Котел для кирпичной печи с водяным отоплением – Кирпичная печь с водяным контуром своими руками: порядовка,схема кладки, принцип работы

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 эффективности сжигания твердых видов топлива (КПД – 50—55%).

Почему – кирпичная печь?

В отличие от разнообразных твердотопливных котлов, кир

www.teplo-ltd.ru

Особенности кладки печи с водяным отоплением

Кирпичная печь с водяным отоплением совмещает в себе особенности двух отопительных систем. Подобная конструкция имеет достоинства и недостатки, однако ее эффективность для большого дома бесспорна.

Перемываем косточки печи с водяным контуром, или «плюсы» и «минусы» системы

К главным достоинствам такой печи относят…

Способность обогреть дом большой площади. Обычная кирпичная печь за один раз выделяет примерно 6500 Ккал тепла. А эффективность конструкции с водяным отоплением выше этого показателя примерно в два с половиной раза. И это при одинаковом количестве топлива! Так что еще один «плюс» этой печи – невероятная экономичность.

Среди недостатков этого варианта отопления в доме числятся…

  • Принципиальная важность контроля над печью. Это касается и загрузки топлива, и очистки камеры, где скапливается зола. Также внимания требуют и дымовые каналы: перед тем как затапливать печь, необходимо убедиться, что задвижки этих каналов открыты.
  • Нецелесообразность использования для приготовления пищи. Летом вы вряд ли будете готовить кушать на печи с водяным контуром, так как это экономически нецелесообразно. Для «кулинарных» целей, скорее всего, придется завести альтернативный источник тепла.
  • Сложность ремонта. Со временем котел прогорает. От этого не застрахована ни одна печь. А вот замена теплообменника довольно сложный процесс. Чтобы осуществить это, придется разобрать внушительную часть конструкции.

Устанавливаем котел

Котел размещается так, чтобы он полностью находился в топочном отсеке и в самом центре очага. Форма котла должна напоминать букву «П». Именно такая форма и месторасположение позволяет добиться максимальной эффективности печи. Идеальным материалом для изделия считается листовое железо или труба. Все компоненты водонагревательного котла делаются пустотелыми, так как они предназначены для отбора теплоэнергии.

Если вы стоите перед выбором, купить котел из листового металла или из труб и цена для вас не имеет большого значения, отдайте предпочтение второму варианту. Среди «Плюсов» этого оборудования — большая площадь конвекции, а также возможность готовить на такой печи пищу, потому что пламя будет достигать варочной поверхности.

Котел ни в коем случае не должен соприкасаться с кладкой. Зазор, который оставляется в передней части компенсируется за счет расширения материала во время нагрева.

ВАЖНО! Неверно считать, что для отопления большого дома необходимо приобретать котел больших габаритов.

Вот лишь один пример: для дома с площадью в 200 м.кв. вполне подойдет оборудование с размерами 75х50х30 см. Но если нужно повысить его производительность, лучше докупить насос для принудительной циркуляции теплоносителя.

Особенности кладки

На вопрос, как сделать кирпичную печь с котлом своими руками, невозможно дать однозначного ответа, так как существует множество схем изготовления. Однако приведем для вас объяснения для одной из популярных порядовок.

1-й ряд выполняется сплошной кладкой за исключением одного стесанного кирпича, необходимого для образования незначительного уклона к зольнику.

Во 2-м ряду (и во всех последующих) аккуратно выполняется перевязка швов, а также монтируется дверца поддувала.

3-й ряд – это уровень, на котором устанавливается первая дверка поддувала.

4-й ряд сложно выложить, опираясь лишь на порядовку. Во-первых, тут устанавливается еще одна прочистная дверца с правой стороны печи. Во-вторых, здесь необходимо сделать опору под духовой шкаф из половинки кирпича, а также монтировать пару колосниковых решеток.

На 5-м ряду оставляются прочистные отверстия или даже дверцы. Если вы остановились на прочистных дверцах, то они закрепляются в кладке одновременно с установкой котла. Вершина котла должна приходиться на место выхода трубы, через которую «подается» горячая вода. Это месторасположение не случайно: так вы сможете снизить риск завоздушивания системы.

На 6-м ряду закрепляется топочная дверца, а на 7-м перекрываются прочистные дверцы.

8-й ряд кладется с чередованием швов и он же закрывает два дымохода, находящиеся за котлом.

С 9-го по 12-й ряды кладутся одинаково. Единственное, о чем вам стоит помнить, — это перевязка швов.

13-15-й ряды выкладываются из огнеупорного кирпича. Это условие обязательно! Эти три ряда кладки перекрывают камеру отопления, а 16-й ряд служит дополнительным перекрытием.

На 17-м ряду стоит определиться с размерами горизонтальных рядов верхней камеры отопления. И на этом же уровне нужно монтировать четыре прочистных дверцы.

18-м рядом окончательно перекрывается горизонтальный канал.

А 19-й ряд прикрывает ранее монтированные прочистные дверцы.

Важность 20-го ряда в том, что тут определяются габариты дымохода.

Далее вплоть до 30-го ряда кладка выполняется согласно предложенной порядовке с перевязкой швов.

На 37-м или 38-м ряду нужно перекрыть перекрышу печной конструкции и монтировать дымовую задвижку.

С 39-го ряда можно начинать класть дымовую трубу.

Отлично зарекомендовали себя печи с двухтрубными системами водяного отопления, в которых в верхней точке монтируется расширительный бак. Дело в том, что расширительный бак компенсирует увеличение объема теплоносителя при температурных скачках в нем.

Особенности кладки, о которых вам нужно знать

  • Соблюдение порядовки – обязательное условие при возведении кирпичной печи с водонагревательным котлом. В противном случае вы можете некачественно перекрыть те или иные каналы и т.д.
  • Толщина швов должна составлять от 3-х до 5мм. Важно, чтобы эта толщина была одинаковой везде. Кроме того, следите, чтобы швы располагались строго по горизонтальной прямой.
  • Выполнение перевязки швов – такое же обязательное условие, как и четкое следование порядовке.
  • Все элементы печи из металла монтируются одновременно с кладкой кирпича. Если оставить это на потом, то есть попытаться сделать это после окончания кладки ряда, у вас может не получиться установить те или иные детали.
  • Закрепление дверцей в кладке осуществляется с помощью металлической проволоки. Протянув ее через отверстия в самой дверце, концы монтируются прямо в шов кирпичной кладки. Когда раствор застынет, соединение будет максимально прочным.
  • Уложив 2-3 ряда, оставьте их на сутки для высыхания. Лучше не торопиться и сделать все качественно, чем сложить печь за сутки, а затем обнаружить в ней массу изъянов.

На финишной прямой: возводим дымоход

При возведении дымохода учтите, что расстояние от этой части печи до деревянных стен постройки (дома и т.д.) должно превышать 40 см. Это обусловлено требованиями противопожарной безопасности.

Размер части дымохода, выходящей за пределы крыши, составляет примерно 38х38 см. А его внутренний диаметр равен половинке кирпича.

Кстати, допускается заменить выступающую над крышей часть дымохода обычной трубой. Это существенно облегчит задачу печнику, ускорит процесс кладки печи и даже снизит стоимость работ.

Еще один важный нюанс: места, где кровля соприкасается с нагревающимися элементами, нужно обработать асбестосодержащими составами.


Разобраться с особенностями кладки кирпичной печи с водяным нагревательным котлом поможет видео. Обязательно посмотрите его перед началом работ.

pechinfo.ru

Кирпичные печи с водяным отоплением для дома своими руками

Кирпичные печи с водяным отоплением для дома являются основным источником тепла и могут быть использованы при отсутствии газоснабжения в районах застройки. С давних времен печь считалась безальтернативным вариантом обогрева жилища. Но с годами размеры строящихся домов увеличивались и обогреть помещение при помощи таких источников тепла стало практически невозможно. Тогда и начали изготавливать кирпичные печи с водяным отоплением своими руками. В процессе развития этого направления в печном строительстве и накопления необходимого опыта на сегодняшний день имеются конструкции, способные отапливать дома большой площади с минимальным расходом топлива.

Устройство печей с водяным отоплением

Печь, как источник тепла, самостоятельно может обогреть помещение площадью не более 40-50 м², при этом температура в нем будет распределяться неравномерно. Наиболее высокой она будет непосредственно у печи. Некоторые углы помещения могут совсем не обогреваться, и стены в этих местах будут отсыревать. Если же изготовить печь с теплообменником и подключить его к системе водяного отопления, то распределение тепла будет более равномерным. Оптимизируя схемы разводки теплоносителя, можно обеспечить поддержание необходимой температуры в помещениях различного назначения. В результате этого расход топлива уменьшится на 20-30%.

//www.youtube.com/watch?v=aUj_c4Eb9Bk

Обычная кирпичная печь, в зависимости от используемого топлива, способна выделить в час 6000-6500 ккал тепловой энергии. В процессе остывания этот показатель падает, а значит, и температура в помещении тоже. Если же печь оборудовать котлом отопления, то количество выделяемого тепла увеличится в 2-2.5 раза и будет составлять 18-20 тыс. ккал/час. Такое существенное повышение отдаваемой энергии позволит обогреть дом площадью до 300 м².

Эффективность работы печи можно повысить изменением мощности горения и перераспределением путей движения газовых потоков. Именно эти принципы заложены в конструкции кирпичных печей с теплообменником, созданных Игорем Кузнецовым. Они нашли широкое применение не только у нас в стране, но и за рубежом. С их помощью обогреваются жилые дома, общественные и промышленные помещения. Такие устройства экономичны и при минимальном расходе топлива отдают максимальное количество энергии. Печи изготавливаются в 2 вариантах — периодического действия, для индивидуальных домов, и постоянного, для отопления общественных зданий (больниц, школ, и др.)


Теплообменники

Для нагрева теплоносителя применяются емкости, сделанные своими руками или промышленного изготовления. Самый простой теплообменник для кирпичной печи — это выполненный из листового металла короб с вваренными штуцерами, посредством которых его подключают к системе отопления. Сделать такой котел своими руками человеку, имеющему навыки сварочных работ, не представляет трудностей. Обычно располагают котел в топке. В этом случае нагрев воды происходит благодаря непосредственному контакту пламени и корпуса бака. Неконтролируемое горение и использование высококалорийного топлива приводит к быстрому прогоранию стенок котла.

Для исключения такой ситуации устройство выносят из зоны открытого горения и устанавливают в специальных нишах. В этом случае нагрев теплоносителя происходит за счет раскаленных продуктов горения. При таком расположении обогрев котла происходит более медленно, но снижается вероятность его прогорания.

В некоторых случаях в качестве теплообменника, в кирпичную печь устанавливают чугунную батарею отопления. Она может быть расположена непосредственно в топливнике, так как данный материал не повреждается при воздействии открытого огня. В связи с малым объемом котла и для повышения эффективности работы отопительной системы устанавливают электрический насос. За счет увеличения скорости движения теплоносителя уменьшается вероятность вскипания воды в котле и отопительные приборы нагреваются быстрее. Схема подключения насоса предполагает его установку на обратной линии движения среды. Это уменьшит нагрев деталей устройства и, соответственно, увеличит срок его службы.

Сделать теплообменник можно в виде арочного регистра с 2 сливными коллекторами и общим напорным. Изготавливают такой котел из толстостенных труб диаметром 50-80 мм и располагают в топке. Регистр не должен иметь жесткого крепления с телом печи, так как при нагреве конструкция может быть повреждена из-за различных величин линейного расширения материалов.

Водяной котел для кирпичной печи может иметь фигурную форму и состоять из нескольких отдельных секций, соединенных между собой. Чем больше теплоносителя находится внутри источника тепла, тем больше энергии аккумулируется в нем. При монтаже теплообменника между печной стеной и корпусом котла должен быть оставлен зазор 2-2.5 см, обеспечивающий циркуляцию газов и равномерного обогрева конструкции.

Характеристики печи Кузнецова

Принцип действия такой печи основан на свободном движении газов. В обычном канальном источнике тепла движение продуктов горения осуществляется созданием тяги за счет принудительной подачи воздуха в зону горения топлива. Это может быть как естественное поступление большого количества среды через поддувало, так и принудительный процесс. Печь Кузнецова с теплообменником (колпаковая) выполнена в виде 1- или 2-камерного устройства, в котором обеспечивается свободное движение газов за счет природных сил.

Назначение топливника сводится к максимальному изъятию энергии из топлива и передаче ее без потерь в конвекционную систему. Увеличить показатели горения можно за счет создания зоны повышенной температуры дожигания горючих газов. Это достигается благодаря свободному движению последних. Раскаленные продукты горения движутся вверх, где передают свою энергию конструкционным материалам. Остывшие газы опускаются и через специальные отверстия (сухой шов) удаляются из зоны горения, не снижая температуры в топливнике. В верхней его части установлен катализатор горения, представляющий собой решетку из шамотного кирпича. При нагреве он передает лучистую энергию газам и перемешивает продукты горения с воздухом перед попаданием в верхний колпак. При этом печка аккумулирует большое количество тепловой энергии.

Для повышения температуры в камере горения необходимо изъять холодное тело — теплообменник. Сделать это можно, переместив его в колпак. Дополнительно он будет регулировать расход энергии при длительном горении печи. Изменяя скорость движения теплоносителя в системе, можно добиться равновесного состояния выделяемой и поглощаемой тепловой энергии.

Если сделать подачу воздуха с подогревом, то это приведет к увеличению температуры горения благодаря высвободившемуся теплу, которое затрачивалось на подогрев среды. Регулировку подачи можно проводить за счет калибровочных отверстий на дверце поддувала. Максимальный КПД котла получают при полной мощности. Ее снижение ведет к уменьшению КПД печи, а значит и к уменьшению температуры теплоносителя. Изменением скорости движения воды можно добиться избытка тепловой энергии печи, без снижения КПД. Излишки энергии можно аккумулировать либо установив теплоаккумулятор, либо перенаправить движение газовых потоков.

Конечно, сделать такую печь самостоятельно сложно, но вполне возможно. Надо только четко выполнять рекомендации по изготовлению данной конструкции, и все получится.

//www.youtube.com/watch?v=fyPANV-bPu0


kubkirpich.ru