Вдвое больше пользы! Кладка печи с котлом водяного отопления: особенности, схема

Котёл для организации центрального отопления можно приобрести в специализированном магазине.

Промышленные котлы изготавливаются из стали или чугуна, имеют различные характеристики КПД и длительности горения, занимают мало места.

Недостаток — высокая стоимость.

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.

Вам также будет интересно:

Устройство важнейшей инженерной системы: варианты отопления двухэтажного дома

Как получить максимум пользы, затратив минимум средств? Отопление загородного дома: варианты и цены

Как просто и точно произвести расчет мощности радиатора отопления?

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.