Печное отопление с водяным контуром своими руками

Характеристики системы

При традиционном типе обогрева помещения (например, каменная печь) дисперсия тепла происходит неоднородно – около печи воздух нагревается сильно, а дальше идет градация температуры вплоть до холода в дальних углах помещения.

Кирпичные же печи с водяным отоплением своими руками используют теплообменник, устроенный в топливном отсеке, чтобы рационально разделять тепловую энергию между всеми зонами жилища, что способствует и увеличению КПД.

Плюсом к этому идет возможность обогрева сразу нескольких помещений. вплоть до целого дома. К тому же печь с теплообменником не только играет роль обогрева дома, но иприменяется как варочная аппаратура, поскольку приспособление для обмена тепла может монтироваться внутри плиты на кухне дачи.

Применение водяного контура превращает печку в котел, работающий на твердом топливе. Отличается от обычных котлов такая конструкция лишь тем, что кроме воды нагревается еще и сама печь, также участвующая в системе обогрева помещения. Печь с водяным отоплением обеспечит передачу энергии от теплообменника к батареям отопления во время топки, а когда огонь в печи уже не горит, отопительные кирпичи будут отдавать свое тепло воздуху в доме.

Отопительные печи подобного рода все чаще используются в деревнях и селах, где нет центрального газоснабжения, и отопление печью является единственным выходом.

Печное отопление с водяным контуром не требует дорогих отопительных котлов и закупки недешевого горючего.

Хороши такие печи и при установке в домах типа дачи.

Основной минус такой печи – это уменьшение объема топки за счет монтажа обменника тепла. Для компенсации этого факта применяется уменьшение размеров теплообменника и, соответственно, увеличение объема печного пространства, а также установка печи длительного горения. Другой недостаток – ослабленный нагрев корпуса печи из-за траты энергии горения на кипячение воды. Таким образом, наиболее сильно прогревается верх – там, где материал корпуса вбирает в себя тепло от горячего дыма. И третий минус – замерзание теплоносителя в трубах при расположении системы в редко используемых домах, таких как дачи.

Воплощается в жизнь отопительная схема из печи и водяного контура тремя путями:

покупка готовой печи такого типа, произведенной на заводе и готовой к применению, и подключение ее к имеющейся в доме системе водяного обогрева;
найм профессионального печника, который соберет печь с водяным контуром из кирпича или разработает для вас чертежи и порядовки;
конструирование печи своими руками.

Последние два метода предполагают приобретение или изготовление своими руками печного котла и теплообменника, без которых водяной контур не сможет функционировать.

5 Возведение своими руками

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

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

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

Постройка происходит в определённой очерёдности:

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

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

Изготовление теплообменника для печного котла своими руками

Простой способ

Допустим, имеется готовая кирпичная печь (отопительная, отопительно-варочная или обычный камин).

От нас требуется сделать разводку по дому и затратить при этом минимум средств. Легче всего в процессе встраивания котла в кирпичную печь сделать и разместить в топке обычный змеевик. Как правило, печь с теплообменником более эффективна и экономична. Стоит отметить, что можно использовать любую форму теплообменника.

Стоит учитывать такие три нюанса:

Предельную разницу высот на входе и выходе.
Максимальную площадь поверхности.
Теплообменник не должен мешать процессу горения и подаче топлива.

Желательно, чтобы теплообменник был сделан из жаропрочной нержавеющей стали. Хотя такой материал обойдется вам значительно дороже в сравнении со сталью, которая со временем поддается ржавлению, одно он прослужит намного дольше.

Более сложный и эффективный способ

В тех случаях, когда печь только возводится, можно добиться того, чтобы водяной котел в кирпичной печи работал максимально эффективно.

Чтобы этого добиться, потребуется выполнить такие условия:

Продукты горения должны выходить из дымоотводящей трубы с предельно возможной температурой. Коэффициент полезного действия такой печи будет тем выше, чем больший объем тепла будет отдан внутри печи.
Идеально, если теплообменник будет установлен за пределами топливника. Такой подход объясняется тем, что пламя, являясь летучим веществом, легко отдает свое тепло и охлаждается, в результате чего мы имеем частичное сжигание топлива, КПД печи ухудшается. Хотя, казалось бы, в топке присутствует самая высокая температура.
Схема должна быть таковой, чтобы вода в теплообменнике перемещалась навстречу тепловому потоку. Иными словами, охлажденный теплоноситель должен встречаться с самыми холодными печными газами, а разогретый – с газами, имеющими более высокую температуру.

Таким образом, получится удерживать большую постоянную температуру между двумя участками, и можно будет добиться более эффективного отопления. Помимо всего прочего, на теплообменнике будет скапливаться намного меньше конденсата, который провоцирует ржавление обычной стали.

Данный способ обустройства печки с котлом водяного отопления очень прост – он подразумевает установку колпакового дымохода с размещенным внутри теплообменником, способным удерживать большое количество теплоносителя. Лучше всего в качестве теплообменника в данном случае использовать регистр, сваренный воедино из нескольких труб большого сечения.

Устанавливая котел в печку своими руками по такой схеме, получим следующие результаты:

Печные газы будут дольше оставаться в колпаке – самые горячие будут скапливаться в его верхней части, а их выход за пределы колпака будет происходить после того, как продукты горения остынут и опустятся вниз.
Отсутствуют какие-либо препятствия для горения в топливнике. Сгорание топлива будет происходить максимально эффективно.
Естественное движение потоков в находящемся в колпаке теплообменнике осуществляется снизу вверх. Самые холодные отработанные газы контактируют с теплоносителем, только что попавшим в теплообменник.

Если все условия по соединению котла для кирпичной печи с водяным отоплением будут полностью соблюдены, готовая отопительная система, созданная своими руками, получится максимально эффективной. Однако какой вариант теплообменника лучше всего подойдет именно для вас, решать только вам.

Монтаж котла

Во время реализации планов по созданию комбинированной системы отопления важно обратить внимание на некоторые особенности. Кирпичные печи с водяным отоплением имеют множество вариантов, каждый из которых отличается материалом, типом основного элемента и другими нюансами. Игнорирование технических и строительных требований обязательно приведет к выбраковке всей работы

Игнорирование технических и строительных требований обязательно приведет к выбраковке всей работы

Игнорирование технических и строительных требований обязательно приведет к выбраковке всей работы.

Котел полностью должен помещаться в топке. Тем не менее, на практике встречаются казусные ситуации, когда часть теплообменника находится снаружи печки. Это недопустимо, ведь основная задача узла — нагревать теплоноситель. Котел изготавливают буквой «П» из труб или листового железа. Все его элементы пустотелы и предназначены для отбора тепла.

Предпочтительней вариант из труб. Он обладает большей площадью конвекции и позволяет пламени достигать варочной поверхности, чтобы готовить пищу. Кроме того, внимания требуют:

Размеры. Казалось бы, необходимо массивное изделие, способное нагреть много воды и обеспечить теплом приличных размеров строение. Но это не так. Сам котел изготавливают весьма скромных габаритов — 75*50*30 см (длина, ширина, высота). Конвекционной поверхности такого устройства достаточно для того, чтобы обогреть дом площадью до 200 квадратных метров. Установка насоса для принудительной циркуляции теплоносителя увеличивает производительность до 50%. Котел. Его форма разработана таким образом, чтобы площадь обогреваемой поверхности была максимально большой

Очень важно установить его в центре очага горения. Только так можно получить высокую эффективность работы водяного отопления

Особенности. Между стенками печи и поверхностью котла необходимо оставить небольшой зазор

Оптимальным принято считать расстояние в 5 миллиметров. Его вполне достаточно для нивелирования свободного хода металла при тепловом расширении.

Между стенками печи и поверхностью котла необходимо оставить небольшой зазор. Оптимальным принято считать расстояние в 5 миллиметров. Его вполне достаточно для нивелирования свободного хода металла при тепловом расширении.

Отводящую и подводящую магистрали теплоснабжения выполняют в строгом соответствии с законами физики. Со школьной скамьи известно, что горячие потоки стремятся уйти вверх, а холодные всегда направлены вниз. Поэтому труба, подающая в дом горячую воду, всегда примыкает к котлу в верхней точке, а канал с «обраткой» — в самой нижней. Такое расположение исключает скопление горячего пара, который представляет серьезную угрозу для целостности системы.

Помещение котла в печь

Самым лучшим вариантом печи станет тот, который предусматривает кладку и при этом встраивается уже заранее подготовленный котел. Тогда печь с котлом водяного отопления будет иметь некоторые особенности в своей конструкции, обеспечивающие более высокую степень эффективности и небольшие размеры.

Кладка кирпича для печки с котлом своими руками включает в себя такие этапы:

Закладка бетонного фундамента с армированием.
Кладка производится с использованием песчано-глиняного раствора. Хорошо будет если песок с глиной замочить в воде на ночь. Таким образом, растерев глину с песком и оставив их на ночь, они лучше перемешаются, а смешивать необходимо две порции песка к одной порции глины.
На фундамент необходимо выложить гидроизоляцию, самым практичным вариантом будет рубероид .
Слой раствора необходимо распределить равномерно своими руками на гидроизоляцию и при этом использовать уровень. Только после этого начинается кладка первого ряда кирпичей.
Первым следует сформировать контур самого поддувала и установить дверцы для него. Потом сверху на несколько рядов кладки кирпичей поместить решетку, которая разделяет поддувало и топку.
Во время формирования топки своими руками необходимо учесть размеры котла и подготовить зазоры, которые должны быть между внешними стенками самого котла и кладкой по всему периметру топки. В первом ряду кирпичей по периметру топки необходимо сделать бортик для того, чтобы установить уголок. На этих уголках будет закрепляться котел. Стоит помнить и про проемы по бокам топки для того, чтобы вывести трубы для подачи и обратки.
Кладка стенок дымохода своими руками должна предусматривать формирование каналов для того, чтобы рассеивалось лишнее тепло, и можно было сбрасывать золу и гарь.
В конце всей работы, которую вы выполняете своими руками, следует выкладывать дымоход. После окончания всех работ вы можете подключить систему отопления к котлу и проверить ее работоспособность.

Изготовление котла для водяного отопления Система отопления с двухконтурным котлом Отопление дома воздухогрейным котлом Схема и этапы подключения газового котла отопления к системе отопления

Отопление русской печью по схеме Ленинградка

Система является самой экономичной среди подобных. Схема представляет собой простой однотрубный проект, приемлемый для одноэтажного дома. Центром становится печь, которая генерирует энергию топлива в тепловую.

Вода получает температуру из котла, а затем посредством трубной разводки носитель распределяется по всему дому. Простота заключается в последовательном соединении всех элементов, участвующих в отоплении – печь, водяной бак, радиаторы. Экономичность выражается в небольшой протяжённости труб. Однако есть и недостатки:

Небольшое давление внутри системы, делает печное отопление с водяным контуром схема Ленинградка не слишком продуктивным. Потребуется включение в составляющие циркуляционного насоса, что, естественно, повлечёт за собой траты на электроэнергию.
Нет возможности установить разводку для полотенцесушителей или тёплого пола.
Теплоотдача неравномерна – последний радиатор получает гораздо меньше температуры в носителе. Он успевает остывать, пока дойдёт до крайней точки.

Перед тем, как монтировать систему по этому принципу самостоятельно, имеет смысл узнать о тонкостях у профессионала – такая схема подойдёт небольшим дачам или гаражам, где наличие эстетической составляющей неважно. Если владельцы согласны на конструкцию отопления по этой схеме, то сделать её просто

Как – ответ выше.

Устои и традиции частного дома сильны. Это касается и отопления. Русская печь с котлом водяного отопления, порядовка которой сложена правильно, сохранит стиль дома и при этом сделает комфортным проживание в каждой комнате

Важно только выбрать вариант устройства, соблюдать условия кладки и вести процесс горения правильно.

Валентина Кирилловых

Фундамент под печь

Сначала выкапывают яму. Нужно учесть, что ширина и длина ямы должна превышать размер фундамента на 20 см

После котлован выравнивают, и на половину засыпают просеянным песком, хорошо уплотняют и разравнивают. Поверх песка укладывается гидроизоляция, и ставиться опалубка. Дальше все свободное пространство заливают раствором из бетона, доводя его до уровня земли. Обязательно проверти поверхность на горизонтальность с помощью – строительного уровня.

Через 5-6 дней бетон должен затвердеть. После чего разбирается опалубка, кладут гидроизоляцию и доводят фундамент до пола. Довести фундамент до пола можно двумя способами:

выложить из кирпича;
заново построить опалубку, залив ее бетоном до начала пола.Все пустоты засыпают песком, утрамбовав его.

Особенности кирпичных печей

Все виды конструкций подобного плана известны уже несколько сотен лет и давно доказали свою надежность. Но отдавая предпочтение такому отоплению нужно взвесить все за и против.

Чем хорош такой вариант

Если пытаться обогреть дом при помощи обычной печи, работающей на твердом топливе, то в среднем 1м² конструкции способен обогреть 30м² площади стандартного дома с потолками до 3м. Соответственно получается, чем больше дом, тем больше нужно строить печь. Система же имеющая встроенные водяные регистры вырабатывает в 2,5 раза больше тепла и при этом может иметь достаточно скромные размеры.
Если инструкция по укладке конструкций была выполнена в соответствии со всеми требованиями, то печь будет служить верой и правдой не один десяток лет. Профилактический осмотр и косметический ремонт под силу любому хозяину, в отличие от варианта с твердотопливным котлом.

Принцип нагрева регистров.

На данный момент существует несколько распространенных проектов, если русская печь не для каждого помещения подойдет, плюс ее монтаж требует высокой квалификации, то шведские или голландские кирпичные печи с водяным отоплением своими руками, при большом желании, сложить можно.
Еще одним положительным моментом такого отопления является то, что в данном случае совсем не обязательно строить сложные многоканальные конструкции, ели вопрос о наличии жарочной поверхности не стоит, то такую систему можно смонтировать на основе обычного камина.

Важно: если максимальное КПД традиционной кирпичной конструкции не превышает 50%, то при использовании хороших регистров, грамотной трубной разводки и врезанного в систему циркуляционного насоса для отопления. КПД может доходить до 85%, что вполне сопоставимо с современными твердотопливными котлами

Схема печи с котлом отопления.

Не последнюю роль играет цена на стройматериалы и топливо. Саму конструкцию можно сложить из материала оставшегося после строительства дома. Что же касается топлива, то дрова, каменный уголь или брикеты не относятся к заоблачно дорогим видам и вполне доступны практически всем.
Большинство конструкций оборудуется жарочной поверхностью и духовкой, что позволяет параллельно готовить пищу.

Изъяны системы

Чтобы запустить систему на проектную мощность потребуется время, в отличие от электрических агрегатов, на разогрев кирпичных стенок конструкции и теплоносителя в трубной разводке уйдет не менее получаса.

Схема отопления от камина.

Если сравнивать с твердотопливными котлами сопоставимой мощности, то габариты таких конструкций будут намного больше. Плюс устанавливать их нужно, как правило, в центре жилища, что забирает достаточно много полезной площади.
Любая твердотопливная отопительная система провоцирует образование достаточно большого количества пыли. Как вы не старайтесь, но убирать в помещении, где установлена кирпичная печь нужно будет намного чаще.
Все конструкции подобного плана относятся к объектам повышенной пожарной опасности. Работать в автономном режиме они не могут. Помимо вероятности возникновения пожара, существует еще опасность распространения угарного газа при неправильной эксплуатации или закипания теплоносителя в системе, что также чревато неприятными последствиями.

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.

Важно! Внутри печи использовать металлические уголки или крепежи недопустимо. Все должно быть кирпичным!. При кладке следите за перевязкой швов кирпичей

При кладке следите за перевязкой швов кирпичей.

Если печь затопить до просыхания, она растрескается.

Подключение печи к системе водяного отопления

Водяной контур обкладывают шамотным кирпичом, чтобы не прогорал раньше времени

Для полноценного подключения прибора к общей системе понадобится приобрести змеевик в печку для водяного отопления. Его устанавливают внутрь топливника. При его выборе учитывают толщину стенок печи, если речь идет о приборе, работающем на дровах, стенки могут быть тоньше.

Агрегаты, которые топят угольными брикетами, могут иметь более плотные стенки. Это условие нельзя игнорировать, в противном случае котлы будут быстро прогорать, и их придется менять раньше истечения положенного срока эксплуатации.

Подготовительные мероприятия

Организация печного отопления подразумевает подготовку чертежей, выбор подходящего местоположения для труб и радиаторов, а также грамотный расчет мощности. Дальше изготавливается или покупается регистр и производится кладка конструкции со встроенным теплообменником.

Расчет мощности и габаритов

КПД теплообменника определяется материалами, из которых он изготовлен. Чугунные изделия серий МС-110-300 и МС90-300 обладают мощностью 0,14–0,16 кВт/кв. м для ребра. Учитывая такие цифры, можно спрогнозировать количество секций для обогрева каждого контура. На 10 кв. м площади нужно не меньше 1 кВт. Для здания на 60 кв. м. требуется регистр мощностью 5,5 кВт.

На КПД теплообменника влияют материалы, из которых он изготовлен.

Габариты печной системы составляют 1020x1160x2380 мм. Теплообменник имеет размеры 750x500x350 мм.

Необходимые материалы и инструменты

Для сборки печи нужно подготовить:

Достаточное количество шамотного и полнотелого кирпича с огнеупорными свойствами.
Топочную и поддувальную дверки.
Колосниковую решетку.
Стальные уголки и полосы.
Задвижки для печей и варочной камеры.
Предтопочный лист.

Зачем использовать печь с котлом

Печное отопление является достаточно экономичным и очень популярным в населенных пунктах, где отсутствует газ.

Однако оно обладает одним серьезным недостатком – комнаты обогреваются неравномерно, в результате чего возникают следующие проблемы:

Отдаленные помещения могут оставаться холодными, если их дополнительно не обогревать электрическими обогревателями, что требует дополнительных финансовых затрат .
Так как отсутствует тепловая завеса, которую создают радиаторы отопления, окна постоянно запотевают и даже покрываются изморозью .

Чтобы решить эту проблему, совершенно не обязательно приобретать котел отопления. Можно просто оборудовать существующую печь теплообменником, от которого выполнить разводку по комнатам. Все это можно сделать даже своими руками, без помощи специалистов.

Советы по обустройству системы

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

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

Несколько слов о регистре

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

Боковое расположение регистров.

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

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

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

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

Регистры из нержавейки.

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

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

Мембранный бак

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

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

Принцип работы мембранного бака.

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

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

Некоторые моменты кладки печи

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

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

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

Циркуляционный насос в системе.

На видео показаны некоторые тонкости монтажа системы.

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