Рубашка для печи своими руками

Добавил пользователь Cypher
Обновлено: 18.09.2024

Одним из самых важных аспектов жизнеобеспечения города является его отопительная система. В частных секторах ее формирование производится при помощи печной конструкции. Один из наиболее актуальных вариантов – буржуйка с водным контуром, работающая посредствам радиаторных батарей, что является достаточным для обогрева всего дома в целом. Дороговизна такого рода отопительных конструкций зачастую сподвигает на самостоятельное изготовление водяного отопительного прибора.

Основные преимущества буржуйки с котлом водяного отопления

Устройство печи с полостью для подогрева теплоносителя позволяет длительное время удерживать стабильно высокий температурный показатель. Достигаются такие параметры за счет горячих испарений, всесторонне омывающих емкость. Кроме этого, такая модель буржуйки обладает следующими характеристиками:

Высокая производительность и низкая себестоимость, в сравнении с другими видами печей, позволяет буржуйке с водяной рубашкой занимать первое место в рейтинге популярности.

[Фото 1 Буржуйка с водяной рубашкой может быть создана из материалов, не представляющих материальной ценности.]

Розжиг печного устройства производится любым твердым горючим материалом: углем, дровами, опилками и т.д.

Буржуйка с водяным контуром не потребляет электричества. Принцип ее работы основан на системе естественной циркуляции.

Буржуйка с водной рубашкой: принцип самостоятельного создания конструкции

Монтаж такого рода отопительной конструкции может быть основан как на создании полного печного комплекса с нуля, так и на встраивании в буржуйку водяного котла. Весь процесс создания делится на два основных этапа.

Создание буржуйки

Первоначально необходимо составить схему-чертеж, с указанием всех размеров деталей и подготовить необходимые инструментыдля выполнения работ по металлу (сварка, болгарка, плоскогубцы) и материалы.

[Фото 2 При составлении чертежа печного устройства с водяным контуром также необходимо учитывать и толщину составных элементов.]

После раскройки металла производятся следующие действия:

Под прямым углом привариваются основные элементы: дно и стенки. За исключением передней.

Важно знать! Низ отопительной конструкции рекомендуется устанавливать на расстоянии не менее 30 см от уровня пола. Установленные металлические ножки помогут снизить сильное температурное воздействие на покрытие пола.

Печное пространство подлежит зонированию, а именно, между топкой и поддувалом приваривается колосниковая решетка или лист металла, в котором высверливаются люфты для удаления пепла.

[Фото 3 Проем для поддувала должен быть меньше на 3 см, нежели размер камеры.]

Спереди на стенке необходимо проделать проем для монтирования дверок. Теперь переднюю часть можно приваривать к остальным элементам.
По бокам добавляют навесные петли, после чего, дверцы можно устанавливать, согласно схеме месторасположения.

[Фото 4 На дверцах рекомендуется установить засовы.]

Вверху печной конструкции необходимо приварить дымоотводную трубу. После окончания работ все швы зачищаются и проходят проверку на наличие дефектов. Следующий этап – монтаж водяной рубашки.

Монтаж водяной рубашки в печное устройство

В качестве основы подобного рода отопительной конструкции служит теплообменник, для создания которого понадобиться один из таких материалов: листы стали или цилиндрические стальные трубы. Кроме этого, для процесса создания буржуйки с водяной рубашкой необходимо подготовить:

готовый массив будущей буржуйки;

Процесс монтажа проходит следующим образом:

Вверху печной конструкции необходимо проделать два люфта, требующиеся для подачи и обратного возврата воды.

[Фото 5 Для изготовления правильной конструкции необходимо составить схему сборки и подключения печки буржуйки с водяной рубашкой.]

Для создания водяного бака подойдут любые металлические конструкции. Бак должен занимать наибольшую площадь в сравнении с зольником и топкой. В баке вырезаются горловины для патрубков, после чего его устанавливают за топкой. Участок делится листом металла.
После воспроизводится монтирование коллекторной,одно- или двухтрубной разводки.

Важно знать! Самый актуальный вариант – двухтрубная разводка. Такая модель является более эффективной за счет наличия регулировочных кранов и обеспечения равномерного прогревания печной конструкции. Для воспроизведения коллекторной разводки, которая является самой сложной, потребуются определенные знания и навыки.

Дальше следует этап последовательного соединения переходников для труб с радиаторами, расположенными в помещении.

[Фото 6 Место размещения радиаторов должно быть под окнами. Такой вариант значительно увеличит коэффициент теплопроводности печи. Также на количество теплоотдачи влияет наличие сквозняков в помещении.]

К линии подачи устанавливается расширительный бачок, исключающий проникновение охлажденной воды. Определить размер бачка поможет просчет общего объема воды, находящегося в отопительной системе плюс 20 %.

[Фото 7 Печь-буржуйка с расширительным бачком.]

При корректно выполненной работе работа системы отопления будет происходить следующим образом: нагретая в теплообменнике вода проходит через трубы в радиаторы, после охлаждения обратно циркулирует в теплообменник.

В дополнение к данному материалу рекомендуем ознакомиться на нашем сайте с статьей, описывающей виды теплообменников.

Получившееся печное устройство возможно облагородить с помощью окрашивания, кирпичной кладки или плиточки. Облицовочные материалы придадут эстетически привлекательный внешний вид печке.

За счет высокого КПД, самостоятельно сделанная буржуйка с водяной рубашкой помогает не только экономить на энергоносителях, но и служит идеальным дополнением интерьера в загородном доме.

Приветствую! Уже довольно давно, хотел поставить в гараже, нормальную печку. Покупать не хотел, цена вопроса не устраивала. Был интерес сделать самому.

Воздушные теплообменники сделаны из профильной трубы.

Сварочные работы: изготовление стенок печки.

Рубашка жидкостного теплообменника.

Также сделана дверца зольника.

Подведу итог, проделанной работы. Печкой очень доволен, получилась очень хорошей и эффективной. Одной топки хватает надолго. И греть начинает через 10 минут. Когда разгорается, дроссель и все дверцы закрываешь, получается печь долгого горения.
У меня гараж размером 11 х 4 х 2.5 мм, через полчаса, уже тепло, работать комфортно при температуре -15 на улице.
Водяной контур ещё не подключал, в перспективе в гараже будут установлены радиаторы отопления.
Автор самоделки: Айрат.

Несмотря на широкое распространение современных отопительных котлов, традиционные печки не теряют актуальности. Однако их эффективность иногда оставляет желать лучшего. Установка теплообменника для печи сделает ее по-настоящему универсальной. Будет прогреваться не только окружающий воздух, но и теплоноситель, циркулирующий по системе. Покупка нового полноценного котла целесообразна не всегда. Особенно если у рачительного хозяина имеется желание, возможность и руководство к действию.

Принцип работы и функции теплообменника

Жидкостное теплообменное устройство — это емкость, часть печной конструкции, оборудованная для подключения к трубопроводу. Бак нагревается, контактируя с продуктами сгорания топлива, и передает эту энергию воде. Вода, перемещаясь по системе, отдает тепло приборам отопления – радиаторам, от которых конвекционно прогревается воздух. Нагрев емкости может быть прямым или косвенным, а циркуляция теплоносителя – естественной либо принудительной.

Теплоноситель

Вместо воды часто применяют антифризы на основе этиленгликоля, пропиленгликоля, спирта или масла. Их основное достоинство — низкая температура замерзания, находящаяся в пределах от -30 до -70°C. Точные цифры зависят от химического состава и концентрации жидкости. Применение такой химии дает ряд преимуществ:

защита элементов системы от повреждений вследствие разморозки;
антикоррозийная защита, обусловленная соответствующими присадками;
отсутствие абразивов, солей и прочих примесей, разрушающих (засоряющих) трубопровод или арматуру.

Некоторые теплообменники, например — для бани, обслуживают не только приборы отопления, но и душ или отдельный резервуар. Поэтому здесь используют воду. Во избежание разморозки устройство проектируют так, чтобы заливка воды не занимала много времени. Если же баню или сауну топят часто, а ограждающие конструкции утеплены качественно, проблема снимается.

Пропиленгликоль дорогой, спирт и масло – пожароопасные, а этиленгликоль – высокотоксичный теплоноситель.

Функции теплообменника

Функция теплообменного бака, как части печной конструкции – прием и передача тепла теплоносителю от продуктов горения. Но как элемент более широкой системы (отопления, водоснабжения) он решает несколько задач.

Равномерно и экономично распределять тепло по обогреваемым помещениям.
Обеспечить дом (дачу, коттедж, баню, квартиру и пр.) горячей водой.
Аккумулировать тепловую энергию для использования при неработающей печке.

Тепловой аккумулятор, подключенный к теплообменнику для дровяной печи, накапливает энергию благодаря теплоемкости аккумулирующего агента. Поэтому изготовить его можно, изолировав любую емкость. Бочка, облитая монтажной пеной и частично заполненная щебнем или песком — это уже теплоаккумулятор. Если снабдить его четырьмя патрубками и правильно подключить, агрегат станет функциональным элементом системы.

Остывая на 1°C, вода нагревает 1 м3 неподвижного окружающего воздуха на 4°C. С этим связано успешное применение водяных теплоаккумуляторов.

Виды теплообменников

Простое устройство может быть эффективным по-разному – в зависимости от вида. Классификацию проводят по нескольким критериям. Различные модели заводских или кустарных теплообменников, например, в баню, отличаются:

конструкцией,
местом установки,
материалом.

Эти факторы влияют друг на друга и на особенности теплообменного агрегата в целом: его стоимость, КПД, производительность, объем системы, сложность установки и пр.

Конструкция

Конструктивные отличия во многом зависят от назначения изделия. Например, нагрев воды для мытья предполагает существенный объем и интенсивную теплопередачу. А использование только для отопления требует постепенной передачи тепла теплоносителю.

Змеевик – гнутая под разными углами труба. Быстро прогревается, но часто не обладает достаточным объемом. Подходит для монтажа в дровяную топку, за топку, в каменку, на дымоход (если змеевик — спиралевидный).
Регистр – аналог трубного радиатора, пожалуй, самый популярный, универсальный, энергоэффективный. Как правило, это несколько труб большого диаметра, соединенных тонкими трубками. Выбор конкретной формы и места установки ограничен фантазией автора, а также общей схемой.
Дипломат – одна или несколько соединенных между собой емкостей с патрубками. Это распространенная модель, простая в сборке и монтаже. Печь для бани с теплообменником такого типа обеспечит тепло, жар, горячую воду. Недостатки – существенный объем снижает скорость прогрева, ограничивает выбор места для монтажа. Примитивная форма не способствует полноценной теплопередаче, мешая прогреву частей самой печки. Поэтому хорошо подходит только для монтажа внутрь каменки (если речь о бане), за нее или за топку.
Водяная рубашка – кожух, устанавливаемый на прогреваемые изнутри части теплогенератора. Зачастую это цилиндр с патрубками, надетый на дымоход. Сложен для кустарной сборки, подвержен протечкам, зато не требует разборки печки для монтажа и достаточно эффективен.

Теплообменные регистры, как правило, предпочтительнее других устройств. Однако устанавливаются они только при строительстве новой печки или серьезной переделке старой.

Материал

Проектируя печь либо камин с каким-либо теплообменником, инженер (или печник) учитывает параметры материалов. Необходимые свойства – огнеупорность, эластичность, стойкость к коррозии, теплоемкость, теплопроводность. Обладают этими характеристиками только металлы.

Выбор, как правило, связан с наличием или доступностью материала. Нередко встречаются банные печи с чугунным теплообменником, представляющим собой доработанную батарею. Доработка заключается в проварке стыков секций и заглушек в лишних отверстиях. Тем самым получают теплообменный регистр, обладающий всеми нужными свойствами. Его недостаток – громоздкость, ограничивающая выбор места.

Изготовление своими руками

Принятие решения о самостоятельном изготовлении, как правило, говорит о наличии кое-какого инструмента и навыков работы с ним. В идеале необходима полноценная мастерская с тисками, сваркой (двух видов), верстаком, наковальней и т. д. Если оснащение оставляет желать лучшего, возможен вариант сборки простейшей модификации – медного спиралевидного змеевика.

Плюсы этого варианта:

Медь относительно легко гнется, паяется.
Змеевик не содержит соединений, подвергающихся сильному нагреву.
Спиральная форма проста, универсальна, а для ее придания не нужно сложное оборудование.
Установка такого теплообменного устройства не потребует серьезной модернизации печной конструкции.

Банная печь с таким теплообменником справится со всем, чего от нее можно ожидать: обеспечит работу 2 – 3 радиаторов отопления, нагреет воду в небольшом баке. За микроклимат в парилке, все же, отвечает каменка.

Расходные материалы

Из специальных инструментов для работы с медью необходима только газовая горелка. Профессионалу потребуется труборез, фаскосниматель, металлический ершик нужного размера. Однако все это заменяется болгаркой, напильником (рашпилем), мягкой абразивной губкой. Расходных материалов также понадобится минимум:

Бревно следует жестко закрепить, зафиксировав его мощными саморезами/дюбелями между двумя деревьями или стенами.

Алгоритм сборки

Теперь можно установить и подключить остальные элементы отопительной системы, в том числе открытый расширительный бак самоварного типа, трубопровод, краны, радиаторы, воздушные клапаны. Для улучшения естественной циркуляции диаметр трубопровода не должен быть намного меньше размеров змеевика. В идеале – он также будет медным, того же диаметра.

Вероятная трудность – снижение тяги из-за непредусмотренного теплосъема с дымохода. Решение – увеличение длины дымовой трубы.

Варианты установки теплообменной конструкции

Установка теплообменного устройства любого вида предполагает проведение немалого объема работ, особенно если его эффективность имеет серьезное значение. Например, простейшая спираль на дымоходе может слабо прогреваться, а циркуляции без насоса не быть совсем. Тогда приходится принимать меры, вплоть до отказа от такой конструкции. На практике один теплообменник для печи, установленный в разных местах, выдает разный КПД. Условно можно составить такой ТОП, начиная с самой эффективной разновидности:

чугунный или стальной П-образный регистр в топке;
водяная рубашка вокруг топки или у какой-либо из ее поверхностей;
П-образный дипломат в топке;
дипломат непосредственно над топкой или за ней, с максимальным контактом;
водяная рубашка вокруг каменки;
регистр, дипломат или змеевик в каменке;
дипломат или змеевик за каменкой;
водяная рубашка на дымоходе.

Змеевик на дымоходе условно является наименее эффективным вариантом. Однако простота устройства нередко нивелирует недостатки. К тому же, КПД повышается различными способами. Среди них – обкладка змеевика термоизолированным кожухом с заполнением пустот песком либо установка конструкции прямо в каменку.

Все названия условны. Например, нередка такая заводская конструкция, когда емкость кубической формы встроена над каменкой. Ее можно считать рубашкой или дипломатом.

Правильное подключение

Дровяная печь или камин с любым теплообменником – это лишь часть системы. Для ее энергоэффективной работы ключевым фактором остается циркуляция теплоносителя. Даже когда применение насоса явно необходимо (например, в большом двух- или трехэтажном доме), естественная циркуляция – важная вещь. Благодаря ей трубы не полопаются из-за разморозки слишком быстро, и вода так просто не закипит, если отключится электричество. Для улучшения циркуляции желательно придерживаться следующих правил:

чем выше разбег патрубков теплообменного устройства по высоте, тем лучше;
расширительный бак ставят как можно выше, рядом с печкой;
к баку идет труба с верхнего патрубка;
труба от расширительной емкости идет к нижнему входу радиатору;
все горизонтальные участки делают под наклоном (не меньше 3 мм на 1 м);
выход с радиатора только с противоположной стороны или по диагонали.

Еще один важный момент – проходимость трубопровода. Чем она выше, тем лучше. Поэтому не стоит сужать диаметр, встраивать лишние колена, арматуру, а также применять ржавые изнутри или пластиковые трубы.

Установку теплообменника производят на стадии сборки печи. Если речь идет о старой конструкции, не нужно лениться разобрать ее. В этом случае получится установить максимально эффективное устройство туда, куда требуется. Попутно будет проведен подробный осмотр кладки, а также других деталей. Дефекты и изъяны устранятся.

Теплообменники – устройства, в которых тепло передается от одного вещества другому. В банных печах энергия горячего воздуха передается воде, которая находится внутри. Второе название таких устройств – водяной контур. Сами эти устройства могут быть разных форм и типов. Использоваться могут как для организации водяного отопления, так и для получения горячей воды.

Для нагрева воды в банных печах чаще встречается небольшой бак или металлическая изогнутая труба (змеевик), расположенные внутри топки, но не имеющие непосредственного контакта с огнем. Есть еще один вид – водяные рубашки.

Печи для бани с теплообменником могут не только греть воды для душа, но и для водяного отопления

Принцип работы водяного теплообменника строится на том факте, что вещество (в данном случае вода) более высокой температуры поднимается вверх. Так как система представляет собой замкнутый контур, то происходит постоянный круговорот воды: горячая поднимается вверх по одной трубе, на ее место приходит холодная по другой. Таким образом, постепенно происходит повышение температуры во всей системе. Время нагрева при этом зависит от многих факторов:

Змеевик для печей

Один из самых простых в изготовлении теплообменников – змеевик. Все что нужно – найти трубу из достаточно пластичного металла. Чаще всего используется медь или алюминий, так как оба металла стойки к коррозии и легко гнутся. Затем труба изгибается, причем форма в принципе может быть любая.

Змеевик может располагаться не только внутри топки, но и снаружи. Обматывать печку вряд ли стоит, а вот металлический дымоход греть воду будет достаточно эффективно. Ведь если печь без камеры дожига, то температура на выходе топки может быть до 500 о С. Пример такого теплообменника на трубе смотрите на фото.

Простейший вид теплообменника для банной сети — изогнутая трубка с резьбой на концах

Один из видов змеевика – регистр. Это, как правило, сварная конструкция из труб, которая часто чем-то напоминает отопительные. Регистр для банной печи чаще всего варят из нержавейки, так как только она может длительное время переносить жесткие условия эксплуатации. Сварные конструкции имеют большой размер и вес, и потому их чаще устанавливают кирпичных печах. В железной печи не всегда можно найти место для размещения небольшой трубки-теплообменника, не то что громоздкой сварной конструкции. А при проектировании кирпичных банных печей можно выделить место и под регистр.

Теплообменник-регистр. Такой в готовую металлическую печь не поставишь. Это вариант или для самодельной железной печи или для кирпичное (скорее так судя по размерам)

Иногда теплообменник выполнен в виде небольшой емкости с водой (объем до 3-х литров), который также располагается внутри топки без непосредственного контакта с огнем. Принцип его работы ничем не отличается от других. Чтобы служил такой бачок-теплообменник дольше, при изготовлении своими руками, постарайтесь сделать конструкцию так, чтобы было как можно меньше сварных швов. Например, возьмите лист нержавейки (толщины 1-2 мм достаточно) и на листогибе придайте требуемую геометрию. На корпусе шов будет всего один, плюс приварены будут боковые панели и входные патрубки.

Изготавливая любой из теплообменников, расположенных внутри топки, нужно помнить, что отбирать без ущерба для обогрева помещения они могут не более 10% мощности печи. Так что чересчур большие регистры делать нерационально. Их и разместить сложно и они отрицательно скажутся на температуре воздуха в парной. Лучше рассчитать систему так, чтобы можно было за все время посещения бани подогреть воду несколько раз: вам ведь не нужны сразу 150 литров кипятка? Сначала надо немного горячей воды чтобы запарить веники, потом чуть больше, чтобы помыться перед парилкой, и затем еще некоторое количество, чтобы ополоснуться. В результате, нужны, может и 150 литров горячей воды, но порциями. Так зачем делать систему на 150 литров и ждать несколько часов, пока она будет приемлемой температуры, если можно сделать бак на 50-70 литров и несколько раз нагреть в нем воду, которая будет расходоваться по мере необходимости…

Водяная рубашка

Просто реализуется еще один теплообменник – водяная рубашка (водяной контур) на трубу. На участок дымохода наваривается труба большего диаметра с двумя патрубками для подачи/отведения воды. Принцип работы все тот же: горячая вода подымается вверх, вниз поступает из выносного бака более холодная вода.

Принцип организации водяной рубашки на трубу и ее подключение к выносному баку

Этот способ более привлекателен по нескольким причинам:

нагрев происходит за счет тепла, которое раньше просто улетало;
сделать такой теплообменник своими руками несложно, хотя есть и фабричные варианты;
установить можно на любой металлический дымоход и для этого не нужно разбирать печь и делать в ней отверстия;
теплообменник на трубе предупреждает проникновение газов из дымохода в помещение.

Все эти плюсы делают такое устройство достаточно привлекательным. Но есть у такого решения и минусы:

требуется полная герметичность швов;
при добавлении холодной воды может образовываться конденсат;
заливать воду в разогретую систему нельзя – может из-за разницы температур порвать стенки дымохода.

Водяной контур на печь делается аналогично, но в этом случае в емкость с водой строится вокруг корпуса. Практически всегда такой теплообменник делают на круглые печи. Во-первых, можно подобрать трубу большего размера и приварить дно и верх, что вряд ли удастся с прямоугольными печами, и во-вторых, по кругу вода движется легко и система эффективна, чего тяжело добиться при квадратном кожухе.

Теплообменник открытого сифонного типа

Очень интересный и эффективный вариант нагревать воду на печи, но, к сожалению, не очень распространенный. В печь вваривается наклонная труба, запаянная на конце. Ее второй конец — открытый срез — приварен в нижней части бака с водой. Когда вода налита в бак, часть ее попадает в трубу, расположенную в печи, где она нагревается вплоть до кипения. Выделяющийся при кипении пар пузырьками поднимается вверх. Попав в холодную среду пузырек лопается, передавая значительную часть тепла окружающей воде. Кроме того перенос тепла происходит за счет все той же конвекции (движения горячей воды вверх, а холодной вниз).

Сифонный теплообменник. Эффективный вариант, но редко используется

Одно из практических воплощений такого теплообменника представлены на фото. Конструкция несколько изменена, но принцип остался тот же.

Как соединить теплообменник с баком для воды

Владелец такого водяного теплообменника сифонного типа уже более 6 лет использует данный агрегат. Говорит, что дым не попадает в помещение. Иногда, если в парилку чересчур резко закрыть дверь, может небольшая порция дыма вырваться, но это случается очень редко и не приносит каких-либо неприятностей. Бак не рекомендует делать большим – удобнее несколько раз заливать воду, чем ждать, пока нагреется большой ее объем. Бак на фото имеет объем порядка 50 литров.

Чем и как соединять выносной бак и теплообменник

Хотя температура воды в теплообменнике при любой его конструкции не поднимается выше 100 o C, патрубки могут нагреваться до более значительных температур – они контактируют со стенкой печи. Потому желательно примерно 40-50 см от них устанавливать металлические трубы. Наверное, все та же нержавейка будет предпочтительнее: черный металл будет ржаветь, медь и алюминий – возможно, но достаточно проблематично. Далее можно использовать металлопластиковые трубы для горячей воды, возможно использование гофрированных или гибких шлангов в обмотке (которыми подключают бойлеры). Диаметр — дюймовые или ¾ дюйма. Меньший нежелательно – вода будет плохо циркулировать: в теплообменнике будет кипеть, а в баке останется холодной.

Для уплотнения резьбовых соединений применяйте специальные средства, которые выдерживают высокие температуры (например, тангит). При использовании фитингов стандартные прокладки заменяйте самодельными из паронита.

Подсоединяя теплообменник на трубе или в печи с выносным баком, обязательно сделайте в самой нижней точке системы кран для слива. Он пригодится, когда будете консервировать систему на зиму: чтобы все не разорвало от замерзшей воды, ее (воды) не должно остаться ни капли. Если же баня у вас отапливаемая, кран все равно нужен — если вода застаивается, она приобретает неприятный запах.

Еще один нюанс: трубы на горизонтальных участках должны иметь небольшой уклон в сторону печи. Нюанс небольшой, но на работоспособности системы сказывается очень сильно. Потому обеспечьте небольшой наклон (1-5 градусов).

Читайте также: