Котел отопления своими руками в кирпичную печь

Котёл для организации центрального отопления можно приобрести в специализированном магазине.

Промышленные котлы изготавливаются из стали или чугуна, имеют различные характеристики КПД и длительности горения, занимают мало места.

Недостаток — высокая стоимость.

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.

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 дровяного котла отопления с водяным контуром

Правильный котёл обладает следующими характеристиками:

Для того, чтобы построить котёл есть два пути — постройка нового или встраивание теплообменника в уже имеющуюся печь.

Кирпичная печь-котёл состоит из:

В практике встречаются различные виды организации твердотопливных печей-котлов.

Особенности печей Кузнецова

Кроме высокой эффективности, эти устройства отличаются следующими преимуществами:

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.

Как пользоваться агрегатом

Печь-котёл довольно неприхотлива, но требует некоторых знаний по правильному использованию.

Фото 4. Печь с котлом отопления. В качестве теплообменника используется чугунная батарея.

Топить можно только сухими дровами. В противном случае в трубе влага будет превращаться в конденсат (чёрную жидкость с запахом креозота). Это приведёт к подтёкам, отсыреванию швов.

Теплообменник в колпаковой печи сначала принимает тепло от горячих газов, потом — от стенок колпака.

Правила безопасного использования котла водяного отопления

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

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

Какую печку выбрать

Каждый тип печей-котлов уместен при решении определённых задач.

При отоплении подсобных помещений или теплиц городить многотонную махину из кирпича нет необходимости. Большинство потребителей в этом случае выбирает простейший котёл.

Фото 1. Процесс постройки отопительной печи с котлом. В топливник монтируется теплообменник, изготовленный из труб.

Если в доме уже есть исправная кирпичная печь-голландка, в её топливник можно вставить теплообменник, сваренный из труб или листов металла. Для этого придётся достать дверцу, расширить зев топливной камеры, вставить теплообменник и собрать все на место.

При возведении новой печи оптимальной считается схема котла Кузнецова. Высокий КПД отопления достигается за счёт установки теплообменника в горячем колпаке, где температура выше. Дрова в топливнике печи сгорают в оптимальном режиме, и горячие газы нагревают колпак печки с теплообменником. Температура повышается постепенно и держится без дополнительных протопок длительное время.

Полезное видео

https://www.youtube-nocookie.com/embed/rkTbJntZC6Q?rel=0

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.

Правила безопасности

Главное правило — не закрывать вьюшку печи раньше времени. Котёл Кузнецова работает по принципу газовой вьюшки — холодные газы с горячими не смешиваются, поэтому печка остывает не сильно. Если же закрыть вьюшку раньше времени, в помещение может попасть угарный газ, вызывающий отравление

Котёл особенно боится перетапливания — кипящий теплоноситель разорвёт теплообменник. Поэтому при сильных морозах, если мощности недостаточно, прибегайте к дополнительному обогреву помещения электрообогревателями.

При установке в систему отопления водяного насоса, повышается эффективность работы.

При топке некоторые части печи сильно нагреваются. Не подпускайте маленьких детей к дверцам, не поручайте подросткам обогрев дома.

Во время топки держите дверцу либо закрытой, либо чуть приоткрытой, т. к. вылетевший уголёк может привести к пожару.

Перед печкой организовывается «фартук» из керамической плитки или листа железа.

Сажа удаляется два раза в отопительный сезон. Накопление её в дымоходе может привести к пожару.

Кирпичная печь — отличный вариант отопления дома. Правила безопасного использования просты и понятны на интуитивном уровне.

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

https://www.youtube-nocookie.com/embed/X-AK7r0nIDg?rel=0

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.

https://www.youtube-nocookie.com/embed/yGSkgOyYo6o?rel=0

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:

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

Вам также будет интересно:

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:

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:

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:

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:

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

Эффективная альтернатива другим вариантам ОС

Известно, что дрова — неисчерпаемый ресурс в любое время года. Благодаря этому печь c водяным контуром успешно играет роль твердотопливного котла в частном доме. Её работа может стать хорошей альтернативой другим вариантам отопительной системы.

Но чтобы получить максимум пользы, необходимо соблюдать условия безопасной эксплуатации.

Так, специалисты не рекомендуют разжигать огонь, если в трубах отсутствует теплоноситель. В случае всесезонного использования печи лучше добавлять в её систему антифриз. А на случай выхода из строя в зимнее время лучше иметь в доме ещё один резервный вариант отопления.

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.

Какие материалы потребуются

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

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

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

Необходимые инструменты

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

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

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

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

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

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

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

Постройка печи с котлом водяного отопления своими руками

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

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

Сложности при строительстве и наладке

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

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

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

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

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

Кирпичная печь с котлом водяного отопления своими руками. Схема

Перед постройкой изучите порядок выполнения работ и правила пожарной безопасности.

Фото 2. Схема кирпичной печи-котла с варочной поверхностью. Стрелками указаны основные составные части.

Для возведения используют глиняный кирпич пластического формования (гиперпрессованный или пустотелый не подходят). Обжиг даёт кирпичу прочность на сжатие М250. Если этот параметр будет ниже, печь выйдет недолговечной. В Витебске (цех № 2), выпускается специализированный кирпич для печей, имеющий отличную геометрию.

Для футеровки топливника в колпаковых печах и котлах на каменном угле применяется шамотный кирпич Ша-5, или шамотные плиты ША-8, отличающиеся по размеру. Перед проектированием просчитайте габариты топливника, чтобы не делать лишних подрезок (шамотный кирпич дорогой).

Фото 3. Шамотный кирпич марки Ша-5. Используется для кладки топливника печи с котлом.

Чтобы эксплуатация печи была простой и удобной, нужна правильная фурнитура, соответствующая по размерам кирпичу. Колосник лучше выбрать чугунный, размером 1/3 площади топки, он долговечен и выдерживает даже температуру угля.

Дверцы для печи лучше выбирать литые, толстостенные. Перед установкой постучите по ней — чистое литье даёт равномерный звон, дребезжание означает наличие трещин (замените её). Популярны дверцы, оснащённые жаропрочным стеклом.

Задвижки и вьюшки нужно выбирать исходя из размеров печных каналов (в кирпич и полкирпича). При установке важно помнить о безопасности — вьюшка должна иметь отверстия или спиленный край для постоянной тяги.

Прочистные дверцы облегчат обслуживание печи. При выборе следует обратить внимание на размеры в проекте и плотность запирания. Отлично себя зарекомендовали стальные дверцы с подпружиненной заслонкой — она обеспечивает герметичность и не нагревается.

Глина используется в качестве связующего для кладочного раствора. На цемент печь класть нельзя — он перегорает и выкрашивается. Глиняные готовые смеси продаются в специализированных магазинах, глину можно накопать самому и сделать раствор. Для этого размачиваем глину в воде до консистенции кефира. Добавляем песок, жирность раствора измеряется на глаз. Идеальный раствор, когда он держится на лопатке, перевёрнутой вверх ногами, и съезжает без остатков, если повернуть вертикально.

Построить печь можно как голыми руками, так и с применением электрических дорогих инструментов и станков.

Немного о теплообменнике

В зависимости от бюджета и сноровки мастера теплообменник в печку можно изготовить своими руками, приобрести в магазине, заказать у знакомого сварщика. Самым простым и дешёвым способом будет применение радиатора чугунной батареи. Требуется заменить все резиновые прокладки на асбестовые.

Если есть навыки сварки, теплообменник любой формы можно изготовить из толстостенной железной трубы или листового железа толщиной 5—8 миллиметров. При установке выход горячей воды размещают выше, чем вход холодной.

Процесс кладки, установка регулятора тяги

Перед постройкой кирпичного котла тщательно продумайте проект. Дымоходы нельзя располагать близко к деревянным перекрытиям, дверцы должны быть доступными.

Внимание! Пренебрежение пожарной безопасностью приведёт к пожару! Приглашайте специалистов для консультации, строго придерживайтесь инструкции!

В классическом исполнении эта конструкция усложняется сухим швом в шамотной кладке, шамотным катализатором для полного дожига в первом колпаке сажи и пиролизных газов, ходом и задвижкой летней растопки. Эти элементы необязательны, но способны повысить КПД котла на несколько процентов.

Выводим конструкцию в «боевой» режим

После того как печь готова, её нужно вымыть водой и дать выстояться для просушки две недели — месяц со всеми открытыми дверцами.

Начинают протапливать с нескольких щепок, постепенно увеличивая количество топлива, чтобы швы не дали трещину.

Перед пробной топкой к водяному контуру нужно смонтировать систему отопления и заполнить её водой. Во избежание аварий следует предусмотреть либо открытый расширительный бак, либо хороший клапан сброса давления.

Возможные сложности и их решение

Каждый кирпич в печке должен контролироваться уровнем. При кладке печи сначала выкладываются угловые кирпичи, за ними периметр, а потом каналы и все внутренне содержание.

Навешивать дверки на завесы следует после высыхания раствора, иначе она вполне сможет «выдрать» коробку из зева топки. Дверца перевязывается с кирпичами закладными пластинами.

При кладке шамотный кирпич не стоит перевязывать с глиняным. Они имеют разные коэффициенты теплового расширения и шов «разорвёт» со временем.

Важно! Внутри печи использовать металлические уголки или крепежи недопустимо. Все должно быть кирпичным!

При кладке следите за перевязкой швов кирпичей.

Если печь затопить до просыхания, она растрескается.