Как сделать печь Кузнецова с водяным отоплением дома своими руками


Печь с котлом водяного отопления

Печь с водяным контуром для отопления дома: принцип работы

Принцип работы прост. Циркулирующая вода движется в теплообменник, располагающийся в топливнике. Топливник накаляется за счёт горения топлива, нагревая воду. Кипяток распределяется по батареям, а когда остывает — вновь возвращается обратно.

Печь с водяным контуром для отопления дома может представлять из себя камин или обыкновенную печку из кирпича: теплообменник нагревается от соприкосновения с разведённым огнём, поскольку находится непосредственно в камере сгорания. Теплообменник должен соответствовать следующим требованиям: быть прочным и выдерживать высокие температуры.

Особенности устройства

Главным недостатком классического печного отопления является неравномерное распределение тепла – у самой печи температура очень высокая, но по мере отдаления от отопительного прибора, воздух в помещении прогревается все хуже. Водяное отопление со змеевиком, установленным в дымоход или топливник, дает возможность более рационально расходовать топливо, ведь тепло распределяется равномерно, поэтому допустимо отапливать не одну комнату, а сразу несколько. Да и сама печь может оснащаться варочной панелью.

Варочная печь на дровах с водяным контуром

Особенности устройства

Варочная печь на дровах с водяным контуром

Другими словами, печь становится некой разновидностью агрегата на твердом топливе, а единственное отличие в том, что нагревается не только теплоноситель, но и дымоход, а также стенки прибора (они тоже принимают участие в обогреве). Такой тип отопления обеспечит передачу тепловой энергии от регистра к батареям на время топки, а в остальное время ее будет передавать разогретый корпус. Самый дешевый способ отопления на твердом топливе, т. к. необходимости в покупке дорогостоящего «заводского» котла в данном случае нет.

Обратите внимание! Основным минусом считается тот факт, что теплообменник (его еще называют регистром, змеевиком и даже котлом) значительно снижает полезный объем топливника. В целях компенсации этого теплообменник подготавливается заранее, а уже на его габариты ориентируются при кладке. Но если прибор будет вмонтирован в уже работающую печь кратковременного обогрева, то остается лишь чаще загружать дрова во время топки.

Особенности устройства

Змеевик

Во втором варианте топливник будет нагреваться несильно, поскольку практически вся энергия будет уходить на разогрев регистра и находящейся в нем рабочей жидкости. Горячей будет лишь верхняя часть теплогенератора, в которой расположены дымообороты.

Обратите внимание! Если в зимнее время в помещении живут непостоянно, то может возникнуть риск замерзания жидкости в системе. По этой причине нужно либо использовать антифриз, либо вовсе не использовать водяной контур.

Особенности устройства

Выгода отопления с водяным теплоносителем

Дополнение печи конвекционными воздушными каналами – явный плюс. Такая система позволяет транспортировать теплый воздух в другие помещения, которые не соединяются с конструкцией стеной.

Выгода отопления с водяным теплоносителем

Воздух выступает теплоносителем, но требует сооружения воздуховодов, и тут можно найти несколько минусов:

Выгода отопления с водяным теплоносителем
  1. Воздуховоды отличаются большими габаритами, что не всегда удобно для помещений небольшой площади.
  2. Трубопровод может оказывать большое сопротивление движению потоков. Это встречается при наличии поворотных элементов в воздуховодах.
  3. Воздух имеет низкую теплоемкость, чтобы нагреть комнату, расположенную от печки довольно далеко, нужно затратить значительное количество топлива.
  4. В процессе протапливания выделяются сажа, пыль, которые будут оседать на внутренних стенках воздуховодов и рано или поздно приведут к их засорению.

Лучший вариант для отопления частного дома – печь с котлом водяного отопления. Вода является оптимальной альтернативой прочим теплоносителям. Жидкость имеет высокую удельную теплоемкость, потому может принимать и отдавать намного больше тепловой энергии. К тому же транспортировать воду можно посредством труб малого диаметра; вода не горит, не выделяет токсичных веществ, доступна и стоимость ее невысока.

Выгода отопления с водяным теплоносителем

Недостаток один – вода быстро замерзает. При -0 С вода превращается в лед, может разрушить все системы отопления. В сочетании с кислородом вода приобретает коррозийную активность, негативно влияя на металлические элементы. Дополнительный недостаток применения жесткой воды – образование накипи, которая будет оседать на внутренних стенках трубопроводов.

Придется принимать меры, чтобы снизить риск порчи элементов:

Выгода отопления с водяным теплоносителем
  • Если печь используется круглогодично (в домах постоянного проживания), то отопительный контур не пострадает. Современные котлы срабатывают при +5 С, подавая сигнал, что пора повышать температуру.
  • В домах сезонного проживания из системы лучше спустить воду, чтобы не разморозить все конструкционные элементы.
  • Для обеспечения нерегулярных потребностей тепла можно поставить электрический котел. Таким образом, приезжая на дачу или возвращаясь с работы, хозяева сначала запускают электрокотел, который дает время для растопки печи, циркуляции водяного теплоносителя. Электрокотел потом выключается, а печка нагревает комнаты в обычном режиме.
  • Для уменьшения коррозии в воду добавляют специальные присадки. Можно сделать закрытую систему водяного контура, в этом случае кислород в воду не попадает и риск порчи трубопровода снижается.
Читайте также:  Эссе по истории Иван Калита статья по истории на тему

Как сделать новую печь с водяным отоплением

В интернете много чертежей, чтобы выполнить печь отопления своими руками. При отсутствии практического опыта у застройщика, надежнее поручить такую работу профессионалам, которые выполнят ее, учитывая требований пожарной безопасности и правил эксплуатации.

Алгоритм возведения печи со скелетным теплообменником:

  1. Подготавливают теплообменник по размерам топочной камеры.
  2. Сооружают кирпичный фундамент для печи, под основу укладывают гидроизолированный рубероид.
  3. Низ топки и поддувало выкладывают шамотным кирпичом, разделив их чугунной решеткой.
  4. Устанавливают скелетный теплообменник и выкладывают стену из кирпича с использованием порядовки. Обеспечивают размер топки, чтобы между ними был зазор до 2 см.
  5. Впереди топки устанавливают дверцу.
  6. Сзади топочной камеры оставляют канал для дымоотводной системы.
  7. Сверху топочной камеры может быть установлена чугунная варочная плита.
  8. Дымоотводной канал выполняют из кирпича или стальной трубы.
  9. Дают время хорошо просохнуть кладке, затем к патрубкам теплообменника подключают внутридомовую отопительную систему, в которой должны быть грязевик, запорно-регулирующая арматура, воздушники, расширительный бак и радиаторы, соответствующие тепловой нагрузке отапливаемого помещения.
  10. Напоследок производят опрессовку отопительной системы, пробную топку и проверяют работоспособность нагревательного оборудования.
Как сделать новую печь с водяным отоплением

При возведении печного источника отопления, важно обратить внимание на толщину стенок, которую выполняют из огнестойкого шамотного кирпича. Она зависит от вида топлива, для устройств, работающих на угле, стенки выполняются более широкими.

Это ограничение не должно игнорироваться, иначе печи станут очень быстро прогорать, и придется устанавливать новую конструкцию.

Видео описание

О визуализации проекта печи с водяным контуром в следующем видео:

Дровяные печи, встроенные в водяной контур, также можно делить по способу сжигания топлива:

  • Печи с традиционной топкой. У таких печей объемная топочная камера, куда помещается большое количество дров.

  • Пиролизные или газогенераторные агрегаты. У таких печей особая конструкция, благодаря которой дрова горят медленно. Во время горения накапливается горючий газ, который затем сжигается в отдельной камере.

Видео описание

Особенностью любой ПВК является теплообменник, который может быть выполнен в виде змеевика, радиатора или котла. На размер и вид устройства влияет объем топки; одновременно, конструкция теплообменника определяет эффективность печи. По организации теплообменника печи делятся на три группы:

Пиролизная печь отличается высоким КПД и экономностьюИсточник

  • Теплообменник размещается по периметру топочной камеры или в дымоходном канале (тогда он называется трубчатым плоским регистром), что увеличивает КПД системы. Такие ПВК более технологичны, стоят дороже и не подходят для использования в гравитационных системах. Если возможны перебои с электричеством, для циркуляционного насоса потребуется автономное питание.

  • Печи пиролизного типа, где теплообменник находится рядом с камерами, заполненными горячим газом. Оборудование печи отличается сложным устройством и самым высоким КПД, энергия эффективно поглощается теплоносителем (водой), дым из печи выходит еле теплым. Для полноценной работы пиролизных конструкций важно качество изготовления и используемая при этом сталь.

Печка Кузнецова

В народе печи Кузнецова называют «русскими теплушками». Отопительная печь используется уже на протяжении полувека и является одной из самых эффективных в работе. Спроектированные модели по проекту Игоря Кузнецова пользуются спросом даже в зарубежных странах. Используя специальные несложные чертежи и схемы в домашних условиях можно без проблем сложить кирпичные кузнецовские печи, которые будут не только одаривать теплом помещение, но и помогут в приготовлении блюд для всей семьи.

Что это за строение?

Устройства Кузнецова были созданы более 50 лет назад и на настоящий момент разработано более 150 вариантов различных проектов, имеющие свои особенности и предназначение. Основные разновидности:

На практике часто комбинируется несколько видов печей в одну модель.

Преимущества и недостатки печей Кузнецова

Плюсы использования

Печи Кузнецова имеют ряд положительных моментов при эксплуатации:

Конструкция постройки обеспечивает ей хорошую тягу.

  • равномерный прогрев модели и отдача тепла;
  • мощная тяга даже при условиях скромного дымохода;
  • возможность выбрать место для установки металлического элемента нагрева;
  • альтернативные варианты топливных материалов;
  • возможность выбрать дизайн;
  • отсутствие необходимости в регулярной чистке печи и труб;
  • образовывается максимальная температура в процессе горения;
  • низкие показатели потери тепла;
  • экономичность работы;
  • устойчивость к разрушению.

Минусы использования

Необходимые материалы и инструменты

Отопительно-варочная печь Кузнецова предусматривает наличие следующих материалов, чтобы полностью обеспечить проект:

Нужно закупить огнеупорные кирпичи.

  • кирпич для печи (красный, огнеупорный);
  • колосниковая решетка;
  • дверца для печной, варочной топки и поддувала;
  • панель для варки;
  • «летняя», топочная и задвижка для дымоходной трубы;
  • металлический уголок и полоска;
  • лист металла, керамическая плита или любой другой имеющийся материал с огнеупорными свойствами.

На одних материалах двухколпаковая печь не построится, поэтому стоит заблаговременно позаботиться о наличии строительного инвентаря. Список необходимого оборудования может меняться в зависимости от желаемой постройки и дополнительных требований заказчика. В работе также не обойтись без следующих инструментов:

  • кельма;
  • шпатели;
  • миксерная насадка для раствора;
  • строительный уровень;
  • болгарка;
  • перфоратор;
  • отвес;
  • посуда для замеса раствора.
Читайте также:  Подогрев воды в бассейне на даче: нагреватели и характеристики

Подготовка к работе

До того как соорудить печи Кузнецова своими руками, внимательно изучается схема постройки, уточняются все спорные моменты кладки. На начальном этапе необходимо заложить мощный фундамент, чтобы конструкция выстояла перед всеми внешними факторами в будущем. Важные советы на подготовительной части работы:

Перед постройкой деревянные стены нужно обшить металлическим листом.

  • Очаг и колпак совмещаются сухим швом, чтобы потоки воздуха правильно циркулировали в процессе топки печи.
  • Камин не должен содержать над камерой топки катализатор, выполненный из огнеупорного кирпича в виде решетки.
  • Топочная часть и колпак не объединяются по причине того, что процесс сгорания дров должен осуществляться в определенном объеме для создания максимальных показателей температуры.
  • Если помещение имеет деревянные стены, конструкция печи заблаговременно ограждается специальными металлическими пластинами.

Чертежи и схемы

Размеры и количество необходимых материалов зависят от чертежа, по которому выполняется устройство.

Этапы работы

Как сделать основание постройки?Основная работа

Порядовка кузнецовки осуществляется следующим образом:

  1. Выкладывается слой из 20 кирпичей максимально ровно, так как это основа всей конструкции.
  2. Создается основа камеры поддувала и нижнего колпака.
  3. Закладывается кирпичный слой по стандартному принципу.
  4. Выкладываются стенки частично из шамотного кирпича, создаются боковые стенки топочного участка.
  5. Порядовка подразумевает создание топливной камеры.
  6. Происходит процесс установки дверцы для камеры сгорания.
  7. Следующий ряд подразумевает стандартный принцип укладки.
  8. Выкладка огнеупорным и красным кирпичом согласно схеме.
  9. На этом уровне формируется очаг и проход для сгорания конечных продуктов, накладывается асбестовая полоска.
  10. Этап включает создание выемок для плиты и продолжается закладка по принципу предыдущих рядов, прокладывается асбестовая бечевка.

Всего в процессе присутствует более 30 этапов, каждый из которых требует повышенной внимательности к деталям. Все действия осуществляются согласно схемам плана, утвержденным до начала проведения работ. Проекты завершаются формированием дымохода, в особых случаях приходится обращаться за дополнительными услугами кровельщиков.

Правила безопасности эксплуатации печей с водяным контуром

Чтобы обеспечить исправную работу печи с котлом, рекомендуется соблюдать важные правила безопасности, а также рекомендации по уходу за оборудованием:

  • Устройства с водяным отоплением должны эксплуатироваться под надзором человека. Это относится к закладке топлива и регулярной чистке камеры от сажи и золы.
  • Безопасная работа печи предусматривает контроль над дымоотводными каналами. Перед началом топки необходимо проверять техническое состояние каналов и положение задвижек. В момент разведения огня задвижки должны быть полностью открытыми.
  • Подобная система рекомендована к использованию в зимний период, когда требуется обеспечить быстрый нагрев помещений и горячее водоснабжение. Использование печи с водяным контуром летом только для приготовления пищи и подогрева воды нерационально. В этом случае рекомендуется выбрать более экономные тепловые источники.
  • Открытый огонь приводит к чрезмерному нагреву печной конструкции, что может стать основной причиной поломки теплообменника.
  • При использовании самодельной системы отопления можно установить насосную установку для нагнетания жидкости и приборы для контроля над уровнем давления.
Правила безопасности эксплуатации печей с водяным контуром

Как увеличивается длительность горения твердого топлива

Мечта многих домовладельцев – поставить котел на твердом топливе, к которому не придется бегать с дровами каждые 4—6 часов. Пользуясь этим, производители и продавцы отопительной техники применяют приставку «продолжительность горения» ко всем подряд теплогенераторам, в том числе и пеллетным, работающим самостоятельно до 7 суток.

Разновидности классических котлов с увеличенной топливной камерой

Как увеличивается длительность горения твердого топлива

Продолжительность процесса горения принято обосновывать использованием режима тления при ограниченной подаче воздуха. Но сжигать дрова и уголь подобным способом неэффективно, и вот почему:

  1. Дровяные и угольные котлы достигают своего КПД 70—75% во время максимального горения. При тлении эффективность агрегата снижается до 40—50% (как у обычной буржуйки).
  2. Тлеющие дрова выделяют мало тепловой энергии. Кому нужен «долгоиграющий» теплогенератор, не обогревающий дом в полной мере?
  3. Свежесрубленное дерево определенных пород (например, тополь, ива) и низкокалорийное топливо невозможно нормально сжечь в режиме тления.

Заводской котел с увеличенным топливником, где дрова горят сверху вниз

В действительности, твердотопливные котлы длительного горения – это те, что имеют увеличенную топливную камеру, только ее размер влияет на продолжительность процесса при прочих равных условиях. Принцип прост: чем больше в топке дров, тем дольше они горят и выделяют тепло.

Как увеличивается длительность горения твердого топлива
  • классические, с принудительной подачей воздуха;
  • действующие по принципу верхнего горения (типа прибалтийской «Стропувы»).

Эти конструкции ТТ-котлов вполне реально изготовить в домашних условиях при наличии необходимого инструментария и практики в сварочном деле. Еще на просторах интернета можно встретить чертежи шахтных котлов на твердом топливе и опилках, но такие отопители довольно громоздкие и непростые в изготовлении, а потому заслуживают отдельной темы.

Как установить и подключить твердотопливный котел?

Правильно выбранный котел будет служить своему владельцу много лет. Это преимущество нередко учитывается хозяевами частного дома при выборе системы отопления. Однако неправильная установка может нивелировать экономичность и долговечность котла. Непрофессиональный монтаж оборудования может привести к лишнему расходу топлива или выводу системы из строя.

Читайте также:  Как сделать пол в бане – соблюдаем все строительные правила

Даже если Вы не планируете заниматься установкой самостоятельно, важно иметь представление о процессе.

Перед тем как установить котел, необходимо подготовить место для него. Не рекомендуется размещать оборудование в кухнях, ванных и других жилых помещениях.

От боковых стенок котла до стен помещения необходим промежуток хотя бы в полметра. Дверца должна располагаться таким образом, чтобы до препятствия был минимум один метр. Стены вблизи котла должны иметь теплоизоляцию (кирпичная кладка, изоляционные экраны). Обязательно наличие приточной вентиляции. Для этого в котельной нужно окно или отверстие.

Вентиляционные каналы располагаются строго определенным образом: от пола – не больше пятидесяти сантиметров, от потолка – не меньше 40 сантиметров. Основание для установки котла должно быть жестким и ровным. Для выравнивания пола применяют армированную бетонную стяжку толщиной не менее пяти сантиметров или другие негорючие материалы (кирпич). Дополнительно можно использовать стальную пластину. Перед дверцей котла обязательно наличие стального листа.

Устройство дымоотвода

Устройству дымохода следует уделить особое внимание. К котлу обычно прилагается инструкция, в которой указана необходимая длина и диаметр дымохода. Данные требования необходимо строго соблюдать. Когда диаметр трубы меньше необходимого, наблюдается потеря производительности котла и отсутствие тяги.

Требования к дымоходу:

  • высокая прочность;
  • сечение трубы дымохода соответствует сечению выхода из котла;
  • стыки трубы герметизированы термостойкими материалами.
  • Высота дымохода должна быть не менее 5м.

Подключение котла

После обустройства места для котла и дымохода можно приступать к установке оборудования. Чтобы подключить котел, нужно:

  • Установить котел на подготовленной площадке. Оборудование должно занимать строго вертикальное положение. С учетом значительного веса котельного оборудования этот этап может быть непростым.
  • Установить при необходимости электрические нагреватели, предусмотренные конструкцией.
  • Присоединить трубы отопления. Чтобы обеспечить удобство эксплуатации прибора, подключение проводится с помощью промежуточных запорных клапанов. Места стыков тщательно уплотняются сантехнической лентой или льном.
  • Если конструкцией предусмотрены элементы, работающие от электричества, необходимо подключить котел к электросети.
  • На следующем этапе подключаются элементы, обеспечивающую безопасную работу оборудования. В зависимости от модели котла, это могут быть воздушные клапаны, терморегуляторы, датчики тяги, манометры и прочее.
  • Присоединение дымовой трубы. Каждый элемент в местах соединения тщательно проклеивается герметиком, выдерживающим высокие температуры.

Финальный этап установки

После окончания работ необходимо убедиться, что все элементы присоединены и подключены правильно. Внимательно осмотрите систему, подтяните соединения. Настройте все системы автоматической безопасности. Если при осмотре проблем не обнаружено, можно запустить холодную воду. Если обнаружена протечка, ее необходимо устранить.

Первый запуск

Для запуска котельного оборудования внимательно изучите инструкцию, которая прилагается к нему. Ознакомьтесь с каждым органом управления. Система должна быть заполнена холодной водой и не иметь протечек. Осмотрите топочную. Вокруг котла не должно быть мусора, который остался после монтажных работ. Дверцы, предназначенные для очистки котла, должны быть закрыты.

Теперь можно проверить работу котла. Разожгите топливо, а через десять – пятнадцать минут закройте заслонку. Важно контролировать все ключевые параметры:

  • работа котла;
  • циркуляция воды;
  • работа предохранительных приспособлений;
  • равномерность прогрева.

Если на этапе первого запуска были выявлены неисправности, заниматься их устранением следует только после полного остывания оборудования. Если неполадок не выявлено, при достижении температуры в 80 – 85 градусов задайте нужную температуру с помощью терморегулятора. Теперь остается лишь время от времени добавлять топливо в котел.

Отметим, что это лишь базовые принципы монтажа котла. Чтобы установить котел правильно, лучше всего воспользоваться услугами специалистов. В этом случае Вы сможете быть уверены, что система работает правильно.

Разводка отопления

Простейшая и безотказная схема отопления для частного дома — однотрубная, с естественной циркуляцией. Так называемая гравитационная система отопления использует свойство жидкостей при нагреве увеличиваться в объеме.

Плотность при этом уменьшается, и теплоноситель вытесняется в верхнюю точку контура; остывая, он возвращается по опоясывающей дом трубе в котел.

Как выглядит более детальное описание схемы?

  • От теплообменника контур поднимается вертикально вверх, формируя так называемый разгонный коллектор. В его конечной точке монтируется открытый расширительный бачок отопления. Он служит для компенсации теплового расширения теплоносителя; туда же вытесняется воздух из системы отопления.
  • От расширительного бака основной контур возвращается к теплообменнику по периметру дома, попутно отдавая тепло радиаторам. Для естественного движения остывающей воды необходим постоянный уклон по всей длине розлива. Чем ниже конечная часть контура — тем быстрее циркуляция в нем.

Контур выполняется трубой диаметром не меньше 32 миллиметров: сопротивление движению воды растет при уменьшении внутреннего сечения трубы. Радиаторы врезаются параллельно ей и снабжаются дросселем на подающей нитке, отсекающем вентилем на обратной и воздушником в любой из верхних пробок. Подключение — нижнее или диагональное.