Кирпичная печь с водяным отоплением

Алан-э-Дейл       09.09.2022 г.

Печное отопление с теплоносителем

Очень удачной вариацией традиционного печного отопления считается система с водяным контуром. Она успешно сочетает в себе достоинства водяного и печного отопления, что позволяет ей равномерно и рационально распределять тепло по помещению. При этом такая система способна обогревать одновременно несколько комнат.

Устройство печи с водяным котлом

Печь, использующаяся в такой системе, работает по типу твердотопливного котла. Однако в отличие от него она нагревает не только теплоноситель, но и собственные стенки и дымовые каналы, которые так же участвуют в обогреве помещения. Таким образом печное отопление с водяным контуром обеспечивает передачу тепла к радиаторам только в процессе топки. Однако разогретая поверхность печи излучает тепло до полного остывания.

Схема работы печного отопления с водяным контуром — простая однотрубная система

Регистр: назначение и устройство

Основное конструктивное отличие печи для отопления с теплоносителем – наличие так называемого регистра или теплообменника или змеевика. Так называют деталь, установленную в топливнике, по которой циркулирует теплоноситель. Именно к ней подключается традиционная система водяного отопления.

Конструкция детали может быть самой разнообразной, главное, чтобы она обеспечивала максимальную из всех возможных температур находящегося в ней теплоносителя и не препятствовала постоянной и равномерной его циркуляции.

Форма регистра может быть различной и, скорее всего, его вам придется делать на заказ

Для изготовления регистра используется листовая сталь толщиной от 3 до 5 мм или металлические трубы. Большой популярностью пользуются теплообменники из листовой стали, которая достаточно проста в обработке. Кроме того такие изделия относительно легко очистить от продуктов сгорания. Основной недостаток – небольшая площадь нагрева, что их невыгодно отличает от регистров, выполненных из металлических труб. Чаще всего змеевики изготавливаются по заказу, под определенную модель и размеры печи. В некоторых случаях их даже можно сделать самостоятельно.

Что такое «печь»

Печи используются в качестве отопительного прибора, выложенного кирпичом, топливом для которого служат дрова. Помимо дров для металлических печей используются также угли. Работает печь, вне зависимости от материала, по аналогичному принципу. Разными будут только методы, которыми распространяется тепло.

Так, металлическая печь нагревает воздух, а печи из кирпича передают тепло, нагревая стены – сначала самого прибора, затем дома.

Что касается печей, работающих на основе водяного контура, то такое устройство может быть и каменным, и металлическим. Таким образом, выделяют два типа печей с водяным контуром.

Змеевики из листовой стали

Толщина стали для данного вида обменника должна составлять не менее 5 мм. В конструкции также используется профиль 60 х 40 мм и патрубки 50 мм, которые служат для ввода и вывода воды. Размер обменника зависит напрямую от длины топливника вашей печи.

Если обменник из стали планируется встраивать отопительно-кухонную печь, то целесообразнее будет соорудить конструкцию таким образом, чтобы раскаленный газ обтекал верхнюю полку обменника и выходил в дымооборот, находящийся в передней части змеевика. В таком случае над змеевиком можно установить варочную поверхность.

Теплообменник из листовой стали

Кроме того, существует вариант изготовления теплообменника из листовой стали в виде книжки, соединив стенки обменника трубами или профилем. В этом случае у регистра отсутствует верхняя полка, а для лучшей циркуляции можно добавить соединительных труб в верхней части регистра. Ввод и вывод можно делать как на задней части обменника, так и на боковой стенке.

В этом случае варочную плиту можно размещать прям над поверхностью регистра.

Создание схемы разводки отопления

Совмещать печь с водонагревательным котлом и подключать контур к отопительной системе можно по двум схемам.

Открытая система

При открытой системе расширительный бак находится в верхней точке – на чердаке, можно включить в схему насос

Теплоноситель движется гравитационным способом, поэтому требуется установка циркуляционного насоса. Он ставится на байпас, снижает температурную разницу обратки и подачи, увеличивает скорость движения воды и качество теплоотдачи. Без электричества линия будет работать по принципу самотека.

Для его организации понадобится увеличить линию и горизонтальные наклонные в диаметре. Открытую систему оснащают разводящим коллектором на 32 мм с наклоном от 3до 5 мм на каждый погонный метр. Расширительная емкость находится вверху, в нее поступает воздух из коммуникаций.

Закрытая система

Радиаторная сеть предусматривает принудительное движение воды. Тягу в данном случае создает насос. Он же нагнетает давление от 1 Бар для холодного теплоносителя. Резервуар мембранного типа, находится снизу. Для его соединения с магистралью применяется отсекающий кран. Устройства безопасности (воздухоотводчик, манометр, спускной клапан) ставятся обязательно.

Советы по обустройству системы

По своей сути подобные конструкции являются прародителями современных твердотопливных котлов. Но в отличие от них теплоотдача осуществляется не только посредством трубной разводки и системы радиаторов, но еще и от самой печи.

Плюс кирпичные печи с водяным отоплением своими руками смонтировать намного проще и дешевле, нежели установить твердотопливный котел.

Несколько слов о регистре

Металлический регистр можно без преувеличения считать сердцем всей отопительной системы. Данная конструкция устанавливается непосредственно в самой топке и отвечает за уровень нагрева теплоносителя.

Боковое расположение регистров.

Самым простым и доступным вариантом считается установка прямоугольного металлического бака непосредственно в топку. Делается такой бак из жаропрочной стали, толщиной от 3 мм и более, чаще всего из нержавейки.

Для обогрева дома в 200м² достаточно бака длинной 750 мм, шириной 500 мм и высотой 300 мм. Вывод делается сверху конструкции, обратка врезается в нижнюю часть бака.

Более функциональными считаются регистры, сваренные из нержавеющей трубы с толщиной стенки не менее 3 мм. Площадь нагрева в данном случае увеличивается в разы, отсюда и эффективность системы получается несоизмеримо выше.

Совет: на рынке сейчас не сложно найти чугунные регистры, по мнению большинства специалистов, они являются самым оптимальным вариантом. Во-первых, чугун мало подвержен коррозии, практически не прогорает и главное, данный материал считается самым лучшим аккумулятором тепла.

Регистры из нержавейки.

Во время монтажа следует обратить внимание на место расположения регистра. Чем больше будет контакт с огнем, тем выше производительность

Но вместе с тем, вне зависимости от конфигурации бака, между ним и стенками печи должен быть компенсационный зазор не менее 5 мм. В противном случае, во время нагрева металл начнет расширяться и стенки топки потрескаются.

Мембранный бак

Вмонтировать в топку регистр это только часть дела, не менее важно правильно обустроить трубную разводку. Любая отопительная система, построенная по такому принципу, должна быть оборудована расширительным или мембранным баком

Как правило, он устанавливается на трубе обратки, но это не принципиально, некоторые мастера предпочитают его монтировать в самой высокой точке системы.

Принцип работы мембранного бака.

В системе с естественной циркуляцией теплоносителя его функцию выполняет обычная металлическая емкость. Но сейчас, в большинстве случаев, хозяева предпочитают устанавливать циркуляционные насосы. В такую систему желательно монтировать настоящий мембранный бак.

Аппарат представляет собой герметичную металлическую емкость, в верхней части которой находится клапан. Через клапан нагнетается воздух, создавая избыточное давление в системе. При повышении температуры, пропорционально расширяется теплоноситель, выдавливая излишки в мембранный бак. В процессе остывания, воздух который давит на мембрану, компенсирует перепад давления в системе.

Некоторые моменты кладки печи

Как упоминалось ранее, кирпичные печи с водяным отоплением своими руками сложить можно, но если вы не уверены в своих силах все же лучше пригласить специалиста.

Хотя в любом случае, существуют общие правила, которые нарушать не желательно.

  • Все кирпичные печи ложатся из полнотелого красного кирпича. Пустотелый кирпич не желательно использовать даже для облицовки. Дело в том, что пустотелые блоки являются теплоизолятором, а в данном случае это может только навредить.
  • Если предполагается топить дровами, то топку можно сложить из обычного обожженного кирпича. Но если существует вероятность использования кокса или каменного угля высоких марок, например антрацита, то мы бы посоветовали сложить топку из специального шамотного кирпича, который идет на строительство доменных печей.
  • Не нужно экономить на толщине стенок, помимо веса самой печи, сюда еще добавится нагрузка от регистров.
  • И еще, любое каменное строение нуждается в надежном фундаменте, что касается печей, то здесь фундамент должен закладываться отдельно и ни в коем случае не контактировать с общим фундаментом дома, минимальное расстояние между ними должно составлять 50 – 100 мм.

Циркуляционный насос в системе.

На видео показаны некоторые тонкости монтажа системы.

В данном случае мы вели разговор об отоплении дома. Но не лишним будет заметить, что если в систему параллельно врезать металлическую емкость для воды, то она будет исполнять роль пассивного бойлера, в результате чего в доме еще появится горячая вода для бытовых нужд.

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:

  • Внутри очага,
  • В дымоходе,
  • В теле печи, рядом с очагом.

В зависимости от места расположения, выбирают материал для теплообменника и его форму:

  • Медные – эффективные, благодаря высокой теплопроводности металла, но из-за низкой температуры плавления меди, необходимо постоянная циркуляция воды в системе,
  • Стальные – для котлов применяются жаропрочную сталь с толщиной стенки 4-5 мм. Для долгой службы стальных конструкций воду из них сливать не рекомендуется.
  • Нержавеющая сталь – дорогой, но наиболее подходящий материал для котла. К недостаткам можно отнести только трудоемкость изготовления.

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 м2 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:

  • Месторасположения змеевика в печи,
  • Вид топлива – дрова, уголь. При сжигании, дрова дают меньше тепловой энергии.
  • Примерную температуру в очаге и месте расположения теплообменника,
  • Среднюю температуру воды во всем контуре,
  • Коэффициент теплоотдачи материала, из которого сделан змеевик.

По мере сгорания топлива, мощность теплообменника будет снижаться, поэтому рассчитанную площадь змеевика лучше увеличить на 10-15%.

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.

5 Возведение своими руками

Для начала подготавливается проект, после чего делается согласно чертежам теплообменник, который должен в последующем монтироваться в печку. Собственно и печка возводится по его габаритам.

При проектировании нужно подумать, каким образом устройство будет располагаться в комнате. Место должно быть удобным для пользования и общедоступным.

После того как фундамент установлен, готовится кирпич для кладки. Он должен быть огнеупорным, без каких-либо сколов, повреждений и трещин. Также нужно предусмотреть в проекте месторасположение поддувала и камеры сгорания, дымоотвода, варочной поверхности. Последнюю можно и не монтировать, всё зависит от предпочтений хозяев дома.

Постройка происходит в определённой очерёдности:

  1. 1. Для начала подготавливается раствор. Он состоит из воды, глины и песка. Такую смесь можно уже в готовом виде приобрести в специализированных магазинах, но опытные мастера делают её самостоятельно.
  2. 2. Фундамент изолируется слоем плёнки или рубероида.
  3. 3. Поверх укладывается равномерный слой раствора и кладутся первые ряды кирпича.
  4. 4. Обустраивается топка и зольник. Точность кладки нужно проверить с помощью строительного уровня.
  5. 5. Дальше фиксируется дверка и делается свод. Также монтируется дымоход. Для стен дымохода нужно использовать полукруглые кирпичи.
  6. 6. На завершающем этапе происходит монтаж водяного контура. Подсоединяются трубы и батареи, ёмкость для теплового обмена. После этого заливается жидкость. Можно использовать обычную воду или подготовленные растворы.

Также при желании можно сделать декоративную отделку печи. Экономичное устройство печки можно сделать и самостоятельно. Такое устройство долговечное, имеет высокий коэффициент полезного действия, поэтому дом получит установку, независимую от централизованного отопления.

Печное отопление с водяным контуром: монтаж своими руками

Для монтажа системы отопления своими руками не лишним будет уже имеющийся опыт обустройства каминов или укладки кирпича. В случае отсутствия необходимого опыта и умений, следует доверить установку отоплительной системы профессионалам, поскольку поломка любого механизма обогрева потенциально опасна. 

Самая важная деталь в готовой конструкции — теплообменник. Приобрести оный можно в магазине, или же изготовить самостоятельно из труб и листов железа. Можно внедрить змеевик в уже действующую печку, или же установить теплообменник и позже уложить кладку камина. 

Стены змеевика обязаны быть не менее пяти миллиметров. При строительстве угольного камина, сделать их нужно ещё толще, в противном случае они могут прогореть. В теплообменнике толщина слоя воды должна быть больше четырех сантиметров, иначе она может начать кипеть. Его нельзя устанавливать вплотную к стене топки из-за расширения змеевика от получаемого жара — лучше оставить зазор в два сантиметра. 

Самое важное — продумать нюансы пожарной безопасности своего обогрева. Облицовку следует выполнить материалами не поддающимися огню, например — кирпичом. Между камином и перегородками из древесины необходимо оставить воздушные прослойки во избежание перегрева и последующего пожара. 

Между камином и перегородками из древесины необходимо оставить воздушные прослойки во избежание перегрева и последующего пожара. 

Подробные схемы систем обогрева можно найти в интернете. За котел с водяным контуром для отопления дома лучше не браться, если нет уверенности в собственных силах. 

Еще одним способом обогрева служат конвекторы отопления — устройства, которые позволяют отапливать практически любые помещения. Как правильно установить ванну самостоятельно читайте здесь.

Технология установки водяного отопления в обычную печь на дровах

Проект печи с водяным контуром содержит указания на ее расположение и размеры

При этом важно учесть, каким образом расположены межкомнатные перегородки и мебель. Для габаритных сооружений значительного веса закладывают основательный фундамент из бетона

Основание печи и отделочный материал на полу необходимо отделить предохраняющим отступом, для защиты от пожара.

Для осуществления кладка применяется специальный раствор и кирпичи высокого качества. Учитывая сложность приготовления смеси и требования к качеству, иногда надежнее приобрести ее в готовом виде. Фундамент нуждается в обязательной гидроизоляции. Перед укладкой кирпичи рекомендуется погружать в воду на сутки. Вооружившись размерами кладочных элементов, подбирают соответствующую порядовку.

Внутрь сооружаемой конструкции монтируется регистр-змеевик: к нему впоследствии коммутируются подающие и обратные трубы. Одна из них служит для подачи горячего теплоносителя через расширительную емкость в систему. Вторая труба является каналом для возращения остывшей жидкости обратно к регистру. Перемещение воды обеспечивают гравитационные силы. Размеры соединительных швов допускаются в пределах 4-х мм. Нужно следить за тем, чтобы внутри топливника и дымохода не было острых углов. Лучше использовать скругленные соединения, не влияющие на эффективность отвода дыма. Это позволит заметно сократить количество образующейся в топливнике сажи.

Кирпичная ПВК – особенности эксплуатации

Нередко водяное отопление совмещают не только с камином или современной дровяной печью. Для многих лучшим вариантом станет установка классической кирпичной печи как источника тепловой энергии. Грамотно расширив с помощью водяного контура возможности кирпичной печи, можно качественно прогревать не только ближайшие жилые комнаты, но и всю постройку. Чтобы повысить КПД кирпичной печи, разработаны различные конструкции теплообменников (в их качестве выступают змеевики и регистры). Эксплуатация такой системы в загородном жилье обладает особенностями, в число которых входят:

  • Обустройство. Чтобы сложить качественную печь, а затем провести монтаж водяного отопления, потребуются мастера высокой квалификации.
  • Размер. Габаритная традиционная русская печь занимает много полезной площади и помещается далеко не в каждой кухне. Альтернативой для скромных по размеру помещений станет голландская или шведская кирпичная печь. Такие конструкции характеризуются меньшими размерами, но полной функциональностью.

Схема установки теплообменникаИсточник ogon.guru

  • Улучшение КПД. Максимальный КПД печи не достигает 50%; половина тепла (и денег) безвозвратно исчезает в трубе. Устройство полноценной системы водяного отопления позволяет увеличивать этот параметр до 80-85%, что сравнимо с характеристиками котлов промышленного производства, работающих на твердых видах топлива.
  • Инерционность. В отличие от электрических котлов, на разогрев системы, завязанной на кирпичную печь, потребуется некоторое количество времени.
  • Уход. Сгорающие дрова оставляют после себя золу и пыль. Комната, в которой расположена кирпичная печь, придется убирать часто и тщательно.
  • Требования к безопасности. Неправильная эксплуатация кирпичной печи для дома с водяным отоплением является угрозой не только пожара, но и отравления угарным газом.

О кладке кирпичной печи с водяным контуром в следующем видео:

Монтаж ПВК

Если в загородном коттедже планируется устройство водяного отопления от кирпичной печи (на дровах), теплообменник конструируется индивидуально, под определенную печь. Такое устройство практически не подлежит ремонту, поэтому для монтажа привлекают специалиста-печника, который сможет профессионально выполнить все работы:

  • Изготовить теплообменник и дважды проверить его качество – до и после установки.
  • Вмонтировать теплообменник на нужном этапе (после выполнения фундамента), затем продолжить кладку, соблюдая определенные правила. При монтаже теплообменника оставляют компенсационные зазоры, оставляющие 1-1,5 см до стенок топочной камеры, Зазоры, учитывающие тепловое расширение, нужны и при монтаже труб.
  • При монтаже теплообменника с трубами и для изоляции применять исключительно жаропрочные уплотнители.

Стальные трубы для изготовления теплообменникаИсточник 36doors.ru

Рекомендации по размещению элементов системы отопления

Элементы системы отопления трудно назвать украшением современного интерьера. Под это определение могут подойти разве что трубы, органично смотрящиеся в некоторых интерьерах индустриального направления. В целом, строительные нормы и архитектурные принципы рекомендуют размещать детали в скрытых, но доступных для ремонта и обслуживания местах. При размещении руководствуются следующими правилами:

  • Теплогенератор размещают в изолированной комнате с отоплением и хорошей вентиляцией. В таких же условиях должен работать циркуляционный насос. Небольшие котлы (мощностью до 30 кВт) допустимо устанавливать на кухне, в прихожей, в подвале или в теплой отапливаемой пристройке. Печи, предназначенные для жилых помещений, устанавливаются с учетом правил пожарной безопасности.
  • Место для расширительного бака открытого типа – на чердаке, подающие и сборные трубопроводы стремятся расположить вдоль капитальных стеновых конструкций.

Соблюдение правил эксплуатации помогает бесперебойной работе системыИсточник yandex.ru

  • Главный стояк проходит открыто в углах жилых помещений, на чердаке его покрывают теплоизоляцией.
  • Радиаторы устанавливают открыто под оконными проемами. Они участвуют в комнатной циркуляции, нагревая холодный воздух, поступающий от окон. Попытки украсить радиаторы декоративными экранами нежелательны, поскольку снижают теплоэффективность системы.

Заключение

Устройство водяного отопления от дровяной печи становится все более частым выбором в частном домостроении. Кирпичная печь, сложенная профессиональным печником и грамотно встроенная в систему, будет эффективной конструкцией, выполняющей все возложенные на нее задачи, от утилитарных, до эстетических.

Особенности печной кладки

Для возведения печи выбирают подходящий стройматериал. Оптимальным вариантом считается кирпич нормального обжига, а для стенок топочной и дымового канала лучше купить тугоплавкий кирпич.

Печная кладка

  • Перед тем как укладывать кирпич, его опускают в воду и держат пока не перестают появляться пузырьки воздуха;
  • Каждый ряд и угол обязательно привязывается;
  • Раствор наносят сразу по всему ряду, слоем примерно 5 мм, и на торец каждого кирпича непосредственно перед укладкой;
  • Во время укладки топки раствор из глины рекомендуют распределять не мастерком, а рукой;
  • Положив около 5 рядов, между швами аккуратно срезают раствор и затирают шов мокрой губкой;
  • Конечно, обязательно контролируют вертикальность и горизонтальность возводимых стенок.
Гость форума
От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.