Устройство кирпичной печи с водяным отоплением для дома

Кирпичные печи с водяным отоплением для дома являются основным источником тепла и могут быть использованы при отсутствии газоснабжения в районах застройки. С давних времен печь считалась безальтернативным вариантом обогрева жилища. Но с годами размеры строящихся домов увеличивались и обогреть помещение при помощи таких источников тепла стало практически невозможно. Тогда и начали изготавливать кирпичные печи с водяным отоплением своими руками. В процессе развития этого направления в печном строительстве и накопления необходимого опыта на сегодняшний день имеются конструкции, способные отапливать дома большой площади с минимальным расходом топлива.

Устройство печей с водяным отоплением

Печь, как источник тепла, самостоятельно может обогреть помещение площадью не более 40-50 м², при этом температура в нем будет распределяться неравномерно. Наиболее высокой она будет непосредственно у печи. Некоторые углы помещения могут совсем не обогреваться, и стены в этих местах будут отсыревать. Если же изготовить печь с теплообменником и подключить его к системе водяного отопления, то распределение тепла будет более равномерным. Оптимизируя схемы разводки теплоносителя, можно обеспечить поддержание необходимой температуры в помещениях различного назначения. В результате этого расход топлива уменьшится на 20-30%.

Обычная кирпичная печь, в зависимости от используемого топлива, способна выделить в час 6000-6500 ккал тепловой энергии. В процессе остывания этот показатель падает, а значит, и температура в помещении тоже. Если же печь оборудовать котлом отопления, то количество выделяемого тепла увеличится в 2-2.5 раза и будет составлять 18-20 тыс. ккал/час. Такое существенное повышение отдаваемой энергии позволит обогреть дом площадью до 300 м².

Эффективность работы печи можно повысить изменением мощности горения и перераспределением путей движения газовых потоков. Именно эти принципы заложены в конструкции кирпичных печей с теплообменником, созданных Игорем Кузнецовым. Они нашли широкое применение не только у нас в стране, но и за рубежом. С их помощью обогреваются жилые дома, общественные и промышленные помещения. Такие устройства экономичны и при минимальном расходе топлива отдают максимальное количество энергии. Печи изготавливаются в 2 вариантах — периодического действия, для индивидуальных домов, и постоянного, для отопления общественных зданий (больниц, школ, и др.)

Теплообменники

Для нагрева теплоносителя применяются емкости, сделанные своими руками или промышленного изготовления. Самый простой теплообменник для кирпичной печи — это выполненный из листового металла короб с вваренными штуцерами, посредством которых его подключают к системе отопления. Сделать такой котел своими руками человеку, имеющему навыки сварочных работ, не представляет трудностей. Обычно располагают котел в топке. В этом случае нагрев воды происходит благодаря непосредственному контакту пламени и корпуса бака. Неконтролируемое горение и использование высококалорийного топлива приводит к быстрому прогоранию стенок котла.

Для исключения такой ситуации устройство выносят из зоны открытого горения и устанавливают в специальных нишах. В этом случае нагрев теплоносителя происходит за счет раскаленных продуктов горения. При таком расположении обогрев котла происходит более медленно, но снижается вероятность его прогорания.

В некоторых случаях в качестве теплообменника, в кирпичную печь устанавливают чугунную батарею отопления. Она может быть расположена непосредственно в топливнике, так как данный материал не повреждается при воздействии открытого огня. В связи с малым объемом котла и для повышения эффективности работы отопительной системы устанавливают электрический насос. За счет увеличения скорости движения теплоносителя уменьшается вероятность вскипания воды в котле и отопительные приборы нагреваются быстрее. Схема подключения насоса предполагает его установку на обратной линии движения среды. Это уменьшит нагрев деталей устройства и, соответственно, увеличит срок его службы.

Сделать теплообменник можно в виде арочного регистра с 2 сливными коллекторами и общим напорным. Изготавливают такой котел из толстостенных труб диаметром 50-80 мм и располагают в топке. Регистр не должен иметь жесткого крепления с телом печи, так как при нагреве конструкция может быть повреждена из-за различных величин линейного расширения материалов.

Водяной котел для кирпичной печи может иметь фигурную форму и состоять из нескольких отдельных секций, соединенных между собой. Чем больше теплоносителя находится внутри источника тепла, тем больше энергии аккумулируется в нем. При монтаже теплообменника между печной стеной и корпусом котла должен быть оставлен зазор 2-2.5 см, обеспечивающий циркуляцию газов и равномерного обогрева конструкции.

Характеристики печи Кузнецова

Принцип действия такой печи основан на свободном движении газов. В обычном канальном источнике тепла движение продуктов горения осуществляется созданием тяги за счет принудительной подачи воздуха в зону горения топлива. Это может быть как естественное поступление большого количества среды через поддувало, так и принудительный процесс. Печь Кузнецова с теплообменником (колпаковая) выполнена в виде 1- или 2-камерного устройства, в котором обеспечивается свободное движение газов за счет природных сил.

Назначение топливника сводится к максимальному изъятию энергии из топлива и передаче ее без потерь в конвекционную систему. Увеличить показатели горения можно за счет создания зоны повышенной температуры дожигания горючих газов. Это достигается благодаря свободному движению последних. Раскаленные продукты горения движутся вверх, где передают свою энергию конструкционным материалам. Остывшие газы опускаются и через специальные отверстия (сухой шов) удаляются из зоны горения, не снижая температуры в топливнике. В верхней его части установлен катализатор горения, представляющий собой решетку из шамотного кирпича. При нагреве он передает лучистую энергию газам и перемешивает продукты горения с воздухом перед попаданием в верхний колпак. При этом печка аккумулирует большое количество тепловой энергии.

Для повышения температуры в камере горения необходимо изъять холодное тело — теплообменник. Сделать это можно, переместив его в колпак. Дополнительно он будет регулировать расход энергии при длительном горении печи. Изменяя скорость движения теплоносителя в системе, можно добиться равновесного состояния выделяемой и поглощаемой тепловой энергии.

Если сделать подачу воздуха с подогревом, то это приведет к увеличению температуры горения благодаря высвободившемуся теплу, которое затрачивалось на подогрев среды. Регулировку подачи можно проводить за счет калибровочных отверстий на дверце поддувала. Максимальный КПД котла получают при полной мощности. Ее снижение ведет к уменьшению КПД печи, а значит и к уменьшению температуры теплоносителя. Изменением скорости движения воды можно добиться избытка тепловой энергии печи, без снижения КПД. Излишки энергии можно аккумулировать либо установив теплоаккумулятор, либо перенаправить движение газовых потоков.

Конечно, сделать такую печь самостоятельно сложно, но вполне возможно. Надо только четко выполнять рекомендации по изготовлению данной конструкции, и все получится.


Добавить комментарий

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.