Кладка печи с котлом водяного отопления

Для парной лучшим видом топлива служат дрова, и при разных конструкциях обогревателей получается разный расход этого материала.  Если вы хотите создать оптимальные условия для расхода энергоресурсов, то вам понадобится самодельная кирпичная печь с водяным котлом. Хотя такой котёл очень компактен, он обладает высокой теплоотдачей, что и нужно именно в вашем случае.

Монтаж печи и котла

Ниже мы рассмотрим, как выгнать кирпичную печь-камин и встроить в неё котёл. Также мы рассмотрим, как сделать такой котёл из подручных материалов. В качестве дополнения будет продемонстрировано видео в этой статье.

Используем чугунный радиатор

• Если взять одну секцию чугунного радиатора М 140, то она будет вмещать в себя 1,5л воды и по площади занимать 0,254м². Значит, двенадцать таких секций составят в сумме котёл площадью 3м², который вместит в себя 18л воды. Чтобы сварить такую ёмкость из листовой нержавеющей стали, вам понадобится много времени, к тому же цена на такое изделие будет значительно выше.


• Самодельный водяной котел для кирпичной печи из радиатора сможет отопить достаточно большую площадь, но для того чтобы эффект получился максимальным, секции нужно отделить друг от друга, тщательно почистить и вымыть 6%-ым раствором соляной кислоты, а затем собрать заново. Ведь, скорее всего такую конструкцию вы не будете покупать, а возьмёте из старой системы отопления.

Совет. Во время переборки батареи обязательно нужно заменить картонные прокладки, ведь температура при отоплении дровами может достигать 500⁰ C -600⁰ C , а при отоплении углём – и того больше. Но вместо картона вам нужно будет вставить асбестовый шнур, предварительно пропитав его граффити  с олифой. Совет. Котёл-радиатор нужно устанавливать не в саму печь, а позади топки, чтобы она нагревалась горячими газами и дымом, а не огнём. Подачу и обратку лучше всего монтировать перпендикулярно полу.

Особенности кладки печей

• Для возведения печи можно использовать декоративный и строительный кирпич, а также двойной силикатный кирпич М 150. Но если вы хотите построить качественный отопитель, то вам понадобится огнеупорный и шамотный кирпич, который необходимо использовать для наиболее горячих мест конструкции. Так, саму топку лучше всего выкладывать именно из шамотного камня, а стены котла и трубу из огнеупорного.


• Кладку нельзя укладывать шов в шов, потому что она растрескается. Поэтому каждый кирпич верхнего ряда должен перекрывать стык на нижнем ряду. В данном случае уместна ложковая перевязка.
• Использование цементного раствора при возведении кирпичной печи уместно лишь на низ и на дымоход. То есть, начиная со второго ряда, следует переходить на глинисто-песочный раствор и использовать его до самой крыши. Заделывать дымоход сверху глиной нельзя из-за влаги, поэтому здесь опять не обойтись без цементно-песочного раствора.

• Раньше кирпич просто разбивали кирочкой или топориком, а затем подтёсывали, но при такой огранке экземпляры получались неровными, и вывести точный размер было практически невозможно. Сейчас для этого используют алмазные диски, которые можно установить либо на электроциркулярку, либо на болгарку (угловую шлифовальную машину). Если циркуляркой можно сделать только прямые резы, то болгарка позволяет обрабатывать также круглые грани, вырезая камень для усложнённого дизайна наружной части конструкции.

• Когда печь складывается из цельного кирпича, то это говорит о том, что её хотят сделать качественно и красиво, что влечёт за собой много резки цельных образцов. Чтобы избежать большого количества пыли, неизбежной при этом процессе – можно сделать дополнение к болгарке – подвести от электронасоса шланг к кожуху диска. Сзади кожуха приваривается трубка, на которую и надевается этот шланг, только нужно быть аккуратным, чтобы не залить электродвигатель, что приведёт к короткому замыканию.

Кладка печи

• В первую очередь производится заливка фундамента глубиной от 50 до 70 см (зависит от глубины промерзания почвы). На основание засыпается слой песка 10-15 см, а на него – гравий, щебень или строительный мусор, но с таким расчётом, чтобы оставить 25-30 см для заливки цемента.
• Раствор на фундамент лучше всего делать не с песком, а с отсевом, только соотношение, естественно, изменится и будет, примерно, 1/6. Под стяжку и на неё настелите рубероид для гидроизоляции.
• Делаем раствор глины с песком в соотношении 1_глины/2,5_песка, но пропорция может измениться, в зависимости от жирности материала. Важно, чтобы не оставалось комков, поэтому глину нужно замачивать с вечера, а возможные комки размять руками. Концентрация будет хорошей тогда, когда смесь будет сползать с мастерка, оставляя на нём лишь небольшие полоски.
• Перед началом кладки кирпичной печи-камина стелем рубероид по площади залитого фундамента и замазываем его раствором. Первый ряд можно выложить в виде поддона, то есть, полностью из кирпича, на котором уже будет кладка самой печи. Затем кладётся первый ряд контура печи, на него второй и так далее.

• Делаете топку и зольное отделение, а также поддувало. Дверцы нужно крепить на оцинкованную проволоку или полоски оцинкованной жести. Кирпич над дверцами нужно подрезать болгаркой, но один из них лучше всего сделать в виде клина, как на фото вверху – это позволит кладке не растрескиваться.

• Для котла нужно заранее сделать выступы на кирпиче – их можно вырезать при помощи болгарки и на место установки укрепить металлический уголок, куда и будет смонтирован сам котёл. Не забывайте о том, что инструкция требует ровной установки, поэтому его необходимо нивелировать уровнем (во избежание воздушных пробок). В этом же месте ставите топочную дверцу, закрепляя её оцинкованной проволокой.

• После всего ставится топка и задняя часть конструкции – дымоход с прочисткой. Высота дымохода будет зависеть от высоты банного помещения, но труба, которая будет возвышаться над крышей, должна быть выше не менее чем на 0,5м от верхней точки (от конька).

Заключение

Печи из кирпича с котлами водяного отопления, сделанные своими руками, достаточно универсальны и имеют высокий коэффициент теплоотдачи. Они автономны, то есть, не зависят от внешних источников энергии и к тому же, их можно делать любого размера, в зависимости от величины вашей парной (читайте также статью «Кирпичные печи для бани — чертежи с порядовками»).

Источник: klademkirpich.ru

Особенности дровяного котла отопления с водяным контуром

Правильный котёл обладает следующими характеристиками:

1. Безопасность. Стенки и дверца котла не должны нагреваться выше 150 °C.
2. Лёгкость эксплуатации. В конструкции котла не допускается «заумных» систем, большого количества задвижек.
3. Долговечность. Печь должна служить без ремонтов длительное время.
4. Управляемость. Интенсивность пламени регулируется не только количеством дров.
5. Эффективность. По максимуму использовать тепло от сгорания топлива.

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

Кирпичная печь-котёл состоит из:

• Топливника — в нём сжигаются дрова, которые греют теплоноситель.
• Теплообменника — где циркулирует теплоноситель, который отдаёт жар из камеры сгорания к батареям.
• Дымовых каналов — они служат для удаления продуктов горения.
• Фурнитуры — дверцы, поддувало, колосниковая решётка, шиберы или вьюшки.

В практике встречаются различные виды организации твердотопливных печей-котлов.

1. Топливник, вокруг которого смонтирован теплообменник. Продукты горения уходят прямо в трубу. Преимущества этой схемы — простота и дешевизна. Сложить такой котёл сможет человек, не обладающий навыками каменщика. Температура теплоносителя быстро набирается и падает в зависимости от интенсивности пламени, поэтому возле котла приходится постоянно дежурить.
2. Теплообменник также смонтирован в топку котла, но продукты горения двигаются дальше по дымовым каналам. Этот прибор работает не только как котёл, но и как обычная отопительная дровяная печь. Это повышает КПД.
3. Топливник и теплообменник в печи разделены. Теплообменник находится на пути движения горячих газов, и эффективно забирает у них температуру. Эта схема воплощена в колпаковых печах. И.В. Кузнецов развил теорию «горячего ядра», размещение теплообменника в этой точке повышает КПД котла.

Какую печку выбрать

Каждый тип печей-котлов уместен при решении определённых задач.

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

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

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

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

Кирпичная печь с котлом водяного отопления своими руками. Схема

Перед постройкой изучите порядок выполнения работ и правила пожарной безопасности.

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

Материалы

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

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

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

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

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

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

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

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

Инструменты

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

Нам понадобятся:

• Кельмы разных размеров и форм — длинные и узкие, небольшие квадратные, широкие. Многие печники мажут кирпич голыми руками, т. к. глина не разъедает кожу.
• Измерительный инструмент — отвес, гидроуровень, нити, рулетки, угольник и линейка.
• Для обработки кирпича — молотки, углошлифовальная машинка с дисками для резки и шлифовки. Осаживать кирпичи лучше резиновым молотком или киянкой — они не оставляют следов.
• Сварочный аппарат и слесарный инструмент — для подгонки теплообменника по месту, приварки или нарезки сантехнических резьб.

Немного о теплообменнике

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

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

Процесс кладки, установка регулятора тяги

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

1. Подготовка фундамента. Он имеет габариты шире печи на 15 сантиметров, заглубление до уровня промерзания грунтов. Верхняя плоскость должна быть ниже уровня пола на два ряда кирпича со швами. На фундамент укладываем два слоя битумной гидроизоляции.

2. Укладываем первые ряды печи. Первый — без раствора, для проверки соответствия габаритов и определения места. Размеры каждого кирпича проверяются, швы между ними составляют ровно 3 миллиметра.
3. Начиная с третьего ряда выкладываем дно зольника и начало ходов. Оставляем место для прочистных дверок и зольника. Устанавливаем поддувальную дверцу — она является регулятором тяги и интенсивности горения.
4. Через два ряда перекрываем зольник, начинаем класть шамотную топку. Выбираем место под колосниковую решётку. При нагреве она расширится, поэтому делаем зазор в кирпиче вокруг 7—10 мм.
5. Шамотный кирпич укладываем на мертельную глину.
6. Перекрываем топку, хайло выходит в колпак. В колпаке монтируем наш теплообменник, трубы выводим наружу печи. Стык труб и кирпича изолируем самодельной муфтой из базальтовой ваты или картона.
7. Выкладываем перекрышу колпака, на него выкладываем ещё один. Газы должны двигаться так: из топливника в первый колпак, там остывают, и через подвёрточные каналы поступают во второй колпак, там окончательно отдают тепло.
8. Перекрыша печи состоит из двух слоёв кирпича, тем мы исключаем возможность дымления или перегрева.
9. При прохождении дымохода через перекрытия, делается расширение кладки — распушка. Дымоход желательно загильзовать трубой из нержавейки и утеплить перлитом или базальтовой ватой.

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

Выводим конструкцию в «боевой» режим

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

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

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

Возможные сложности и их решение

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

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

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

При кладке следите за перевязкой швов кирпичей.

Если печь затопить до просыхания, она растрескается.

Как пользоваться агрегатом

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

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

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

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

Полезное видео

Посмотрите видео, в котором демонстрируется процесс проектирования печи из кирпича с котлом отопления.

Правила безопасности

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

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

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

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

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

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

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

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

Источник: ogon.guru

Что нам даст совмещение систем

До недавнего времени существовала обычная печь-каменка, оборудованная всеми элементами такой системы, начиная от топочной камеры, зольника, колосников и заканчивая обычной задвижкой. Сейчас существуют печи-котлы, внешне мало чем отличимые от обычных, а по сути, по сути, смотрим далее.

О пользе:

• Теплоотдача обычной кирпичной печи составляла чуть большим 6500 ккал/ч, этого конечно было бы достаточно для небольшого, подчеркиваем небольшого дома, например дачного;
• При установке обычного котла с горячей водой внутри теплоотдача будет как минимум в 2.5 раза выше, а соответственно площадь обогреваемого помещения также возрастет;
• При совмещении двух систем теплоотдача, к радости владельцев, суммируется и составляет не менее 21000 ккал/ч а это уже достойный результат. Переводя этот показатель на более простые и понятные обычному человеку квадратные метры, объясняем, что это где-то около 300 квадратных метров;
• К позитивным моментам совмещения относится дешевое топливо. Чего-чего, а дров у нас еще хватит, а не запастись ими может помешать только лень;
• Для полноценной работы системы достаточно протопить печь дважды в день, при этом температурный показатель морозов за окном решающей роли не играет;
• Очень высокий КПД (коэффициент полезного действия) системы, который может достигнуть 85%, что согласитесь очень неплохо для такого простого вида топлива как дрова;
• Цена изделия будет действительно минимальной. Единственно за что вам, возможно, придется заплатить так это за металл, кирпич и сварочные работы.

На что, все же, стоит обратить внимание

И все же есть некоторые нюансы, которые должны быть озвучены:

• Данный тип нагревательной системы должен быть под постоянным контролем, зольная камера должна быть чистая, а зола и сгоревшие фракции удалены;
• Особого внимания требует система вентиляции и выведения дыма от сгорания топлива, вовремя не открытая заслонка, может привести к большим проблемам;
• Кирпичные печи с водяным отоплением своими руками сконструированные могут  быть использованы только в зимний период, в том числе и для приготовления пищи. Представьте, в жаркий летний день нагреть воду в чайнике, заварить чай в заварачнике, заодно и устроить в доме сауну;
• В системах печь-бак отсутствует система аварийного контроля. Температура воды, а также система аварийного сброса в случае непредвиденных ситуаций в домашней самоделке отсутствует;
• Открытое пламя есть открытое пламя, температура в камере сгорания может достигать достаточно высоких величин, что со временем приведет к прогоранию конструкции котла. Замена этой системы возможна с демонтажем стены печи, по-другому не получится.
• Отопительные печи с водяным контуром — прекрасная альтернатива радиаторному отоплению.

К сведению! Если вы решили запитать всю систему отопления дома от котла, приставив расширительный бачок, насос для принудительного прогона горячей воды и прочее, то это вполне возможно сделать, просто посоветуйтесь со специалистами. Скажем более того, так часто и делают, а в качестве доказательств посмотрите фото.

Монтаж котла

Основные этапы укладки кирпича и визуальная инструкция ждет вас в традиционном видео материале. Однако существует необходимость обратить ваше внимание на некоторые особенности монтажа различных конструкций котла, применения разных типов кирпича, одним словом на технические и строительные нюансы без которых вся задумка может превратиться в брак.

А хорошее дело браком не назовут, итак:

• Начнем с конструкции котла. Сам котел изготавливается таким образом, чтобы он полностью поместился в камере топки.

Наиболее распространенными являются два вида котла в топке:

1. изготовлен из труб;
2. изготовлен из листового железа.

В обоих случаях на срезе изделие напоминает букву П.

Обратите внимание! Первый вид котла более предпочтительный, он пропускает открытое пламя к основанию плиты, таким образом, позволяя готовить пищу на специальных конфорках. Во втором случае лист железа будет полностью перекрывать доступ к варочной плите, и приготовление пищи будет сводиться к банальному разогреванию.

• Несколько слов о размерах. При кажущейся необходимости в массивном изделии, которое способно вместить в себя, а затем отправить в путешествие по системе достаточное количество горячей воды, сам котел имеет небольшие размеры: достаточно 75 см в длину, 50 см в ширину и 30 см в высоту. Эти размеры оптимально решат проблему обогрева помещений дома общей площадью до 200 квадратов, установка же всей системы прокачки воды и системы обогрева увеличит эту площадь до 300 квадратов.
• Установка котла. Котел устанавливается таким образом, чтобы тепло от процесса горения вместе с дымом окутывало максимальную площадь изделия и только в этом случае можно получить максимальный эффект от котла.
• Особенности установки. Между котлом и стенками камеры сгорания должен быть зазор не менее 5 миллиметров. Это вариант мертвого пространства для расширения котла при нагревании, этот элемент является обязательным.
• О системах приводящей и отводящей. Горячее стремится вверх, холодное уходит вниз, это примитивное изложение законов физики в полной мере применимо и для котлов. Отводящая труба монтируется в самой верхней точке котла, тогда как обратка в самой нижней. Философия очень проста – в камере не должен скапливаться пар. Пар по своим физико-химическим свойствам норовит ворваться в систему, иногда принося с собой разрушения.

О кирпичах и кладках

Кладка кирпича не сложна. Просмотрев видео ряд, вы вполне сможете сделать подобное своими руками. Единственно несколько замечаний и рекомендаций общего порядка:

• Камеры, в которых происходит контакт с открытым огнем, изготавливаются из огнеупорного кирпича;
• Желание сэкономить материал и финансы и установить на дымоходах стенки в четверть кирпича неоправданно и очень рискованно;
• Во время укладки кирпичей обратите внимание на сам порядок, не изменяйте его во избежание просачивания дыма через швы, следите за швом.

В заключение

Существует несколько вариантов разделения, например, камеры сгорания для приготовления пищи и камеры сгорания для нагрева воды. Вся хитрость заключается всего лишь в использовании одной разделительной заслонки. Можно самостоятельно установить расширительный бачок, насос для прокачки воды и теплоаккумуляторы, смонтировать целую домашнюю теплосеть (правда, она будет зависеть от электричества), но это уже совсем другая история (смотрите также схему порядовки отопительной печи).

Источник: otoplenie-gid.ru

Краткий обзор вариантов печей с встроенным котлом

Печи для бани могут быть металлическими и кирпичными, с различным расположением каменки, с наличием котла подогрева воды для мытья. По размерам нет никаких ограничений, конкретные параметры выбираются с учетом размеров помещений, материалов строительства бани и климатической зоны проживания. Рассмотрим конструктивные особенности двух видов печей с отопительными котлами.

1. Отопительный котел встроен в дымоход. Преимущества – длительное время эксплуатации, относительно низкие температуры нагрева положительно влияют на устойчивость металлических конструкций. Кроме того, такая установка отопительного котла не влияет на скорость обогрева парной, тепло из топки полностью передается на стенки печки, показатели теплоотдачи не изменяются. Недостаток – низкая продуктивность и небольшая площадь контакта отопительного котла с горячими газами не позволяют эффективно обогревать большие помещения.
2. Отопительный котел располагается непосредственно в топке.
   Преимущества – обогреваются большие по площади помещения, отопление функционирует сразу после начала топки печи, появляется возможность использования различных типов теплообменников.
   Недостатки – прямой контакт с огнем металлических элементов теплообменника негативно влияет на показатели их физической прочности. Стенки теплообменника имеют относительно низкую температуру, это способствует появлению конденсата влаги, а к влажным поверхностям прилипает большое количество сажи. Налет сажи толщиной в один миллиметр понижает коэффициент полезного действия теплообменника приблизительно на 10%. Приходится его часто чистить или мириться с недостаточным нагревом воды в котле. Еще один недостаток – возрастают габариты топки и как следствие, общие размеры печки. Не в каждой бане есть возможность устанавливать большие печки.

Несколько слов следует сказать о типах теплообменников, это очень интересный вопрос, ошибки во время выбора инженерной конструкции могут иметь весьма печальные последствия.

Виды теплообменников, их преимущества и недостатки

Самостоятельно можно изготовить два вида теплообменников: плоские и трубчатые. Для того чтобы было легче принимать взвешенное решение, нужно ознакомиться с их эксплуатационными характеристиками и особенностями.

Плоские теплообменники

Довольно распространенный вид, часто используются во время строительства печей различного назначения, и не только для бани.

Преимущества

Самые простые в изготовлении, поверхности легко очищаются от налипшей сажи, допускается установка как в вертикальном, так и в горизонтальном положении, имеют довольно высокий КПД.

Плоские котлы, в отличие от трубчатых, могут иметь большой объем, что в некоторых случаях позволяет делать забор горячей воды для мытья из системы отопления.

Устанавливается расширительный бачок с увеличенными линейными размерами, в который постоянно добавляется вода после понижения уровня ниже критического.

Вариант довольно удобный, решает сразу несколько задач. Но есть одно обязательное условие – в бане в зимний период времени температура в бане не должна понижаться до минусовых значений. Если условие не соблюдается, то воду следует заменить морозостойким теплоносителем.

Недостатки

На них следует остановиться подробнее, многие строители не уделяют им должного внимания. Главный недостаток – резко снижается теплоотдача стенок печки. Дело в том, что плоские теплообменники изготавливаются в виде буквы П, устанавливаются по периметру топки, кроме дверки. Это значит, что внешние стенки печки имеют низкую температуру, нагрев не превышает +40÷50°. Такие параметры значительно увеличивают время прогрева парной, подготовка по приему водных процедур занимает много времени. Есть еще более странные предложения – для увеличения срока эксплуатации котла делать между ним и топкой футеровку.

Не спорим, дополнительный ряд кирпичей защитит теплообменник от негативного воздействия прямого пламени. Только какой ценой? Время начала эффективной работы отопительной системы намного увеличится, а обогрев печкой парной в разы уменьшится. Для того чтобы париться в парной и обогреть комнату отдыха и душевую придется много часов топить печь. На разговоры о том, что котел долго держит тепло, не обращайте внимания, никой выгоды от этого нет. Никто не может отменить законы физики. Раз печь с котлом долго держит тепло, значит, она столь же долго нагревается. Время уходит на прогрев большой массы кирпичей. Кроме того, внешние стенки банной печки остаются холодными. Такой вариант еще можно себе представить во время устройства печи для обогрева жилых помещений, но для бань категорически не рекомендуем его использовать.

В жилых домах печка топится постоянно и увеличение времени нагрева помещений на несколько часов никакой роли не играет. Как, кстати, и время остывания воды в котле.

Практический совет. Если вы планируете в банной печи устанавливать плоский котел по сторонам топки, то продумайте, за счет чего удастся ускорить прогрев парной. Есть несколько вариантов, Можно значительно увеличить каменку, расположить ее непосредственно над топкой. Другой вариант – использовать дымоход для обогрева помещений. Делать его только металлическим, немного увеличить длину за счет различных колен и т. д. Сразу заметим, что перечисленные варианты, кроме положительных сторон, имеют и отрицательные. Нужно на месте самостоятельно сориентироваться и принимать взвешенные решения.

Трубчатые теплообменники

Наиболее удачное решение, могут быть различных размеров и форм, от довольно простых до сложных.

Такие регистры изготавливаются с различными размерами, могут устанавливаться как с одной стороны топки, так и с двух или трех. Теплообменники легко обслуживаются, при возникновении аварийных ситуаций их можно вынуть из печи без разборки кирпичной кладки. Практики не советуют гнаться за слишком сложными конструкциями теплообменников, такие стремления часто приносят результат, обратный ожидаемому.

Очень важно. Для изготовления теплообменников применяйте только бесшовные трубы. Отличить их от шовных довольно просто – у них нет продольной линии сварки. Шовные трубы при нагреве могут давать трещины, как следствие – полная замена теплообменника с обязательной разборкой печи.

Почему мы рекомендуем ставить в печь трубные теплообменники? По двум равнозначно важным причинам.

Первая. Длина окружности трубы C = π×d.

К примеру, труба диаметром 50 мм в развернутом состоянии имеет длину окружности 3,14×50= 157 мм. Занимает всего 50 мм по длине места в топке, а обогревается в три раза больше поверхности. Для того чтобы эффективность плоского теплообменника была такой же, как и у трубчатого, его размеры должны быть в три раза больше. С этим все понятно, но не все однозначно. Трубы нельзя крепить вплотную друг к другу, а зазор между ними уменьшает эффективную площадь теплообмена, это существенно нивелирует преимущество. Но даже при таком устройстве трубчатые теплообменники эффективнее плоских.

Вторая. Об этой причине никто не вспоминает, а она имеет большое значение. За счет наличия зазоров между трубами теплообменника появляется возможность не только очищать трубы от сажи, хотя и это очень важно. Есть еще один плюс – открытый огонь через зазоры напрямую нагревает стенки печки, парная быстро прогревается. Плоские теплообменники полностью изолируют стенки печки от огня со всеми негативными последствиями.

Надеемся, что мы убеди вас делать трубные теплообменники, пусть они и намного сложнее в изготовлении. Не имеете достаточного опыта сделать его самостоятельно – обратитесь за помощью к квалифицированному сварщику, а сами займетесь установкой готового изделия в топку. Можете быть уверенными, что некоторое удорожание выполнения работ окупится в полной мере за счет надежности и эффективности функционирования котла.

Видео – Котел для твердого топлива

Использование в качестве котлов старых чугунных радиаторов

Есть и такие советы. Отдельные секции радиаторов собираются в батареи, количество секций ничем не ограничивается. Батареи вмуровываются в топку и отопление помещений бани решено. Все красиво и на первый взгляд вполне убедительно.

Что по этому поводу говорят профессионалы?

1. Во-первых, чугунные радиаторы имеют очень большой вес, это значительное увеличение нагрузки на небольшие банные печки.

   Некоторые из них строятся на половых балках перекрытия, увеличивать вес конструкции невозможно. Нужно делать бетонный фундамент, а это обходится дорого.

2. Во-вторых, такие радиаторы можно устанавливать только в каменных печках, а трубчатые или плоские теплообменники универсального применения, могут монтироваться как в кирпичных, так и в металлических печках.
3. В-третьих, чугун крайне негативно реагирует на открытое пламя, устанавливать в топке котлы из чугунных радиаторов инженерами не рекомендуется. Где тогда их устанавливать, в дымоходе? Большой вопрос.
4. В-четвертых. Чугунные радиаторы имеют много различных ребер для увеличения площади теплообмена, поверхность неровная и т. д. Такие особенности конструкции способствуют ускоренному отложению на них сажи, ее наличие становится причиной резкого понижения эффективности функционирования. Кроме того, очистить поверхности радиаторов не просто трудно, а невозможно.

Практический совет. Если у вас после ремонта старой отопительной системы остались чугунные батареи, то сдайте их в пункт приема металлолома, а на вырученные деньги купите металлические трубы, не пытайтесь экономить себе в убыток.

Как вмуровывать радиатор в печь

Мы постараемся дать пошаговую инструкцию кладки печи, подробную универсальную порядовку рассказать невозможно, слишком много существует вариантов как по размерам и типам теплообменников, так и по характеристикам печей. Но зная общие принципы, этапы и особенности можно будет делать печи по индивидуальным чертежам. Исходные данные. Печь кирпичная с верхним расположением каменки, котел плоский или трубчатый с размещением в топке, фундамент бетонный армированный, дымоход кирпичный или совмещенный с трубчатым.

Шаг 1. Изготовьте котел (теплообменник) понравившегося типа, габариты согласовывайте с размерами печки и топки. Занесите в помещение кирпичи, дверки поддувала и топки, шибер, элементы каменки. Приготовьте раствор для кладки. Для кладки можно использовать только глину с песком или добавлять еще немного цемента для прочности. Оба варианта почти равнозначны, но мы советуем второй – уменьшаются риски вымывания раствора в швах печи из-за попадания воды.

Шаг 2. Проверьте горизонтальность фундамента, при необходимости выровняйте его. Разброс по горизонтали менее одного сантиметра – не обращайте внимания, такие погрешности без проблем ликвидируются во время кладки кирпичей за счет разности толщины раствора.

Шаг 3. Без раствора выложите кирпичами основание печи, еще раз проверьте правильность сделанных расчетов. На порядовке основания уже можно приблизительно разметить количество кирпичей для топки, толщину стен, конкретное место расположения котла.

Шаг 4. Кладите первый ряд на раствор, он будет сплошным. Второй ряд уже должен учитывать расположение и размеры поддувала.

Практический совет. Есть варианты современных печей, способных длительное время поддерживать горение дров. В таких конструкциях зольник с колосниками в большинстве случаев не делается, интенсивность сгорания топлива регулируется количеством подаваемого воздуха через специальные продухи. Мы не советуем для бани использовать этот вариант. Длительное горение топлива не увеличивает его теплоотдачу, а растягивает ее во времени. Печь будет длительное время теплой, но горячей никогда. А парную нужно максимально быстро прогревать до высокой температуры.

Шаг 5. Для высоты зольника достаточно три ряда кирпичей, конкретные размеры нужно согласовывать с размерами дверцы. Под колосник следует выбирать боковины кирпичей, делайте это болгаркой с алмазным диском. Последний ряд под колосники лучше класть из огнеупорного кирпича. Всю внутреннюю поверхность топки и несколько первых рядов дымохода делайте из огнеупорного материала. Если нет возможности – не расстраивайтесь. Практика показывает, что печи из обыкновенного кирпича не рассыпаются 5÷8 лет. И это при ежедневной топке. О сколько раз в год будет топиться печь в бане? Прибавьте к этому защиту стенок топки котлом, выполните простейшие арифметические расчеты, полученный результат успокоит вас.

Первые ряды печки сделаны, пора приступать к укладке котла (теплообменника). Это уже более сложный процесс, требует повышенной внимательности.

Кладка котла (теплообменника)

Топка печки должна вмещать котел и по объему позволять делать одновременно несколько закладок дров.

Шаг 1. Поставьте бак на верхний ряд кирпичей. Отрегулируйте его положение с таким расчетом, чтобы пришлось подрезать минимальное количество кирпичей. Если вы сделали теплообменник плоским в виде буквы П, то постарайтесь его разместить в максимальной близости к внешним стенкам. Одновременно посмотрите на положение входных/выходных патрубков, их длина должна быть примерно на 5÷10 см больше толщины топки. Не делайте плоский теплообменник с верхней нагревающейся поверхностью, это намного усложнит процесс нагрева каменки до высоких температур. Ее придется делать в дымоходе, а достичь большой температуры нагрева в этом месте довольно трудно. Кроме того, ограничивается объем камней, что непременно уменьшит скорость нагрева парной и длительность поддержания необходимой температуры.

Шаг 2. Начинайте обкладывать котел кирпичами. Для плоского котла можно использовать обыкновенные красные кирпичи, температура нагрева стен будет минимальной. Для трубчатых теплообменников лучше использовать по периметру топки огнеупорный материал. Мы уже упоминали одно из важных преимуществ котлов такого типа – внешние поверхности печки могут сильно нагреваться. Это значит, что боковины топки следует защищать от теплового разрушения.

Шаг 3. Через два ряда начинайте оставлять отверстие под дверку топки, размеры стандартные или отрегулируйте самостоятельно. Переднюю стенку топки следует делать также и шамотного кирпича.

Шаг 4. Если печка большая, то делайте каналы для очистки и закрывайте их дверцами, для небольших конструкций это необязательно. Периодическую очистку можно без проблем сделать через монтажное место установки каменки. Убираются камни, вынимается металлическая плита, на которой они лежали, и открывается доступ для полного удаления из печки сажи.

Шаг 5. Кладите ряды кирпичей по высоте котла, постоянно проверяйте уровнем их положение. Если вы правильно делаете перевязку и соблюдаете пространственное положение кирпичей, то швы между ними будут постоянно одинаковыми по толщине. На уровне дверки топки нужно положить металлическую полоску для закрытия кирпичами ее верхней части.

Шаг 6. Начинайте подготовку к установке каменки. Располагаться каменка может на толстом (примерно 4÷5 мм) стальном листе, размеры должны отвечать размерам топки с установленным в ней теплообменником. Если трудно достать такой металл, то можно приобрести в магазине варочную чугунную плиту с комплектом колец для закрытия отверстий.

Важно. Размеры варочных плит стандартные, не всегда соответствуют размерам сделанного вами котла. Если плита немного больше, то нет проблем, сделайте в кирпичах углубления по толщине металла и ставьте плиту. Если она меньше, то нужно суживать просвет над топкой. Делать это следует за несколько рядов, конкретное количество зависит от величины плиты и топки.

Кирпичи не должны выступать более одной трети длины, только в таком положении их можно надежно зафиксировать следующим рядами. Не получается так? Тогда используйте металлические пластины или прутки, вмуровывайте их в шов и кладите на них часть выступающих кирпичей. Во время кладки боковых поверхностей топки делайте отверстия под трубы теплообменника.

Шаг 7. Начинайте класть дымоход. Место его расположения должно определяться перед началом кладки печи. Размеры внутреннего прохода обязаны обеспечивать постоянную и достаточную тягу.

Важно. Обращайте внимание, чтобы дымоход не располагался под балками потолочного перекрытия или стропилами. Это большая ошибка, для ее исправления придется потерять много времени.

В дымоходе следует обязательно поставить шибер. При желании можно не делать весь дымоход из кирпича, а после шибера установить металлическую трубу.

Видео – Отопительная печь

Видео – Проект кирпичной печи для бани + порядовка

Финишные работы и практические советы

Осталось сделать каменку. Для этого нужно изготовить небольшое ограждение из металлической проволоки по периметру стального листа или варочной плиты. Высота ограждения примерно 25÷30 см. Чем больше будет камней, тем дольше в парной будет поддерживаться оптимальная температура.

Настоятельно советуем подбирать металлический лист или варочную плиту с размерами, превышающими котел. Это позволит в случае необходимости вынимать его из печки без снятия кирпичей.

Чтобы во время демонтажа не мешали патрубки входа/выхода теплоносителя, сделайте на торцах резьбовые соединения. Приварите к выходам теплообменника гайки соответствующего диметра и газовым ключом закручивайте патрубки. Для герметизации желательно применять алюминиевые или бронзовые шайбы. Если их нет, то можете пользоваться любыми другими уплотнителями. Соединение патрубков с теплообменником выполняется в недоступном для огня месте, температура нагрева резьбового соединения не будет превышать +60÷70°С.

Баня используется периодически, в зимнее время вода в системе отопления может замерзать. Чтобы исключить разрывы системы отопления применяйте в качестве теплоносителя антифриз. Категорически запрещается заменять его соляркой.

Отопление бани такими котлами не может быть естественным за счет разности температуры, в обязательном порядке нужно устанавливать циркуляционный насос. К выбору насоса следует подходить очень внимательно. Нужно смотреть не только на его технические характеристики, но и на возможность работать с антифризом. Дело в том, что не все резиновые сальники могут работать с таким жидкостями, требуется специальная маслоустойчивая резина. Поинтересуйтесь этим вопросом у реализаторов.

Источник: banya-expert.com

Как работает система

Простейший водяной контур — с естественной циркуляцией потока воды. Его основа — простое физическое явление: расширение жидкостей при их нагреве. Узлом, создающим давление, является расширительный бак (емкость для сбора воды), устанавливаемый в чердачном помещении, мансарде.

Водяной контур — это замкнутая система. Котел нагревает находящуюся в ней воду и она, расширяясь, направляется по трубе в накопительную емкость. Движение осуществляется под давлением, создаваемым постоянно поступающей в котел остывшей водой, прошедшей через всю систему. Кипяток из расширительного бака самотеком направляется вниз по трубам, ведущим к батареям. Отдав тепло, возвращается в бак и снова нагревается.

Значительно увеличить давление в системе, ускорить циркуляцию теплоносителя поможет установка насоса. При средних температурах воздуха на улице, его можно отключить и контур будет функционировать на естественном движении воды. Это позволит сэкономить на счетах за электроэнергию. Вода в насос поступает при закрытом обратном клапане. Отключая его (оставляя открытым), весь объем теплоносителя направляют в обход насоса.

Такую печь можно загружать не только дровами или каменным углем. При использовании альтернативных видов топлива существует возможность усложнить строение системы, дополнив ее:

•   баком для хранения гранул;
•   механизмом, подающим паллеты в топку (пневматическим или шнековым).

Облегчить эксплуатацию печи можно путем установки автоматической системы регулирования ее работы, принудительной вентиляции.

Установка водяного контура в дымоход

Теплообменник водяного контура имеет сложную конструкцию. Один из вариантов его размещения — встраивание в дымоход. Печь можно изначально строить со змеевиком, или вмонтировать его в уже готовую конструкцию.

Особенности

Этот способ позволяет использовать тепло, которое быстро и практически бесполезно улетает в трубу. При этом:

• Решение о установке такого вида контура принимается на этапе проектирования печи. Встроить теплообменник в дымоход уже запущенной в эксплуатацию печи фактически невозможно.
• Тепло не отбирается у печи, топка раскаляется по максимуму.
• Степень нагрева теплоносителя регулируется длинной змеевика. Для большого дома — большой змеевик.
• Срок службы встроенного в дымовой канал змеевика значительно дольше, так как отсутствует контакт с огнем.
• Требует печи с довольно объемным и сложным дымоходом, что приводит к увеличению размера печи.

Котел в виде бака в дымоход обычно не ставят, предпочитают теплообменник в виде змеевика. Его изготавливают из толстостенных труб (3–5 мм), без швов или с двойной их проваркой. Входная труба расположена в верхней части конструкции, обратка — чаще всего внизу. Трубы свариваются фасками, а не встык. Минимальный промежуток между коленями — 5 см. Сечение труб — от 4 см, чтобы вода не закипала. Более тонкие трубы можно использовать лишь при условии постоянного использования циркуляционного насоса.

В уже готовую печку можно встроить регистр, лишь полностью разобрав дымоход. Для облегчения последующей сборки необходимо заранее зарисовать схему кладки.

Монтаж с порядовкой

Работу начинают с укладки сплошного основания и второго ряда кирпича, формируя все отделы печи: топку и дымовой канал. Змеевик размещают в дымоходе на самом начальном этапе строительства, устанавливая на кирпичные выступы. Недопустимо соприкосновение регистра со стенкой канала, минимальная щель — 2 см. Далее:

•  в третьем ряду монтируют дверку поддувала;
•  четвертом — проверяют ровность стен с помощью отвеса;
•  пятом — кладут зольник, ставят колосники и начинают выполнять футеровку топки шамотным кирпичом;
•  шестом — закрепляют дверцу поддувала;
•  седьмом — дверцу топки;
•  с восьмого по шестнадцатый ряд выкладывают в высоту наружные стенки, топку, дымоход;
•  в семнадцатом окончательно закрепляют змеевик, строго соблюдая вертикаль;
•  в девятнадцатом накрывают змеевик металлической плитой;
•  в последующих рядах делают перекрытие печи, оставляя проем с дверкой для чистки теплообменника.

Установка теплообменника в топку

Устанавливаемые в топку котлы отличаются разнообразием конструкций и не требуют большого объема топки. Представленный на фото теплообменник модели паук имеет симметричное двухстороннее строение, может состоять из разного количества ребер. Он достаточно компактен. Через его проемы открытый огонь отлично нагревает стенки печи.

Особенности

• возможность обогрева больших площадей;
• несколько вариантов строения котла (в виде широкого бака или плоской емкости);
• плоские котлы и баки имеют больший объем, чем конструкции из труб, и позволяют использовать часть воды для санитарных нужд;
• затрудненная, но тем не менее реальная возможность встраивания в уже сложенную печь.

Трубчатый теплообменник наиболее популярное решение для встройки в топку. Он может:

•  иметь различные простые и сложные формы, габариты;
•  устанавливаться по наружной стороне топки или двум — трем сторонам;
•  легко выниматься из печи для профилактического осмотра и ремонта.

Выбирайте бесшовные модели. Их отличительный признак — отсутствие продольной линии сварочного шва. Шовные трубы часто трескаются при нагреве.

Монтаж

Теплообменник ставится на нижний ряд кирпичей в топке и обкладывается шамотным камнем. Размер конструкции подбирают с учетом параметров топки. Должно остаться достаточно места для закладки дров. Регистры не должны прикасаться к стенам топочной камеры, но и слишком большое расстояние не пойдет на пользу. В топке оставляют отверстие для входного патрубка и затем выкладывают свод.

Установка змеевика на трубу

Это отличный и достаточно простой способ повысить КПД печки. Дымовые газы накаляют трубу до чрезвычайно высоких температур. Наружный змеевик, как и внутренний, помогает снизить температуру и несколько остудить внешние поверхности дымохода. Внешний водяной теплообменник особенно часто ставится на дымовые трубы из металла. Это отличное вспомогательное устройство для прогрева помещений малой площади.

Такой теплообменник имеет два патрубка. Верхний соединяется с трубой, идущей к накопительной емкости, нижний – с контуром отопления. Сделать такую конструкцию легко, также как и закрепить на трубе.

Используйте медную трубу или готовые модули.

Важные моменты строительства печи

Для того, чтобы водяной контур функционировал с максимальной отдачей, правильно сконструирована должна быть не только отопительная водная система, но и сама печь. Только лишь соблюдение порядовки недостаточно. Важно полное соответствие технологии печного строительства.

Фундамент

Его вид и толщина зависят от размеров печки. Массивную классическую русскую печь рекомендуют устанавливать на добротный ленточный фундамент. Менее габаритным современным отопительным конструкциям достаточно бетонной подушки в полтора десятка сантиметров толщиной, иногда — на каркасе из арматуры.

Кирпич

Для наружных стен берут керамический огнеупорный кирпич. Для основания — его же, возможно бывшим в употреблении. Специалисты рекомендуют обязательно выполнять футеровку внутренней поверхности топки шамотным камнем. Для более презентабельного вида фасада, его можно сразу класть из облицовочного кирпича или выполнить такую отделку позднее.

Раствор

Раствор для кладки готовят традиционно: смешивают песок с глиной, разбавляют водой и добавляют немного цемента для прочности. Можно приобрести готовый состав для кладки на основе цемента со специальными добавками.

Кладка

Основное условие прочного строения — наличие качественной перевязки швов. Они не должны совпадать ни при каких условиях. Идеально, когда швы нижнего кирпичного ряда попадают под середины кирпичей, лежащих в следующем ряду. Для этого, начиная ряды, чередуют целые кирпичи и их половинки.

Печи с водным отопительным корпусом имеют довольно простую и понятную конструкцию. Они популярны, благодаря своей дешевизне и неприхотливости в эксплуатации. И если вам не по нраву использование природного газа для обогрева домостроения или нет доступа к газовой сети, такой вариант отопления следует рассмотреть первым. Сложенная хорошим мастером, такая печь никогда не разочаровывает своих владельцев.

Источник: IzKirpicha.com