Котел в кирпичную печь для загородного дома своими руками

Отличный вариант организации автономной системы отопления в частном доме или бане – стационарная печь с котлом водяного отопления.

Подобное устройство отличается практичностью и экономичностью, высокой теплоотдачей и КПД, что позволяет эффективно отапливать помещения различной площади в короткий промежуток времени.

Подобную систему достаточно просто организовать собственноручно, не привлекая дорогостоящих специалистов.

Виды печей со встроенным котлом

Конструкция может быть выполнена из металла или кирпича с разным размещением каменки, с котлом для подогрева воды для мытья, если речь ведется о бане. Размеры не ограничены: выбор параметров определяется с учетом габаритов помещения, строительных материалов здания, а также местного климата.

Следует рассмотреть особенности конструкции двух видов печей с котлами отопления:

Котел встраивается в дымоход. Такая модель отличается длительным сроком эксплуатации, стенки печки полностью получают тепло из топки, показатели теплоотдачи неизменны. Недостаток: нельзя обогреть большую площадь.
Котел находится прямо в топке. Можно обогреть большую площадь помещения. Есть возможность использования разных видов теплообменника. Недостатки: металлические части напрямую контактируют с огнем, в результате чего разрушаются. Из-за низкой температуры теплообменника вырабатывается конденсат, из-за чего позже к поверхности прилипает много сажи, вследствие чего понижается КПД.

Кладка и кирпич

Принцип кладки кирпича

Печники с давних времен пользуются заслуженным уважением. Мастера своего дела создают печи с котлом отопления, у которых всегда хорошая «тяга» и равномерно прогретая поверхность.

Есть несколько общих правил, которые соблюдают все без исключения специалисты:

Топочные камеры изготавливают из огнеупорных материалов. Открытый огонь легко может повредить обычный кирпич и даже камень.
Не стоит экономить на материалах, укладывая стенки в четверть кирпича. Это снижает надежность и устойчивость всей конструкции.
Необходимо тщательно следить за герметичностью швов. Любая щель впоследствии будет пропускать угарный газ, что опасно для жизни обитателей дома.

Иногда владельцы домов прибегают к небольшой хитрости, обустраивая отдельно камеры для обогрева и приготовления пищи летом. Это вполне оправданное решение, позволяющее экономить топливо в теплое время года.

Кладка котла и установка в него горизонтального теплообменника

Теплообменник, сделанный своими руками по любому из вариантов, устанавливается в кирпичный котел. Последний кладется по тому же принципу, что и кирпичная печь.

Размеры твердотопливного котла должны быть пропорциональны объему помещений, которые должны быть им отоплены. Имеющиеся в статье величины приведены в расчете на дом с площадью 90-100 кв. м. с 6 радиаторами из чугуна и разводкой из 2 труб (25-50 мм).

Выбирать и проектировать обвязку котла следует исходя из множества факторов:

Сколько в системе контуров.
Насколько сложная система.
Имеется ли еще какое-либо оборудование.

Весь котел должен стоять на прочном основании из железобетона. Размер фундамента подбирается исходя из габаритов печи. Во время кладки котла на твердом топливе, теплообменник должен быть выставлен таким образом, чтобы выходящая труба была самой высокой точкой. Перепад высот должен быть не менее 10 мм. Это необходимо для того, чтобы в котле не образовалась пробка из воздуха во время заполнения водой. Также такой уклон позволит улучшить циркуляцию жидкости.
Кирпичную кладку ведут своими руками, соблюдая правила перевязки швов. Трубы должны находиться примерно на 2-3 см ниже, чем сама кирпичная стена. Чтобы предотвратить понижение КПД, нужно чтобы поверх котла была съемная чугунная плита для более удобной чистки. Дым выводят в отдельную или коренную трубу. Труба может быть кирпичная или металлическая.

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.

Из инструментов потребуются базовый набор печника и емкости для замешивания раствора.

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.

Какие размеры должен иметь дымоход

Варианты размещения дымохода.

Тяга в канале дымохода будет происходить из-за отличий в высоте входа и выхода, а также за счет разницы температур. Для обеспечения непрерывной работы любого устройства для отопления понадобится сделать сильную тягу

Перед началом кладки важно определиться с тем, какой тип устройства для отопления будет использован, какие оно имеет габариты и сколько планируется делать каналов

Число каналов можно определить с учетом мощности прибора для отопления, топлива и особых требований производителя устройства.

Если диаметр канала дымохода будет значительно превышать расчетное значение, тяга в подобном канале сильно снизится. В результате будут частые перебои в функционировании газового котла или другого устройства для отопления. Если диаметр канала будет меньше, то это может препятствовать отводу продуктов сгорания. Именно по этой причине в большинстве случаев останавливается работа котлов.

Чтобы изготовить кирпичные каналы, понадобится использовать керамический кирпич марки М50-75. Можно применить и бетонные блоки, которые имеют каналы с квадратным сечением.

Если планируется использовать для изготовления дымохода керамический кирпич, то стоит знать, что его минимальное сечение составляет 14х14 см. Если планируется приобрести материал с круглым сечением, то допустимый диаметр составляет 15 см или более.

В дымоходе из кирпича, высота которого составляет менее 5 м, габариты каналов надо увеличить до 14х20 см или до 18 см в диаметре. Подобные конструкции должны изготавливаться в стенках между помещениями, которые планируется отапливать. Таким способом можно будет создать определенную защиту несущих конструкций от охлаждения, которое в большинстве случаев приводит к ослаблению тяги.

Нужно попытаться сгруппировать каналы дымохода так, чтобы в устройстве, которое будет выводиться над кровлей, их число было максимальным. Таким образом можно будет снизить денежные затраты на работы по изготовлению и значительно улучшить работоспособность дымоходного приспособления.

Кладка кирпичной печи с водяным котлом

Схема устройства твёрдотопливного котла.

Кладка кирпичной печи с водяным котлом производится в следующей последовательности:

Заливается фундамент под местом расположения печи.
Пока фундамент сохнет, смешивается раствор глины и песка в соотношении 1:2. В зависимости от жирности глины эту пропорцию можно изменять. До начала приготовления смеси глина отмокает в воде в течение 10-12 часов (большие комки глины необходимо при этом размять руками). Перед началом кладки песок и глина тщательно перемешиваются.
На высохший фундамент выкладывается гидроизоляция – обычно рубероид с размером будущей печи.
Поверх гидроизоляции наносится слой раствора, выравнивается и укладывается первый слой кирпича. Следует учесть, что для внешнего слоя лучше использовать красивый кирпич, он будет выглядеть более эстетично. Внутренние слои можно формировать из бракованных или битых кирпичей.
Каждый слой кирпича тщательно покрывается раствором.
На необходимой высоте делается отделение для золы и непосредственно топка.
В отделении для золы размещается лист металла, для того чтобы в дальнейшем удобно было выгребать зольные остатки. Тут же устанавливается дверца поддувала.
За топкой, в передней части дымохода, устанавливается водяной котел. Для него сооружаются кирпичные выступы с металлическими уголками. Необходимо использовать уровень, чтобы предотвратить образование воздушных пробок. В самой топке закрепляется дверца для загрузки топлива.
Поверх котла ставится металлическая плита, формируется дымоход и система прочистки. Будет нелишним сделать отдельную дверцу для чистки котла от нагара.
На полу перед топкой закрепляется металлический лист, чтобы соблюсти правила противопожарной безопасности.

Схема устройства котла.

При первой растопке сделанной печи необходимо следить за исправностью системы и отсутствием течи. Помещение необходимо проветривать, так как зачастую при первой протопке возникают неприятные запахи выгорающих промышленных смазок и нагревающейся глины. Она производится не менее часа с максимально возможным количеством топлива.

Кирпичная печь с самодельным котлом – это один из лучших способов обогрева небольших загородных домов, который позволит насладиться теплом холодными зимними вечерами и сохранит ваш бюджет.

Особенности

Сегодня отопительные котлы обладают достаточной мощностью для обогрева помещений различного назначения. Они экономичны. Время их беспрерывной работы составляет практически весь отопительный сезон.

Эти приборы могут работать на дровах, угле, пеллетах (древесных отходах, спрессованных и переработанных в гранулы), брикетах, торфе, дровяном газе.

Типы котлов

В зависимости от вида твердого топлива они подразделяются на следующие типы:

дровяные (отапливаются не только дровами, но и пеллетами);
универсальные (для работы используют разные виды топлива и их сочетания);
газогенераторные котлы (у них повышенный КПД, работают на дровах и древесном газе).

Модели последнего вида более удобны в применении, так как внутри них не скапливается сажа, а золы остается минимум.

Различают модели котлов длительного горения, зависимые от носителя электроэнергии и независимые.

Такое оборудование для отопления работает по принципу верхнего горения (очаг горит сверху вниз). Камеру сгорания, расположенную в верху конструкции, заполняют топливом. Вентилятор нагнетает воздух по воздуховоду, и тепло, выделяющееся при сгорании, отправляется в теплообменник. Объем камеры сгорания – около 500 дм3, поэтому такое отопительное устройство может без перерыва работать несколько дней.

Достоинства

Конструкции длительного горения – отопительные приборы, пользующиеся большой популярностью среди населения. Объясняется это множеством их достоинств: это не только использование топлива различных видов, но и долгое время их горения, а также простота и экологическая безопасность их применения.

Котел такого типа в его современной вариации – это конструкция, оснащенная автоматикой, вентилятором для увеличения давления в системе. При малом количестве потребляемого топлива такие приборы могут поддерживать температуру в помещениях большого размера.

Большой минус конструкции – высокая стоимость, более 1000 у. е.

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.

Вывод

Печь груба – экономичный источник тепла, создающий комфортную атмосферу. Кирпичная печь придает дому неповторимое ощущение уюта и деревенской самобытности. При желании построить такой агрегат сможет кто угодно, стоит только немного разобраться в принципах кирпичной кладки.

При наличии соответствующих навыков, дымоход тоже можно сделать кирпичным, но стоит делать это с осторожностью, постройка дымохода требует точности. Для маленькой дачи груба особенно удобна, она обеспечит равномерное распределение тепла в доме и не займет много места. Так же печь станет прекрасным устройством для приготовления еды.

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.

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.

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.

Где лучше установить?

Грубу можно установить практически в любом месте. Если ваша печь выполняет только функцию обогрева дома, лучше построить её в подсобном помещении, чтобы освободить место в основной части дома и исключить попадание дыма в жилые комнаты.

Если же пользователь печи желает построить для себя упрощенный красивый камин, грубу лучше устанавливать в комнате, которая является местом сбора семьи и гостей. Каждый оценит необычный и привлекательный элемент интерьера, если печь построить аккуратно, дополнительно покрыв ее специальным облицовочным материалом.

При построении печи со встроенным щитком, лучшим местом для установки станет кухня. Грубка в данном случае выполняет функции варочной плиты, приготовление на ней пищи не только придаст еде особенный вкус, но и значительно сэкономит электроэнергию или газ.

Важно, чтобы на территории установки печи был достаточно прочный пол. Кровлю в месте прохождения дымохода нельзя переделывать.

Плоский теплообменник

Популярный вариант, который используется как для печей в баню, так и для дома. Наиболее просты в изготовлении, поверхность легко чистится от скоплений сажи, установка возможна как вертикальная, так и горизонтальная, КПД относительно высок.

Плоский котел может отличаться высоким объемом, благодаря чему брать горячую воду для мытья можно прямо из отопительной системы. Производится установка расширительного бачка с увеличенным линейным размером, куда постоянно поступает вода после снижения уровня ниже критичного. Этот вариант довольно удобен и помогает решить сразу несколько задач, однако есть и условие – температура помещения зимой не должна опускаться до минуса.

Ключевой недостаток: резкое снижение теплоотдачи стенок печи. Данный вид теплообменника изготавливается в форме буквы «П» и устанавливается по периметру топки, обходя дверцу. В результате получается, что температура внешних стенок довольно низкая, в результате прогрев помещения занимает гораздо больше времени. Это критично лишь в случае, если печь устанавливается в бане, для жилых домов, где печка топится постоянно, увеличения времени прогрева на несколько часов не играет никакой роли.

Таким образом, выбирая плоский котел, подумайте, за счет чего можно увеличить скорость нагрева. Одним из вариантов является увеличение каменки и расположение ее непосредственно над топкой. Второй вариант: использование металлического дымохода для обогрева, увеличение его длины.

Простые правила эффективного теплообменника

Принцип работы печного отопления.

Если в доме есть готовая кирпичная печь, то организация водяного отопления своими руками – довольно несложная задача. Для этого достаточно поместить в топку самодельный котел в виде змеевика или любой другой формы. Главное, что необходимо учитывать при этом:

Перепад высоты между выходом жидкости из теплообменника и входом в него;
Необходимо обеспечить максимально возможную площадь его поверхности;
Теплообменник не должен мешать загрузке и горению топлива.

Если же сооружается печь своими руками, то котел для кирпичной печи можно сделать максимально эффективным. Для этого необходимо соблюсти несколько важных условий:

Продукты сгорания должны выходить из дымохода максимально холодными;
Большая теплоотдача печных газов внутри печи повышает ее КПД;
Теплообменник лучше всего помещать в дымоходе, а не в топке.

Возможно, эти правила покажутся несколько странными, ведь по логике лучше всего теплообменник должен нагреваться на открытом пламени топки. Однако необходимо учитывать и другие процессы, происходящие в печи. С точки зрения физики, пламя – это сгорающие частицы топлива. И если мы будем отбирать у этих частиц тепло, тогда они не будут сгорать полностью, что снизит полезность печи.

Схема подключение котла к отопительной системе.

Кроме того, для лучшего нагрева теплоноситель должен двигаться навстречу потоку тепла. Только таким образом сохраняется разница температур между разными частями теплоносителя, повышая эффективность нагрева и обеспечивая лучшую его циркуляцию внутри системы.

Еще одним плюсом такого расположения нагревательного бака является то, что на нем образуется меньше конденсата, что способствует отсутствию коррозии.

Правила эксплуатации

Эксплуатация кирпичной печи не только не создает трудности любителям, но и создает ощущение уюта от отрытого огня.

Лучше использовать печь грубку посезонно. Малая теплоэффективность не позволяет использовать печь круглый год, она не сможет хорошо прогреть большой дом во время холодной зимы.
Необходимо регулярно прочищать дымоход, чтобы газы не попадали в помещение и не травили обитателей дома.
Топить печь только с соблюдениями техники безопасности, не класть слишком много дров за один раз, плотно закрывать дверцу топливника после закладки партии топлива.
Если печь применяется как варочная плита, необходимо использовать соответствующую чугунную, глиняную или алюминиевую посуду, а так же различные прихватки или перчатки во избежание получения ожогов.
При наличии лежанки на печи, топить стоит только дровами. Уголь слишком сильно нагревает поверхность лежанки.
Перед началом использования печи обязательно убедиться в правильности монтажа дымохода.
В качестве топлива лучше использовать дрова или уголь. Применять различные отходы из современных материалов не рекомендуется, они выделяют вредный для здоровья газ и забивают дымоход.

Кладка печи с котлом

Если вы решите углубиться в тему, то возможно, решите обустроить колпаковую печь Кузнецова, принцип работы которой заключается в свободном перетекании газов, что не требует дополнительной энергии извне. Чертежи есть в интернете. Здесь же будет рассказано о более простой конструкции. Итак, сначала необходимо залить фундамент, глубина которого составляет 50 – 70 см. На основу следует засыпать песок слоем 10-15 см, сверху укладывается щебень, гравий или строительный мусор, причем следует сохранить пространство 25-30 см для заливки цемента. Лучше всего раствор на фундамент готовить без использования песка, заменив его отсевом, соотношение составит примерно 1:6. Под стяжку и поверх нее следует настелить рубероид для гидроизоляции.

Затем следует сделать раствор глина + песок в соотношении 1:2,5, однако пропорции могут меняться зависимо от уровня жирности материала

Важно не оставить комки, а потому глина должна быть замочена с вечера. Если смесь сползает с мастерка, оставляя на нем небольшие полосы, то концентрация подходящая

До начала кладки необходимо выстелить рубероид по площади залитого фундамента и замазать его раствором. Первый ряд выкладывается поддоном полностью из кирпича, куда потом будет производиться кладка печи. Затем выкладывается первый ряд контура печи, затем следующий и т.д. Во время кладки вам понадобится порядовка.

Теперь делается топка, зольное отделение и поддувало. Крепление дверок осуществляется с помощью оцинкованной проволоки или полосы оцинкованной жести. Необходимо подрезать кирпич над дверцами с помощью болгарки, однако лучше всего один из них сделать клином, благодаря чему кладка не растрескается. Сделайте заранее на кирпиче выступы для котла, которые также можно вырезать болгаркой. Не стоит забывать, что по инструкции необходима ровная установка, а потому следует пользовать уровнем. Затем производится установка топки и задней части конструкции, где находится дымоход с прочисткой. Труба должна минимум на 50 см выступать над крышей.

Печи своими руками для отопления дома вы можете изготовить, не являясь в этом деле профи. Они универсальны и обладают высоким коэффициентом теплоотдачи. Большое преимущество в их автономности, поскольку они не зависят от внешних энергоисточников. Такие котлы могут иметь любые размеры в зависимости от площади отапливаемого помещения.

Особые требования

Повторимся: достоинства грубы – компактность и возможность постройки в существующем доме без производства капитальных строительных работ. Но поместить более мощную топку в строении печи в общем тех же размеров не так-то просто, от чрезмерной тепловой нагрузки оно все быстро придет в негодность. Если не соблюдены особые требования к:

Фундаменту печи.
Кладочным растворам.
Способам кладки строения печи.
Выбору и способам установки печной фурнитуры.

Фундамент

Конструкция фундамента под грубу дана на рис. Щебневая подушка без песчаной подсыпки перед заливкой выравнивается в горизонт. Заливочный раствор М150 – цемент М300 и песок 1:2. Зазор между бутовым фундаментом и настилом пола – 30-40 мм. Не забудьте обрезанные лаги подпереть! Оставление их концов висячими – распространенная, но грубая ошибка. Размеры фундамента в плане должны выступать на контур печи не менее чем на 100-150 мм.

Устройство фундамента печи-грубы

Примечание: кирпичная постель на фундаменте под печь выкладывается с перевязкой в рядах и между рядами так же, как первые 2 ряда кладки строения печи, см. далее.

Растворы

Чтобы сложить грубу, используются растворы 3-х видов, см. рис. ниже. Постель на фундаменте и дымоход выкладываются на известковом растворе как сочетающем в себе достаточную тепло- и влагостойкость, но бут нужно укладывать только на вполне влагостойком цементно-песчаном растворе. Песок на глиняный раствор весьма желательно брать горный или овражный, с шероховатыми зернышками. Обычная глина – покупная печная, гарантированной жирности и, главное, чистоты. Самокопаная глина, доведенная до нужной жирности песком, на кладку грубы мало пригодна.

Составы кладочных растворов для печи-грубы

Кладка

Для кладки грубы используется печной и, если порядовкой (см. далее) предусмотрено, шамотный кирпич; красный рабочий пригоден высшего качества – светло-красного цвета (вполне отожженный), без пятен пережога, перекоса и вспучивания. Кирпич сухой формовки непригоден абсолютно. Кладка строения грубы ведется по след. правилам:

Если вы печник неопытный, каждый ряд кладки сначала выкладывается на сухую; обнаруженные дефекты подрезки/обкалывания кирпичей устраняются.
Каждый кирпич перед укладкой на раствор замачивается до прекращения выделения пузырьков воздуха. Бухать все кирпичи в бочку огулом нельзя!
Слой раствора 5 мм наносят на постель и тычок укладываемого кирпича.
Укладываемый кирпич плавным движением чуть с наклоном кладут и придвигают к предыдущему, чтобы в шве не осталось воздушных пузырей.
Кирпич прижимают, пока шов не сойдется до 3 мм; пристукивать нельзя!
Между шамотной и обычной кладкой начальный шов 8-10 мм; после прижима – 6 мм.
Шов между кирпичами и металлическими закладными деталями (см. далее) – 10 мм.
Выдавившиеся из шва излишки раствора снимаются кельмой (мастерком).
Обнаруженные после уборки лишнего раствора выемки в швах заполняются раствором вдавливанием без поперечных движений, но не затиранием!

Предпочитающие учиться наглядно видеоурок по кладке отопительно-варочных печей могут посмотреть ниже:

Видео: кладка отопительно-варочной печи

Фурнитура

Неправильная установка печной дверцы

Фурнитура и колосники для грубы нужны чугунные литые; дверцы и задвижки – с установочной юбкой и отверстиями в ней под диагональные проволочные усы. Фурнитура стальная сварная или чугунная с проушинами под прямые усы (укладываемые вдоль соотв. стены печи) в данном случае непригодна. Однако ставить дверцы/задвижки так, как на рис. справа, в грубу нельзя; это вообще не по печным правилам. Для дачной голландки на 2,5 кирпича в плане, которую топят раз-два в сезон, может быть, и пойдет, но не для грубы.

Нужно, во-первых, обжать усы (проволока – оцинкованная 2-3 мм) накруткой так, чтобы не шевелились. Прижмите сначала не натуго, поставьте на нужный угол (от дальнего конца уса до внутренней стороны кладки должно остаться не менее 12 мм). Затем аккуратно затяните, потрясите дверцу/задвижку слегка. Не уехали? Годится. Затем, во-вторых, нужно плотно обмотать юбку асбестовым шнуром (или из базальтового волокна), и вот только теперь ставить на место. Об установке в печь фурнитуры тоже можете посмотреть следующие видео.

Видео: установка дверцы в печь

Видео: колосники и плита

Котел водяной из чугунных радиаторов

Для такого типа котла подойдут радиаторы М-140. Их весьма легко отыскать, так как их в больших объемах отправляют в утиль, когда меняют радиаторы на более современные или сносят старые здания. Каждая из секций такого радиатора имеет емкость в 1,5 литра, а площадь их составляет 0,254 квадрата. То есть если объединить 12 секций, то объем теплообменника составит 18 литров, а площадь — 3 квадрата. Такой котел имеет производительность на площадь до 100 квадратов. Так что для жилого дома вполне хватит.

Для того чтобы использовать радиатор необходимо его немного переделать.Изначально следует убрать своими руками прокладки из картона, расположенные между секциями. Лучшей заменой для них станет шнур из асбеста, который необходимо пропитать олифой с добавкой графита. Таким образом, прокладки будут защищены от прогорания при высокой температуре.

Кроме этого, перед началом сборки секции следует промыть изнутри с использованием 6-процентного раствора соляной кислоты, а после — вымыть их еще и водой. Это очистит трубы от загрязнений и ржавчины, которая там собралась за время эксплуатации.

Полезные дополнения

Собираемые в домашних условиях самодельный котел длительного горения нужно снабдить приборами контроля – манометром и термометром. Если же вы решили установить на свой агрегат комплект автоматики и вентилятор – нагнетатель, то нужно будет выполнить для него посадочное место. Вентилятор ставится в верхней крышке корпуса, электронный блок управления лучше сделать выносным, закрепив его на ближайшей стене внутри помещения топочной. Датчики температуры и давления врезаются в корпус водяной рубашки. Обычные показывающие приборы в этом случае не следует игнорировать, ведь они смогут работать при отключенной электроэнергии. Поэтому их тоже лучше поставить, поскольку далеко не каждый электронный дисплей отображает давление теплоносителя.

После сборки котлы отопления на дровах надо обязательно проверять на проницаемость сварных швов. С помощью компрессора это сделать просто: заполнить водой рубашку аппарата и создать в ней избыточное давление 3 Бар. Перед испытанием швы обязательно нужно очистить от шлаков. Раковины и непроваренные места дадут о себе знать течью. Когда компрессора в хозяйстве нет, отопительную установку потребуется разжигать и протапливать на улице до создания критического давления в рубашке 3 Бар. Контроль за давлением и температурой воды можно осуществлять по термометру и манометру.

Обшивку водяной рубашки и внутреннюю часть всех дверец самодельного агрегата рекомендуется покрыть теплоизоляционным материалом. В качестве последнего применяются асбестовые листы и базальтовая вата, которые не боятся высоких температур. Для наружной облицовки изоляции можно применить тонкий металл 0.3—0.5 мм с полимерным покрытием желаемого цвета.

Сооружение теплообменника

Схема монтажа теплообменника и накопительного бака.

Можно легко соорудить эффективный котел своими руками . Если он будет выполнен в виде бака, то необходима высококачественная сталь, которая хорошо переносит тепловые нагрузки и коррозию из-за теплоносителя. Кроме того, материал изготовления должен обладать высокой теплопроводностью, чтобы повысить эффективность системы.

Толщина стенок бака должна быть в пределах 4-5 мм, что обеспечивает его прочность с одновременным быстрым прогревом. Стандартных размеров для такого теплообменника не существует, все зависит от конфигурации существующей или планируемой печи. Главное, чтобы высота бака была не менее 500 мм для лучшей циркуляции.

Если же теплообменник будет представлять собой змеевик или другой контур из труб, то тут также есть некоторые нюансы. Трубы для изготовления подобных конструкций должны быть толстостенными и не иметь швов. Если же бесшовную трубу найти затруднительно, то необходимо проварить уже имеющиеся швы, чтобы предотвратить возможную утечку теплоносителя.

Входную трубу лучше всего располагать у верхней части конструкции, а обратка располагается в любом удобном месте. Трубы свариваются не встык, а с фасками, чтобы избежать непроваренных участков, которые будут течь в дальнейшем. Минимальное расстояние между коленями конструкции 5-6 см, чтобы нагрев каждого колена был максимальным. Перед тем как поместить такой котел непосредственно в печь, необходимо наполнить его водой и проверить наличие течей, которые оперативно устраняются.

При помещении котла непосредственно в печь стоит придерживаться уровня, однако допускаются незначительные отклонения.

Разновидности

Грубка своими руками может быть построена со щитком, встроенным в тело (строение) печи, и тогда на вид она неотличима от плиты, поз. 1 на рис. Грубка-плита компактна, наименее материалоемка, наиболее легка, требует минимального объема дополнительных строительных работ, но ее тепловая мощность ограничена 10-12 кВт, и то с большим напрягом. Поэтому грубы-плиты ставят большей частью в сезонных дачах (весна-осень) с эпизодическими выездами туда зимой, охотничьих домиках и т.п. Важное достоинство грубы-плиты – ее возможно построить без фундамента прямо на полу, если его несущая способность не менее 500 кгс/кв. м.

Виды печей-грубок

Груба с пристроенным щитком (поз. 2) сложнее конструктивно и тяжелее, хотя упрощенный фундамент (см. далее) пригоден и для нее, но ее тепловая мощность потенциально больше. Груба на дровах с пристроенным щитком способна развить до 16-18 кВт; на угле – до 20-22 кВт. Схема тока дымовых газов в грубе со щитком дана на поз. 3; по такой построена популярная печь Галанка. Однако нужно знать, что строить грубу более чем на 3 оборота нет смысла: такая печь с единым циклом окажется проще и дешевле. Кроме того, при постройке надо будет особенно внимательно отнестись к некоторым особенностям печей-груб, рассмотрению которых посвящена значительная часть материала статьи.

Примечание: грубка на дровах может быть выполнена также с лежанкой, см. далее. Топить такую углем нежелательно, лежанка перегревается.

Почему груба – груба

Зрительно печь-грубу можно отличить от плиты с позднее пристроенным щитком по цельности конструкции (поз. 4), но в сущности они одно и то же. Расчет тепоэффективной печи весьма сложен и требует достаточно глубоких познаний в теплотехнике, а разработка конструкции печи по его результатам еще и солидного практического опыта. Разработать и построить грубу много проще потому, что ее топочная (огневая) часть и щиток рассчитываются по отдельности, а затем «слепляются» вместе по правилам сопряжения строительных конструкций с учетом требований теплотехники. Естественно, тепловая эффективность полученного прибора будет ниже, т.к. взаимодействие тепловых циклов огневой части и щитка в расчет не берется, а именно благодаря его учету и возможно повысить эффективность печи единого цикла. Поэтому, если вы живете в краях с суровым климатом, груба для вас может иметь смысл только как сезонная печь временного пользования.

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.

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:

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.
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.
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.
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.
Печь не нужно топить постоянно. Топливо закладывают 2 раза в день. В доме создается комфортный микроклимат вне зависимости от температуры за окном.
Если коэффициент полезного действия традиционной печки не доходил даже до 50%, то комбинированный вариант достигает 85%. А для дровяного отопления это почти идеальный показатель.
Цена материалов невысока. Стоимость обычно формируется за счет монтажных работ.

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.

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.

Что такое пиролизное горение

Как известно, не совсем удобно обогревать то или иное помещение при помощи дров, поскольку это топливо сгорает быстро, не выделяя при этом нужное количество энергии. Однако если содержание кислорода в топке будет пониженным, материал будет расходоваться гораздо медленнее. Именно на этом и основан принцип пиролизного горения, благодаря которому топлива требуется значительно меньше, а эффективность увеличивается. Основные продукты, получаемые в таком случае – кокс, зола, а также горючий газ, который при также выделяет большое количество тепла.

Это значит, что, конструируя самодельный котел длительного горения, необходимо принять во внимание следующие моменты:

изначально древесина, сгорающая при ограниченном поступлении кислорода, выделяет горючий газ;
далее полученная в результате смесь сжигается, отдавая, в свою очередь, тепло.

По этому принципу работают многие самодельные котлы, но при этом важно помнить, что оборудование обязательно должно быть отрегулировано так, чтобы при его работе не была повреждена общая система обеспечения теплом жилища