Как построить котел из кирпича

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.

Конструктивные особенности печи с контуром

Печка с отопительным контуром обеспечивает равномерный и быстрый нагрев помещения благодаря теплоносителю (вода или другая жидкость), который находится внутри системы. Тепловая энергия, выделяемая при топке, используется для обогрева помещения и нагрева воды в системе.

Отопительное оборудование такого типа оснащается металлическим нагревательным контуром. Он представляет собой резервуар со штуцерами и подведенными к ним трубами.

Современные печи с контуром для отопления выполняются из металла или огнеупорного кирпича, с различным размещением каменки, а также с водяной емкостью.

Конструктивно печной котел представлен двумя видами:

• Котел в дымоходе. Подобное устройство отличается высокими эксплуатационными характеристиками, продолжительным сроком службы и простотой использования. Единственный недостаток конструкции – невозможность обогреть большие помещения.
• Котел в топке. Он предназначается для обогрева больших площадей, отличается доступностью и долговечностью. К недостаткам можно отнести близкий контакт с открытым огнем, что приводит к сильному перегреву и разрушению металлических элементов конструкции. Кроме того, высокая температура отопительного контура приводит к быстрому образованию сажи и снижению КПД устройства.

Особенности конструкции самодельных ТТ котлов

По своей конструкции они могут быть в виде:

1. отдельных теплообменников, встроенных в другие отопительные устройства;
2. стационарных устройств с корпусом из кирпичной кладки;
3. металлических устройств различной конструкции.

Встроенный в печь теплообменник

1. Отдельный теплообменник можно вмонтировать в уже имеющуюся или строящуюся печь (камин) внутри топочной камеры либо в дымоходном канале.

Такое устройство годится для небольших систем с несколькими радиаторами отопления, когда основное отопительное оборудование не может обогреть изолированные от него помещения.

2. Кирпичный стационарный котел по конструкции и применяемой технологии представляют собой обогревательную печь со встроенным в топочную камеру теплообменником (змеевиком).

3. Передвижной металлический котел строится из листовой стали и труб различного диаметра / толщины с помощью газо- или электросварки.

Основные элементы котла

Основными элементами любого самодельного котла на твердом топливе являются:

• теплообменник (ТО) для нагрева теплонесущей жидкости (он подключается к трубопроводам системы отопления);
• топочная камера с зольником, где происходит сжигание твердого топлива;
• внешний корпус, конструктивно объединяющий в себе все элементы устройства.

Внешний корпус

Может быть выполнен из кирпича (для стационарных устройств) или сварен из стальных листов.

В кирпичном котле его корпус из кирпича одновременно выполняет функцию топочной камерой.

При использовании для топки твердого топлива с высокой температурой сгорания (уголь, кокс и пр.) внутреннюю поверхность топочной камеры желательно обкладывать специальными тугоплавкими материалами, например, шамотным кирпичом.

Топочная камера

Сваривается из толстых пластин жаропрочной стали или выкладывается из огнеупорного шамотного кирпича. На дне камеры с зольником устанавливается чугунная колосниковая решетка для доступа воздуха и удаления золы.

Теплообменник (ТО)

Трубчатый коллектор

По материалу изготовления может быть из чугуна или стали.

По сравнению со стальными изделиями чугунные ТО отличаются большой теплоемкостью, антикоррозийной устойчивостью и долговечностью в использовании. Но они не устойчивы к резкому перепаду температур, более дорогостоящи и сложнее в производстве.

По своей конструкции ТО могут быть в виде:

• трубчатых коллекторов или змеевиков различной формы из стальных труб, которые вставляются внутрь топочной камеры или в дымоходный канал на выходе из топки;
• накопительных емкостей (баков), расположенных над топочной камерой котла;
• водяной рубашки между стенками топочной камеры и наружным корпусом котла.

Теплообменник можно полностью сделать своими руками, подобрать из подручных деталей или приобрести готовый в магазине.

Наглядным примером является использование в качестве ТО старого чугунного радиатора, который размещается на выходе из топочной камеры в дымоходном канале и подключается к трубопроводам системы отопления.

Самодельные ТО

Их обычно делают в виде коллекторов из отрезков стальных труб при помощи сварки. Или в виде змеевиков, согнутых из цельной стальной трубы при помощи трубогибного приспособления.

Пример самодельного теплообменника, сваренного из отрезков стальных труб различного сечения:

Пример ТО, выполненного из цельной стальной трубы при помощи трубогиба: Диаметр труб зависит от необходимой мощности котла и вида системы отопления, к которому он подключается. Для систем с естественным (конвекционным) способом циркуляции теплонесущей жидкости диаметр ТО должен быть не менее 32 мм.

Какое сырье и оборудование необходимо для изготовления топливных брикетов своими руками как для домашней котельной, так и на продажу.Классификация двухконтурных твердотопливных котлов длительного горения, особенности конструкции, принцип работы https://teplius.ru/kotly/tverdotoplivnye/opisanie-vybor/dvuhkonturnye.html

Разновидности теплообменников для печи

При создании автономной системы отопления используется два типа теплообменников: плоские и трубчатые.

Теплообменник плоского типа

Печные котлы с теплообменником плоской конфигурации – практичный вариант для загородных домов, частных дач и бань. Их легко изготавливать, устанавливать и обслуживать.

Такие устройства монтируются вертикально и горизонтально, имеют высокий коэффициент полезного действия. Плоская конструкция котла отличается большим объемом камеры, что обеспечивает быстрый нагрев воды, необходимой для отопления и проведения водных процедур.

Существенным недостатком оборудования является снижение тепловой отдачи от стеновых конструкций печи. Теплообменник представлен в П-образной форме, монтируется по всему периметру топки. Это приводит к снижению температуры нагрева внешних стен печи и увеличению времени на обогрев помещения. Это проблематично только в тех случаях, когда отопительная печь установлена внутри жилых помещений, где процесс топки осуществляется постоянно.

Увеличить скорость нагрева плоского котла можно несколькими способами: удлинить каменку и расположить ее над топкой или использовать дымоход из металла, предварительно увеличив его длину.

Теплообменник трубчатого типа

Трубчатый котел в печку отличается типом и размерами конструкции, способом монтажа. При необходимости ремонта или замены теплообменник можно легко демонтировать из печи.

Чтобы изготовить трубчатый регистр для печи из кирпича, используются бесшовные водяные трубы, поэтому он считается самым надежным, безопасным и долговечным.

При выборе или изготовлении теплообменника нужно помнить, что его конструкция и габариты должны полностью соответствовать форме топки, что позволит нагревать максимальное количество воды. Качественно выполненный регистр обеспечивает большую площадь теплового обмена.

Кладка дымохода

Принципиальной разницы между кладкой массива печи и дымоходов нет. Она ведется на глинопесчаном растворе с использованием тех же инструментов – печного молотка-кирочки, кельмы и строительного отвеса. Однако такие элементы, как распушка и выдра выкладываются с использованием большого количества частей кирпича размером в 1/8, 1/4, 1/2 и 3/4 от целого.

Чтобы избежать колки и тески, которые сопровождаются облаками кирпичной пыли и редко когда дают желаемый результат, стоит использовать «болгарку» с алмазным кругом для керамики. Это гарантирует точность работы, избавляет от утомительного труда и массы бесполезного кирпичного боя.

Раствор

Для кладки до уровня кровли используется смесь песка и глины, поскольку она имеет сходный с кирпичом коэффициент линейного расширения, что является определенной гарантией от появления трещин.

Чистая глина, используемая в качестве связующего, может быть как жирной, так и тощей. В некоторых местах попадаются месторождения, где пропорциональное отношение количества глины к песку оптимальное от природы: один к трем или четырем.

При увеличении объемной части глины раствор после высыхания трескается, а при уменьшении – крошится. Для определения оптимальности соотношения объемных частей надо готовый раствор размять в пальцах. Он не должен быть ни ощутимо скользким, ни шершавым, как наждачная бумага.

Выкопанная глина замачивается в железной емкости на 3–4 дня. В итоге должна получиться однородная глиняная пульпа без камней, по консистенции схожая с жидкой сметаной.

Песок, взятый в пойме ручьев и рек, очень мелкий, пылевидный. Для кладки он не подходит. Лучше использовать тот, что состоит из зерен по 0,8–1 мм. На ощупь он грубый.

Глина и песок смешиваются объемными частями в соотношении один к трем или четырем. Вода добавляется постепенно, малыми порциями. Готовый раствор должен оставлять на кельме следы (но не липнуть к ней) и не стекать с неё.

Чтобы избежать ошибок в пропорциях, лучше купить готовую сухую глинопесчаную кладочную смесь. Обратите внимание, что имеющая маркировку «огнеупорная» для кладки непригодна.

Кирпич

Используется полнотелый обожженный кирпич красного цвета.

Его грани должны быть ровными, без трещин, а звук, издаваемый при легком ударе по нему печным молотком, – звонким.

Стандартный размер, используемый для кладки, – длина 250, ширина 125 и высота 75 мм.

Кладка внутреннего дымохода

Его начинают сразу после того, как установлена заслонка и завершена перекрыша печи. Приемы кладки те же – нанесение слоя раствора, укладка кирпича, его «утрясание» рукой и легкое постукивание кирочкой. Вертикальность и горизонтальность проверяют после укладки каждого ряда. Заканчивают его за четыре высоты кирпича до потолочного перекрытия.

Как выбрать расширительный бачок для системы отопления закрытого типа? Хотите узнать как быстро и недорого сделать надежный дымоотвод из асбеста? Читайте здесь.

Узнайте как сделать септик из бетонных колец своими руками из этой статьи:

https://klimatlab.com/kanalizaciya/septiki/iz-betonnyx-kolec-svoimi-rukami-sxema.html

Кладка распушки

Расширение толщины стенок дымохода выполняется для соблюдения требования нахождения сгораемых конструкций на расстоянии 250 мм «от дыма». Обычная толщина стенок дымохода 125 мм. Для её увеличения вдвое требуется сложить четыре ряда, каждый из которых сдвигается наружу на 1/8 ширины кирпича относительно нижнего – как раз та величина, которая позволяет кирпичу лежать не перекидываясь. Принцип кладки для всех трех типоразмеров один и тот же:

1. Внутренняя поверхность (к дыму) первого ряда выкладывается частями в 1/8. Промежутки между внешними кирпичами заполняются частями в 1/4.
2. Во втором ряду части увеличиваются, соответственно, до 1/4 и 1/2.
3. На третьем ряду используются 1/2 и 3/4 части.
4. Внешний пояс четвертого ряда распушки выкладывается целыми кирпичами.

Дойдя до потолка, ее кладут, соблюдая перевязку швов, еще на два или три ряда выше. Между потолочным перекрытием и нею оставляют зазор в 2–3 см, чтобы исключить давление конструкции на кладку. Он закрывается минераловатными плитами. Кладка до кровли проводится обычным порядком – с перевязкой вертикальных швов и контролем вертикальности.

Кладка выдры

Ее начинают после того, как край кирпича дымохода поднялся над кровлей. Она ведется снаружи, с соблюдением всех мер безопасности при работе на высоте. Можно использовать цементный раствор. Начинают ее с того края, который ниже по скату. Отступ от дыма на каждом ряду равен 1/8 ширины кирпича. Всего в выдре должно быть шесть рядов. После нее кладут шейку – обычное продолжение дымохода. Щели между кровлей и дымоходом закрывают «воротником» из листовой кровельной стали.

Кладка оголовка

Это дефлектор дымохода, исключающий забивание дыма в трубу при воздушных завихрениях.

Его выкладывают за два ряда, сдвигая первый от дыма на 1/8 кирпича, а второй – на 1/2.

За его выступы можно зацепить кляммеры металлического колпака, предотвращающего попадание осадков в трубу.

Основные эксплуатационные характеристики печей

Обустроенная печь с котлом водяного отопления своими руками предназначена для выполнения двух важных функций: обогрева помещений и нагрева воды. К тому же она может быть оборудована варочной поверхностью и духовкой, что позволит использовать ее для приготовления еды.

Отопительное оборудование обладает рядом преимуществ:

• Традиционная печь за 1 час работы выделяет до 7 тысяч Ккал тепловой энергии, которой достаточно для обогрева дачного домика. Котел отопления имеет более высокий КПД, что позволяет обогреть большой жилой дом и баню. При этом низкий расход топлива приводит к существенной экономии.
• Комбинированная система отопления, состоящая из печи и котла, обеспечивает максимальную производительность при минимальных расходах.
• Основным топливом является древесный уголь, дрова или пеллеты. Подобные материалы доступны в цене, удобны в транспортировке и хранении.
• Печи, оснащенные водяным контуром, не требуют беспрерывной топки. Достаточно одной закладки топливного материала в сутки, чтобы обеспечить быстрый прогрев помещений и горячее водоснабжение.
• КПД комбинированных устройств по сравнению с традиционными печами достигает 85 %.
• Организовать автономную систему отопления, комбинированную, с водяным контуром, под силу любому домовладельцу, подготовив необходимые инструменты и материалы.

Процесс изготовления твердотопливного котла из кирпича своими руками

Какие необходимы материалы и инструменты для строительства?

Чтобы соорудить твердотопливный котел своими руками, нужно обладать малейшими знаниями в сварочных работах, навыками каменщика и уметь пользоваться газовым резаком. Желательно разбираться в разметке и раскройке рабочего материала, а также иметь представление о работе с электроинструментами. С таким багажом знаний удастся быстро соорудить качественный твердотопливный котел за минимальную цену. Для этого потребуются следующие материалы:

• глина, кирпич;
• колосниковая решетка;
• трубы;
• гравий;
• вода;
• листовой металл;
• дверцы;
• водный насос и устройство для нагрева воды.

Необходимо подготовить и такие инструменты:

• сварочный аппарат;
• болгарка;
• газовый резак;
• маркер, который хорошо виден на металле;
• лопатка для шпаклевки;
• уровень;
• плоскогубцы;
• рулетка;
• электродрель.

Чтобы обезопасить себя, важно подготовить средства индивидуальной персональной защиты (очки и маска) и только после этого приступать к изготовлению кирпичного котла.

Этапы работы

Популярностью пользуются вертикальные твердотопливные отопительные приборы, сконструировать которые можно самостоятельно следующим образом:

1. Подготовить теплообменник и снять с него размеры для изготовления топочной камеры.
2. Соорудить фундамент из кирпичной кладки или бутового камня.
3. Проложить основу котла гидроизолированной рубероидной прокладкой.
4. Низ камеры и поддувало с дверцей выложить печным кирпичом и разделить их между собой решеткой из чугуна.
5. Установить ТО и выложить из кирпича стенки, оставив зазор в 1,5—2 см.
6. Впереди крепится дверца, закрывающая уложенное топливо, а сзади оставляется отверстие для дымохода.
7. Сверху камерных стенок прокладывается чугунная варочная плита либо толстый металлический лист, обложенный слоем из кирпича, если не планируется использовать котел для приготовления пищи.
8. Канал для выхода дыма располагают сбоку или сверху топочной камеры, сделав его из металлической трубы или стройматериала.
9. Когда кладка хорошо просохнет, патрубки теплообменника крепят к трубопроводу, используя соединительные муфты или приваривая сваркой.
10. В завершение производят пробную топку и проверяют работу отопительного устройства.

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.