Котел в кирпичную печь для загородного дома своими руками

В настоящее время все большее количество людей, желающих решить свои проблемы с жильем, выбирают индивидуальные дома. Причем данная тенденция присутствует не только в отдаленных местностях, но также и в городской черте.

Подробный обзор

Кладка котла и установка в него горизонтального теплообменника

Теплообменник, сделанный своими руками по любому из вариантов, устанавливается в кирпичный котел. Последний кладется по тому же принципу, что и кирпичная печь.

При расчетах стоит учесть, что нужно оставить расстояние между внутренней поверхностью топки и змеевиком не менее 10 мм.

Размеры твердотопливного котла должны быть пропорциональны объему помещений, которые должны быть им отоплены. Имеющиеся в статье величины приведены в расчете на дом с площадью 90-100 кв. м. с 6 радиаторами из чугуна и разводкой из 2 труб (25-50 мм).

Выбирать и проектировать обвязку котла следует исходя из множества факторов:

  1. Сколько в системе контуров.
  2. Насколько сложная система.
  3. Имеется ли еще какое-либо оборудование.

Весь котел должен стоять на прочном основании из железобетона. Размер фундамента подбирается исходя из габаритов печи. Во время кладки котла на твердом топливе, теплообменник должен быть выставлен таким образом, чтобы выходящая труба была самой высокой точкой. Перепад высот должен быть не менее 10 мм. Это необходимо для того, чтобы в котле не образовалась пробка из воздуха во время заполнения водой. Также такой уклон позволит улучшить циркуляцию жидкости.

Кирпичную кладку ведут своими руками, соблюдая правила перевязки швов. Трубы должны находиться примерно на 2-3 см ниже, чем сама кирпичная стена. Чтобы предотвратить понижение КПД, нужно чтобы поверх котла была съемная чугунная плита для более удобной чистки. Дым выводят в отдельную или коренную трубу. Труба может быть кирпичная или металлическая.

Печи отопительные с водяным контуром

Объем помещения, м куб. до 100

Габариты, (ВхШхД) мм: 934х535х700

Диаметр дымохода, мм: 120

Диаметр проема дверцы, мм: 286

Объем помещения, м куб. до 400

Нагревательная мощность, кВт: 18

Габариты, (ВхШхД) мм: 1300х700х1000

Диаметр дымохода, мм: 150

Объем помещения, м³: 150

Габариты, (ВхШхГ) мм: 760х370х680

Диаметр дымохода, мм: 120

Объем бака теплообменника, л: 1,3

Площадь помещения до 150 м²

Полная мощность, кВт: 18

Габариты печи: ВхШхГ, мм: 1020х550х490

Диаметр дымохода, мм: 150

Объем помещения, м куб. до 600

Нагревательная мощность, кВт: 27

Габариты, (ВхШхД) мм: 620х685х1152

Диаметр дымохода, мм: 150

Объем помещения, м куб. до 200

Нагревательная мощность, кВт: 11

Габариты, (ВхШхД мм: 1300х700х900

Диаметр дымохода, мм:120

Объем помещения, м куб. до 600

Нагревательная мощность, кВт: 27

Габариты, (ВхШхД) мм: 1400х700х1300

Диаметр дымохода, мм: 150

Объем помещения 250 куб.м

Глубина топки,мм: 625

Диаметр дымохода,мм: 115

Габариты (д*ш*в),мм: 780х380х600

Объем помещения 350 куб.м

Глубина топки,мм: 675

Диаметр дымохода,мм: 115

Габариты (д*ш*в),мм: 830х440х770

Объём помещения до 160 м 3

Объем помещения, м3: 200

Габариты печи: ШхГхВ, мм: 370х805х760

Диаметр дымохода, мм: 120

Макс. мощность, кВт: 13

Объем помещения, м³: 250

Габариты, (ВхШхГ) мм: 760х370х930

Диаметр дымохода, мм: 120

Объем бака теплообменника, л: 1,3

Объём помещения до: 90 м 3

Диаметр дымохода, мм: 115

Объём помещения до: 140 м 3

Габариты печи: ВхШхГ, мм: 935х710х520

Масса печи кг:177

Площадь помещения до 90м²

Полная мощность, кВт: 9

Габариты печи: ВхШхГ, мм: 1040х750х490

Диаметр дымохода, мм: 150

Объем помещения, м 3 : 100

Габариты печи ШхГхВ, мм: 370х555х760

Масса печи кг: 42

Диаметр дымохода, мм: 120

Объем помещения, м куб. до 1000

Нагревательная мощность, кВт: 35

Габариты, (ВхШхД) мм: 1500х800х1700

Диаметр дымохода, мм: 180

Печи отопительные с водяным контуром (теплообменником) прогреют помещение не только за счет нагревающегося металлического корпуса, но и теплом нагревающейся воды или технической жидкости, проходящей по системе отопления. Печь с водяным контуром использует тепло наиболее эффективно, направив часть энергии на прогревание воды в системе отопления.

Печи с водяным контуром имеют встроенный водонагревательный элемент, представляя собой металлическую продолговатую емкость со штуцерами для подключения водопроводных труб и монтируется под внешним кожухом печи, сбоку от топки.

Мы обязательно свяжемся с вами!

проконсультирует Вас по спорным вопросам

и организует доставку заинтересовавшего Вас товара.

Конструктивные особенности

Основный конструктивным элементом, отличающим классическую печь для отопления дома от устройства с водяным контуром, является встроенный в топку теплообменник (змеевик, водяная рубашка).

Важно! Для печи с водяным отоплением с естественной циркуляцией этого оборудования достаточно. Если у дома сложная архитектура или планируется создание контура большой протяженности, то необходимо использовать циркуляционный насос и расширительный бак закрытого типа.

Читайте также:  Как сделать водяное отопление частного дома своими руками

Например, в печи-камине с водяным контуром отопления, водяная рубашка расположена не в топливной камере, а в дымовых каналах. При такой конструкции, не меняется декоративность, но значительно увеличивается функциональность камина. Наличие водяной рубашки сделает из обычной варочной печи полнофункциональное устройство, на котором можно не только готовить пищу, но и использовать для обогрева дома.

Что касается материала, то классическая печь – это красный, полнотелый обожженный кирпич, сложенный по всем правилам печного искусства.  

Устанавливаем котел

Котел размещается так, чтобы он полностью находился в топочном отсеке и в самом центре очага. Форма котла должна напоминать букву «П». Именно такая форма и месторасположение позволяет добиться максимальной эффективности печи. Идеальным материалом для изделия считается листовое железо или труба. Все компоненты водонагревательного котла делаются пустотелыми, так как они предназначены для отбора теплоэнергии.

Если вы стоите перед выбором, купить котел из листового металла или из труб и цена для вас не имеет большого значения, отдайте предпочтение второму варианту. Среди «Плюсов» этого оборудования — большая площадь конвекции, а также возможность готовить на такой печи пищу, потому что пламя будет достигать варочной поверхности.

Котел ни в коем случае не должен соприкасаться с кладкой. Зазор, который оставляется в передней части компенсируется за счет расширения материала во время нагрева.

ВАЖНО! Неверно считать, что для отопления большого дома необходимо приобретать котел больших габаритов.

Вот лишь один пример: для дома с площадью в 200 вполне подойдет оборудование с размерами 75х50х30 см. Но если нужно повысить его производительность, лучше докупить насос для принудительной циркуляции теплоносителя.

Котел для кирпичной печи из радиаторов

Чертеж водяного котла для отопления.

В качестве теплообменника могут быть использованы старые чугунные радиаторы отопления. Площадь поверхности каждого такого радиатора составляет 0,25 м2, что в несколько раз больше прямоугольного бака, занимающего такой же объем.

Перед тем как помещать систему радиаторов непосредственно в печь, необходимо убрать с них всю грязь, промыть сначала теплым раствором 6% соляной кислоты, а затем — водой. Картонные прокладки между секциями удаляются, так как в печи они выгорят, и через них будет вытекать жидкий теплоноситель. Все прокладки заменяются асбестовыми нитями, пропитанными графитовым порошком.

Необходимое количество секций радиаторов скрепляются между собой. Входную и выходную трубы располагают по диагонали, остальные отверстия заглушаются пробками. Вся конструкция проверяется на наличие течи.

Если при работе установка не протекает, то она помещается непосредственно в печь. При этом, как уже говорилось ранее, располагается она не в самой топке, а в дымоходе. В данном случае это обусловлено еще и тем, что чугун нельзя нагревать на открытом огне, что чревато его разрушением. Входные и выходные трубы должны располагаться перпендикулярно полу. Для улучшения естественной циркуляции трубу-обратку можно пропустить через подпольное пространство, что увеличит разницу температур теплоносителя в системе.

Проблемы использования печей с водяным контуром

Для начала отметим, что в настоящее время активно продаются камины с установленным водным контуром.

На их основе можно сделать в доме систему радиаторного отопления. К тому же, кроме обогрева, они еще позволяют и готовить пищу.

Кажется, что это вполне удачная инженерная мысль. Но здесь есть присутствует один минус.

Проблема первая – необходимость улучшения циркуляции в системе

Как известно, радиаторная система отопления основана на законе гравитации. При этом образующийся перепад между выходным и входным трубопроводами образует значительную величину.

Первый трубопровод расположен значительно выше второго. И чем больше разница температуры воды, текущей в этих трубах, тем лучше происходит ее циркуляция в системе.

Но в нашем случае большого наклона в системе не будет. Разница температур также будет недостаточно большой.

Но все эти проблемы легко устранимы. Решить их поможет установка циркуляционного насоса, работающего от сети в 220 вольт. То, как это правильно сделать, подробно описывает инструкция к данному устройству.

Проблема вторая – общий режим нагрева

Продолжим изучение вопроса. Что касается зимнего периода эксплуатации, то здесь все понятно. Печь будет хорошо прогревать помещения. Одновременно на ней можно будет еще и готовить еду.

КПД этого устройства довольно высок. Он составляет до 90%. При этом прогретый в течение одной топки кирпич еще долго сможет греть всю радиаторную систему. Тем самым, он позволит сохранить тепло в жилище довольно долгое время.

Но летом возникнет неожиданная проблема. Чтобы приготовить пищу нужно будет протопить данный агрегат. Но вместе с его нагревом прогреется и вся система отопления.

А это вызовет жуткий дискофорт. Ведь в доме станет жарко. Таким образом, мы с вами определили очевидный недостаток, который имеют кирпичные печи для дома с водяным контуром. Это отсутствие возможности нагрева лишь для приготовления пищи.

Но эта проблема тоже решаема. С приходом теплой погоды можно просто слить воду из системы. После этого можно будет применять исключительно для приготовления пищи.

Совет! Не устанавливайте на трубах, ведущих к водяному контуру, запорные вентили. И уж тем более, не перекрывайте их во время работы изделия. Это приведет к повреждению этому простое. Учитывая высокий КПД печи, нагрев внутри нее будет очень сильным. В результате, вода внутри водяного контура превратится в пар, имеющий высокое давление. В итоге произойдет разрыв этой металлической конструкции. Он неизбежно повлечет за собой разрушение всего устройства.

Читайте также:  4 способа регулировки температуры теплых водяных полов

Но предложенный выше вариант решения проблемы с общим режимом нагрева тоже не является идеальным. Да, он позволит убрать ненужное тепло в радиаторах и снимет угрозу взрыва.

Но попутно возникнет иная проблема. Она связана со следующими процессами, протекающими внутри нашего обогревателя:

  • кирпичные печи с водяным контуром имеют внутри очень высокую температуру, которая образуется благодаря сгоранию дров в топке устройства;
  • из-за высокой тепловой инерции кирпича металлический контур будет перегреваться. А это, с течением времени, может привести к его прогоранию.

Таким образом, залив с наступлением холодов воду в систему отопления можно обнаружить неприятный сюрприз. Им станет протекание контура.

Для исправления этой неполадки придется перекладывать печь. Это приведет к трате времени и финансовых средств. К тому же, класть строительный кирпич – довольно трудоемкая работа.

Совет! При производстве данных работ используйте только специальные материалы (). Они имеют повышенную плотность. Использование иных материалов, таких как двойной силикатный кирпич М 150 недопустимо. Подобные изделия не предназначены для печных работ и быстро портятся под воздействием огня.

Третья проблема – отсутствие механизма аварийного отключения

Представьте, что вы установили себе систему обогрева и для улучшения ее работы включили в нее циркуляционный насос. Заострим внимание на следующих моментах:

  • как правило, такие трубопроводы имеют небольшой диаметр, как впрочем, и сам водяной контур;
  • внутри отопительного устройства образуется высокая температура, а кирпичи очень хорошо аккумулируют тепло;
  • отопительные печи из кирпича с водяным контуром нуждаются в поддержании хорошей циркуляции воды, что необходимо для того, чтобы избежать начала процесса закипания.

А теперь давайте представим, что внезапно отключили свет. Циркуляционный насос перестает работать. Как вы думаете, сколько потребуется времени, чтобы вода в печи закипела? Всего одна минута.

Если мы имеем дело с газовым котлом, то там все просто. Этот процесс будет мгновенно остановлен специальным механизмом аварийного отключения.

А как моментально остановить русскую печь, работающую в полную мощность? Ответ – никак. Это означает, что при закипании воды в устройстве неизбежен взрыв. Его последствия могут быть самыми печальными.

Плюсы и минусы каминов с водяным контуром

Среди достоинств каминов с водным контуром стоит отметить:

  • Цена системы. Готовая модель печи или сборка на заказ камина из кирпича обойдется не так дорого.
  • Стоимость эксплуатации. Система полностью энергонезависима, цена твердого топлива невысока, а значит, ее использование не разорит семейный бюджет.
  • Многозадачность. Такая система украсит интерьер, не требуется обустройство отдельной котельной.
  • Камин с водяным контуром может стать заменой традиционной системы отопления.

К недостаткам таких систем можно отнести:

  • Не слишком высокий КПД, особенно если речь идет о каминах с открытой топкой. Мощности такого оборудования может быть недостаточно для обогрева дома в морозные зимы.
  • Отсутствие систем автоматизации. Быстро отрегулировать температуру теплоносителя невозможно. Подкидывать дрова или брикеты, очищать топку придется вручную.

Технология изготовления водяного контура для кирпичной печи

Хорошо поставленная кирпичная печь с котлом водяного отопления является аккумулятором тепла, то есть, кроме того, что греет теплоноситель для раздачи в систему отопления, сама конструкция нагревается и передает тепло комнатам. При оснащении варочной панелью, прибор снимет проблему приготовления обедов в областях с перебоями подачи газа, электричества.

На заметку! Для совмещения плиты и печи хватит одного дымохода.

К прочим плюсам относят равномерность подачи тепла и поддержание температуры водяного теплоносителя до тех пор, пока огонь в топке не погаснет. Но и после окончания горения, устройство долго отдает тепловую энергию, сохраняя в доме комфортную температуру.

Минус в сложности и ошибках при формировании системы:

Рекомендуем к прочтению:Виды и выбор газовой печи для отопления частного дома

  • встроенный в топливник теплообменник не заработает из-за уменьшенного объема;
  • если холодный теплоноситель перемещается особенно интенсивно, снижается КПД устройства и накапливается сажа;
  • несоблюдение технологии встраивания теплообменников в дымовой канал приводит к снижению пропускной способности и попаданию угарных газов в помещение;
  • вмуровывая теплообменник в кладку, нужно следить за тем, чтобы осталось пространство для расширения устройства при нагревании, иначе кладка расшатается;
  • неточные расчеты мощности теплообменника, встраиваемого в дымоход, приведут к снижению температуры дымовых газов и образованию конденсата, который приводит к быстрому износу деталей системы.

Снизить риск ошибки можно при использовании готовых заводских приборов или поручении дела мастерам, имеющим опыт сооружения системы отопления с водяным контуром из печи.

Разновидности теплообменников и зоны их размещения в кирпичной печке

Теплообменники классифицируются по типу материала, из которого они сделаны:

  1. Чугун. Жаропрочный материал подходит для обустройства котлов, но не терпит перепадов температуры. Если формируется чугунный теплообменник, доливать в него холодную воду в процессе нагрева нельзя – металл лопнет.
  2. Медь. Прочный материал с высокими показателями теплопроводности. В печах применять нельзя из-за прогрева – температура плавления меди составляет +1083 С, топка прогревается до +1400 С.
  3. Сталь. Материал подходит только при условии высоких жаропрочных показателей и толщины стенки от 5 мм. Рекомендуется выбирать бесшовные трубы с антикоррозийной обработкой.
  4. Нержавеющая сталь. Прочный материал практически не ржавеет, долго служит и отличается хорошими показателями теплопроводности. Лучше всего подходит марка стали AISI 3040.
Читайте также:  Отопление загородного дома без газа: варианты и их особенности

Совет! Стальные теплообменники работают только в печах с закрытой системой отопления.

Материал для изготовления теплообменника своими руками

Практичнее всего применять листовую сталь или трубу. Нюансы выполнения работы:

Важно! При использовании печи для приготовления пищи, то есть укладки варочной панели, теплообменник в верхней части не обустраивается, тут хватит облегания боковых плоскостей.

При выполнении трубных элементов в виде плоского регистра, теплообменник устанавливается в дымоходные каналы. Это не самый лучший вариант, потому что в этой зоне мало тепла и надо брать трубу большего сечения. Устанавливать такие детали в готовую печь запрещено, они перегрузят конструкцию – все расчеты и нагрузка выполняются только на этапе проектирования и укладке печи.

Правила расчета параметров и мощности теплообменника

Стандартная формула такая – на 10 м2 отапливаемой площади требуется 1 кВт тепла. Применяя расчеты к теплообменнику, следует знать – с одного 1 м2 устройства снимается до 10 кВт тепловой энергии. Если делать дровяное отопление с водяным контуром, то с 1 м2 теплообменника снимается до 6 кВт тепла в час, для угольной печи до 10 кВт/час.

К примеру, для дома с потребностью тепла в 15 кВт/час расчет ведется так: S=Q/Qy, где 15/6=2,5 м2, а S – это площадь дома, Q – требуемая тепловая энергия, Qy – количество выделяемого тепла. Пример приведен для теплообменника из листа стали. В этом случае общая площадь теплообменника, которая соприкасается с горячим воздухом топки, равняется 2,5 м2.

Требования при монтаже

Вода в змеевике не должна закипать! Поэтому нужен слой толщиной от 5 сантиметров.

Вода в змеевике не должна закипать

Теплообменник подвергается атаке открытого пламени, существует опасность прогорания его стенок. По правилам, чтобы избежать этого, они должны быть более 5 сантиметров в толщину.

При нагревании происходит тепловое расширение змеевика, отсюда следует, что его нельзя устанавливать вплотную к стенкам. Оставляют от 2 сантиметров запаса.

Печку важно облицовывать огнеупорными материалами, это обезопасит от возгорания, защитит прилегающие деревянные конструкции.

Дрова надо привозить сразу, как только Вы решили выложить печь.

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.

Вариант печи из металлической бочки

Такой вариант печи длительного горения, сделанной своими руками, может иметь водяной контур в своей конструкции. Для него понадобится стальная толстостенная бочка на 200 л., листовой металл, трубы разного диаметра и другие инструменты. Верхнюю крышку бочки отрезают, к стенке приваривается дымоходная труба, внутри устанавливается заслонка.

Вариант печи из металлической бочки

Для подведения воздуха трубу небольшого диаметра сваривают с крышкой, способной опуститься в бочку. Сверху трубы делают заслонку, и всю конструкцию помещают в бочку трубой кверху. Отпиленную вначале крышку оснащают ручками и зажимами. Дрова загружаются сверху, продукты горения выводятся через дымоход.

Котел водяной из чугунных радиаторов

Для такого типа котла подойдут радиаторы М-140. Их весьма легко отыскать, так как их в больших объемах отправляют в утиль, когда меняют радиаторы на более современные или сносят старые здания. Каждая из секций такого радиатора имеет емкость в 1,5 литра, а площадь их составляет 0,254 квадрата. То есть если объединить 12 секций, то объем теплообменника составит 18 литров, а площадь — 3 квадрата. Такой котел имеет производительность на площадь до 100 квадратов. Так что для жилого дома вполне хватит.

Для того чтобы использовать радиатор необходимо его немного следует убрать своими руками прокладки из картона, расположенные между секциями. Лучшей заменой для них станет шнур из асбеста, который необходимо пропитать олифой с добавкой графита. Таким образом, прокладки будут защищены от прогорания при высокой температуре.

Кроме этого, перед началом сборки секции следует промыть изнутри с использованием 6-процентного раствора соляной кислоты, а после — вымыть их еще и водой. Это очистит трубы от загрязнений и ржавчины, которая там собралась за время эксплуатации.