Печка с водяной рубашкой на дровах
Ardenergy.ru

Канализация и водоснабжение

Печка с водяной рубашкой на дровах

Печи с водяной рубашкой

05.07.2016
1887
Печник (Москва)

Монтаж водяной печи в любом частном доме позволит решить много проблем, связанных с отоплением помещений, а также поможет сэкономить топливные расходы. Кроме этого, для использования прибора отопления может подойти почти любой вид топлива, а производительность очага, оснащенного водяной рубашкой будет намного больше.

Содержание:

Водяные печи: особенность функционирования и конструкция

Печи, оснащенные водяным контуром, относятся к устройствам многофункционального плана, то есть осуществляют не только обогрев дома, но и применяются для нагревания титана. Очаги рекомендуются к установке в дачных домиках и загородных коттеджах.

Приборы отопления оборудованы специальным теплообменником, монтируемым в топливную камеру или дымоход. Для выполнения агрегата используют чугун, так как только этот материал может выдержать сильные температуры, образующиеся изнутри очага во время горения топлива. Водяные печи применяют и как основной предмет обогрева жилища, и как вспомогательный.

Сам теплообменник, устанавливаемый изнутри, производится из листовой стали или стальных труб. Особенно популярной считается термическое устройство из листовой стали, так как ее просто обработать и выполнить из нее устройство. Для получения теплообменника используют сварочный аппарат.

Кроме этого, следует отметить простоту ухода за теплообменником, его легко очистить от загрязнения, хотя таковых образуется совсем немного. Основной функцией является получение горячей воды во время топки прибора.

Существуют варианты увеличения производительности и этой отопительной конструкции, для чего устанавливают не один, а несколько емкостей для воды. Вообще, специалисты советуют разместить печь с водяным контуром в отдельной комнате, тогда пар будет нагреваться до максимальной отметки.

Характеристика печей с водяным контуром

ПЛЮСЫ ПЕЧЕЙ С ВОДЯНЫМ КОНТУРОМ:

  1. легкость установки и низкая стоимость. С помощью водяной печи вы сможете экономно, но до высокой отметки нагреть жилище. Цены на такие очаги относятся к одним из наиболее низких.
  2. возможность использования очага с другими приборами отопления.
  3. печи могут функционировать на самых разных видах топлива, это дрова и уголь, торф и брикеты, пеллеты и опил.
  4. очаги могут функционировать независимо от электрической сети, так как воды внутри оборудования циркулирует естественным образом.
  5. прекрасное оформление печей и возможность установки в помещениях, декорируемых в разных стилевых направлениях. Для отделки очагов используют кирпич, керамику, камень, огнеупорное стекло и многие другие материалы.

МИНУСЫ ПЕЧЕЙ С ВОДЯНЫМ КОНТУРОМ

  1. в сравнении с котлами КПД печей будет на порядок ниже.
  2. во время горения топлива рядом всегда должен находиться человек, контролирующий процедуру.

Схема водяного отопления

При подключении печи к водяному контуру происходит повышение производительности очага и нагревание не одной комнаты дома, а всего жилища. Такое изменение происходит за счет высокой скорости циркуляции теплоносителя внутри труб. Рассмотрим, каким образом осуществляется соединение печей и водяного контура.

Стандартная печь от прибора с водяным контуром отличается тем, что последний оборудуется радиаторами отопления, внутри которых циркулирует теплоноситель. Именно поэтому очаг может долго не остывать, а температура внутри здания держится на оптимальной отметке долгое время. Важно и то, что для эксплуатации не требуется больших топливных затрат.

Теплоноситель не простая, а дистиллированная вода. При условии, что дом располагается в холодном климате, в качестве теплоносителя используют антифриз, незамерзающую жидкость.

Структуру печи представляет камера дожига, отсекатели, конвектор, камера сгорания, зольник, инжекторы и колосник.
Самым главным отличием двух очагов (обычно печи и печи с водяным контуром) является регистр (змеевик), который встраивается в топку. С помощью змеевика печь трансформируется в устройство, по своим функциям более напоминающее отопительный котел. Как и в первом случае, уменьшаются топливные затраты и увеличивается КПД печи.

На данном этапе выделяют два варианта регистров, – листовой и трубчатый. Их можно изготовить своими силами. Для этого приобретают трубы из листовой стали, толщина которых должна составлять не менее четырех миллиметров. Элементы свариваются как можно плотнее, чтобы не произошло утечки тепла. Сам регистр имеет несколько участков, каждый из которых выполняет свою задачу.

Особенности установки водяной печи

Не все печи с водяным контуром одинаковы, существуют их разные варианты:
– печь, которая по своим техническим характеристикам напоминает теплообменник.
– тепловой регистр, встроенный в готовую печь.

Особенно сложно реализовать второй вариант, так как змеевик должен полностью подходить по размерам к печи.

Во время подключения печи к водяной рубашке нужно соблюдать следующие требования:

  1. толщина водяного регистра должна составлять не менее четырех миллиметров, иначе произойдет закипание теплоносителя в конструкции, и КПД очага снизится.
  2. змеевик, точнее толщина его стенок, составляет три миллиметра, если взять толщину чуть меньше, устройство прогорит, и вся система отопления придет в негодность.
  3. рекомендуемое расстояние между стенками корпуса очага и самим теплообменником – 1,5 сантиметров.
  4. Выполнять подключение водяной рубашки к печи нельзя делать наобум, сначала следует подготовить проект, дополненный четким описанием каждого этапа работ.

Водяная печь функционирует по принципу твердотопливного котла, различие только во входном отверстии, так как у печи оно располагается чуть выше.

Типы водяных печей

Печи, оснащенные водяным контуром, выполнены в нескольких вариантах:

  • установки, работающие на традиционных дровах. Оговоримся, что такие очаги не должны быть слишком производительными, так как неизбежен выход очага из строя раньше, чем это надо.
  • печь «Булерьян» отличается тем, что в ней не предполагается установка специального регистра для нагрева теплоносителя. В «Булерьяне» вода или антифриз нагреваются в самой печи, при этом для повышения производительности прибора предусмотрен дополнительный отсек, куда поступает древесный газ.
  • тепловые печи, выполненные из прочного чугуна, представляют устройства, в основе которых имеется чугунный корпус, где осуществляется получение тепла. Очень неплохие печи, если говорить простым языком, они покупаются «на века», так как чугун относится к тем материалам, которые обладают высокой долговечностью и надежностью своего использования. Только водяной корпус в приборе выполняется из тепловой стали, все остальное – чугун.

Очаг с водяным корпусом, а точнее его функционирование может контролироваться за счет трех способов:

  1. самый простой: уменьшая или увеличивая порцию топлива влияют на снижение или опускание температурной отметки.
  2. для трансформирования температурных условий применяют особенную заслонку-регулятор.
  3. употребление циркуляционного насоса сказывается на ритмичном нагревании дома.

Кирпичные печи с водяным отоплением своими руками

Обычную печь можно подключить к водяной рубашке, тогда производительность системы отопления жилища увеличится, а КПД поднимется. Особенно рекомендуемая к отоплению печь – конструкция из кирпич. Кирпич обладает тем необходимым свойством аккумуляции тепла, что положительно сказывается на его последующей теплоотдаче. Дело в том, что материал во время сжигания топлива накапливает в себе тепло, а после еще некоторое время передает его радиаторам.

Главным приспособлением внутри печи является водяная рубашка (или водяной корпус, как еще называют этот элемент), за счет нее и осуществляется максимальный нагрев помещения при минимальных затратах топлива.

Конечно, теплообменников сегодня выпускается несколько вариантов, наиболее часто используемый – стальной прибор. Небольшой минус такого устройства – небольшая теплоотдающая площадь.

В доме можно поставить любой очаг, но навряд ли без предварительного анализа вы выберете подходящую модель для дома. Каждому здания присущ свой вариант отопительного устройства, поэтому прежде чем заняться строительством печи вообще, проведите все необходимые исследования, учтите площадь дома, его архитектурную форму и только после этого выбирайте тип кладки.

Обычно для кладки очагов используют красный кирпич, равномерно обожженный, издающий тонкий звон. Не стоит останавливать свой выбор на пережженном кирпиче или недожженном материале, печь либо развалиться от высоких температур, либо не выделит нужного количества тепла. Для строительства топки и дымохода используют шамотный кирпич.

Печь начинают строить с выкладывания фундамента, при этом оставляют небольшой зазор в 5 сантиметров, внутри организуют песчаную подушку.

Как построить кирпичную печь?

  1. роем углубление, внутрь которого насыпаем битый кирпич, бутовый камень, щебенку и т.п. Средняя толщина слоя составит сантиметров восемнадцать. Все трамбуется и заливается цементным раствором.
  2. после этого укладываем два кирпичных ряда на цементный раствор, сверху – слой гидроизоляции (рубероид или пергамин).
  3. выкладывание кирпича на песчано-глиняный раствор.
  4. доводим кладку на пять – восемь сантиметров выше поверхности пола.

Как приготовить раствор для кладки?

  1. Для приготовления качественного раствора следует подобрать хорошую глину, специалисты рекомендуют использовать синюю кембрийскую глину. Глина замачивается в воде на несколько дней. Можно применить и сухую глину, но пропорция воды и глины при этом будет другой – 1:1, влажная глина в пропорции с водой – 1:2. Воду тонкой струей вливаем в глину, в результате должна получиться масса консистенции жидкой сметаны. При приготовлении раствора учитывайте и жирность глины.
  2. для замешивания раствора нужен хороший песок. Специалисты советуют использовать речной или морской песок, который перед применением просеивается, промывается и отстаивается на протяжении 2 -3 дней. Воду нужно сливать до того, пока она не станет чистой. Только после этого песок можно просушить и просеять.
  3. непосредственное приготовление раствора. Сначала перемешиваем песок и цемент, предварительно насыпав их горкой. Полученную массу укладываем в корыто и разбавляем жидкой глиной до состояния густой сметаны, добавив немного соли. Густой раствор можно разбавить водой.
  4. проверка раствора. Важно получить пластичный, готовый к использованию раствор, который не будет стекать с мастерка, с помощью которого проводят проверку раствора.

Когда раствор будет готов, приступают к кладке печи.

  1. Приготовление раствора. Насыпают горку песка и цемента, которые перемешиваются с помощью строительной лопаты. После этого вся масса помещается в специальную емкость и разбавляется жидкой глиной. Раствор должен по консистенции напоминать густую сметану, для этого в него лучше добавить немного поваренной соли. Если раствор будет слишком густым, добавьте воду.
  2. Как раствор можно проверить на готовность? Смесь должна быть пластичной, не растекаться и разваливаться на отдельные части. Проверку проводят при помощи мастерка, к которому раствор не должен прилипать, а равномерно ложиться на поверхность.

После получения раствора приступают к кладке печи.

Печь с водяным контуром для отопления дома: особенности печного отопления, оптимальной вариант

Во многих частных домах приоритетным остается отопление дровами и печи. У кого-то печь металлическая, у кого-то кирпичная, но объединяет их одно — не самый удобны это вид обогрева. Слишком много внимания и мало комфорта. Выход — печное отопление с водяным контуром.

Печное отопление с водяным контуром — возможность объединить традиции и комфорт

Для начала давайте разберемся в терминологии. Когда говорят «печь», чаще всего имеют в виду отопительный прибор, сложенный из кирпича, который топится дровами. Но часто так называют и металлическую печь на дровах или на угле. Принципы работы у кирпичных и металлических агрегатов одинаковый, меняется способ передачи тепла. У металлических больше конвективная составляющая (большая часть тепла переносится воздухом), у кирпичных преобладает тепловое излучение — от стенок печи и нагретых стен дома. В нашей статье речь в основном о кирпичных печах, но большую часть информации можно применить и к металлическим дровяным (угольным) агрегатам. Печное отопление с водяным контуром может быть сделано на основе печей любого вида.

Читать еще:  Датчик давления воды в системе водоснабжения регулировка

Обычное печное отопление: достоинства и недостатки

В нашей стране традиционно дома отапливались кирпичными печами, но постепенно этот вид обогрева вытеснили водяные системы. Все это потому, что наряду с достоинствами имеет простое печное отопление массу недостатков. Сначала о достоинствах:

  • Печь большую часть тепла передает тепловым излучением, а оно, как выяснили ученые, лучше воспринимается нашим организмом.
  • Русская или какая иная отопительная печь имеет колоритный внешний вид, часто есть возможность наблюдать за открытым пламенем.
  • Можно сделать кирпичную печь с дымоборотами для более полного использования вырабатываемого тепла.
  • Отопление этого типа энергонезависимое — не зависит от наличия электричества.
  • Есть модели печей для отопления второго этажа (за счет отопительного щитка с дымовыми каналами).

Печное отопление

Сегодня печное отопление воспринимается больше как экзотика, так как встречается очень нечасто. Нельзя поспорить, что находится возле теплой печки очень приятно. Создается какая-то особая атмосфера. Но имеется и множество серьезных недостатков:

  • Неравномерность прогрева — возле печи жарко, в углах — холодно.
  • Большая площадь, занимаемая печью.
  • Отапливаются только те комнаты, в которые выходят стенки печи.
  • Невозможность регулировать температуру отопления в отдельных помещениях.
  • Низкий КПД. Для обычных печей 60% — это уже очень хороший показатель, в то время как современные отопительные котлы выдавать могут 90% и выше (газовые).
  • Необходимость частого обслуживания. Растопить, регулировать заслонки, вычищать угли — все это регулярно и постоянно. Не всем это доставляет удовольствие.

Принцип организации дымооборотов — горизонтальных и вертикальных

Как видите, недостатки значительные, но некоторую их часть можно нивелировать, если встроить в печь теплообменник, который подключить к системе водяного отопления. Такую систему еще называют печное водяное отопление или печное отопление с водяным контуром.

Водяное печное отопление

При организации водяного отопления от печи, в топку встраивается теплообменник (водяной контур), который трубами подключается радиаторам. В системе циркулирует теплоноситель, который разносит тепло от печи по радиаторам. Такое решение повышает комфортность проживания в зимнее время. Все дело в том, что радиаторы можно установить в любой комнате, то есть печь может стоять в одном помещении, а все остальные комнаты будут греться от батарей, по которым бежит нагретая вода.

Печное отопление с водяным контуром: пример системы с бойлером

Остальные недостатки печного отопления при этом сохраняются, но добавляются плюсы водяного обогрева — можно регулировать температуру в каждом помещении (в определенных рамках), большая инерционность сглаживает неравномерность температурного режима. Кстати, такая же схема работает с металлическими печами на дровах или угле.

Типы систем

Есть два типа систем водяного отопления: с принудительной и естественной циркуляцией (ЕЦ). Отопление с естественной циркуляцией энергонезависимое (электричество для работы не требуется), теплоноситель циркулирует за счет естественных физических процессов. Недостаток такого способа обогрева — необходимость использования труб большого диаметра, то есть объем системы будет большим и будет иметь большую инерцию. При растопке печи это не очень хорошо — будет долго греться. Зато после прогорания дольше в доме сохраняется тепло.

Еще один минус — для создания условий для движения теплоносителя, трубу подачи поднимают вверх — под потолок или на уровень радиаторов (в крайнем случае). При отоплении двухэтажного дома, от котла труба идет наверх, разводится по радиаторам, а потом спускается вниз и обходит батареи на нижнем этаже.

Простейшая схема систем с естественной циркуляцией

Еще один немаловажный недостаток — относительно невысокая эффективность обогрева систем с ЕЦ — теплоноситель медленно движется, разносит мало тепла.

Печное отопление с водяным контуром и принудительной циркуляцией отличается наличием циркуляционного насоса (на фото ниже), который работает постоянно. Его задача — гонять воду с определенной скоростью. Изменяя эту скорость можно изменять интенсивность обогрева помещений. Это приводит к тому что, при прочих равных условиях, такой обогрев более эффективен. Но для работы системы необходимо электропитание — насос должен работать постоянно. При его остановке система закипает и выходит из строя. Если отключения электроэнергии происходят у вас редко, достаточно иметь блок бесперебойного питания с комплектом аккумуляторных батарей. Если же отключают свет часто и надолго, придется ставить еще и генератор, а общая стоимость такого решения немалая.

Схема печного отопления с водяным контуром и циркуляционным насосом

Есть еще третий вид системы: смешанный или комбинированный. Все проектируется под естественную циркуляцию, но ставится циркуляционный насос. Пока есть электричество, работает отопление как принудительное (с насосом), когда свет отключили, теплоноситель движется самостоятельно.

Аккумулятор тепла

Так как печь топится не постоянно, а имеет циклический алгоритм работы, то в доме то жарко то холодно. И наличие радиаторов от этого спасает слабо. Хоть перепады не такие критические, все равно они есть. Особенно не хватает тепла ночью, а вставать и топить очень не хочется. Чтобы решить эту проблему, печь ставят мощную, а в систему встраивают аккумулятор тепла. Это большая емкость, заполненная теплоносителем, которая стоит между печью и системой отопления.

Печное отопление с водяным контуром и аккумулятором тепла

То есть, имеется два отдельных независимых контура. Первый переносит тепло от печи и обычно его делают с естественной циркуляцией. Второй гонит теплоноситель в радиаторы, причем обычно присутствует циркуляционный насос.

Такой способ организации водяного печного отопления хорош тем, что пока печь топится, активно греется вода в емкости. При правильном расчете она нагревается до 60-80°C, чего хватает на поддержание нормальной температуры радиаторов примерно на 10-12 часов. При этом нет ни особой жары, ни сильного холода. Атмосфера вполне комфортная.

Установка в системе теплоаккумулятора (иногда называют еще буфером или буферной емкостью) еще и снижает риск закипания системы. Второй контур точно никогда кипеть не будет, а вот чтобы первый не закипел, необходимо правильно рассчитать его — чтобы даже в режиме естественной циркуляции теплоноситель двигался с достаточной скоростью и не успевал перегреваться.

Регистр для печи

Для нагрева теплоносителя в печь встраивается водяной контур (еще называют регистр, теплообменник, змеевик, водяная рубашка). Форма его может быть любой, но чаще всего делают прямоугольные плоские емкости или набор труб, соединенных в единую систему (типа радиаторов).

Один из примеров водяного контура для печи

Чтобы подключить теплообменник к системе, в него вваривают два патрубка: один сверху- для забора горячей воды, второй снизу — для закачки остывшей воды из обратного трубопровода.

Часто возникают вопросы с определением размеров водяного контура для печи. Его можно приблизительно рассчитать, исходя из теплопотерь здания. Считают что для переноса 10 кВт тепла необходима площадь теплообменника 1 кв. м. Но при этом надо учесть время работы печи — ведь топится она не постоянно. Пока не очень холодно — раз в день примерно 1,5 часа, когда холодно — два раза. За это время нужно чтобы печь успела нагреть всю воду в аккумуляторе тепла. Потому расчет площади теплообменника ведется по суточному количеству тепла, необходимого для возмещения теплопотерь.

Например, пусть потери тепла для дома составляют 12 кВт/час. В сутки это будет 288 кВт. Топится печь, пускай 3 часа, все необходимое тепло должно накопиться за это время. Тогда необходимая мощность водяного контура для печи — 288 / 3 = 96 кВт. Чтобы перевести ее в площадь, делим на 10, получаем что для данных условий площадь регистра должна быть 9,6 м2. Какую форму вы при этом выберете — ваше дело. Важно чтобы внешняя поверхность регистра была не меньше.

Строительство печи вокруг теплообменника

Ну и еще пара моментов. Первый — мощность печи должна быть больше, чем найденная мощность теплообменника. Иначе требуемое количество тепла просто не выделится. Второй нюанс: емкость аккумулятора тепла тоже должна соответствовать — она должна быть больше примерно на 10-15%. В этом случае исключается закипание теплоносителя.

Только не забудьте, что теплоемкость воды и антифриза сильно отличается. Аккумулятор с антифризом в качестве теплоносителя должен быть значительно больше, чем емкость для воды (в той же системе).

Что еще стоит помнить, что теплоаккумулятор желательно хорошо утеплить — чтобы дольше сохранялось тепло. В этом случае печное отопление с водяным контуром будет еще более экономичным.

Можно ли установить регистр для отопления в существующую печь

Правильнее, конечно, строить печь вокруг изготовленного регистра. Но, если печь уже стоит, в нее все-таки можно встроить водяной контур. Правда, придется хорошо постараться — они имеют немалые размеры а еще должны каким-то образом держаться. Так что задача не из простых. Кроме того не стоит забывать, что придется еще делать два вывода — для подключения подающего и обратного трубопровода.

Оптимальный вариант — сделать водяную рубашку под форме печи (этот — для металлической с конфорками)

Место для расположения регистра найти тоже не очень просто. Очень нежелателен его прямой контакт с огнем, но должен находится в среде горячих газов. В этом случае можно надеяться на то, что прослужит теплообменник долго.

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:

  • наличие другой ОС;
  • площадь помещения;
  • сезон проживания.

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.

Читать еще:  Насосные станции повышения давления водоснабжения

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.

Изготовление металлической печи самостоятельно

Применение печей-буржуек обычно было связано с производством. Это сушка одежды и обогрев персонала в вагончиках, производственных помещений или теплиц. Толчком к дальнейшему развитию конструкций стало их совершенствование в части эффективности теплоотдачи. Применение новых технологий позволяет производить металлические печи в дизайнерском исполнении.

Как изготовить печь-буржуйку своими руками

Прежде всего, нужно сформулировать понятие «буржуйка». Как повелось изначально — это тепловой агрегат, изготовленный из металла для использования твёрдого топлива. Как правило, используются дрова. Для отвода печных газов устанавливается металлическая труба, выводимая наружу через стену или форточку.

Преимуществом такой конструкции является быстрый нагрев стенок с последующей теплоотдачей в окружающее пространство. Недостаток состоит в том, что при прекращении подачи дров в топку, печь быстро остывает, и приходится дополнительно их подкладывать, чтобы сохранить температуру в помещении. За ночь таких операций приходится выполнять несколько.

Буржуйки могут быть различного назначения

Оснащение печи-буржуйки водяным контуром

Чтобы устранить этот существенный конструктивный недостаток, такие тепловые агрегаты оснащают дополнительной отопительной системой.

Цель такой доработки состоит в увеличении общей теплоёмкости, что позволит дольше сохранять благоприятную температуру в помещении и, следовательно, реже топить печь.

Нагрев теплоносителя производится непосредственно от топки печи. Для этого есть несколько способов:

  1. Обустройство «карманов» на боковых стенках, в которые наливается теплоноситель.
  2. Установка бака для воды с отводами к системе водяного отопления.
  3. Монтаж коллектора вокруг дымоотвода в непосредственной близости от печи, проходя через который воздух нагревается непосредственно от дымохода.
  4. Установка водонагревателя в топке печи.

Буржуйку можно использовать для водяного отопления

Приступая к изготовлению буржуйки с водонагревателем, домашний мастер ориентируется, прежде всего, на имеющиеся в наличии материалы и сам определяет способ нагрева.

К достоинствам такого устройства отопления относится её быстродействие. Помещение можно прогреть до приемлемой температуры очень быстро, причём поддерживать нужный уровень в течение длительного времени.

К недостаткам можно отнести следующие моменты:

  1. Такая печь требует постоянного внимания и своевременного подогрева в течение суток.
  2. В загородном доме, где вы появляетесь периодически в качестве теплоносителя приходится использовать незамерзающий антифриз или минеральные масла, лучше трансформаторное, но можно и простую отработку. В противном случае вода зимой замёрзнет и разорвёт элементы системы отопления. Ремонт в холодное время суток невозможен.

Печь металлическая с водяной рубашкой обладает высоким уровнем КПД

Конструкция печи, её особенности

Основными элементами буржуйки являются:

  1. Топочное отделение. Устраивается приблизительно в средней трети печи. Предназначено для сжигания топлива — дров или угля. Оснащается дверкой на боковой стенке печи для загрузки.
  2. Зольник нужен для сбора твёрдых остатков после сгорания дров или угля. От топочной части сверху отделяется колосниками, представляющими собой литые чугунные стержни специальной формы. Зола просыпается в промежуток между ними и попадает в лоток для сбора отходов. В нижней части зольника приваривается днище из листового металла толщиной 1,2–1,5 мм.
  3. Ёмкость с теплоносителем представляет собой бак из листового металла, наполняемого водой или другим теплоагентом. Для этого устройства необходима полная герметичность. В верхней части бака устраивается выходное отверстие для воды, в нижней — обратная труба, по которой остуженный в отопительной системе теплоноситель возвращается.
  4. Дымоотвод устраивается в верхней части корпуса печи, может быть вертикальным, горизонтальным или наклонным. Выводится наружу через стену. Для печей-буржуек обычно применяется труба диаметром 150 мм.
  5. Опорная часть — ножки из профильного металла, обеспечивающие зазор между корпусом и полом не менее 20–25 см. Под них нужно установить защитный металлический лист с подложкой из асбеста. Это особенно важно, если отопительный агрегат устанавливается на полу из сгораемых материалов.

Фотогалерея: конструкции металлических печей

Теплообменники

Устройство этого узла зависит от конструкции печи. Есть разные типы:

    Прямоугольные. Такие тепловые агрегаты изготавливаются из листового металла толщиной до трёх миллиметров. Соответственно, теплообменник наиболее технологично сделать в виде рубашки, окружающей топочное отделение. Расстояние между стенками рубашки и корпуса печи зависит от объёма теплообменника. Чем он больше, тем медленнее происходит нагрев теплоносителя в нём. Часто ёмкости устанавливают поверх топочного отделения, но в этом случае становится недоступной варочная поверхность печи.

Прямоугольная форма печи наиболее оптимальна для буржуйки

Цилиндрическая вертикальная буржуйка очень дешёвая

Буржуйка может быть изготовлена из металлической трубы, предназначенной для трубопровода высокого давления

Футеровку можно сравнить с утеплением

Отапливать помещение можно и опилками

Фотогалерея: теплообменники для дровяных печей

Расчёты параметров буржуйки

Теплотехнические расчёты печей довольно сложны. В строительстве и производстве такие операции выполняются специальными лабораториями. Для бытового потребления их значительно упрощают, оставляя для самостоятельного определения только основные параметры тепловых агрегатов:

  1. Расчёт теплостойкости помещения, то есть определение его способности удерживать тепло. Этот параметр зависит от материала и толщины стен и пола, его теплопроводности, конструктивных особенностей оконных и дверных конструкций. Но в любом случае теплостойкость зависит ещё и от качества исполнения всех составляющих элементов.
  2. Расчёт сечения дымоотводных каналов, поскольку качество и скорость сгорания топлива в печи зависит именно от этого параметра. Если диаметр больше оптимального, то значительная часть тепла будет уходить без отдачи, снижая коэффициент полезного действия устройства. Напротив, недостаточное сечение может привести к неполному сгоранию топлива и загазованности помещения. Для определения размера трубы дымохода применяется коэффициент 2,7 по отношению к объёму камеры сгорания печи. Если этот показатель составляет 40 литров, то оптимальный размер дымохода составит 40 / 2,7 = 14, 8 см.

Стандартный размер металлической трубы для дымохода составляет 150 мм. Обычно к расчётной величине прибавляют 15–20%. Окончательная регулировка тяги в печи производится шибером, позволяющим эффективно регулировать сечение дымохода. Следует отметить, что величина тяги зависит не только от диаметра, но и от погодных условий, поэтому использование шибера считается обязательным.

Важное значение имеет высота дымохода. Есть ограничивающий параметр — суммарная высота его не должна быть более 5 метров считая от места выхода из топки. Уровень возвышения над кровлей зависит от места расположения по отношению к коньку.

Очень важно определить размеры дымохода правильно

Материалы и инструменты для изготовления буржуйки

Набор инструментов, приспособлений и материалов невелик.

Для изготовления печи понадобится:

  1. Ручная шлифовальная машинка для разделки стальных листов и профилей.
  2. Диски для резки металла.
  3. Струбцины, которые нужны для фиксации деталей при разделке и сборке.
  4. Аппарат сварочный бытовой.
  5. Электроды диаметром 3 и 4 мм, соответствующие применяемому материалу.
  6. Молоток.
  7. Инструмент для выполнения кладки при создании футеровки.
  1. Лист стальной толщиной 4–5 мм для внешних стенок корпуса.
  2. Лист стальной толщиной 1,5–3 мм для внутренних перегородок и рубашки под теплоноситель.
  3. Колосники стержневые (для прямоугольных печей) или литая решётка круглой формы.
  4. Трубы стальные большого диаметра для изготовления корпуса и рубашки цилиндрических печей.
  5. Трубы дымохода, в том числе «сэндвич».
  6. Уголок стальной 32 х 32 мм для кронштейнов трубы и подставки наружной под неё.
  7. Проволока нержавеющая для растяжек дымохода (при необходимости, в зависимости от места установки).
  8. Кирпич для футеровки и шамотная глина.

В зависимости от конструкции могут понадобиться и другие инструменты общего назначения.

Для изготовления системы отопления необходимо разработать эскизный проект, на основании которого производится расчёт потребности в материалах, запорной, контрольной и регулирующей арматуре. Предпочтительно использование металлопластиковых труб. Установку таких трубопроводов нельзя производить на расстоянии ближе 1,5 м от печи. Нужно учитывать, что с печью-буржуйкой можно использовать только самотёчную систему отопления с расширительным баком.

Подготовительные работы

На этом этапе необходимо:

  1. Выполнить эскизный проект печи с деталировкой.
  2. Составить материальную ведомость для закупки.
  3. Приобрести материалы и недостающие инструменты.
  4. Изготовить все детали для печи.

Последний пункт — самый трудоёмкий и ответственный.

Буржуйку можно подключить к водяному отоплению

Монтаж печи

Данный процесс выполняется в следующей последовательности:

    Сначала нужно собрать корпус. Делать это нужно на прихватках. После сверки с чертежом изделия выполнять окончательную сварку деталей, после чего переходить к следующей. Оставлять элементы на прихватках нежелательно, поскольку впоследствии они могут быть недоступны. Зазоры между деталями, непровары швов должны быть исключены.

Зазоров между деталями в корпусе буржуйки не должно быть

Проверить герметичность сварки можно мелом и керасином

Современная буржуйка с водяным отоплением можно вписать в любой интерьер

Особенности эксплуатации

Применение буржуйки имеет ряд особенностей:

  1. Дымоотводный канал должен быть выведен на улицу через стену или потолок. Подключение трубы к системе вентиляции недопустимо. Места пересечения нужно изолировать негорючими материалами.
  2. Современные металлические печи способны качественно обогреть одно помещение до 30 м 2 . При этом оно должно быть качественно утеплено.
  3. При более обширной отапливаемой площади нужно использовать систему водяного отопления от той же печи.
  4. В помещении с такой печью нужно иметь ящик с песком и держать наготове ёмкость с водой.
  5. В доме желательно обустроить отдельное помещение с запасом дров для буржуйки, поскольку расход топлива велик.
Читать еще:  Расстояние между колодцами водоснабжения

Соблюдение правил эксплуатации и пожарной безопасности сохранят ваше имущество и здоровье.

Видео: как сделать буржуйку своими руками

Уход и обслуживание буржуйки

Печь прослужит вам долго, если вы будете соблюдать правила ухода за ней:

  1. Сборник конденсата, устанавливаемый на дымоходе, нужно открывать еженедельно для слива воды.
  2. Перед началом отопительного сезона дымоход нужно прочистить от сажи специальным инструментом.
  3. В процессе эксплуатации корпус печи и трубу необходимо регулярно осматривать на предмет проникновения дыма в помещение.
  4. Контролировать состояние приточной и вытяжной вентиляции.

Самостоятельно изготовленные металлические дровяные печки могут быть не только эффективными, но и стать истинным украшением интерьера помещения. Но помните о необходимости соблюдения правил монтажа и эксплуатации.

Как сделать печь для отопления дома с водяным контуром

Суть печного отопления заключается в прямом нагреве помещений источником тепла за счет конвекции и инфракрасного излучения, исходящего от горячих стенок. Важное условие, оно же — главный недостаток: отопитель должен находиться в обогреваемой комнате. Вот почему у домовладельцев нередко возникает желание сделать печь с водяным контуром, соединенным с удаленными радиаторами, чтобы равномерно отапливать весь дом. Стоит отметить, что данный вопрос — непростой и не всегда решаемый. Так что давайте рассмотрим разные варианты реализации этой идеи на практике.

Способы решения задачи

Очевидно, что для подогрева теплоносителя и подачи его в радиаторную систему дровяную печку нужно снабдить дополнительным теплообменником. Есть два пути: приобрести для дома готовую металлическую либо чугунную печь длительного горения со встроенным водяным контуром, либо изготовить ее своими руками. Мы изначально идем по второму пути — прикладываем труд, но экономим средства.

Примечание. Отдельная проблема — организация подогрева воды в кирпичной печи, работающей на дровах и угле. Если она уже построена, то переделать конструкцию бывает довольно трудно, а то и невозможно.

Существует несколько разновидностей самодельных теплообменников и вариантов их монтажа:

  1. Бак – котел, встраиваемый прямо в топливник или в один из дымоходных каналов.
  2. Регистр, сваренный из труб, иногда – в виде змеевика. Тоже ставится внутрь камеры сгорания либо в газоход.
  3. Теплообменник самоварного типа (техническое название – экономайзер). Устанавливается сугубо на дымоход для отбора теплоты у отходящих газов.
  4. Полноценная водяная рубашка. В упрощенном исполнении подобная печь-камин с водяным контуром показана выше на схеме.

Бак-котел для нагрева теплоносителя

Справка. Простейшее, но не самое эффективное решение, которое вы можете взять на вооружение, реализовано в некоторых дровяных печках для бани. Металлический бак с водой монтируется сверху корпуса либо подвешивается сбоку, если топливник имеет прямоугольную форму.

Водяной контур можно изготовить из таких материалов:

  • черная или нержавеющая сталь;
  • чугун;
  • медь.

Стальные теплообменники практичны и недороги, а потому наиболее популярны. Цена меди слишком велика, а вот температура плавления – низкая, отчего при горении угля подобная конструкция может «поплыть». Что же касается чугуна, то самостоятельно отлить из него регистр не получится, разве что вмонтировать в газоход старую отопительную «гармошку» МС-140, как показано на фото. Но помните: батарея моментально лопнет при подаче холодного теплоносителя в раскаленную печку либо в результате замерзания воды во время длительного простоя.

Плюсы и минусы различных теплообменников

Установка бака внутрь кирпичной печи практикуется мастерами десятками лет. Это проверенный и надежный способ, позволяющий постоянно нагревать воду и даже организовать ее естественную циркуляцию, только потребуется проложить трубы большого диаметра (около 50 мм) с соблюдением уклонов. Правильно сделанный бак-котел очень редко прогорает, потому что вмещает большой объем теплоносителя, который его охлаждает.

Недостаток варианта – значительные размеры емкости. Она влезет лишь в отопитель, сложенный из кирпича, а в металлических буржуйках слишком мало места. В отличие от бака, размеры и форму регистра из стальных труб можно менять и встраивать в любую печку, но тут возникают другие проблемы:

  1. При установке внутрь топливника змеевик постоянно подвергается воздействию высоких температур (в пике до 1000 °С) и конденсата с сажей, а потому прослужит 4—6 лет, после чего прогорит. Нержавеющие либо жаропрочные трубы продержатся дольше – до 10 лет.
  2. Более надежный способ — вмонтировать водяной контур внутрь дымоходного канала, где температура ниже. Но тогда упадет интенсивность нагрева и для организации нормального отопления теплообменник придется увеличить в размерах. Получается замкнутый круг.
  3. Циркуляция теплоносителя внутри регистра должна быть безостановочной. Иначе вода закипит, превратится в пар, а он своим давлением разорвет трубопровод в слабом месте – где-нибудь на стыке. Значит, организовать самотек нереально, а работу циркуляционного насоса придется подстраховать блоком бесперебойного питания на случай отключения электроэнергии.
  4. Вместительность металлических отопителей сильно ограничена, так что вставить туда добротный теплообменник не получится. Практика показывает, что стальная заводская печь с водяным контуром может обслужить не больше 2 радиаторов общей мощностью до 4 кВт.

Разновидности сварных регистров

Важный момент. Любые теплообменники, монтируемые внутрь топливника, забирают приличную часть выделяющегося тепла. Это снижает и без того невысокую теплоотдачу печки плюс уменьшает длительность горения с одной закладки дров или угля.

Экономайзер (слева) и обычный бачок для монтажа на дымоход (справа)

Самоварный теплообменник (экономайзер) лишен всех перечисленных недостатков. Он представляет собой водяную рубашку для дымоходной трубы и отнимает теплоту отходящих газов. А их температура в печах, функционирующих на дровах или отработке, достигает 300 °С. Такое решение зачастую используется в банных отопителях, чтобы греть воду для помывки. Комбинированный вариант – бак, сквозь который пропущена дымоходная труба.

Идею с экономайзером по понятным причинам нельзя реализовать на кирпичной печке. Но для Булерьяна, Бренерана или другой стальной буржуйки независимо от ее размеров такой вариант хорошо подойдет. И последний, самый эффективный метод – устройство водяной рубашки вокруг корпуса обогревателя. По сути, она превращает любую металлическую печь или камин в отопительный котел. Одна беда – вариант довольно сложен в исполнении.

Железная печка конструкции Бутакова с конвекционным кожухом и водяным контуром на задней стенке топливника

Вывод. Лучший способ получить горячую воду от стального отопителя на дровах или отработке (такие применяются в гаражах) – сделать теплообменник самоварного типа или емкость на дымоходной трубе. Для кирпичной печи вариантов немного – встраивание емкости либо регистра.

Оригинальная конструкция наружного теплообменника с импровизированным экономайзером продемонстрирована на видео:

Расчет размеров регистра

Чтобы своими руками сделать для печки водяной контур, нужно определить его размеры, а точнее, — площадь теплообменной поверхности. Для этого воспользуйтесь следующим алгоритмом:

  1. Выясните, какова площадь отапливаемых комнат и умножьте ее на 0,1 кВт. Если вы проживаете в одном из холодных северных регионов, умножайте квадратуру помещений на 0,2 кВт. Для дома 100 м² понадобится соответственно 10 и 20 кВт тепловой энергии.
  2. Из практических наблюдений следует, что регистр, установленный прямо в топливник, способен передать теплоносителю до 10 кВт теплоты с каждого квадратного метра своей поверхности. Поделите значение потребности в тепле на эту цифру и получите площадь радиатора.
  3. Для экономайзера и бака, вмонтированного в дымоходный канал, где температура ниже, принимайте значение удельной теплоотдачи не 10, а 6 кВт с 1 м² поверхности.
  4. Зная площадь, размеры прямоугольной емкости рассчитать нетрудно. А вот длина труб, из которых варится регистр, вычисляется по формуле: L = S / πD (S – площадь, D – диаметр трубы).

Схема кирпичной печи с водогрейным котлом, размещенным в топке

Примечание. При расчете отапливаемой площади не нужно брать все 100 или 200 квадратных метров дома, отнимите от них помещения, которые печь обогревает напрямую.

Если в качестве примера взять комнаты дачи с квадратурой 100 м², то теплообменная поверхность встроенного в топку радиатора должна составлять не меньше 1 м². При монтаже в газоход эта площадь увеличится до 10 / 6 = 1,67 м².

Встраиваем бак в кирпичную печь

Первое и важное правило: планировать монтаж водяного контура необходимо еще до постройки отопителя из кирпича. Переделать готовую конструкцию практически невозможно, придется ее снова разобрать как минимум наполовину. Это касается всех чисто отопительных печек – русской, голландки и шведки, не имеющих варочной поверхности.

В этом случае регистр монтируется в дымооборот печки, а не в топливник

Справка. Если у вас дома или на даче выложена отопительно-варочная плита, то переделать ее иногда возможно. Поднимите чугунную поверхность с конфорками и оцените, можно ли под нее поставить котел и какую форму ему придать. Обязательно посоветуйтесь с мастером – печником.

Предлагаем вариант простой плиты с нагревательным котлом, установленным на пути продуктов горения, но за пределами топливника. Благодаря этому бак изготавливается из металла толщиной 3 мм, чего достаточно для долгой и надежной работы. Схематично агрегат выглядит так:

Совет. Если вы подобрали другую конструкцию, где емкость монтируется в топливник, то ее стенки, обращенные к пламени, делайте из металла толщиной 5 мм, остальные – 3 мм. Для изготовления регистра используйте трубы с толщиной стенки 3,5 мм, а при установке не связывайте его со стенками печки, поскольку у металла и кирпича разные коэффициенты расширения.

Порядок кладки варочной плиты

При монтаже оберните бак асбестовым шнуром и зафиксируйте его на нужном ряду кладки. Такая же изоляция асбестом делается на патрубках подачи и возврата теплоносителя, проходящих сквозь стену печи. Как правильно выполняется кладка в соответствии с порядовками, подробно описывается в другом материале.

Кладка печи с водяным контуром, находящимся в камере сгорания, описывается в следующем видеоролике:

Делаем контур для стальной печки

Чтобы изготовить теплообменник самоварного типа на дымоход, подберите 2 трубы: одна по диаметру должна равняться размеру патрубка печки, а вторая – на 3—4 см больше (например, 102 и 133 мм).

Самодельный теплообменник самоварного типа

Дальше действуйте в таком порядке:

  1. Определите теплообменную площадь, как описано в предыдущем разделе, после чего отрежьте обе трубы по расчетному размеру.
  2. В кожухе водяной рубашки проделайте 2 отверстия 20—30 мм и приварите к ним патрубки подачи и обратки с резьбами.
  3. Вставьте одну трубу в другую и сварите между собой, сделав перемычки из стальной полосы. Из нее же изготовьте верхнюю и нижнюю крышку для самодельного водяного контура.
  4. Проверьте агрегат на герметичность и установите на дымоход как можно ближе к масляной или дровяной печи. Больше подробностей об изготовлении показано на видео.

В отличие от внутренних водяных контуров, экономайзер без проблем подключается к различным системам отопления – с принудительной и естественной циркуляцией теплоносителя. Во втором случае важно выполнить уклон магистралей 2 мм на 1 м. п. трубы и поставить в верхней точке открытый расширительный бак.

Заключение

О том, насколько полезна в эксплуатации самодельная печь с водяным контуром, судить нелегко. По отзывам пользователей, в небольших дачных домиках и гаражах такие агрегаты работают безукоризненно. Надо учитывать и тот факт, что мастер, изготовивший отопитель своими руками, не станет его критиковать, а постарается найти позитивные стороны. Ясно одно: налицо экономия средств при равномерном обогреве всех комнат здания. А вот в домах площадью свыше 100 м² стоит задуматься об установке твердотопливного котла.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector