Печь-котел для водяного отопления частного дома — устройство и установка

Для чего нужен отопительный контур

Кирпичная печь отлично обогревает частный деревенский дом площадью до 50 м2. В традиционном деревенском срубе ее располагают посреди одной общей комнаты, разделенной перегородками на кухню и комнаты. В каждом помещении находится нагретая стенка печи, что позволяет равномерно их обогреть.

Современные частные дома имеют совершенно другую планировку, и комнаты могут находиться на значительном удалении и даже на разных этажах. В этом случае потребуется установка дополнительных источников отопления, например, электрических обогревателей. Но цена на электроэнергию нынче высока, поэтому более практично установка радиаторов водяного отопления.

В них по трубам поступает горячий теплоноситель — вода, которая поступает в котёл, вмонтированном в кирпичную печь. При горении дров в такой печи нагреваются не только ее стенки, но и теплоноситель, и во всех помещениях дома устанавливается комфортная температура. Коэффициент теплоемкости воды высок, и система отопления довольно долго остается горячей, даже если топить печь всего раз в день, при этом достигается существенная экономия, ведь цена такого отопления невысока.

Несколько полезных советов

При монтаже системы парового отопления следует помнить, что все ее элементы должны выдерживать высокую температуру, более 100 градусов. Например, обычный мембранный расширитель в качестве резервной емкости на случай увеличения объема теплоносителя не подойдет, потому что его максимум – это 85 градусов.

Дымоход печи, в которую встроен теплообменник, будет быстрее загрязняться, чем у обычной печки. Поэтому прочистку дымохода нужно планировать и выполнять чаще.

Печь с теплообменником при желании можно использовать также для приготовления пищи, но это не слишком удобно. В летний период, когда отопление не нужно, эту печь разжигать нельзя. Придется искать альтернативу. Проще, если для кухни в доме устроена отдельная удобная печь.

Изготовление станины: пошаговая инструкция и видео

Дальнейшие действия состоят в изготовлении опорной установки (станины), монтаже рабочего оборудования, соединения его с электродвигателем и непосредственный запуск в эксплуатацию. Последовательность действий такая:

1. Сначала требуется выполнить раму, которую можно выпилить из стальных труб (профилей) в соответствии с размерами на чертежах. Все стыки необходимо делать только под прямы углом, поэтому можно проверять правильность соединения с помощью обычного угольника. Станина изготавливается из направляющих. в качестве которых можно использовать длинные валы.

Боковым стойкам станины следует уделить особое внимание, поскольку они являются несущими элементами. Следовательно, от них во многом зависит неподвижность всей конструкции

Лучше всего сделать стойки на профессиональном токарном станке.

Далее необходимо собрать всю опорную установку: боковые элементы идут по краям, между ними – 2 направляющие. С определенным интервалом на направляющих монтируются втулки, как показано на фото.

Далее фиксируются втулки, с помощью которых будет прикрепляться задняя бабка и резцедержатель. При этом лучше сделать так, чтобы втулки были разных размеров, поскольку ход механизма в этом случае будет больше.

Поверхности для монтажа суппорта делаются из обычных стальных листов

Важно, чтобы они были без дефектов и ровными. Оптимальная толщина листа – в пределах сантиметра.

Далее осуществляется монтаж ходового винта. Можно изготовить резьбу на металлической палке, но есть и более простые варианты – например, воспользоваться ножкой от старого вращающегося стула

При монтаже винта важно учесть, чтобы боковые стойки были снабжены втулками. На сам винт крепится штурвал для возможности вращения, а также нониус.

После этого монтируется поверхность, на которой затем будет установлена передняя бабка.

После этого станина полностью собирается

Важно учесть, чтобы все элементы были соединены наглухо – малейшая слабина недопустима, поскольку в ходе работы вибрационные раскачивания усилят непрочность механизма и могут привести к его повреждениям

Наглядная инструкция по монтажу станины – на этом видео.

Виды дровяных печей по материалу изготовления

Печи на дровах, оставаясь по-прежнему отличным источником тепла, хорошо вписались в современные системы отопления частных домовладений. Дровяные печи можно разделить по материалу изготовления на следующие основные группы:

• кирпичные (каменные);
• чугунные;
• стальные.

Кирпичные дровяные печи

Кирпичные печи наиболее долговечные и дорогие в возведении. Хорошая печь стоит не дешево, да и опытного мастера по ее монтажу найти не просто. Для строительства такой печки используются шамотные и огнеупорные красные кирпичи, как и при кладке дровяного камина, специальные мастики для кладки, чугунные дверцы, колосники, и задвижки для дымоходной трубы. Кирпичная печь достаточно долго нагревается, но и продолжительное время сохраняет тепло в помещении.

Чугунные дровяные печи

Чугунные печи используются обычно как дополнительный источник тепла. Производители создают из чугуна не только источники тепла, но и красивейшие изделия, отлично вписывающиеся в интерьер любого дома. Нагретый чугун превосходно держит тепло, а наличие варочной поверхности позволяет приготовить пищу или согреть воду для бытовых нужд.

Металлическая дровяная печь

Металлическая дровяная печь может быстро поднять температуру в помещении, используя при этом минимум топлива, но тонкая сталь, из которой они собираются, не позволяют продержаться теплу долго. Самым простым видом металлической печи является всем известная «буржуйка», которую часто используют для обогрева небольших дачных домиков или гаражей.

Как уже было сказано выше, сама печь обогревает только то помещение, в котором она находится. Для того чтобы осуществить перенос тепла и в другие помещения, существует два способа – организация воздушного отопления с системой воздуховодов, либо водяного отопления от печи с теплообменником, трубной разводкой и радиаторами отопления. Воздушное отопление проще в обустройстве, но имеет ряд недостатков, которые в совокупности перевешивают в сторону использования традиционного водяного контура отопления.

К недостаткам воздушного обогрева можно отнести:

• монтаж воздуховодов, по которым распространяется теплый воздух, необходимо осуществлять на этапе строительства дома, так как они достаточно громоздкие;
• необходимость монтажа вентиляторов с регулятором интенсивности потока, которые улучшают циркуляцию воздуха, но издают шум. Рушить эту проблему может установка печи с вентиляторами в подвале дома.
• Необходимость установки дополнительных воздушных фильтров для исключения переноса пыли.

Достоинство воздушного отопления, которое в то же время является и недостатком – низкая инерционность. То есть помещения начинают прогреваться сразу после растопки печи, но также быстро они и охлаждаются.

К еще одному достоинству воздушного отопления можно отнести отсутствие радиаторов отопления. Воздуховоды, как правило, прячутся под потолком строения, а пространство под окнами остается свободным.

В большинстве случаев, владельцы домов с печным отоплением делают выбор в пользу водяного контура отопления частного дома, поэтому разберем детально этот вариант.

Устройство водяного отопления

Расширительный бачок закрытого типа в системе печного отопления с водяным контуром

Выбор печи и сооружение всей системы осуществляется еще на этапе планирования и возведения самого дома. Для большинства моделей требуется сооружение дополнительного фундамента. Отопление на основе печи с водяным контуром состоит из таких компонентов:

• печной конструкции;
• теплообменника (он располагается внутри топки или вокруг нее, а также в форме змеевика вокруг дымохода);
• контура с теплоносителем, радиаторов;
• расширительного бака, который лучше располагать на чердаке.

В отдельных случаях контур отопления оснащается циркуляционным насосом. Установка аккумулятора тепла позволит увеличить КПД печки.

Выбор труб

В печи трудно контролировать температуру воды, поэтому трубы выбирают металлические

Использование печи с водяным контуром для отопления дома предусматривает применение радиаторов и труб. Подходят не только чугунные или стальные элементы, но и металлопластиковые, полипропиленовые. Однако тут есть некоторые особенности. Так как для отопления используются дрова и присутствует открытое пламя, жидкость в змеевике может закипеть. В таких условиях металлопластиковые трубы не выдерживают длительное время. Лучше применять изделия из нержавеющей стали.

Еще одной причиной выбора металлических труб является то, что патрубки, которые выходят из печи, сильно разогреваются. В таких условиях пластиковые изделия расплавляются. Трубы, которые подсоединяются непосредственно к патрубкам, должны иметь диаметром 3 см. Для остальных элементов этот показатель составляет 2 см.

Выбор печки

Универсальная печь с варочной поверхностью и отопительным контуром

Выбрать отопительный прибор можно с учетом технических параметров и назначения устройства. По второму признаку устройства бывают:

• Для отопления. Вырабатываемая тепловая энергия идет только на обогрев помещений. В печи такого типа устанавливается бак-теплообменник.
• Для приготовления пищи и обогрева жилья. Конструкция аппарата предусматривает дополнительный отсек. Над топочной камерой расположена духовая. Теплообменник может располагаться по бокам топки. На небольших печках может присутствовать только конфорка.

Из технических характеристик учитывается площадь дома, используемое топливо и материал изготовления. Первый параметр предусматривает, что на каждые 10 кв.м. площади сооружения требуется 1-1,2 кВт энергии. При этом высота потолка 2,5-2,7 м.

В виде топлива применяется уголь, торф, пеллеты, дрова. Все они имеют различные характеристики: при сгорании одного и того же объема выделяется разное количество тепла. Также учитывается стоимость топлива и его доступность.

Для изготовления печи используются следующие материалы:

• Кирпич. Такой вариант имеет большой вес и габариты, поэтому требует дополнительного фундамента при обустройстве. Данная конструкция отдает тепло равномерно и долго. Для кладки печи-камина нужен специалист. Однако кирпичная кладка идеально вписывается в любой интерьер, создает особую атмосферу и уют.
• Чугун. Для этого материала характерен быстрый нагрев, но он тяжелый и более хрупкий, чем другие. Тут не требуется сооружение отдельного фундамента.
• Сталь. Представленный вариант пользуется популярностью, так как он легкий, долговечный. Теплоноситель в нем нагревается быстрее.

Теплообменник для топки

Теплообменник самодельный для кирпичной печи

Теплообменник – основной элемент печи, поэтому к выбору нужно подходить ответственно. Он может монтироваться в топку, но всегда существует риск утечки теплоносителя. Безопасным вариантом является монтаж теплообменника в колпак дымохода. Данный элемент имеет разную форму и материал изготовления:

• Из листовой стали. Его можно устанавливать прямо в топку. Толщина материала – 3-4 мм. К нему подводится 2 трубы. Верхняя должна подключаться в самой верхней точке обменника. Внутренний зазор этого элемента не должен быть меньше 3 см. В этом случае можно избежать закипания теплоносителя.
• Из труб. Элементы могут быть круглыми или прямоугольными. Трубу тоже разрешается устанавливать в топке. Все зависит от конструкции печи. Главным требованием является установка теплообменника так, чтобы он не загораживал дверцу, а закладка дров была свободной.
• Плоский регистр. Такой вариант чаще устанавливается в дымоходном канале. Теплообменник может прослужить долго, так как он не эксплуатируется в агрессивных условиях. Имеет большие размеры.

Правильный выбор теплообменника обеспечит максимальную производительность печки.

3 Характеристики печей во время эксплуатации

Обустроенная печь-котел для отопления дома выполняет две важные функции — обогрев помещения и поставка горячей воды.

У отопительного оборудования есть масса преимуществ:

1. 1. За час работы обычная печка может выделить до 7000 Ккал энергии, что будет достаточно для отопления дома с небольшой площадью. Печка-котел, в свою очередь, имеет энергии для отопления дома и бани, а также подачи горячей воды, что существенно экономит бюджет.
2. 2. Такая система комбинации котла и печки может обеспечить максимальную производительность при минимальных затратах.
3. 3. Основным топливом для конструкции являются дрова. Хотя можно использовать пеллеты, уголь и опилки. Все они очень дешёвые и доступные.
4. 4. Встроив котёл в печь для отопления своими руками, не нужно будет целый день топить, чтобы в доме было тепло и постоянно была горячая вода. Потребуется всего одна закладка дров, и на одни сутки этого будет достаточно.
5. 5. Коэффициент полезного действия по сравнению с обычными печками может достигать даже 90%.
6. 6. Используя чертежи и современные технологии, материалы и инструменты, такое оборудование может самостоятельно сделать даже неопытный мастер.

https://youtube.com/watch?v=rkTbJntZC6Q

Кирпичная ПВК – особенности эксплуатации

Нередко водяное отопление совмещают не только с камином или современной дровяной печью. Для многих лучшим вариантом станет установка классической кирпичной печи как источника тепловой энергии. Грамотно расширив с помощью водяного контура возможности кирпичной печи, можно качественно прогревать не только ближайшие жилые комнаты, но и всю постройку. Чтобы повысить КПД кирпичной печи, разработаны различные конструкции теплообменников (в их качестве выступают змеевики и регистры). Эксплуатация такой системы в загородном жилье обладает особенностями, в число которых входят:

• Обустройство. Чтобы сложить качественную печь, а затем провести монтаж водяного отопления, потребуются мастера высокой квалификации.
• Размер. Габаритная традиционная русская печь занимает много полезной площади и помещается далеко не в каждой кухне. Альтернативой для скромных по размеру помещений станет голландская или шведская кирпичная печь. Такие конструкции характеризуются меньшими размерами, но полной функциональностью.

Схема установки теплообменникаИсточник ogon.guru

• Улучшение КПД. Максимальный КПД печи не достигает 50%; половина тепла (и денег) безвозвратно исчезает в трубе. Устройство полноценной системы водяного отопления позволяет увеличивать этот параметр до 80-85%, что сравнимо с характеристиками котлов промышленного производства, работающих на твердых видах топлива.
• Инерционность. В отличие от электрических котлов, на разогрев системы, завязанной на кирпичную печь, потребуется некоторое количество времени.
• Уход. Сгорающие дрова оставляют после себя золу и пыль. Комната, в которой расположена кирпичная печь, придется убирать часто и тщательно.
• Требования к безопасности. Неправильная эксплуатация кирпичной печи для дома с водяным отоплением является угрозой не только пожара, но и отравления угарным газом.

О кладке кирпичной печи с водяным контуром в следующем видео:

Монтаж ПВК

Если в загородном коттедже планируется устройство водяного отопления от кирпичной печи (на дровах), теплообменник конструируется индивидуально, под определенную печь. Такое устройство практически не подлежит ремонту, поэтому для монтажа привлекают специалиста-печника, который сможет профессионально выполнить все работы:

• Изготовить теплообменник и дважды проверить его качество – до и после установки.
• Вмонтировать теплообменник на нужном этапе (после выполнения фундамента), затем продолжить кладку, соблюдая определенные правила. При монтаже теплообменника оставляют компенсационные зазоры, оставляющие 1-1,5 см до стенок топочной камеры, Зазоры, учитывающие тепловое расширение, нужны и при монтаже труб.
• При монтаже теплообменника с трубами и для изоляции применять исключительно жаропрочные уплотнители.

Стальные трубы для изготовления теплообменникаИсточник 36doors.ru

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 системыИсточник 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.

Заключение

Устройство водяного отопления от дровяной печи становится все более частым выбором в частном домостроении. Кирпичная печь, сложенная профессиональным печником и грамотно встроенная в систему, будет эффективной конструкцией, выполняющей все возложенные на нее задачи, от утилитарных, до эстетических.

Пошаговая инструкция установки котла

Подбор и компоновка оборудования ещё не является залогом беспроблемной работы системы, ведь её элементы ещё нужно правильно установить. И начинать следует с обустройства помещения котельной, в которой всё это и должно находиться

Небольшая инструкция в картинках расскажет, на что нужно обратить особое внимание

Таблица 2. Правильная пошаговая установка.

Шаги, фото
Описание

Шаг 1. Обустройство котельной

Установка котла осуществляется после того, как в помещении, где он будет стоять, закончен ремонт

При этом важно, чтобы:
в отделке применялись негорючие материалы;
для котла был подготовлен фундамент;
в помещении обязательно был организован приток воздуха;
в стене или потолке необходимо заранее предусмотреть выход для дымоходной трубы.

Шаг 2. Выбор места под котёл

При выборе места для установки нужно иметь в виду, что между стенами и задней и боковой поверхностями корпуса котла должно быть минимум 700 мм

С фронтальной стороны это расстояние должно быть не меньше 1250 мм (если агрегат с верхней загрузкой). Ели же загрузка производится спереди, к этому расстоянию нужно ещё прибавить ширину дверцы.

Шаг 3. Выверка положения корпуса

Очень важно, чтобы положение котла не отклонялось от вертикали, поэтому при установке нужно пользоваться уровнем. Ставите его на топку, откинув крышку.

Шаг 4. Подготовка комплектующих

Согласно паспорту котла проверьте его комплектацию, которая в зависимости от производителя может варьироваться. Все остальные элементы, необходимые для монтажа, приобретите заранее в соответствии с выбранной схемой.

Шаг 5. Подготовка инструментария

Естественно, понадобятся инструменты: разводной, газовый, накидной и рожковый ключи, а так же отвёртки разных размеров, угольник и болгарка.

Шаг 6. Установка регулятора горения

На шток регулятора подматывается ФУМ-лента, и он устанавливается на штатное место. Затягиваете гайку, выставляете нужную температуру и фиксируете в этом положении винтом.

Шаг 7. Монтаж терморегулятора ТЭНа

Чуть дальше регулятора горения находится отверстие для установки регулятора ТЭНа. Если ставить его не планируется, то туда просто вкручивается заглушка.

Шаг 8. Монтаж ТЭНа

Далее монтируется сам ТЭН – либо заглушка вместо него.

Шаг 9. Установка крана

Для удобства эксплуатации либо текущего ремонта системы, на входе и выходе теплоносителя из котла устанавливаются краны.

Шаг 10. Сборка группы безопасности

Собираете в один узел манометр, воздушный и предохранительный клапана, которые обеспечивают безопасность работы котла и идут с ним в комплекте. Группа ставится перед запорной арматурой.

Шаг 11. Подводка к котлу трубопровода

Чтобы подсоединить к котлу подающий и отводящий трубопроводы, нужно изготовить поворотные патрубки. Лучше если соединения будут сварными, а не разъёмными.

Шаг 12. Герметизация места посадки дымовой трубы

Чтобы дымоотводящая труба сидела плотно и не пропускала в помещение продукты сгорания, место её посадки и все прочие соединения обрабатываются герметиком.

Шаг 13. Подключение воды

На смонтированный в самом начале краник устанавливаете гибкую трубку, через которую гидравлическая часть котла будет заполняться водой. Откройте все краны, поднимите давление до 1,3 атм, и проверьте герметичность системы. Течи быть нигде не должно.

Шаг 14. Топим котёл

Теперь в соответствии с инструкцией можно загружать топку дровами и разжигать.

Процесс монтажа представлен лишь в общих чертах, так как у каждой модели котла есть свои нюансы, да и схема подключения может быть разной.

Несколько советов по правильной эксплуатации котла

Чтобы КПД вашего котла был наиболее высоким, он должен правильно эксплуатироваться

Вот на какие моменты нужно обратить внимание, чтобы дрова горели дольше:

• При розжиге топлива заслонка на котле должна быть полностью открытой;
• Режим долгого горения устанавливается только после нагрева до +600 градусов;
• Теплоноситель на выходе должен иметь температуру 65 и более градусов;
• Если конструкция котла не предусматривает закладку сырых дров, их влажность должна не превышать 20%;

Зависимость выработки тепла от породы дерева

• Во избежание оседания на стенках топки и дымохода смолы, топите котёл дровами лиственных пород – акацией, берёзой, ольхой, осиной. И, кстати, порода оказывает большое влияние на количество получаемого тепла;
• Не мельчите дрова – чем крупнее куски, и чем плотнее друг к другу они уложены в топке, тем дольше будут гореть;
• Чтобы поленья не зависали, они не должны быть слишком длинными. Идеальный размер – длина топочной камеры минус 5 см.

Два примера дровяных отопительных котлов

Правила безопасного использования котла водяного отопления

Чтобы прибор с нагревательным водяным контуром работал с наиболее высоким КПД, рекомендуется следить за соблюдением ряда правил:

• Печь никогда не растапливают при слитом теплообменнике — это приводит к его необратимому повреждению.
• Если растопить печь и подать холодную воду в уже нагревающийся теплообменник, это приведет к его деформации и растрескиванию металла.

• При отсутствии циркуляционного насоса снизится скорость продвижения воды по трубам и соответствующее качество теплоотдачи.
• Для того чтобы избежать застывания воды в трубах, расположенных вблизи внешних стен, в зимнее время в контуре используются специальные антифризы.
• Если прекратить продвижение воды по трубам при еще работающей печи, существует риск взрыва перегретого теплообменника.

При соблюдении всех правил эксплуатации печь Кузнецова с водяным контуром обеспечит наиболее качественное отопление помещения и длительный срок службы всех систем.

Общие правила сборки