Печь с водяным отоплением: как сделать своими руками? Порядовка, схема кладки кирпича и принцип работы печи с водяным контуром

Дрова и уголь остаются во многих регионах наиболее доступными видами топлива, с помощью которых отапливаются частные коттеджи. Однако печной обогрев выбирают не только из-за дешевизны и общедоступности энергоносителя, но и из-за низкой цены его обустройства.

При этом помимо множества плюсов печь с водяным контуром для отопления дома имеет и массу минусов. Далеко не всегда такой вариант бывает оптимальным. Давайте попробуем разобраться в нюансах такой системы отопления.

Преимущества печи с водяным контуром отопления

К плюсам такого варианта относятся:

• Доступность и дешевизна топлива (дрова, уголь);
• Низкая цена установки, эксплуатации;
• Безотказность, долговечность;
• Независимость от электроснабжения;
• Возможность выполнять несколько функций (обогрев и приготовление пищи, а заводы предлагают такую разновидность, как печь-камин с водяным отоплением).

В сравнении с классическим вариантом (печь без контура), здесь достигается равномерная теплопередача по всему дому, рациональный расход топлива.

Недостатки печи с водяным отоплением

Конструкция имеет и несколько минусов:

• Затрачивается время на разогрев, прежде чем система начинает теплоотдачу;
• Много тепла улетучивается через трубу (низкий КПД);
• Риск возгорания, если неправильно эксплуатировать устройство;
• Печь способна обогреть только одноэтажное жилище, в пределах 150 м2.

Важно! Если зимой помещения не отапливаются, вместо воды желательно заливать в систему антифриз. Это предотвратит возможное промерзание и разрыв труб.

Необходимость котельного оборудования в отопительной печи

Чтобы экономить топливо, использовать горячий воздух, можно соорудить теплообменник для печи
При сгорании топлива в печи полезное тепло направляется в воздух или утекает через дымоход. Маломощного отопительного агрегата в ряде случаев не хватает для эффективного прогревания теплоносителя. Печные котлы оправданы по нескольким причинам:

• полноценный прогрев дальних помещений – не нужно подключать дополнительные электрические приборы;
• создание тепловой завесы – окна не потеют, дом не подвергается процессам гниения;
• улучшение циркуляции внутри системы отопления – сохраняется разность температур на различных участках теплоносителя;
• устранение коррозии на металлических частях печи.

Совместить печной обогрев с радиаторной разводкой в доме можно при помощи встроенного в отопительную или варочную поверхность котла.

Материал

Обычно при возведении печей используется кирпич. Его характеризует ряд особенностей. Такая конструкция отличается большим весом (от 1.5 до 10 т), требует подготовленного, прочного фундамента. Из-за массивности агрегата, теряется много полезного пространства в помещении.

Оптимальный вариант монтажа – когда дом еще строится. В таком случае легче все продумать и оптимально расположить схему. Проектирование в уже готовом жилье создает трудности: приходится создавать прочную основу.

Кирпичная печь с водяным отоплением долго нагревается, но и медленней отдает тепло. Благодаря этому комнаты сохраняются теплыми на много часов.

Альтернатива кирпичу – сталь, из нее изготавливают «буржуйки». Нюансы таких конструкций:

• Легкий вес (100-300 кг) и компактность, не требуют много места, их можно ставить на обычный пол;
• Устанавливаются не только на стадии строительства, но и в построенных домах;
• Корпус быстро нагревается, и быстро отдает тепло, поэтому владельцу придется чаще топить.

Кладка дымоходной конструкции из кирпича

Схема кладка дымохода из кирпича.

Кладку надо начинать с насадной трубки. Ее следует выкладывать с соблюдением кирпичной перевязки. После этого формируется разделка (распушка). Ее нужно выкладывать из 5 кирпичей. Канал будет иметь размеры 270х140 мм. Внешние габариты разделки составляют 450х590 мм. Этого можно достигнуть благодаря вставке половинок кирпича. Чтобы соблюдать размеры канала, внутрь понадобится вставить пластинки из кирпича. В таком случае канал не будет изменяться.

Следующий ряд будет иметь размеры 650х510 мм. Внутри монтируются пластинки из кирпича толщиной 6 см. На данном этапе разделка начнет получать свою форму. В следующем ряду внешние размеры составят 710х570 мм. Внутри понадобится установить материал толщиной 9-10 см.

После этого заканчивается распушка. В следующем ряду обязательно надо соблюдать перевязку. Если нужно сделать разделку большей высоты, можно установить еще один ряд, перевязка должна быть выполнена под нижний ряд.

Для выхода стояка наружу понадобится подготовить отверстие в крыше. Далее стояк следует провести через кровлю. Остальная работа проводится на крыше.

На следующем этапе выкладывается стояк. Внимательно нужно следить за перевязкой кладки кирпича. Стояк надо выводить на несколько рядов выше кровли. После этого выкладывается выдра. Внутренние пластинки подбираются так, чтобы канал не расширялся.

После этого понадобится сформировать шейку и оголовок. Действия будут такими же, как и в случае возведения разделки.

Нужна ли электроэнергия

Система может быть выполняться в двух вариантах:

• Свободная циркуляция, когда нагрев идет самотеком;
• Принудительный способ.

В последнем случае потребуются насос и аккумулятор (обеспечивают бесперебойное питание). На первый взгляд, это удобно: ведь поддерживается стабильность работы. Можно обогревать не только первый, но и другие этажи.

Однако такие компоненты значительно повышают стоимость печного отопления, сама конструкция приобретает внушительные габариты.

Рекомендации по размещению элементов системы отопления

Элементы системы отопления трудно назвать украшением современного интерьера. Под это определение могут подойти разве что трубы, органично смотрящиеся в некоторых интерьерах индустриального направления. В целом, строительные нормы и архитектурные принципы рекомендуют размещать детали в скрытых, но доступных для ремонта и обслуживания местах. При размещении руководствуются следующими правилами:

• Теплогенератор размещают в изолированной комнате с отоплением и хорошей вентиляцией. В таких же условиях должен работать циркуляционный насос. Небольшие котлы (мощностью до 30 кВт) допустимо устанавливать на кухне, в прихожей, в подвале или в теплой отапливаемой пристройке. Печи, предназначенные для жилых помещений, устанавливаются с учетом правил пожарной безопасности.
• Место для расширительного бака открытого типа – на чердаке, подающие и сборные трубопроводы стремятся расположить вдоль капитальных стеновых конструкций.

Соблюдение правил эксплуатации помогает бесперебойной работе системы Источник yandex.ru

• Главный стояк проходит открыто в углах жилых помещений, на чердаке его покрывают теплоизоляцией.
• Радиаторы устанавливают открыто под оконными проемами. Они участвуют в комнатной циркуляции, нагревая холодный воздух, поступающий от окон. Попытки украсить радиаторы декоративными экранами нежелательны, поскольку снижают теплоэффективность системы.

Топливо

Могут использоваться следующие виды сырья:

• Уголь (бурый, каменный, достигают температуры 1500 градусов);
• Поленья (наиболее доступны, с длительным сроком хранения и низкой стоимостью);
• Топливные брикеты (их удобно хранить, долго и равномерно горят).

Кстати. Какой ресурс выбрать – зависит от личных предпочтений. Этот параметр не влияет на печную конструкцию.

Рекомендации к проведению строительных мероприятий

При сооружении печи с варочной поверхностью и водяным контуром необходимо придерживаться следующих нормативов:

• Печку и ближайшие поверхности нужно отделить безопасным расстоянием. Перед топкой в этих целях дополнительно устанавливается металлический лист, защищающий пол и перегородки.
• Чтобы кладка была максимально прочной, проводят армирование каждого 4-го кирпичного ряда металлическими штырями.
• В качестве монтажной смеси применяют глиняный раствор средней пластичности. Скатанный из него небольшой шарик при ударе о пол не должен трескаться и рассыпаться.
• Дымовая труба должна иметь высоту не менее 5 м: наличие оголовника является обязательным условием. Этот элемент призван защищать дымоход от климатических осадков и засорений. Кроме того, он способствует усилению тяги и украшению постройки.

Возведение своими руками печи для дома с котлом обычно не вызывает особенных сложностей. Довольно часто можно встретить металлические конструкции, не уступающие кирпичным с точки зрения внешней эстетичности. Такое изделие способно в значительной мере украсить жилищный интерьер. Для сооружения кирпичных печей подбирается особый строительный материал. Лучший вариант – керамические красные кирпичи обожженного типа. Их отличает равномерный цвет и металлический звук при простукивании.

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.

Стройматериалы и печная фурнитура

Чтобы своими руками сделать русскую мини-печь, нужно купить комплектующие и материалы:

• полнотелый керамический кирпич – 670 штук (дымоход считается отдельно);
• шамотный кирпич для топки – 25 шт. (марка ША-8);
• блок шамотный марки ШБ-94 или аналогичный по размерам – 1 шт.;
• дверца устья основной камеры 25 х 28 см, можно с огнеупорным стеклом;
• дверка загрузочная 21 х 25 см;
• дверца зольника 14 х 25 см;
• две колосниковых решетки размерами 300 х 250 и 220 х 325 мм;
• деревянный шаблон – кружало – радиусом 460 мм, длина – 65 см;
• варочная панель из чугуна на 2 конфорки 71 х 41 см;
• 3 задвижки: 13 х 25 см – 2 шт., 260 х 240 х 455 мм — 1 шт. (марка ЗВ-5);
• равнополочный уголок 40 х 4 мм – 3 метра;
• лист стальной толщиной 1 мм для полки в печурке;
• оцинкованная сетка на армировку, ячейка 3 х 3 см – 2.1 м. п.;
• вата каолиновая, гофрированный картон.

Кладка красного кирпича выполняется на песчано-глиняном растворе. При возведении дымохода допускается добавление цемента М400. Огнеупорные камни ставятся на другой раствор – шамотная глина, мертель и тому подобные.

Ход кладки – пошаговая инструкция

Под печь отливается железобетонный или бутобетонный фундамент, чьи размеры на 10 см превышают габариты сооружения. Строительство начинайте по достижении бетоном 75% прочности, в нормальных условиях процесс застывания займет около 2 недель. Подразумевается среднесуточная температура воздуха +20 °С и должный уход за монолитом.

Устроив гидроизоляцию из 2 слоев рубероида, сделайте первый ряд в сплошную (понадобится 40 кирпичей). Как сложить печь согласно порядовкам, читаем дальше:

На 2—3 ярусах формируется зольная камера, монтируется прочистная дверка и строятся столбики, подпирающие дно горнила. 4-й ряд продолжает основные стены печки, зольная камера перекрывается подрезанными камнями. Ряды 5—6 формируют основной дымовой канал и днище подтопка из огнеупорного кирпича. Колосниковая решетка ставится без раствора, сверху укладывается ряд шамотных камней, поставленных на ребро.

На 7-м ярусе устанавливается загрузочная дверка и вертикальная задвижка летнего хода. 7—9 ряды укладываются по схеме, в конце шамотный кирпич укрывается каолиновой ватой (помечена зеленым)

Обратите внимание: на седьмом ярусе появляется армировка стенок стальной сеткой.

10 и 11 ряды частично перекрывают газоходы и нижнюю отопительную камеру, ставится колосник для горнила и варочная плита. 12-й ярус начинает формировать основной топливник, на 13-м крепится дверка в устье горнила.

14—17 ряды кладутся по схеме, монтируются уголки для перекрытия варочного проема

На 18-м ярусе стальные профили накрываются, строится арочный свод радиусом 46 см из клиновидных камней. Ярусы 19, 20 делаются по схеме, полость между сводом и стенками засыпается песком либо заполняется густым кладочным раствором. Когда наполнитель высохнет, кладется 21 ряд – перекрыша.

С 22 по 32 яруса строится передняя часть отопителя. На 24-м ряду ставятся обе дымовые задвижки, на 25-м – железная полочка размером 42 х 32 см. Уложив 29-й ярус, перекройте печурку таким же листом.

Чтобы разобраться в постройке до мелочей, предлагаем посмотреть видео с подробной демонстрацией кладки каждого ряда и пояснениями мастера:

Какие нужны трубы

Вместо радиаторов обычно используются патрубки (80-120 мм диаметром). Они лучше подходят для печей (обеспечивают достаточный объем воды в системе).

Главное здесь – правильно выбрать материал:

• Нержавеющая сталь;
• Металлопластик;
• Полипропилен.

На заметку! Для кирпичных печей, обогреваемых дровами, лучший вариант – сталь. Она способна выдерживать высокие температуры (до 100 Cº и более). Другие материалы не рассчитаны на подобную нагрузку (максимум – 95 Cº).

Чугунные радиаторы в роли котла

Можно встроить в кирпичную печь старые радиаторы, и они будут выполнять функцию котла. Чугунные встроенные водогрейные элементы имеют свои особенности, например, чугун не очень хорошо реагирует на открытый огонь. Тем не менее, такой метод используется, причем довольно широко. Можно использовать радиатор М-140, который легко можно найти на местах сноса пятиэтажных домов. Если сварить дюжину секций, получите нагреватель, площадь которого 3 кв.м и 18 л емкости. Плоский котел с такими же характеристиками потребовал бы очень много места. Такие котлы могут обогревать большие площади.

Перед тем как радиаторы будут свариваться вместе, их необходимо разобрать, очистить от грязи и тщательно промыть горячим 6 %-м раствором соляной кислоты. Затем вновь ополоснуть водой. Потом сменить картонные прокладки, находящиеся между секциями, поскольку они попросту сгорят. Используйте вместо них асбестовый шнур с пропиткой из порошка графита и натуральной олифы.

Собирать элементы радиатора следует в определенной последовательности. В соединяемые секции ввернуть ниппели со своей правой и левой резьбой, затем намотать на них пропитанный шнур из асбеста и затянуть оба ниппеля ключом, следить, чтобы не было перекоса секций. После соединения двух секций можно присоединить третью, затем спрессовать радиатор ради проверки качества сборки. Теперь можно монтировать стояки.

По диагонали можно расположить вход холодной и выход горячей воды. Другие два отверстия могут заглушаться пробками, чтобы обеспечить циркуляцию воды через полный объем. Радиатор необходимо вмонтировать в дымовой канал, расположенный позади топки. Это поможет избежать контакта чугуна с открытым огнем: котел будет нагреваться горячими газами.

Добиться повышения естественной циркуляции воды в таких печах можно, если провести трубу обратной линии через ее фундамент и пространство под полом, благодаря чему будет увеличена разница температур между обратной и горячей линией. Батарея в печи устанавливается с незначительным уклоном для выхода воздуха и попадания его в систему. Для чистки можно в самом дымовом канале встроить дополнительную дверцу.

Контур

Трубопровод состоит из подачи от печи и обратки к ней. В самом дальнем от печки помещении обе ветки соединяются. В других комнатах они проходят в виде двух линий, вдоль внешних стен.

На заметку! Такой вариант дешевле, чем система с радиаторами, его проще смонтировать.

Сборка радиаторов

Собирать радиаторы — несложный процесс, потому как полностью повторяет процесс их разборки. Соединяются секции ниппелями, которые имеют левую и правую резьбу с обеих сторон. Таким образом, секции сверху и снизу притянутся плотно одна к другой при прокручивании ниппеля. Когда зазор становится шириной в 2 см, следует намотать асбестовый пропитанный шнур и только потом до конца затягивать ниппели.

Когда вся конструкция собрана, следует дождаться, когда высохнет олифа, а потом проверить стыки на герметичность. то есть подать в радиатор воду под большим давлением. Это обезопасит последующее использование радиатора, и протечек не будет.

Подсоединять трубы обратки и подачи теплоносителя нужно по диагонали радиаторов. Отверстия, которые остались открытыми, нужно закрыть заглушками. Лучше брать дюймовые трубы. С одной из сторон на радиаторе будет правая резьба, так что с подключением — сложностей не будет. С противоположной стороны используйте муфту со сгоном и ниппель.

Теплообменник

Для печей с котлом водяного отопления используются различные материалы:

• Низкоуглеродистая сталь, в виде змеевика из труб диаметром от 4 до 5 см (либо сборка из листовой стали, толщиной до 0,5 см);
• Чугун, используют старые батареи из него, желательно компактных размеров (чтобы уместились в топке);
• Медь (наиболее дорогой вариант).

Трубчатое стальное устройство эффективней в работе, но трудней в изготовлении. Недостаток чугунных изделий: их трудно чистить от накапливающейся сажи (мешают ребра). Медные камеры применяются редко, самому владельцу их сложно собрать, приобретать – дорого.

Кстати. Теплообменник значительно снижает полезную площадь топки. Между ними должен соблюдаться зазор – до 15 мм (для изделий из листовой стали – до 10 мм).

Правила, которые нужно знать при возведении дымохода

Схема устройства кирпичного дымохода.

Конструкция для твердотопливных котлов изготавливается вместе со стенками частного дома. Данные элементы сооружаются по единому принципу, при этом не имеет значения, будут каналы использоваться в качестве вентиляционных или дымовых. Под дымоход обязательно понадобится построить основание. Устройство основания можно выполнить из кирпича или бетона.

Во всех случаях подготавливается проект основания. В процессе проектирования нужно учитывать, что его высота должна составлять минимум 30 см, а ширина должна быть такой, чтобы конструкция основания выходила за границу дымоходного устройства на 15 см или более. Если дымоход изготавливается в качестве элемента внешней стенки, то нужно знать, что нижняя часть основания дымохода должна размещаться на нижнем уровне основания стенки.

Особое внимание в процессе сооружения дымоходных конструкций надо обратить на качество герметичности. Чтобы сделать долговечный кирпичный дымоход, понадобится соблюдать правила

Укладка материала должна производиться так, чтобы швы перекрывались элементами следующего ряда. В большинстве случаев используется такая же смесь, как и для сооружения несущих стенок конструкции.

В процессе изготовления дымохода для твердотопливного котла надо учитывать то, что его внутреннее основание должно быть гладким.

Следовательно, при выполнении строительных работ нужно использовать шаблон. Стены между элементами должны быть толщиной минимум в полкирпича. Для элементов вентиляции толщина перегородки должна быть в 2 раза меньше.

В конце понадобится сделать оголовок. Крайние части элемента должны выступать за пределы конструкции на 10 см или более. Выходы вентиляционных каналов надо создавать под оголовком, в большинстве случаев используется 2 стенки, которые размещаются одна напротив другой. Данный метод размещения позволит предотвратить задувание воздуха.

Порядок работ

Можно изготовить оборудование своими руками либо купить заводской агрегат.

При самостоятельном монтаже, важно учесть следующие пункты:

• Сначала подготавливают теплообменник;
• Затем монтируют контур, соединяют его с тепловым котлом;
• Перед строительством печи роют котлован, затем в нем делают прослойку из щебня, битого кирпича(фундамент должен быть выше уровня пола на 2-3 см);
• Возводят печную конструкцию.

Подготовка и выбор места установки

Для начала раскладываем все материалы перед собой. Но делаем это на месте установки печки. Последнее выбираем так. Для максимальной эффективности тепловой генератор монтируют в углу помещения, чтобы тепло распространялось на 2 стены, а не терялось в 4-х направлениях.

При этом необходимо оставить небольшой зазор от стен, равный примерно 150 мм. Если печь используется в дачном доме, желательно ещё при его строительстве предусмотреть дымоход и провести верхнее звено трубы через крышу.

Фундамент под наш агрегат можно не закладывать, потому что при заданных параметрах вес получится небольшой. Если же печка планируется массивная, то лучше подготовить основание из бетона.

Как выбрать заводскую модель

Главный показатель фабричного агрегата – это мощность. Для своего дома владелец может сделать достаточно точные расчеты, с помощью калькулятора онлайн. Он есть на официальных порталах большинства изготовителей.

При вычислении нагрузки учитываются параметры:

• Расположение устройства;
• Площадь дома;
• Время работы агрегата;
• Материалы, использованные при изготовлении;
• Условия установки (теплоизоляция и количество стен, высота потолков, степень обогрева погреба и чердака, число, габариты окон).

Кстати! Цены на печи с водяным отоплением варьируются, в зависимости не только от мощности, но и функционала (например, дополнительно играет роль камина).

Устройство печного агрегата не отличается высокой сложностью. Главное здесь – учесть все нюансы. Если конструкция предусмотрена из кирпича, то лучше всего ее обустраивать на стадии строительства дома.

Чтобы не зависеть от электричества, организуют естественную циркуляцию. Теплообменник и контур обычно выполняют из стали, она выдерживает высокие температуры и обеспечит максимально возможный КПД. Можно изготовить конструкцию своими руками или приобрести в магазине подходящий вариант.

Выгоды от совмещения двух систем

Традиционная печь-каменка состоит из топочной камеры, колосников, зольника и каналов для отвода дыма. Все атрибуты привычной русской печки известны каждому деревенскому жителю. Современные печи-котлы визуально практически не отличаются.

А вот характеристики им присущи другие:

1. Обычная сельская печка за один час полноценной работы может продуцировать немногим более 6500 ккал тепла. Этой энергии хватит для создания комфортного микроклимата в домике небольших размеров. К примеру, такой способ отопления подойдет для дачи.
2. Если же установить водяной котел, то его производительность будет больше в 2,5 раза. Естественно, что площадь обогреваемого помещения тоже возрастет пропорционально. Количество топлива сжигается то же самое. А экономия достигается за счет улучшения отбора тепла. То есть — меньше теплых газов выбрасывается в атмосферу.
3. Далее выясняется очень важный нюанс. Если совместить конвекционную (печь) и водяную (котел) системы отопления, то эффективность возрастает кратно. Дело в том, что когда обе системы работают, их производительность суммируется. Другими словами, тандем двух способов отопления вырабатывает около 21000 ккал за час работы. Этого вполне достаточно для обогрева порядка 300 квадратных метров жилой площади.
4. Положительным моментом данного способа теплообеспечения является доступность энергоносителей. В большинстве случаев используются дрова или же их комбинация с углем. Стоимость данных видов топлива невысока, а приобрести их не составляет особой трудности.
5. Печь не нужно топить постоянно. Топливо закладывают 2 раза в день. В доме создается комфортный микроклимат вне зависимости от температуры за окном.
6. Если коэффициент полезного действия традиционной печки не доходил даже до 50%, то комбинированный вариант достигает 85%. А для дровяного отопления это почти идеальный показатель.
7. Цена материалов невысока. Стоимость обычно формируется за счет монтажных работ.

Фото печи с водяным отоплением