте выходов труб устанавливаются краны — размер диаметров отводящих труб не менее 20 мм. При выполнении подключения используются жаропрочные уплотнители — обычно асбестовый шнур.
  2. От выводящей трубы производится разветвление отводов к системе радиаторов по выбранной схеме.
  3. К входящей трубе подключается отвод с холодной водой и насос для наполнения теплообменника.
  4. Обязательно устанавливается расширительный бак — он позволяет не сливать теплообменник, когда требуется провести небольшие ремонтные работы.

На выводящей трубе рекомендуется установить термостат для регулировки температуры и контроля интенсивности работы устройства.

Возможные сложности

Нехватка опыта при выполнении работ иногда приводит к распространенным ошибкам:

  • Неправильно замешенный раствор — снижается долговечность кладки.
  • Теплообменник касается кладки — из-за расширения металла при нагреве швы крошатся и трескаются.
  • Места выхода труб заделываются раствором — при нагреве он потрескается и разрушит герметичность, для решения проблемы оставляется небольшой зазор, куда укладывают уплотнитель.
  • Отсутствие воздушного пространства между стенками топки и печи — также приводит к неравномерному расширению и разрушению кладки (шамотный кирпич имеет более высокие показания расширения, чем керамический).

Построить прибор с водяным контуром своими руками довольно сложно, поэтому лучше в процессе проведения работ консультироваться со знающим специалистом, это позволит избежать серьезных ошибок.

Полезное видео

Видео, в котором в режиме слайд-шоу показаны все этапы строительства печи Кузнецова с водяным контуром.

Правила безопасного использования котла водяного отопления

Чтобы прибор с нагревательным водяным контуром работал с наиболее высоким КПД, рекомендуется следить за соблюдением ряда правил:

  • Печь никогда не растапливают при слитом теплообменнике — это приводит к его необратимому повреждению.
  • Если растопить печь и подать холодную воду в уже нагревающийся теплообменник, это приведет к его деформации и растрескиванию металла.

  • При отсутствии циркуляционного насоса снизится скорость продвижения воды по трубам и соответствующее качество теплоотдачи.
  • Для того чтобы избежать застывания воды в трубах, расположенных вблизи внешних стен, в зимнее время в контуре используются специальные антифризы.
  • Если прекратить продвижение воды по трубам при еще работающей печи, существует риск взрыва перегретого теплообменника.

При соблюдении всех правил эксплуатации печь Кузнецова с водяным контуром обеспечит наиболее качественное отопление помещения и длительный срок службы всех систем.

Как сделать отопительно-варочную печь с котлом водяного отопления

Кирпичная печь с водяным контуром для отопления является отличным вариантом для частного дома или бани. Устройство экономично в использовании, имеет высокую производительность и теплоотдачу. Это позволяет обогревать помещение с небольшой площадью за относительно короткое время. Отопительно-варочную печь с котлом водяного отопления можно сделать самостоятельно, без привлечения специалистов.

Печь с водяным контуром достаточно быстро нагревает помещение благодаря теплоносителю. Это может быть вода или другая жидкость, которая движется в системе. Нагревается она теплом от самой печки. Таким образом и функционирует система.

Чтобы система могла работать, в обязательно порядке необходимо устанавливать металлическую ёмкость, которая будет выполнять функции теплообменника. Выглядит она как обычный резервуар со штуцерами с подведёнными к ним трубкам. Современные прототипы таких устройств делаются из металла и огнестойкого кирпича, может оснащаться различными декорациями сверху, цветной плиткой и т. п.

Конструкция может выполняться двумя способами:

  1. 1. Теплообменник находится в топке. Такая конструкция предназначена для обогрева больших площадей, отличается продолжительной работой и долговечностью. Но есть и недостатки. К ним можно отнести близкое расположение к огню, что способствует прогоранию металлических частей. Если не очищать дымоход от сажи, то КПД постоянно будет падать.
  2. 2. Теплообменник в дымоходе. Простота в использовании и эксплуатации, высокая производительность и продолжительный срок службы у этого агрегата тоже есть. Но обогреть большие помещения вряд ли удастся с помощью такого устройства.

Для автономной системы отопления с использованием печки применяют два вида теплообменников: плоские и трубчатые. И у первых, и у вторых есть свои преимущества и недостатки.

Теплообменники плоского типа являются практическим вариантом для загородных домов, бань, коттеджей и т. п. Их изготовление очень простое, ровно так же, как и эксплуатация. Устройства имеют и вертикальное, и горизонтальное расположение. КПД на высоком уровне. Благодаря плоской конструкции устройства вода быстро нагревается, а её количество довольно большое для того, чтобы отопить дом или принять водные процедуры.

Существенным недостатком конструкции является низкий уровень теплоотдачи от стен печи. Устройство в виде буквы П устанавливается по всему периметру печи, поэтому эффективность такой конструкции небольшая. Целесообразно устанавливать её только тогда, когда печкой пользуются постоянно для варочных или других целей. Тогда комната будет успевать прогреваться.

Решить проблему можно двумя путями. Как вариант, делается расширение верха самой печки, и теплообменник устанавливает прямо на неё или расширяется дымоход.

Трубчатый теплообменник отличается от плоского монтажом и размерами самой конструкции. Основным преимуществом является возможность лёгкого демонтажа и проведения профилактических работ.

Печной теплообменник трубчатого типа изготавливается из бесшовной трубы. Это обеспечивает надёжность и долговечность работы конструкции. Она имеет ещё и достаточно большой уровень безопасности.

При конструировании и изготовлении теплообменника трубчатого типа нужно помнить, что его форма должна точно повторять форму печного проёма — так можно добиться идеальной теплоотдачи.

Обустроенная печь-котел для отопления дома выполняет две важные функции — обогрев помещения и поставка горячей воды.

Также в неё может быть вмонтирована варочная поверхность и духовка. Такие дополнения позволят использовать её в целях приготовления пищи.

У отопительного оборудования есть масса преимуществ:

  1. 1. За час работы обычная печка может выделить до 7000 Ккал энергии, что будет достаточно для отопления дома с небольшой площадью. Печка-котел, в свою очередь, имеет энергии для отопления дома и бани, а также подачи горячей воды, что существенно экономит бюджет.
  2. 2. Такая система комбинации котла и печки может обеспечить максимальную производительность при минимальных затратах.
  3. 3. Основным топливом для конструкции являются дрова. Хотя можно использовать пеллеты, уголь и опилки. Все они очень дешёвые и доступные.
  4. 4. Встроив котёл в печь для отопления своими руками, не нужно будет целый день топить, чтобы в доме было тепло и постоянно была горячая вода. Потребуется всего одна закладка дров, и на одни сутки этого будет достаточно.
  5. 5. Коэффициент полезного действия по сравнению с обычными печками может достигать даже 90%.
  6. 6. Используя чертежи и современные технологии, материалы и инструменты, такое оборудование может самостоятельно сделать даже неопытный мастер.
Читайте также:  Печь своими руками порядовка: пошаговая инструкция, фото, чертежи

Чтобы печка работала исправно вместе с котлом, необходимо соблюдать важные правила безопасности, а также общие рекомендации по уходу за оборудованием. Если это не учитывать, то может всё закончиться тяжёлыми последствиями. Как минимум КПД сильно упадёт, если не проводить регулярную чистку, но могут быть и взрывы с летальными исходами. В связи с этим рекомендуется придерживаться некоторых пунктов:

  1. 1. Устройства, в конструкции которых есть водяной контур, должны постоянно работать под присмотром человека. Относится это к закладке дров, чистке от сажи и другим профилактическим действиям.
  2. 2. Для обеспечения безопасности работы следует постоянно следить за состоянием дымохода. Перед каждым запуском необходимо проверять техническое состояние задвижек и каналов. Когда огонь только начал разгораться, задвижки должны быть полностью открыты.
  3. 3. Такую систему рекомендуется использовать только зимой, когда есть потребность в быстром отоплении дома и подачи горячей воды. Использование конструкции в летнее время года нерационально, поскольку топить нужно только в целях приготовления пищи, ввиду этого часть тепла будет улетать в трубу.
  4. 4. Печка имеет очень высокую температуру при работе, поэтому она сильно нагревает теплообменник, что может привести к его поломке. Как правило, это прогорание металлической пластины.
  5. 5. Если самостоятельно сооружать конструкцию, то можно дополнительно вмонтировать насос, чтобы жидкость быстрее двигалась в трубах, а также датчики и термостат для контроля за давлением.

Вмонтировать котёл в печь своими руками по чертежам несложно. Другое дело полностью изготовить такое устройство самостоятельно.

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

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

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

Постройка происходит в определённой очерёдности:

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

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

Схема, где котлы встраиваются в печку, имеет довольно большое будущее, несмотря на то, что они не столь популярны на сегодняшний день.

Печь из кирпича с котлом водяного отопления своими руками

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

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

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 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

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

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

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.

Печь с котлом водяного отопления – экономичный вариант домашней системы отопления

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.

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.

Читайте также:  Печь для бани с теплообменником для воды: пошаговая инструкция, фото, чертежи

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:

  1. Подготовка печного раствора из глины, песка и воды. Можно приобрести готовую смесь, но опытные мастера замешивают раствор для кирпичной кладки собственноручно.
  2. На фундамент укладывается слой гидроизоляции из рубероида или пленки.
  3. На гидроизоляцию равномерно наносится печной раствор и укладывается начальный кирпичный ряд. Далее согласно схеме выполняются последующие ряды, а в топку монтируется теплообменник.
  4. Обустраивается зольник и топочное отделение. Правильность кладки проверяется строительным уровнем.
  5. Фиксируется дверка в топочное отделение, выкладывается печной свод и дымоотвод. Для обкладки внутренних стен топки и дымоотвода применяются скругленные кирпичи.
  6. 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.

Печь с котлом водяного отопления своими руками, инструкция

Никто не усомнится, что в русской бане наибольший комфорт достигается в том случае, если установлена дровяная печь с потрескивающими дровами, приятным духом и потрясающим жаром от живого огня. Плохо только, что дров требуется иногда уж слишком много для того, чтобы растопить баньку и насладиться процессом очищения. Значительно ускорить нагрев помещения и приготовление бани может помочь водяной котел отопления, который встраивается непосредственно в печь. Такой тандем значительно повышает КПД дровяной печи и позволяет сэкономить время и дрова. Основная идея заключается в том, что встраиваемый котел даже при малых габаритах обеспечивает колоссальную теплоотдачу. Сейчас же поговорим о том, как реализовать подобное улучшение дровяной печи с использованием подручных средств в короткий срок.

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.

Как правильно поместить котел в печь?

Наиболее эффективный вариант водяного котла получается при использовании в качестве материала трубы или листового металла толщиной от 3,5 до 5 мм. В таком варианте можно расположить котел непосредственно в топке печи и тем самым обеспечить максимальную эффективность. На рисунке выше представлен вариант конструкции самого нагревательного водяного котла и его схематичного местоположения в топке. При использовании труб лучше отдать предпочтение бесшовным, если же таких нет под рукой, то имеющийся шов следует дополнительно заварить.

Подачу горячей воды от котла в систему отопления следует располагать исключительно в самой верхней точке котла. Расположение ввода обратки не регламентируется, однако логичнее всего ее расположить внизу для улучшения циркуляции воды.

При расположении любого котла в печи следует обеспечить наличие зазора между внешними стенками котла и кирпичной кладкой печи. Это необходимо для компенсации теплового расширения металла котла.

При сваривании труб следует обязательно срезать фаску по контуру среза труб. Это позволяет заполнить сварным швом всю толщину трубы и надежно скрепить детали без опасения, что они разойдутся в процессе эксплуатации.

Устанавливая котел внутри печи, следует придерживаться горизонтального уровня. Однако можно и несколько отступить от этого правила для того, чтобы обеспечить максимальную высоту точке вывода подачи из котла.

Установка печи со встроенным котлом

Наиболее оптимальным вариантом для бани станет печь, в которую заведомо, еще на этапе возведения, вмонтирован специально подготовленный водяной котел. В таком случае печь приобретает свои специфические особенности в плане конструкции, что в значительной степени повышает эффективность всей системы и ее компактность.

Кладка кирпичей для печи с водяным котлом

Кладка кирпичей для печи с водяным котлом выполняется следующим образом:

  1. Закладывается фундамент из бетона с армированием.
  2. Для кладки используется глиняно-песчаный раствор. Лучше всего замочить глину и песок на ночь. Комки глины и песка растираются. На следующий день оба компонента смешиваются в соотношении: 1 порция глины на две порции песка.
  3. Поверх фундамента укладывается слой гидроизоляции в виде рубероида.
  4. Распределяется слой раствора равномерно и по уровню поверх гидроизоляции, после чего можно приступать к укладке первого слоя кирпича.
  5. Первым формируется контур поддувала и устанавливается для него дверца. Далее поверх выложенных нескольких слоев кирпичной кладки размещается решетка разделяющая топку и поддувало, в котором будет скапливаться зола.
  6. При формировании топки учитывается размер водяного котла с обязательными зазорами между его внешними стенками и кирпичной кладкой по периметру топки. По контуру первого ряда кирпичей в топке формируется бортик для установки уголка. Именно на уголки будет закрепляться котел. В боковых стенках топки обязательно оставляются проемы для вывода труб обратки и подачи.
  7. Выводятся стенки дымохода с обязательным формированием каналов для рассеивания излишнего тепла и сброса золы и гари.
  8. В довершение выкладывается дымоход. По завершении всех работ можно подключать систему отопления к котлу и проверять ее в действии.

Видео — отопительно-варочная печь с котлом водяного отопления

Каминные топки — плюсы и минусы

Прямоугольная печь с водяным контуром, изготовленная в виде камина, конструктивно гораздо ближе к ТТ-котлу. Боковые стенки топливной камеры омываются теплоносителем, лицевая и верхняя часть подогревает воздух помещения. Днище получает мало теплоты, поэтому в расчет не принимается.

Позитивные стороны каминных топок, оснащенных водяной теплообменной рубашкой:

  • эффективность сжигания топлива – до 70%;
  • приемлемая стоимость (сравнительно с кирпичными сооружениями);
  • простой и быстрый монтаж;
  • печь–камин, оборудованный прозрачной дверцей, отлично впишется в интерьер жилой комнаты.

Справка. Каминная водяная топка «Термофор Аквариус» с теплоотдачей 12 кВт обойдется в 530 у. е. Дополнительные затраты оценить сложно, их величина зависит от способа декоративного оформления камина. Бюджетный вариант: помещаете отопитель на прочное основание, подключаете к радиаторной сети, а отделку выполняете самостоятельно либо откладываете на потом.

Минусы металлических топок сходны с недостатками печей:

  • камин быстро разогревается и охлаждается, нуждается в непрерывной циркуляции теплоносителя;
  • обеспечивает теплом ограниченное число батарей;
  • из-за перепада температур на внутренних стенках образуется конденсат и откладывается сажевый налет;
  • полное сходство с натуральным камином достигается за счет оформления – декоративной кирпичной кладки либо гипсокартонной обшивки.

Используя каминную топку в качестве основного источника тепловой энергии, не рассчитывайте на длительное горение с 1 закладки. Пример: полезный объем камеры сгорания вышеупомянутого «Аквариуса» — всего 62 литра, но полностью забить топливник дровами не получится. Придется подкидывать поленья каждые 3—4 часа.

Со временем стенки топливника покрываются сажевым налетом, а панорамное стекло – копотью

Примечание. Большинство стальных печей страдает аналогичным недостатком – в режиме интенсивного горения только успевай подбрасывать дровишки.

Сильные и слабые стороны кирпичных отопителей

Теплообменники устанавливаются внутрь печки двумя способами – в топливнике либо газоходе, на пути раскаленных продуктов горения. Каждый вариант отличается своими нюансами:

  • котел в камере сгорания быстро прогревается под воздействием пламени, но образует конденсат и сажу на стенках;
  • в случае закипания и образования пара бак может разорваться прямо в топливнике и развалить кирпичную кладку;
  • теплообменник внутри дымооборотов гораздо безопаснее, но греется медленнее, поскольку получает меньше тепла.

Справка. Змеевик, помещенный в газоход, должен иметь вдвое большую теплообменную площадь, нежели сравнимый по мощности котел в топке.

Главный недостаток любого кирпичного отопителя – высокая стоимость материалов и кладочных работ. Предположим, вы решите сэкономить и сложить печку самостоятельно. Здесь потребуется опыт, время и техническая возможность — начинать строительство посреди обжитого дома непросто. Оптимальный вариант – закладывать фундамент и печь на этапе возведения стен.

За что же ценятся каменные печки со встроенным теплообменником:

  • срок службы несравнимо больше любого теплогенератора – минимум 50 лет;
  • способность накапливать тепло, долго обогревать смежные помещения после затухания;
  • максимальный КПД – 70…75%;
  • в натопленной печи хорошо выгорает сажа, образующаяся на стенках бака и в дымоходе;
  • некоторые печки из кирпича – канальная «голландка», «шведка», колпаковая конструкция Кузнецова – могут спокойно отапливать двухэтажный дом.

Интересный факт. Секцию водонагревателя можно добавить в любую печку из кирпича. Толковые мастера–печники знают, как изменить схему и порядовки для установки теплообменного водяного регистра.

Советы по выбору печи

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

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

  1. Чугунная или стальная буржуйка хорошо подойдет для небольшой дачи площадью 40—80 м². Отопителя хватит на конвекционный обогрев центральной комнаты, в соседних помещениях расположите батареи.
  2. Каминная топка либо железная печка, оснащенная панорамным стеклом, станет удачным украшением гостиной. Одно условие: применяйте изделие в качестве дополнительного источника тепла, а основную нагрузку возложите на газовый либо дровяной теплогенератор. Тогда удастся сохранить чистоту и порядок возле буржуйки.

Пример схемы совместного подключения камина, газового двухконтурного котла и радиаторного отопления

  • На этапе строительства дома однозначно закладывайте печь из кирпича. Это лучший вариант по сравнению с железными отопителями.
  • Теоретически мощности каминной топки хватит на отопление квадратуры 100—120 м². Практика показывает: без помощи второго теплогенератора ее придется загружать дровами с интервалом 3—4 часа. Поэтому рассчитывайте на меньшую площадь обогрева.
  • Важный момент. Все дровяные отопители, оборудованные водным контуром, объединяет одна особенность: из-за интенсивного отбора теплоты поверхности регистра и стенки дымохода обильно покрываются сажей. Единственный выход – топить печку на максимуме, дабы сажевый налет выгорал от высокой температуры. Поддерживать такой режим не всегда удобно.

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

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

    Совет. Не завышайте теплообменную площадь контура «про запас». Тело печи получит гораздо меньше теплоты, а вода в регистре может перегреваться и кипеть. Не закладывайте в дымоход трубы из гофрированной нержавейки – ее реальную площадь и качество изготовления определить сложно.

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

    Схемы подключения теплообменника

    В рамках данной публикации мы не станем описывать способы изготовления печек, а сразу перейдем к обвязке. Если вы желаете самостоятельно сделать водонагревательную печь, рекомендуем ознакомиться с отдельными руководствами:

    • самодельный обогреватель для гаража на твердом топливе и отработке;
    • инструкция по каминной и печной кладке;
    • схема и порядовка варочной плиты с водяным котлом.

    Если вы приобрели заводскую печь с теплообменником, внимательно изучите прилагаемую инструкцию. В документации всегда указаны диаметры патрубков и способы соединения водяного контура с отопительными приборами. Обычно применяется 2 схемы:

    1. Открытая система с гравитационным (конвективным) течением теплоносителя.
    2. Радиаторная сеть закрытого типа с принудительным движением воды от насоса.

    Использовать в данной схеме циркуляционный насос не обязательно, но принудительное движение воды заметно ускоряет прогрев

    Примечание. В самотечных схемах нередко используются циркуляционные насосы, установленные на байпасе. Цель – уменьшить перепад температур между подачей и обраткой, повысив скорость теплоносителя и эффективность нагрева. При отсутствии электроэнергии система продолжит работу в гравитационном режиме.

    Самотек организуется за счет увеличения диаметров магистралей и уклонов горизонтальных участков. Минимальное сечение разводящего коллектора при гравитационной схеме – 32 мм (дюйм с четвертью), величина наклона – 3…5 мм на 1 погонный метр. Открытый расширительный бак стоит в верхней точке, туда уходит весь воздух, попадающий в систему.

    Группа безопасности на подаче условно не показана, но она должна присутствовать обязательно

    При закрытой схеме, показанной выше на рисунке, теплоноситель находится под давлением (минимум 1 Бар «на холодную») и движется под напором насоса. Мембранный расширительный бачок располагается в нижней точке и подключается к обратной магистрали через отсекающий кран. Обязателен монтаж группы безопасности с воздухоотводчиком, манометром и сбросным клапаном.

    Совет по выбору схемы. Покупая печь для дома с водяным отоплением, домовладелец, очевидно, рассчитывает на автономную работу системы. Отсюда вывод: для совместной работы с водогрейной печью лучше всего подойдет самотечная схема. После отключения света циркуляция в контуре не прекратится и теплообменник не прогорит.

    Заключение

    Вариант объединения водяных отопительных систем с печами нельзя назвать идеальным. Более того, мы настоятельно рекомендуем избегать подобных схем и устанавливать нормальные котлы. Исключение – особые обстоятельства и условия проживания, например, перебои с электроэнергией либо покупка готового дома с дровяной печкой, куда уже встроен водогрейный контур.

    Ссылка на основную публикацию