кирпичная печь с водяным контуром для отопления частного дома своими руками
Доставит тепло во все уголки дома! Кирпичная печь с водяным контуром: особенности, порядовка
Водяной контур — это подача воды в отопительные приборы после нагревания в печи. Эта система — аналог твердотопливного котла, нередко её используют как альтернативный способ отопления.
В случае с кирпичной печью водяной контур дополняет систему обогрева здания с помощью дров.
Это выгодно в случае внезапного отключения центрального газового отопления на жилых площадях, превышающих 100 кв. м.
Основным элементом, нагревающим воду, является теплообменник — его ещё называют водяной рубашкой, змеевиком, регистром или даже котлом. Через него проходит и нагревается теплоноситель — вода, которая потом поступает в систему труб и батарей, разведённых по дому. Вода двигается по нагревательным элементам самостоятельно либо под действием насоса. В последнем случае тепло распределяется более равномерно.
Варианты конструкций кирпичных печей с отопительным контуром
Вариант печи с водяным контуром, которую устанавливают в доме, выбирают, учитывая ряд условий. К ним относятся:
Фото 1. Постройка кирпичной печи с водяным контуром. Внутрь монтируется теплообменник, изготовленный из труб.
Если в доме уже установлена отопительная система (ОС), необходимо интегрировать печной вариант в качестве альтернативного с сохранением существующей разводки коммуникаций. Площадь помещения напрямую влияет на эффективность обогрева, поэтому имеет смысл задуматься о печи, способной хорошо держать тепло, а также позаботиться о разводке, доставляющей его в отдалённые участки здания. Сезон проживания позволяет понять, делать конструкцию с расчётом на круглый год или только на холодное время.
В топочной камере кирпичной печи устанавливается важная часть всей системы — теплообменник. Он может иметь разную конструкцию. Существующие схемы и чертежи предлагают несколько распространённых вариантов — из труб, листовой стали и батареи.
Теплообменник из труб
Основой первого варианта служат металлические трубы, сваренные в прямоугольную конструкцию. Обычно она имеет меньшие размеры, чем топочная камера кирпичной печи и устанавливается в неё на некотором расстоянии от стенок. Это необходимо для расширения металла при нагревании. Сама форма трубок теплообменника диаметром до 50 мм позволяет хорошо прогревать протекающую через них воду. Ключевой особенностью этого варианта является то, что при выходе из строя какой-то из трубок, её легко заменить.
Теплообменник из листов стали
В теплообменнике из листовой стали вместо труб используются заполняемые водой камеры.
Фото 2. Теплообменник для кирпичной печи, изготовленный из листов стали. С двух сторон устанавливаются трубы для горячей и холодной воды.
В отличие от варианта из труб, площадь листового резервуара больше, а значит и передача тепла протекающей через него жидкости выше, но срок службы более короткий. При этом в обоих вариантах при близких габаритах 36х40х80 см обязательно используются ещё две трубы: на выход горячей воды сверху и на вход обратки снизу.
Водяная рубашка из батареи
Есть ещё один вариант — теплообменник из старой батареи. Несколько чугунных секций вполне способны обеспечить подачу тепла в отопительную систему. Плюс такого подхода — отсутствие затрат на изготовление и материалы.
Однако минус — большие размеры секций, которые придётся размещать не в топочной камере, а в отдельном отсеке кирпичной печи. К нему тепло поступает по отдельному каналу в кладке. Учитывая толщину стенки батареи (около 3 мм), отсутствие прямого контакта с огнём не лучшим образом повлияет на КПД. Да и большой вес потребует прочного фундамента.
Фото 3. Теплообменник для кирпичной печи, изготовленный из старой чугунной батареи. Конструкция устанавливается не в топочной камере.
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.
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.
Кирпичная печь с водяным контуром для отопления дома своими руками
Всеобщая газификация и развитие технологий, казалось, должны были изжить печи, как средство отопления дома. Но высокая стоимость подвода газа, оборудования и монтажа, дали новую жизнь печному отоплению.
Дров в России много, технологии отопления существенно модернизировались. Для экономии средств, разумным решением является строительство кирпичной печи с водяным контуром для отопления, своими руками.
Принцип работы
Кроме печи, нагревательным элементом системы с водяным контуром, является теплообменник, который встраивается в топку или дымоход. Вода, проходящая через регистр, нагревается, а затем поступает в трубы и радиаторы, отдавая тепло. За счет разницы температур на входе и выходе из теплообменника жидкость циркулирует в контуре.
Для оптимальной работы в систему встраивают циркулярный насос, который позволяет более равномерно распределить нагретую жидкость по трубам.
Водяной контур необходимо отпрессовать и удалить воздух. Нагреваясь, вода увеличивается в объеме и чтобы система не взорвалась необходимо предусмотреть расширительный бочок. При использовании контура закрытого типа, резервуар может быть в любом месте, в открытой системе расширительный бочок устанавливается максимально высоко.
Для стравливания давления в системе, в ней должен быть предусмотрен автоматический воздухоотводчик для выпуска лишних газов из теплоносителя и предохранительный клапан. Устройства можно объединить в комплекс безопасности, включив в нее манометр.
Таким образом, если включить в систему обогрева дома печь длительного горения на дровах из кирпича с водяным контуром можно существенно сэкономить на отоплении.
Преимущества и недостатки
Конструкции со встроенным теплообменником имеют массу преимуществ:
Некоторые издания к плюсам системы водяного контура относят возможность его установки в уже готовую печь, что в принципе возможно, но на практике такой вариант связан с большим количеством проблем, которые предстоит решить.
Разборка и последующая сборка печи самое необходимое, что придется сделать. Цена исправления неправильно установленного регистра сопоставима со стоимостью новой печки, поэтому за такими работами обращайтесь к профессионалам.
Недостаток такой конструкции является продолжением её достоинств, чтобы самому сделать печь с теплообменников необходим опыт, как в кладке кирпичей, так и в монтаже систем отопления. Если опыт приходит с годами и количеством изученного материала, то при строительстве печи с водяным контуром следует учитывать её недостатки:
Сделать в доме отопительную систему на основе печи с теплообменником и батареями – экономически выгодное решение, но к проектировке и строительству необходимо подходить грамотно, учитывая все нюансы работ.
Этапы работ
Создание отопительной конструкции с водяным контуром состоит из нескольких этапов:
На некоторых стадиях строительства остановимся подробнее.
Про теплообменник
При сооружении печи из кирпича с котлом водяного отопления своими руками следует учитывать множество факторов и рассчитывать проект в комплексе. Любой вид материалов и конструкций имеют свои достоинства и недостатки.
Смонтировать регистр с водой в печь можно несколькими способами:
В зависимости от места расположения, выбирают материал для теплообменника и его форму:
При выборе вида материала и места установки теплообменника стоит помнить, что расположив водяной контур в очаге, в летнее время вся система будет нагреваться, чтобы этого избежать придется выводить отдельные батареи для снятия лишнего тепла.
При установке теплообменника в дымоходе, в конструкцию печи вносят дополнительные заслонки, которые не нагревают котел во время летней эксплуатации печи. При этом следует учитывать, что теплообменник должен быть большего объема, чем при встраивании его в очаг. Кроме этого, котел не должен снижать пропускную способность дымовых каналов.
Расчет мощности и размеров
Для нормального обогрева помещения необходимо правильно рассчитать площадь регистра и его мощность. Для кирпичной печи достаточно приблизительного расчета, точный сделать невозможно, из-за множества факторов и переменных.
Из практики известно, что для отопления 10 м 2 помещения требуется 1-1,5 кВт энергии. С одного квадратного метра теплообменника можно получить 5-10 кВт. Чтобы определить мощность регистра более точно, необходимо учесть:
По мере сгорания топлива, мощность теплообменника будет снижаться, поэтому рассчитанную площадь змеевика лучше увеличить на 10-15%.
Сооружение отопительно-варочной печи с водяным контуром своими руками
Сделать печное отопление в частном доме можно самостоятельно, главное внимательно ознакомиться с рекомендациями и внимательно и последовательно осуществлять все виды работ. В-первую очередь следует выбрать подходящий вариант, печь может быть с варочной поверхностью, камином, лежанкой и сушилкой. Всё зависит от размеров помещения и функционала.
Расходные материалы
Для изготовления конструкции, без учета дымохода и фундамента, потребуется:
Схема и размеры будущей печи
Характеристики отопительной-варочной конструкции с регистром:
Описание кладки печи с водяным контуром
Работы необходимо начинать с изготовления фундамента, затем подготовить необходимые материалы, как для сооружения печи, так и для системы водного контура.
Важно! Теплообменник необходимо опрессовать до монтажа.
В соответствии с порядовкой отопительной печи с водяным контуром осуществляется кладка и монтаж приборов.
Схема кладки печи с водяным котлом отопления:
Дымоход изготавливается индивидуально, в зависимости от этажности и типа перекрытия. На готовую печь сооружается дымоход, подключается система водяного контура.
Вывод
Для отопления дома печь с водным контуром является наиболее экономичным вариантом, однако для полноценного использования горячей воды, необходимо добавить в систему теплоаккумулятор, что влечет дополнительные расходы.
Как сделать печное отопление с водяным контуром – варианты устройства, правила монтажа своими руками
Монтаж водяного контура
Как создать встроенный отопительный водяной контур печи для отопления частного дома? Для этого потребуется определиться с конструкцией регистров. Выбор невелик. Устанавливается в топочной камере или трубная гребёнка, или плоская конструкция, выполненная буквой П. для нагрева в ней воды при горении дров.
Исходя из того, что теплообменники станут работать в топке с постоянным соприкосновением металла к открытому пламени, потребуется выполнять толстостенную конструкцию с качественной сваркой швов. Кроме того, водяные камеры должны иметь достаточную ёмкость, чтобы не создать кипения воды и это учитывается в размерах регистра.
Предусмотреть место на температурное расширение металла, на возможность нагрева кирпичей за экраном, всё это является продуманной конструкторской разработкой. Создать регистр при кладке печной конструкции намного проще, чем монтировать его в уже готовую печь. Но выполняется печь для водяного отопления и тем, и другим способом.
Созданный дополнительный контур нагревает дом только во время топки, а в дальнейшем если в схеме отопления установлен циркуляционный насос, то подача тепла продолжается до остывания воды в системе. В то же время печь отдаёт тепло от нагретых кирпичей. значительно повышая КПД топлива.
Использовать печь для водяного отопления дома можно как на дровяных, так и на каменноугольных печах. Только при топке с повышенной температурой обязательна футеровка топочной камеры и первого колена дымохода огнеупорным кирпичом. Особые требования предъявляются и к толщине материала регистра.
Печь прослужит долго. если соблюдаются требования:
стенки топочной камеры с водяным обогревом должны быть толще, чем обычные конструкции;
особое внимание должно быть уделено качеству сварки с проведением опрессовки до окончания монтажа;
печь не должна иметь зазоров, так как повышенное сопротивление в топочной камере может стать источником поступающего угарного газа.
Паровое отопление от печки своими руками
Чтобы не монтировать отопительный котел для устройства системы парового отопления и тратить на это денежные средства, можно использовать имеющуюся в доме печь. Она будет выступать в качестве теплоисточника с недорогим твердым топливом, к тому же, она не зависит от центрального газо- и электроснабжения. Парогенератором выступает теплообменник, который можно изготовить на заказ или самостоятельно. Недостатки печи-парового котла такие же, как у обычной печки или камина: отсутствие возможности точной регулировки температуры нагрева, отсутствие полной пожаробезопасности, а также возможность задымления помещения из-за неправильной растопки. Таким образом, недостатков у печи-котла столько же, как у обычной, а преимуществ гораздо больше.
Паровое отопление от печки
Перед тем, как от печки сделать паровое отопление, необходимо проверить теплообменник на предмет герметичности. Сделать это можно следующим образом: внутрь устройства заливают керосин, швы при этом обводятся мелом. Места, где мел потемнел, означают протечку, а значит, использовать это устройство для системы парового отопления нельзя.
Для отведения парового отопления от печки понадобятся следующие составляющие:
Перед тем, как приступить к работам, предварительно разрабатывается схема подключения и монтаж труб. На чертеже определяется место расположения печи-котла, от которой далее прокладывается схема разводки со всеми необходимыми элементами подключения. Для отопления площади не больше 80 кв.м. подходит однотрубная схема подключения радиаторов. При таком способе подключения конвекторы нагреваются последовательно, первый из них сильнее прочих. Двухтрубная схема подходит для отопления помещений больше 80 кв.м. и двухэтажных домов. Трубы при этом подсоединены к конвекторам параллельно. Если планируется установить систему по принципу естественной циркуляции, теплообменник должен быть расположен ниже всех конвекторов и труб под углом наклона. При этом требуется монтаж насоса для бесперебойной циркуляции отопительной системы.
После того, как схема разработана и все конструктивные элементы, необходимые для сборки отопительной системы, учтены, можно составить смету на покупку материалов и приступать к работе.
После того, как схема разработана и все конструктивные элементы, необходимые для сборки отопительной системы, учтены, можно составить смету на покупку материалов и приступать к работе.
Технология работ
Необходимо учитывать, что устройство паровой отопительной системы без демонтажа старой печи невозможно. Для того чтобы встроить теплообменник, необходимо монтировать его внутрь топки на этапе кладки печи.
Под каждым окном устраиваются радиаторы, к которым подсоединяют подводящие и отводящие трубы под небольшим уклоном 3мм. Каждый радиатор снабжается краном для спуска воздуха.
Паровое отопление от печки
Чтобы обезопасить систему, перед каждым конвектором и перед всей системой в целом, устанавливается запорная арматура. В начале системы также устанавливается редуктор охлаждения и редукционный клапан. В конце системы устанавливается емкость для сбора конденсата с таким же небольшим уклоном, как трубы. Из него вода перетекает в теплообменник. Перед печкой устанавливается насос в системе принудительной циркуляции.
Изготовление печи своими руками
Большим плюсом станет покупка пиролизного агрегата – он отличается длительным горением дров и повышенным КПД.
Печное отопление с водяным контуром может отапливать здания большого размера – все зависит от мощности применяемой печи. Если есть возможность приобрести заводскую печку на дровах, то это плюс. Заводские агрегаты более аккуратные и эффективные, но на их приобретение нужны средства.
При нехватке денежных средств печное отопление с водяным контуром реализуется на основе самосборных печей, работающих на дровах. Их собирают из листового металла и кирпича. Металлические печки отличаются простотой – для их сборки нужен сварочный аппарат. Также они предельно компактны и не занимают много места. Их кирпичные версии более объемные, но они дольше хранят тепло и отличаются более эстетичным внешним видом.
Кирпичные печи на дровах всегда были атрибутом домашнего уюта. А будучи дополненными теплообменниками для организации водяного отопления, они подарят тепло всему дому, а не одному-единственному помещению.
Собрать простую печь с водяным контуром для отопления дома своими руками не представляет труда для тех, кто умеет обращаться с инструментами. В этом обзоре мы рассмотрим две схемы – одна из них поможет собрать печку из металла, а вторая из кирпича. Но для начала необходимо поговорить об изготовлении змеевика, являющегося сердцем любого отопительного агрегата, работающего на дровах.
Как обогреть большой дом без лишних затрат
Если в действующую кирпичную печь в топочную камеру установить теплообменник и создать наружный контур отопления, то можно создать печное отопление с водяным контуром. При этом вмонтированный в топку регистр будет служить твердотопливным котлом. Получается, что в одном месте сосредоточились две системы отопления:
Вмонтированный в топку водяной нагреватель может быть назван регистром, змеевиком или теплообменником, от этого суть не изменится. Он служит для нагревания теплоносителя, который подаётся во внешний контур на отопление.
При таком устройстве происходит разогрев кирпичной кладки нагретым воздухом, проходящим по дымоходам. Одновременно на верхней плите топочной камеры готовится пища и корм для скота. Внутри топки в это время нагревается вода и направляется в систему циркуляции. Создаётся контур так же как и при установке обычного водогрейного твердотопливного котла. Схема выбирается однотрубная. Особенность циркуляции в том, что вход в регистр существенно выше, чем обычно. Поэтому перепад высот в циркуляционной схеме должен учитываться.
Созданная комбинированная схема обогрева частного дома позволит от одной печной конструкции отопить до 300 метров жилой площади, особенно если в схеме использовать насос на циркуляции. Однако тогда отопление будет зависеть от работы электрических сетей. На случай отсутствия электроэнергии можно выполнить обвод насоса.
Такая печь для дома с водяным отоплением должна работать совместно с регистром, поэтому даже летом система должна быть заполнена водой или отказаться от печного обогрева. Трубы в топке придут в негодность, если через них не будет циркулировать вода. Не забыть, что в схеме обязательно должен быть расширительный бачок.
Водяное отопление от печки: обеспечение оптимального температурного микроклимата
Деревянные дома в классическом варианте с печным отоплением прогреваются весьма неравномерно. Прогретый воздух постоянно находится возле печи, а отдаленные углы отличаются прохладностью. Использование нескольких печей обходится весьма недешево. Лучше совместить отопление – печное и водяное, как это делают многие наши соотечественники, которые стремятся к достижению тепла и уюта своего существования.
Решение заключается в снабжении обычной кирпичной печи теплообменником, напоминающим по форме змеевик. Его монтируют в топливных помещениях либо у оснований дымоходов. Печное тепло прогревает воду в нем, которая потом поступает в радиаторы, расположенные по комнатам. Происходит равномерное прогревание зданий.
К преимуществам таких систем относятся:
Эффективное и равномерное прогревание – батареи устанавливаются в разных комнатах и обеспечивают постоянное тепло.
Полная независимость – на такие отопительные системы не влияют ни газопроводы, ни газопроводы. Единственная зависимость – от хозяина, который определяет когда и сколько топить.
Отсутствие в потребности привлечения специалистов для обслуживания систем отопления. Оно вполне по силам самим потребителям.
Недостатком такого отопления с использованием печей является его довольно высокая пожароопасность, требующая соблюдения мер защиты зданий. Этот вариант не может считаться мобильным, поскольку передвижения исключены. Не используется в двухэтажных домах. Приходится прибегать к сооружению дополнительной печи, что влечет немалые расходы.
Не смотря на потребность ежедневного запуска отопления от печки с водяным отоплением, чувствуется существенная экономия топлива. Минус еще и в потребности постоянного контроля функционирования системы.
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:
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.
Достоинства и недостатки отопления от печи
Печи с водяным контуром легко сделать самостоятельно, но можно приобрести в магазине уже готовые приборы отопления. Модели характеризуются следующими достоинствами:
Но печи с водяным контуром имеют и недостатки. За ними необходимо постоянно наблюдать, вовремя закладывать дрова и регулировать тягу. Следует чистить дымоход и выносить золу.
Мощная кирпичная печь имеет большие размеры, поэтому ее ставят на прочное основание. Она занимает полезную площадь комнаты, из-за этого большие конструкции устанавливают в просторных помещениях. Такая печь имеет низкий КПД.
При установке печи нужно сооружать дымоход. Тяга должна быть сильной, тогда топливо интенсивно горит, а дым быстро выводится наружу. Трубу изолируют от деревянных элементов кровли и перекрытий. Установив в доме печь, необходимо поддерживать запас топлива, вовремя утилизировать золу и шлак. Это добавляет работы хозяевам частного дома.
Главным недостатком водяного отопления можно назвать то, что вода быстро замерзает. Превращаясь в лед, она расширяется, повреждая приборы. Соединяясь с воздухом, она способствует появлению коррозии на металлических элементах системы отопления. Если вода жесткая, внутри радиаторов и труб образуется накипь.
Особенности обогрева на базе печки
Отопление дома печью с водяным контуром обеспечивается не только прямым нагревом печи от дров, но и водой, которая распределяется по всем комнатам жилища. В конструкции оборудования предусмотрен водяной контур, его еще называют теплообменник. Принцип работы:
Иногда для обеспечения циркуляции в системе предусматривается циркуляционный насос, но это необходимо только в том случае, если воду нужно распределять по длинной системе труб: когда в доме много комнат для отопления, чаще всего можно обойтись естественной циркуляцией.
Печи с водяным контуром выбирают за следующие качества:
Мы предлагаем обширный ассортимент отопительных печей, выбирайте ориентируясь на габариты помещений дома и мощность оборудования.
Одни из них оборудуются водяным контуром отопительной системы, а другие нет. Но выкидывать их и менять на современные котлы хозяева сельского жилья не спешат. Более безотказного и беспроблемного способа обогрева еще не придумали.
Без контура с водой по дому дровяная печь способна прогреть лишь небольшое пространство вокруг себя. Для отопления одной-двух комнат такой вариант приемлем, но для большого коттеджа уже нет
В качестве топлива в подобных деревенских печах сжигают:
Делая выбор в пользу печного обогрева, не стоит забывать о противопожарных нормах устройства кирпичных печей – только их неукоснительное соблюдение позволит свести риск возникновения пожара к минимуму
Среди достоинств печного отопления числятся:
Если частный дом невозможно подключить к магистральному газу, то дровяная печь будет наилучшим выбором для его отопления.
Единственное исключение – когда уголь или дрова недоступны в конкретной местности. Но такой вариант в России является скорее исключением, нежели нормой.
Два главных недостатка печей с водяным контуром – невозможность автоматизации работы и проблематичность регулировки теплоотдачи в отдельных комнатах
Также из недостатков печного отопления следует упомянуть:
Фундамент для такой массы требуется мощный и дорогой по затратам, что также можно назвать минусом рассматриваемых отопительных систем.