тел.(812)955-36-84
      (911)210-88-50
      
Сегодня %d %M %y г.
%h:%m

Печь с водяной рубашкой


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.

Печь с водяным контуром для отопления частного дома: какую выбрать, разновидности, схемы и монтаж своими руками

Печь с водяным контуром для отопления дома можно приобрести готовую (в магазинах представлен ряд моделей), но при желании ее легко сделать своими руками из чугуна, стали или кирпича. Если бюджет не ограничен, то лучше купить готовое изделие.

Печь стоит дешевле котла. Этот агрегат, имеющий аналогичную тепловую мощность, стоит минимум в 3 раза дороже. Для отопления можно использовать уголь или дрова. Устанавливать такую печь имеет смысл только в том случае, если есть доступ к дешевому топливу.

Необходимо учитывать, что каждая конструкция обладает своими техническими особенностями. Большое значение имеет площадь дома. От этого зависит мощность установки. Имеет значение и площадь места, которое планируется выделить для установки прибора отопления.

Выбирая готовую конструкцию, следует обращать внимание на то, как расположены элементы контура. Имеет значение и массивность печи. Под тяжелые конструкции необходимо сделать дополнительное основание. На стоимость отопительных приборов влияет функционал и дизайнерское оформление.

Принцип работы

Печь с водяным отоплением отличается от стандартной. Она не только нагревает воздух вокруг себя. К ней подводят трубы, по ним тепло поступает от отопительного прибора к комнатам.

Трубы контура подключают к котлу, его встраивают в печь. Кроме того, он может быть подключен к регистру. Теплоноситель, проходя через регистр, нагревается. После этого он поступает в трубы и радиаторы отопления. Проходя через контур, отдает тепло и остывает. В таком виде он снова попадает в теплообменник, где опять нагревается. Процесс повторяется.

Для того чтобы теплоноситель проходил по всем трубам, циркуляция в системе должна быть стабильной. Это достигается при помощи насоса, который встраивается в контур.

Систему отопления нужно оборудовать расширительным бачком. Если контур герметичен, то система называется закрытой, в этом случае бачок можно установить в любом месте. Если же система отопления открытая, то бачок следует поместить в самую высокую точку контура. Например, в частном доме его удобно разместить на чердаке. Устройство простое, но без него не обойтись.

Когда теплоноситель нагревается, он расширяется. Поэтому при выборе бачка следует покупать такую емкость, которая бы имела необходимый объем. В продаже есть бачки разной конструкции. При их выборе следует учитывать систему отопления, а также количество теплоносителя, который будет циркулировать по контуру.

Если в доме для обогрева планируется сделать систему закрытого типа, необходимо оснастить ее комплектом приборов, позволяющим безопасную эксплуатацию. Для контроля давления используют предохранительный клапан. Для удаления воздушных пробок в трубах требуется автоматический воздухоотводчик. Кроме того, следует приобрести манометр.

Достоинства и недостатки отопления от печи

Печи с водяным контуром легко сделать самостоятельно, но можно приобрести в магазине уже готовые приборы отопления. Модели характеризуются следующими достоинствами:

  1. Печи с водяным контуром не нужно подключать к электросетям. Они не используют газ в качестве топлива. Приборы работают на угле, торфе и дровах, которые относятся к возобновляемым видам топлива.
  2. Печное водяное отопление полностью автономно, при этом его можно совмещать с другими системами.
  3. Регулировка осуществляется ручной заслонкой.
  4. Стенки печи массивные, они передают тепло, нагревая воздух и окружающие предметы. Помещение отапливается равномерно за счет использования теплоносителя. Он проходит по трубам, нагревая их и радиаторы.
  5. Отопление частного дома не потребует больших расходов. Уголь, торф и древесина доступны всем.
  6. Печи не только отапливают помещение, их используют для приготовления пищи и нагрева воды.
  7. Приборы, передняя часть которых закрыта стеклом, позволяют созерцать открытое пламя. Камины создают в домах комфортную атмосферу.
  8. Конструкция печи массивная, в холодное время года она накапливает большое количество тепловой энергии. Остывание печи происходит постепенно, поэтому она еще долго время нагревает помещение после того, как прогорит топливо. Летом процессы протекают противоположным образом. Если печь в деревянном доме построена на отдельном фундаменте, в теплый сезон она выводит излишек тепла в землю, работая в качестве кондиционера.
  9. Природное топливо, на котором работает печь, умеренно загрязняет окружающую среду.
  10. В качестве теплоносителя используется вода. Она имеет объемную теплоемкость, что позволяет передавать тепло на большие расстояния. Вода имеет доступную стоимость. Она не горит, не токсична.

Но печи с водяным контуром имеют и недостатки. За ними необходимо постоянно наблюдать, вовремя закладывать дрова и регулировать тягу. Следует чистить дымоход и выносить золу.

Мощная кирпичная печь имеет большие размеры, поэтому ее ставят на прочное основание. Она занимает полезную площадь комнаты, из-за этого большие конструкции устанавливают в просторных помещениях. Такая печь имеет низкий КПД.

При установке печи нужно сооружать дымоход. Тяга должна быть сильной, тогда топливо интенсивно горит, а дым быстро выводится наружу. Трубу изолируют от деревянных элементов кровли и перекрытий. Установив в доме печь, необходимо поддерживать запас топлива, вовремя утилизировать золу и шлак. Это добавляет работы хозяевам частного дома.

Главным недостатком водяного отопления можно назвать то, что вода быстро замерзает. Превращаясь в лед, она расширяется, повреждая приборы. Соединяясь с воздухом, она способствует появлению коррозии на металлических элементах системы отопления. Если вода жесткая, внутри радиаторов и труб образуется накипь.

Конструкция печей с водяным отоплением

Перед приобретением или самостоятельным строительством необходимо выбрать водяной контур для печи.

Камины и печи, предназначенные для водяного отопления, делают из кирпича и металла. Есть разные конструкции, поэтому теплообменник и корпус печи устанавливают по-разному, но теплообменник всегда располагается около топки и внутри нее.

Система отопления должна быть эффективной. Открытый огонь хорошо прогревает стены печи, передавая тепло теплоносителю. В системе с естественной циркуляцией перемещение теплоносителя по трубам осуществляется либо естественным образом, либо при помощи водяного насоса, который встроен в контур.

В первом случае циркуляция осуществляется за счет того, что остывшая жидкость отличается от горячей своей плотностью. Во втором случае циркуляция зависит от работы насоса, поэтому важно выбирать прибор с учетом площади помещения.

Внутри кирпичной печи будет работать водяная рубашка — это разновидность теплообменников, которые продаются в магазинах в готовом виде. Если говорить о внешнем виде теплообменников, то они различаются по размеру и форме. Чаще всего их делают в виде небольшого котла, регистра или змеевика. Для изготовления этих элементов используют стальные листы или трубы, толщина стенок которых варьируется от 3 до 5 мм.

Если теплообменник изготовлен качественно, он быстро нагревает воду до высокой температуры. В результате этого теплоноситель равномерно, с одинаковой скоростью циркулирует в системе.

Жидкость должна постоянно течь по трубам. Если планируется делать теплообменник своими руками, нужно тщательно продумать его конструкцию. Чаще всего его создают в виде короба. Такую конструкцию легко очистить от нагара, из каналов можно быстро убрать внутренние нарастания.

Теплообменники устанавливают разными способами. Например, в изделиях, имеющих форму котла, внутренняя камера выполняет роль встраиваемой топки. Регистры делают в топке либо встраивают в ее поверхность. Также регистры часто монтируют сверху топочной камеры либо располагают по ее задней стенке.

Если установить теплообменник в топке, он быстро нагреется от открытого огня. В системах, отделенных от пламени стенкой, он будет нагреваться медленнее. Выбирая вариант установки, следует учесть, что при соприкосновении теплообменника с открытым пламенем уменьшается его срок службы. Но такие системы эффективны. Это объясняется тем, что огонь равномерно прогревает стенки котла, а металл быстро передает тепло в воде.

Конструкция предусматривает разные варианты установки труб. Их врезают в стенки из кирпича, подводят к дну топки или ее потолку.

Кирпич, используемый в строительстве, подготавливают заранее. В нем вырезают отверстия, учитывая форму труб, затем в них утапливают теплообменник. Для увеличения скорости кладки печи кирпичи нумеруют.

Теплообменник можно сделать и другим способом. Речь идет о регистре, который имеет форму решетки. Он состоит из труб, установленных вертикально. Для их соединения используется сварка. Теплоноситель входит в теплообменник и удаляется из него, в местах входа и выхода следует установить патрубки. Для самостоятельного строительства печи понадобится схема. Регистр имеет компактный размер. Чаще всего его размещают у задней стенки топки. Комната обогревается не только за счет циркуляции теплоносителя, но и в результате нагрева помещения от стенок печи.

Хорошим вариантом станет радиатор из чугуна, его можно использовать в качестве теплообменника. Но нужно учесть, что его нельзя размещать там, где будет воздействовать открытое пламя. Дело в том, что радиатор состоит из нескольких секций. Они не сварены между собой, а скручены. Между элементами проложены специальные прокладки. Соприкасаясь с открытым огнем, они сгорают, что может привести к аварии.

Чугунный радиатор эффективен. Он долго сохраняет тепло и отличается длительным сроком службы.

Виды печей для водяного обогрева

Все печи, предназначенные для водяного обогрева помещения, можно разделить следующим образом:

  • по материалу, из которого они сделаны;
  • по способу изготовления;
  • по тому, как сжигается топливо.

Если говорить о материале изготовления, то водяная печь с естественной циркуляцией может быть кирпичной и металлической. Производители чаще всего делают металлические печи из чугуна, но может быть использована и сталь. В продаже есть установки, выполненные из нескольких металлов. В частном доме можно установить металлическую печь или сделать камин из кирпича.

В магазинах представлены модели, топочные дверцы которых выполнены из жаропрочного стекла. Производители часто заменяют его стеклокерамикой. Модели имеют эффектный внешний вид, они прочные и отличаются длительным сроком службы. Среди недостатков можно назвать высокую стоимость изделий.

Хорошо зарекомендовали себя конструкции из чугуна. Они надежные, материал не подвергается окислительным процессам, не боится высокой температуры. Производители дополнительно обрамляют теплообменники жаропрочной сталью.

Для отопления частного дома можно приобрести котел на твердом топливе. По способу изготовления печь с водяным контуром может быть промышленной и самодельной.

Кирпичные печи отличаются тем, что нагревается не только теплоноситель. Тепло передается от стенок топки и дымовых каналов.

По способу сжигания топлива печи могут быть стандартными, пиролизными, работающими на газе. В установках первого типа твердое топливо горит длительное время. В частных домах может быть установлена дровяная печь, но ее КПД невысокий. Пиролизные печи и те, которые используют газ, обеспечивают медленное горение топлива. Оно протекает при недостатке кислорода, температура в печи будет высокой. КПД таких установок выше, чем в других системах. Например, древесина в таких печах горит медленно. Сжигание древесного газа происходит в другом отсеке, отдельно от дров.

Критерии выбора печи с водяным контуром

Выбирая готовое изделие или планируя построить печь с водяной рубашкой своими руками, необходимо обращать внимание на мощность установки. Чем больше площадь помещения, тем мощность должна быть выше. Следует учитывать отдачу теплообменника.

Массивность установки оказывает влияние на выбор основания: если печь для обогрева дома имеет большой вес, оно должно быть прочным.

Важно рассчитать и объем теплоносителя. При самостоятельном строительстве следует выбрать конструкцию дымового канала, рассчитав его диаметр.

Расчет мощности и размеров теплообменника

Отопление дома от печи с водяным контуром эффективно. Теплоемкость установки зависит от габаритов топки. Если в нее помещается много топлива, то мощность будет высокой. Это приводит к увеличению теплоотдачи.

В паспорте топки компании указывают максимальную мощность установки и минимальную. Важна номинальная, ее определяет производитель печи.

Требуемую мощность печи можно определить без специалистов. Для этого следует узнать площадь дома. Если высота потолка не превышает 3 м, на обогрев 10 м² будет потрачен 1 кВт. Печка должна быть выбрана с учетом этих показателей.

Как сделать водяной контур для печи своими руками

Решив самостоятельно сделать печь с водяным контуром, следует подготовить чертеж. Для изготовления стенок, которые будут соприкасаться с пламенем, нужно взять листы стали. Лучше всего использовать материал, минимальная толщина которого составляет 5 мм. На наружные стенки воздействует меньшая тепловая нагрузка, поэтому их делают из стали толщиной 3 мм.

Для того чтобы из топливника выходил газ, следует сделать щель. Обратку (выход) и подачу делают из стальной трубы диаметром 40 мм. Подачу вваривают в верхней точке теплообменника, а обратку размещают в нижней. Подключить трубы можно и самостоятельно, но эту работу проще поручить специалисту.

Печь из кирпича можно сделать за неделю. Первый ряд делают сплошным, основание зольной камеры формируют на втором ряду. Здесь будет установлена дверца. Топливник формируют с четвертого ряда. Следует помнить о том, что для монтажа колосников нужно сделать резы в кирпичах.

Теплообменник устанавливают на дно топливника. Дверца топки перекрывается в восьмом ряду. Чугунную плиту устанавливают, когда выкладывают одиннадцатый ряд.

Что даёт объединение печи с водяным отоплением

Кажется, что дальше некуда, но фирменные котлы становятся всё более «навороченными», правда, и стоят уже, как подержанные Жигули. Печное отопление на их фоне выглядит чем-то архаичным и малоэффективным, но почему-то свои позиции не сдаёт, особенно в сельской местности и в дачных посёлках, где нет газа, а дрова являются единственным по-настоящему доступным источником энергии. Кирпичные отопительные устройства исключительно надёжны, просты и полностью автономны, однако в пассиве у них имеется недостаток удобства и малая производительность. Комбинированные агрегаты лишены ряда «детских болезней», ярким примером тому может быть печь с водяным отоплением.

Как работает печка с водяным отоплением

Суть проблемы

Когда мы рассматриваем печное отопление, больше всего нареканий, наряду с небольшим КПД, вызывает характер распределения полученной от сжигания топлива энергии. Тепло передаётся воздуху через стенки корпуса, каналов и дымохода, а в отопительно-варочных моделях ещё и посредством металлических деталей (плиты, духовки). В любом случае в помещениях возле отопительного устройства температура самая высокая, а чем дальше от теплогенератора, тем холоднее становится.

Кирпичная печь с водяным контуром – это не миф

Большинство печей рассчитано на небольшие дома с простой планировкой и открытыми площадями. Они, как правило, не могут обеспечить полноценное отопление многоуровневого коттеджа, или здания с большим количеством отдельных комнат. Всё потому что в этих условиях нет свободного перетока воздушных масс, невозможно обеспечить активную конвекцию. Такой теплогенератор обогревает 2-3 смежные комнаты. И всё.

Сборка отопительно-варочного устройства с водяной рубашкой из листового металла

Водяной контур как решение

Идея заключается в том, что к обычной дровяной печи подключается водяное отопление. Теплоноситель нагревается в отопительном устройстве и циркулирует по замкнутым в контур трубам. Через радиаторы или регистры он отдаёт энергию в комнатах и возвращается в печь, чтобы через стенки теплообменника получить тепло и снова продолжить своё движение.

Так удаётся прогреть сразу весь дом, в том числе те помещения, которые значительно удалены от печи или изолированы. Главная печная изюминка остаётся: каменный массив продолжает аккумулировать тепловую энергию и некоторое время работать после окончания топки. Причём кирпичные стенки греют не хуже, то есть мы просто снимаем больше тепла, получаем дополнительные ватты.

Достоинства и недостатки печи для водяного отопления

Как мы уже заметили, из-за подобной модернизации кирпичное отопительное устройство не теряет своей функциональности, но приобретает ряд дополнительных характеристик, которые нужно обозначить.

Печь с котлом можно собирать в любом месте

Плюсы печек с отопительным контуром

  1. Не придётся использовать вспомогательные отопительные приборы. Одна печь с водяным отоплением может обогреть сравнительно большой дом, в том числе в полтора-два уровня.
  2. Удаётся нормально отапливать удалённые и изолированные помещения, то есть можно строить вытянутое и Г-образное здание, ставить внутри необходимое количество перегородок и межкомнатных дверей.
  3. Для строительства печи выбирают любое место в доме, а необязательно в центре, как это обычно делают с другими типами отопительных печек. Ничто не мешает использовать «котельную» или даже расположить теплогенератор в летней кухне.
  4. Существенно повышается КПД отопительного устройства. Тепла в доме остаётся больше, а расход топлива – на прежнем уровне.

Так называемый «кирпичный котёл». На самом деле это модернизированная печь с варочной поверхностью

Минусы печи с водяным контуром

  1. Для монтажа водяной отопительной системы требуются дополнительные капитальные затраты. Нужно приобрести трубы и радиаторы, краны и регулирующие устройства, расширительный бак и, возможно, циркуляционный насос. Нужны качественные материалы для изготовления «котла».
  2. Необходимо обладать навыками и специальным инструментом для выполнения разводки. Далеко не каждый сможет сам сварить надёжный теплообменник.
  3. Конструкция печек для водяного отопления несколько сложнее, обычные порядовки могут не подходить.
  4. Если зимой по каким-то причинам не топить, вода в трубах может замёрзнуть. Чтобы исключить такую возможность, придётся использовать антифризы в качестве теплоносителя, или полностью сливать воду на время отсутствия людей в доме.
  5. Не всегда получается сделать гравитационную систему, поэтому для принудительной транспортировки теплоносителя часто применяются циркуляционные насосы. При отключении электроснабжения, энергозависимое оборудование останавливается, и контур перестаёт работать.

Важно! Эти гибриды лишены автоматики. Используя обычную кирпичную печь для нагрева жидкостного теплоносителя, очень непросто контролировать его рабочую температуру и создавать комфортные условия в помещениях. Регулировки осуществляются только кранами на радиаторах, которыми ограничивается/увеличивается проток.

Строительство отопительного устройства с водяной рубашкой

Особенности кирпичной кладки

Водяной контур можно интегрировать как в отопительную печь, так и в отопительно-варочную. В обоих случаях технология кладки кардинально отличаться не будет. Формируется топка и зольник, дымовые каналы и труба аналогичного сечения, применяются стандартные дверцы, шиберы и варочные плиты. Основное отличие заключается в увеличенных размерах топочной камеры, где должен поместиться теплообменник и должно остаться место для полноценной загрузки дров. Если змеевик располагается в другом месте теплогенератора, тогда топочная камера тоже остаётся без изменений.

Иногда регистры врезают прямо в кладку ядра

Важно! Между водяной рубашкой и кирпичной кладкой должен оставаться зазор порядка 10-12 мм, чтобы при температурном расширении металл не распирал печку, и горячие газы «облизывали» теплообменник со всех сторон.

Для возведения основного массива и трубы используется полнотелый печной кирпич и глиняный раствор. Чтобы защитить стенки топки, создаётся ядро из шамота и огнеупорного раствора, которое не перевязывается с рядовой кладкой.

Применение теплообменника

Важным узлом печи для водяного отопления дома является теплообменник, его часто называют: «регистр», «водяная рубашка», «котёл», «змеевик». Это изделие из металла (в основном из стали, хотя есть и заводские чугунные модели), которое устанавливается внутри топки, либо в полостях по пути отвода дымовых газов. В отопительно-варочных печах теплообменник может служить основанием для установки чугунной кухонной плиты.

Варианты теплообменника из труб и листа

Данный элемент приходится изготавливать под заказ. Для изготовления, как правило, используются стальные трубы с толстыми стенками (от 3 мм), диаметром 40-50 мм. Также для съёма тепла можно сварить водяную рубашку из листовой стали. Обычно это короб П-образного сечения, который ставится внутри топки и является её стенками.

Важно! Считается, что установка теплообменника в дымообороте предпочтительнее, чем в топке. В этом случае ничто не мешает процессу горения, а металл змеевика будет служить дольше из-за более щадящего режима эксплуатации.

Змеевик находится вне топки, прямого контакта с огнём не будет

Нюансы разводки труб отопления

Печь с котлом водяного отопления подключается через два раструба, которые выводятся сквозь одну из стенок. С таким теплогенератором обычно используется двухтрубная схема, а разводка выбирается верхняя или нижняя. Естественно, система должна комплектоваться расширительным баком, запорно-регулирующей арматурой, предохранительным клапаном. В качестве полезной опции можно установить аккумулирующую ёмкость.

Почти всегда в системе с печью для водяного отопления дома используют циркуляционные насосы, которые значительно повышают КПД теплогенератора и позволяют более гибко подойти к способу разводки труб. Однако практика показывает, что исключительно принудительная циркуляция для таких печей не подходит. Дело в том, что при перебоях в электроснабжении, теплоноситель, который перестаёт циркулировать, начинает закипать в змеевике, а «выключить» печь, как газовый котёл, не получится. Поэтому оптимальным решением считается комбинированный способ, при котором все участки магистрали располагаются под уклоном и в аварийном режиме могут обеспечить естественную циркуляцию жидкости, а в нормальных условиях теплоноситель транспортируется с помощью электрического насоса.

Упрощённая схема разводки с комбинированной циркуляцией. Насос монтируется параллельно основной магистрали

Некоторые скептики считают, что рабочий гибрид каменной печи и твердотопливного котла – это нереально. Но наши соотечественники давно и вполне успешно используют отопительные устройства, в которых совмещена теплоёмкость печек из кирпича и качественное распределение тепла, присущее любым котлам.

Видео: печь камин с водяным отоплением своими руками

Как сделать печь буржуйку с водяным контуром своими руками: фото, чертежи и прочее

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.
Перед изготовлением печи нужно начертить схему её строения Размеры печи должны быть соотнесены с параметрами отпаливаемого помещения Печь»Бубафоня» подходит для отапливания опилками Печь вертикальная цилиндрическая может быть изготовлена из газового баллона

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

  1. 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

  2. Цилиндрические вертикальные. Материалом для таких буржуек часто являются металлические бочки. В этом случае трудозатраты минимальны. Если использовать две ёмкости, расположив их одна в другой, из зазора между бочками получается рубашка — ёмкость для теплоносителя.

    Цилиндрическая вертикальная буржуйка очень дешёвая

  3. Цилиндрические горизонтальные. Такие буржуйки также могут быть сделаны из бочек, но более популярными являются трубы большого диаметра. Хорошим сочетанием может быть внутренняя труба 530 мм внутренняя с обечайкой из трубы 820 мм.Изначально для таких изделий используется металл, который обладает высокими прочностными характеристиками. Они предназначены для трубопроводов высокого давления.

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

  4. Футерованные буржуйки. Футеровка металла выполняется изнутри или снаружи с применением огнеупорного кирпича. Кладочный раствор также изготавливается на основе шамотной глины. Слой футеровки медленнее нагревается, но дольше держит тепло, продолжая подогревать теплоноситель. При этом время до очередной загрузки печи топливом увеличивается.

    Футеровку можно сравнить с утеплением

  5. Отдельно выделяются печи длительного горения на опилках. Их изготавливают из бочек или труб, имеют вертикальную направленность. Их особенностью является съёмная верхняя крышка. При открытой печи в середину топочного отделения устанавливается конус с уклоном приблизительно 1:10. Вокруг него плотно набиваются опилки, после чего конус извлекается и укладывается верхняя крышка. Розжиг печи производится через зольник. В лотке размещается щепа и мелкие дровишки. Лоток устанавливается на своём месте, растопка поджигается и задвигается с небольшим зазором для создания тяги. Постепенно опилки разгораются и тлеют в течение длительного времени. Одной закладки достаточно для 8–12 часов горения в зависимости от ёмкости топки. Вечерней закладки достаточно для работы печи с вечера до утра. Такой способ отопления жилища наиболее экономичен, поскольку используется практически бросовый материал. Печи медленного горения часто используются для отопления технических помещений — теплиц, зимних садов, гаражей и подобных сооружений.

    Отапливать помещение можно и опилками

Изготовление медного теплообменника довольно простое Регистр для дровяной печи позволит использовать буржуйку более эффективно Для буржуйки можно использовать водонагреватель Тепловые регистры для печей могут быть разных размеров

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

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.

Материалы:

  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:

  1. 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

  2. Установить внутренние перегородки и вспомогательные детали.
  3. При монтаже водяной рубашки каждый шов проверить керосином. Для этого наружную сторону побелить мелом, на внутреннюю кистью нанести керосин. В месте некачественной сварки на меловом слое появятся жирные пятна. Эти участки пометить и проварить повторно. Кожух должен быть герметичным.

    Проверить герметичность сварки можно мелом и керасином

  4. Вварить на места по проекту выходной и входной патрубок (для обратки) системы отопления.
  5. Установить печь на предназначенное ей место. Расстояние до стен должно составлять не менее 1,2 м. Если это невозможно, то рекомендуется обшить стены металлическим листом с асбестовой подложкой.
  6. Смонтировать открытую систему отопления с расширительным бачком, подключить её к печи.
  7. Заполнить систему теплоносителем, проверить на наличие протечек, при необходимости устранить их.
  8. Установить дымоход.

Современная буржуйка с водяным отоплением можно вписать в любой интерьер

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 м2. 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.

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.

  • Автор: Виталий Калугин
  • Распечатать


Смотрите также