Кладка печей своими руками водяным отоплением

Как собрать и установить кирпичную печь в частном доме с котлом водяного отопления

Несмотря на глобальный прогресс в сфере газификации, в отдельных населенных пунктах отсутствует магистральная подача топлива. В качестве альтернативы можно соорудить печь из кирпича с котлом водяного отопления своими руками. Это позволит снизить расходы на обогрев здания и решить проблему с отсутствием ГВС.

Особенности кирпичной печи с котлом водяного отопления

С глубокой древности люди обогревали дома дровами. Это дешевый и эффективный способ организации системы отопления, который пользуется спросом и сегодня. В городах и коттеджных поселках, где отсутствует центральная газификация, печные системы становятся достаточно востребованными. Однако они не способны прогреть большое помещение с несколькими этажами, мансардой и подвалом.

Характеристики системы

При выборе печной системы для дома необходимо уточнить следующие ее параметры:

1. Мощность. Производительность установки влияет на ее габариты и вес. Если печь небольшая, то для нее не нужно обустраивать прочный фундамент. Для более массивных агрегатов требуется надежное основание.
2. Обогреваемая площадь. Она определяет эффективность отопления. Для 50 куб. м помещения нужен котел мощностью 2 кВт.

Устройства с водяным контуром используются в коттеджах площадью более 180 кв. м.

Принцип работы

Помимо отсека для загрузки топлива в печи установлен теплообменник. Он вмонтирован в дымоход или топку. Вода, проходящая через регистр, подвергается нагреву, затем отправляется в трубы и радиаторы, обеспечивая эффективную теплоотдачу. Циркуляция жидкости в контуре создается разницей температур либо насосом.

В процессе нагрева вода увеличивается в объеме, поэтому для исключения взрыва оборудования используется расширительный резервуар. В моделях с закрытым контуром его устанавливают в любых удобных местах. Если речь идет об открытых системах, емкость находится на максимальной высоте.

Давление стравливается с помощью автоматического воздухоотводчика.

Преимущества

У печей с водяным теплоносителем есть несколько положительных качеств:

1. Энергоэффективность и экономичность. Для возведения конструкции не нужны большие финансовые затраты. При этом для закупки дров на весь зимний сезон придется потратить не больше 5–10 тыс. руб.
2. Дизайн. Печи дополняют интерьер любого помещения и скрывают дефектные участки.
3. Автономность и независимость от магистралей газоснабжения. Сооружение можно обустроить в любом доме независимо от его расположения.

Помимо интенсивной теплоотдачи такой агрегат поддерживает высокую температуру воды в контуре в течение долгого времени.

Типы систем

Печи с водяным контуром различаются особенностями циркуляции теплоносителя. В одних системах движение жидкости обеспечивается разницей температур, а в других – с помощью насоса.

Естественная

Циркуляция жидкости обусловлена физическими процессами и не зависит от электроснабжения. При этом для корректной работы системы требуется монтаж труб с увеличенным диаметром. Разогрев печи занимает больше времени, но она медленнее остывает.

Принудительная циркуляция

В оборудовании установлен насос, который работает в непрерывном режиме и отвечает за постоянное перемещение теплоносителя между радиаторами. Его недостатком является зависимость от электроснабжения. Если в вашей местности часто бывают перепады напряжения или прочие сбои в сети, лучше установить блок бесперебойного питания с аккумуляторными батареями.

Нюансы изготовления своими руками

На первом этапе обустраивается прочный фундамент. Под кирпичные конструкции нужны монолитные основания из цемента марки не ниже М300.

Кладка стен осуществляется из полнотелого кирпича с применением глиняного раствора. Топку можно изготовить из шамотного материала. Допустимая толщина швов не должна превышать 5 мм.

Все элементы фурнитуры следует надежно закрепить. Комплектующие для печей продаются в специальных магазинах.

Подготовительные мероприятия

Организация печного отопления подразумевает подготовку чертежей, выбор подходящего местоположения для труб и радиаторов, а также грамотный расчет мощности. Дальше изготавливается или покупается регистр и производится кладка конструкции со встроенным теплообменником.

Расчет мощности и габаритов

КПД теплообменника определяется материалами, из которых он изготовлен. Чугунные изделия серий МС-110-300 и МС90-300 обладают мощностью 0,14–0,16 кВт/кв. м для ребра. Учитывая такие цифры, можно спрогнозировать количество секций для обогрева каждого контура. На 10 кв. м площади нужно не меньше 1 кВт. Для здания на 60 кв. м. требуется регистр мощностью 5,5 кВт.

Габариты печной системы составляют 1020x1160x2380 мм. Теплообменник имеет размеры 750x500x350 мм.

Необходимые материалы и инструменты

Для сборки печи нужно подготовить:

1. Достаточное количество шамотного и полнотелого кирпича с огнеупорными свойствами.
2. Топочную и поддувальную дверки.
3. Колосниковую решетку.
4. Стальные уголки и полосы.
5. Задвижки для печей и варочной камеры.
6. Предтопочный лист.

Из инструментов потребуются базовый набор печника и емкости для замешивания раствора.

Кладка печи из кирпича с котлом водяного отопления

Изготовление системы начинается с возведения фундамента и подготовки необходимых материалов. Изначально выкладывается первый кирпичный ряд с исключением любых перекосов. Важно не допускать отклонений по вертикали или горизонтали, поскольку от этого зависят будущая надежность и эффективность сооружения.

Варианты размещения теплообменника

Главный элемент печного агрегата имеет сложное строение. Его можно устанавливать как в дымоход, так и в топочную камеру.

В дымоход

При таком способе монтажа теплообменника топка будет накаляться равномерно и до предельного уровня. Интенсивность нагрева регулируется длиной змеевика.

Из-за отсутствия прямого контакта с огнем элемент дольше сохраняет эксплуатационные свойства. При этом установка теплообменника в дымоход приводит к увеличению габаритов свечи.

В уже готовое сооружение можно интегрировать регистр только после разборки дымохода. Чтобы избежать ошибок, нужно заранее спроектировать порядовку кладки.

В топку

Вариант повышает КПД печной системы, т. к. под воздействием дымовых газов труба будет накаляться до максимума. Внешние и внутренние змеевики слегка остужают наружные поверхности и поддерживают оптимальную степень нагрева.

В теплообменнике есть 2 патрубка. Верхний совмещается с трубой и накопительным резервуаром, а нижний – с отопительным контуром.

Алгоритм действий: пошаговая инструкция

Чтобы сооружение с водяным контуром обеспечивало максимальную теплоотдачу, необходимо правильно ее сконструировать: соблюдать порядовку кладки и учитывать технологии печного строительства.

Фундамент

Тип и толщина основания определяются габаритами теплогенератора. Для классических русских печей требуются массивные ленточные постаменты. Для небольших систем подойдет бетонная подушка на 10-15 см. В некоторых случаях ее можно закрепить на каркасе из арматуры.

Кирпич

Для внешних стен используется огнеупорный керамический кирпич. Фундамент можно соорудить из бывшего в употреблении материала. При этом лучше выполнить футеровку внутренних покрытий топки шамотным камнем. Фасад отделать облицовочным кирпичом.

Раствор

Кладочную смесь готовят по классической схеме: песок с глиной заливают водой и размешивают с цементом до получения однородной консистенции. Также можно приобрести готовый раствор со специальными примесями.

Кладка

Для прочного фундамента важно сформировать качественную обвязку швов. Они не должны совпадать, т. к. это повлияет на прочность конструкции.

Лучше сложить швы нижней секции по центру кирпичей следующего ряда.

Отрицательные стороны конструкций

Для самостоятельной сборки печи нужны опыт кладки и набор профессиональных инструментов. Кроме того, следует разобраться с монтажом системы отопления.

Другие недостатки агрегатов:

1. Пожароопасность. Поскольку у печи открытый очаг огня, нужно предусмотреть меры безопасности для исключения возгорания легковоспламеняемых предметов.
2. Монолитность. Конструкция занимает много места, поэтому ее расположение стоит продумать еще на этапе проектирования объекта.
3. Неравномерное распределение тепла. Возле печи всегда намного теплее, чем в других комнатах.
4. Медленная остановка нагрева. При использовании моделей с закрытым контуром и насосом для циркуляции вода может закипеть в случае отключения электричества. Для исключения таких проблем лучше выбирать устройства с комбинированной циркуляцией теплоносителя.
5. Необходимость сливать жидкость при редком использовании печи. Если не делать этого, она будет замерзать, разрушая важные элементы сооружения.
6. Вероятность отравления угарным газом. Для минимизации возможного вреда нужно правильно сформировать дымоходные каналы.

Полезные советы и общие рекомендации экспертов

В некоторых помещениях приходится встраивать печи в нишу или устанавливать на прямоугольные / квадратные основания. Для этого потребуется выполнить разметку и залить фундамент. После сборки корпуса с учетом порядовки закрепить дверцы, топочную камеру, варочную поверхность и прочие элементы.

Во время первого протапливания нужно накалить печь до максимума. Это позволит оценить ее работоспособность и эффективность.

Чертежи будущей печки можно создать своими руками либо заказать у профессионалов. Если у вас отсутствует опыт в проектировании, лучше доверить работу специалистам. Они предложат готовые схемы с учетом ваших требований.

Источник

Кирпичные печи с водяным отоплением для дома

Традиционная кирпичная печка — надежный и экономный вариант отопления помещений. Но, прогреть коттедж большой площади, тем более с мансардой или вторым этажом, ей не под силу. Существенно увеличить обогреваемую площадь поможет подключение к печи водяного контура. Он равномерно распределяет тепло по всем комнатам. Такая печь работает подобно твердотопливному котлу, но греет еще лучше. Тепло не только направляется к батареям, но и излучается стенками печи, дымового канала.

О чем эта статья

Как работает система

Простейший водяной контур — с естественной циркуляцией потока воды. Его основа — простое физическое явление: расширение жидкостей при их нагреве. Узлом, создающим давление, является расширительный бак ( емкость для сбора воды), устанавливаемый в чердачном помещении, мансарде.

Водяной контур — это замкнутая система. Котел нагревает находящуюся в ней воду и она, расширяясь, направляется по трубе в накопительную емкость . Движение осуществляется под давлением, создаваемым постоянно поступающей в котел остывшей водой, прошедшей через всю систему. Кипяток из расширительного бака самотеком направляется вниз по трубам, ведущим к батареям. Отдав тепло, возвращается в бак и снова нагревается.

Значительно увеличить давление в системе, ускорить циркуляцию теплоносителя поможет установка насоса. При средних температурах воздуха на улице, его можно отключить и контур будет функционировать на естественном движении воды. Это позволит сэкономить на счетах за электроэнергию. Вода в насос поступает при закрытом обратном клапане. Отключая его (оставляя открытым), весь объем теплоносителя направляют в обход насоса.

Такую печь можно загружать не только дровами или каменным углем. При использовании альтернативных видов топлива существует возможность усложнить строение системы, дополнив ее :

• баком для хранения гранул;
• механизмом, подающим паллеты в топку (пневматическим или шнековым).

Облегчить эксплуатацию печи можно путем установки автоматической системы регулирования ее работы , принудительной вентиляции.

Установка водяного контура в дымоход

Теплообменник водяного контура имеет сложную конструкцию. Один из вариантов его размещения — встраивание в дымоход. Печь можно изначально строить со змеевиком, или вмонтировать его в уже готовую конструкцию.

Особенности

Этот способ позволяет использовать тепло, которое быстро и практически бесполезно улетает в трубу. При этом:

• Решение о установке такого вида контура принимается на этапе проектирования печи. Встроить теплообменник в дымоход уже запущенной в эксплуатацию печи фактически невозможно.
• Тепло не отбирается у печи, топка раскаляется по максимуму.
• Степень нагрева теплоносителя регулируется длинной змеевика . Для большого дома — большой змеевик.
• Срок службы встроенного в дымовой канал змеевика значительно дольше, так как отсутствует контакт с огнем .
• Требует печи с довольно объемным и сложным дымоходом, что приводит к увеличению размера печи.

Котел в виде бака в дымоход обычно не ставят, предпочитают теплообменник в виде змеевика. Его изготавливают из толстостенных труб (3–5 мм), без швов или с двойной их проваркой. Входная труба расположена в верхней части конструкции, обратка — чаще всего внизу. Трубы свариваются фасками, а не встык. Минимальный промежуток между коленями — 5 см. Сечение труб — от 4 см, чтобы вода не закипала. Более тонкие трубы можно использовать лишь при условии постоянного использования циркуляционного насоса.

В уже готовую печку можно встроить регистр, лишь полностью разобрав дымоход. Для облегчения последующей сборки необходимо заранее зарисовать схему кладки.

Монтаж с порядовкой

Работу начинают с укладки сплошного основания и второго ряда кирпича, формируя все отделы печи: топку и дымовой канал. Змеевик размещают в дымоходе на самом начальном этапе строительства, устанавливая на кирпичные выступы. Недопустимо соприкосновение регистра со стенкой канала, минимальная щель — 2 см. Далее:

• в третьем ряду монтируют дверку поддувала;
• четвертом — проверяют ровность стен с помощью отвеса;
• пятом — кладут зольник, ставят колосники и начинают выполнять футеровку топки шамотным кирпичом;
• шестом — закрепляют дверцу поддувала;
• седьмом — дверцу топки;
• с восьмого по шестнадцатый ряд выкладывают в высоту наружные стенки, топку, дымоход;
• в семнадцатом окончательно закрепляют змеевик, строго соблюдая вертикаль;
• в девятнадцатом накрывают змеевик металлической плитой;
• в последующих рядах делают перекрытие печи, оставляя проем с дверкой для чистки теплообменника.

Установка теплообменника в топку

Устанавливаемые в топку котлы отличаются разнообразием конструкций и не требуют большого объема топки. Представленный на фото теплообменник модели паук имеет симметричное двухстороннее строение, может состоять из разного количества ребер . Он достаточно компактен. Через его проемы открытый огонь отлично нагревает стенки печи.

Особенности

• возможность обогрева больших площадей;
• несколько вариантов строения котла (в виде широкого бака или плоской емкости );
• плоские котлы и баки имеют больший объем, чем конструкции из труб, и позволяют использовать часть воды для санитарных нужд;
• затрудненная , но тем не менее реальная возможность встраивания в уже сложенную печь.

Трубчатый теплообменник наиболее популярное решение для встройки в топку. Он может :

• иметь различные простые и сложные формы, габариты;
• устанавливаться по наружной стороне топки или двум — трем сторонам;
• легко выниматься из печи для профилактического осмотра и ремонта.

Выбирайте бесшовные модели. Их отличительный признак — отсутствие продольной линии сварочного шва. Шовные трубы часто трескаются при нагреве.

Монтаж

Теплообменник ставится на нижний ряд кирпичей в топке и обкладывается шамотным камнем. Размер конструкции подбирают с учетом параметров топки. Должно остаться достаточно места для закладки дров. Регистры не должны прикасаться к стенам топочной камеры, но и слишком большое расстояние не пойдет на пользу. В топке оставляют отверстие для входного патрубка и затем выкладывают свод.

Установка змеевика на трубу

Это отличный и достаточно простой способ повысить КПД печки. Дымовые газы накаляют трубу до чрезвычайно высоких температур. Наружный змеевик, как и внутренний, помогает снизить температуру и несколько остудить внешние поверхности дымохода. Внешний водяной теплообменник особенно часто ставится на дымовые трубы из металла. Это отличное вспомогательное устройство для прогрева помещений малой площади.

Такой теплообменник имеет два патрубка. Верхний соединяется с трубой, идущей к накопительной емкости , нижний – с контуром отопления. Сделать такую конструкцию легко, также как и закрепить на трубе.

Используйте медную трубу или готовые модули.

Важные моменты строительства печи

Для того, чтобы водяной контур функционировал с максимальной отдачей, правильно сконструирована должна быть не только отопительная водная система, но и сама печь. Только лишь соблюдение порядовки недостаточно. Важно полное соответствие технологии печного строительства.

Фундамент

Его вид и толщина зависят от размеров печки. Массивную классическую русскую печь рекомендуют устанавливать на добротный ленточный фундамент. Менее габаритным современным отопительным конструкциям достаточно бетонной подушки в полтора десятка сантиметров толщиной, иногда — на каркасе из арматуры.

Кирпич

Для наружных стен берут керамический огнеупорный кирпич. Для основания — его же, возможно бывшим в употреблении. Специалисты рекомендуют обязательно выполнять футеровку внутренней поверхности топки шамотным камнем. Для более презентабельного вида фасада, его можно сразу класть из облицовочного кирпича или выполнить такую отделку позднее.

Раствор

Раствор для кладки готовят традиционно: смешивают песок с глиной, разбавляют водой и добавляют немного цемента для прочности. Можно приобрести готовый состав для кладки на основе цемента со специальными добавками.

Кладка

Основное условие прочного строения — наличие качественной перевязки швов. Они не должны совпадать ни при каких условиях. Идеально, когда швы нижнего кирпичного ряда попадают под середины кирпичей, лежащих в следующем ряду. Для этого, начиная ряды, чередуют целые кирпичи и их половинки.

Печи с водным отопительным корпусом имеют довольно простую и понятную конструкцию. Они популярны, благодаря своей дешевизне и неприхотливости в эксплуатации. И если вам не по нраву использование природного газа для обогрева домостроения или нет доступа к газовой сети, такой вариант отопления следует рассмотреть первым. Сложенная хорошим мастером, такая печь никогда не разочаровывает своих владельцев.

Источник