Печь с воздушным контуром своими руками

Добавил пользователь Alex
Обновлено: 04.10.2024

Отопительные агрегаты могут длительно отапливать строение после одной закладки топлива. Четыре-пять килограмм дров не полыхают, а тлеют и выделяют газ, который дополнительно сгорает и дает тепло. Владельцы домов строят печь длительного горения своими руками, чертежи самой эффективной модели можно найти в интернете, заказать специалистам по монтажу нагревательного оборудования.

Описание и виды печей длительного горения

Агрегат удобно использовать, т. к. после загрузки можно долго не открывать топку. В процессе перегорания дров или угля выделяется горючий газ, который собирают в камере, где он догорает и выделяет энергию.

Используются такие устройства в частных домах, дачах, гаражах, предприятиях.

Классическая печь

Сложная конструкция предполагает наличие внутренней камеры сжигания угля. В ней обустроена камера, соединенная с колпаком для догорания выделяемых газов.

Топливо поджигают снизу, газы поступают в колпак и сгорают. Классика проявляется в проталкивании горючих газов через массу топлива в камеру, куда подается воздух. К таким видам относят печи: булерьян, печка Бутакова.

Шахтная печь

В агрегате область горения смещена к зоне колосников. Газы выходят сквозь соседнее отделение, где догорают и выделяют тепло. Лучшим материалом служит кирпич.

кокошник для погрузки шихты, вывода газов;
печная шахта;
горн;
фурма для подачи газов.

Оборудование имеет высокий коэффициент эффективности и большую производительность.

Подовая печь

В ней поджигают топливо сверху, огонь перемещается вниз. Воздух подают под сгоревший пласт по специальным каналам. Простая и эффективная конструкция разработана во множестве моделей, которые легко сделать собственноручно.

Газогенерирующие печи

Предусматривает медленное сгорание газов, отделяемых на основе пиролиза. Дровяное топливо перегорает под действием тепла и малого объема кислорода, при этом выходят горючие газы. В агрегате обязательно есть теплообменник. Подходят для отопления с подсоединением одного или двух контуров.

Особенности конструкции и принцип действия

Достоинства оборудования в высоком КПД, отсутствии сложной автоматики, энергетической независимости, безопасности по сравнению с котлами на газе, жидком топливе. Пиролизные агрегаты дают полезный показатель на уровне 90%. Печи длительного горения показывают результат 75 – 80% из-за взаимодействия корпуса с водяными трубами теплообменника.

Недостаток в большой стоимости готовых агрегатов.

В топку кладут древесное топливо, которое перегорает быстро. Период интенсивного горения (1 час) нужен для нагревания котла, дымохода. Затем печь до верха загружают топливом, плотно закрывают дверку, перекрывают задвижку шибера, чтобы минимизировать воздушную подачу и тягу. В этих условиях обеспечивается хорошее сгорание с выделением горючего газа.

Умная печка работает на каменном или буром угле, торфе, можно употреблять дрова различных пород и отходы при обработке древесины. Из опилок, стружек делают гранулы и брикеты. Используют современные виды в виде паллет и евродров. Есть котлы, переоборудованные под жидкое топливо.

Материалы и инструменты

Применяют железные бочки, баллоны от газа (50 – 100 л). Канал воздушной подачи делают из стальной трубы, канал отвода дыма выполняют железным или керамическим. Для крышки берут листовую сталь 3 – 5 мм. Готовят дверку и петли к ней. Водяной контур изготавливают из листового железа и двух патрубков с резьбой.

Для работы нужна сварка, болгарка, дрель, напильник, молоток, наковальня, измерительный инструмент.

Расчет основных параметров

Показатели выбирают для эффективного использования зоны загрузки дров, камеры сбора золы. Параметры определяют, чтобы результативно работала область догорания выделяемых газов. Для корпуса выбирают правильную толщину металла, чтобы продлить время эксплуатации.

Размер печи

Высотой печи изготавливают не более 1,0 м, от этого показателя зависит время работы оборудования. В высокую конструкцию неудобно загружать брикеты, она не обеспечивает результативную тягу, горение затухает.

Диаметр выбирают, следуя соотношению пропорциональности от 1:3 до 1:5 (высота, сечение, соответственно). Оптимально работает топка диаметром около 0,3 м. Узкие камеры не рекомендуют, т. к. воздух из них вытягивается в трубу, отчего снижается мощность самоделки.

Толщина материала

Критерий является важным, т. к. тонкий металл корпуса прогорит быстрее. Выбирают сталь для стенок печи не меньше, чем 5 мм толщиной. Параметр особо важен для варианта котла с водяным теплообменником.

Тонкие стенки до 5 мм способствую потере мощности, падению температуры, снижению интенсивности догорания газа. В итоге уменьшается выделение тепла.

Параметры стального блина

Железный элемент одновременно служит перегородкой и нагревательной площадкой для возгорания пиролизных газов. Оптимальным является размер, когда промежуток от внешней грани до внутренней поверхности агрегата составляет размер 5% общего диаметра.

Параметры выходной трубы

Чаще изготавливают из стальной трубы круглого сечения для отвода продуктов перегорания топлива и газов, выведения конденсата. Нежелательно применять квадратные сечения, чтобы уменьшить скопление сажи.

Диаметр выходной трубы принимают на уровне 80 – 100 мм.

Размеры трубы, подающей воздух

Для самодельной конструкции печки применяют металлическую трубу, диаметр которой превышает 50 мм. Чаще всего ставят 70 – 80 мм. Патрубок приваривают посередине стального круга, сопоставляя с его отверстием. В итоге получают элемент, который именуют поршнем.

Подготовка к работе

Предварительно нарезают заготовки из железа по эскизу, готовят детали ручек, колосников. Из кирпича выполняют подставку, сечение которой на 30 см больше корпуса. Металлическую подкладку делают, приваривая к баллону уголки или стрежни.

Ставят печь не ближе 1,0 м к стене, при этом учитывают необходимость теплоизоляции корпуса.

Печь своими руками

Используют любые стальные емкости с требуемой толщиной стенок. Металл применяют чаще всего, иногда мастера выстраивают печи из кирпича. Железные конструкции имеют преимущество в том, что их можно переставлять при необходимости.

Верх емкости срезают болгаркой в месте закругления стенок баллона, деталь используют в качестве крышки. К срезу приваривают полосу железа для ее устойчивости.

Для прижимного поршня из стали вырезают круг, чтобы он мог проходить внутрь баллона, в середине формируют отверстие 5 см. Подающую воздушную трубу присоединяют к отверстию сваркой. К обратной стороне приваривают крестообразно швеллер. Устанавливают вверху и сбоку дымник, зачищают резанные швы болгаркой. Печь длительного горения своими руками из газового баллона готова.

Печь длительного горения из кирпича

Такая печь смотрится наиболее выигрышно, но требует больших трудозатрат при возведении и больше времени.

Прочный фундамент строят независимо от основания дома, его размеры превышают размеры печи на 20 см с каждой стороны. Под подошвой делают песчано-щебеночную подсыпку, простилают слой рубероида.

После бетонирования можно класть печь на 28 сутки. Верх фундамента изолируют от кладки рубероидом в 3 слоя, ставят жаростойкое покрытие из асбеста, стеклокерамических материалов.

Схема расположения кирпичей в каждом ряду нужна для обеспечения результативной работы конструкции. Чертежи порядовки можно найти в интернете, где указываются способ кладки каждого яруса.

Газы внутри перемещаются не только по вертикали, но и проходят горизонтально. Правильная кладка рядов увеличивает плоскость контакта дыма с кирпичом, повышает отдачу тепловой энергии.

Как усовершенствовать печь

Модернизация касается удобства работы. Железная печь весит немало (150 – 160 кг), а для очистки от золы ее нужно переворачивать. Улучшение заключается в установке дверок, через которые можно выбрать остатки горения.

Особенность агрегата в отсутствии зазоров и герметичности, поэтому при монтаже дверок нужно делать изоляцию. Вначале приваривают железные бортики в проеме, затем применяют жаростойкие уплотнители.

Крестообразные куски швеллера под основанием поршня меняют металлическими пластинами, чтобы улучшить воздушную подачу. Так поток не будет закручиваться, а ритмично распределится в камере топки.

Модернизация кирпичной печи

Изготавливают печь треугольной формы, чтобы установить ее в углу комнаты. На кладку уйдет меньше кирпича, что сэкономит средства владельца.

Вторым вариантом станет монтаж разделительной заслонки для переключения режима летнего и зимнего использования.

Особенности эксплуатации

Уменьшают объем подающегося воздуха, чтобы снизить скорость перегорания дров. Избежать появления конденсата можно, если делать меньшее число поворотов канала дымоотводящего коллектора.

Влажность закладываемого топлива не должна превышать 25%. Во время сжигания не открывают дверку, чтобы не допустить угарный газ в комнату.

Два раза в месяц нужно протапливать агрегат в максимальном режиме, чтобы сжечь отложения шлака на внутренних стенках. Результативность работы печки будет выше, если использовать крупноразмерные дрова.

Зимние холода заставляют каждого задумываться о вопросе обогрева помещения. Существует несколько способов, отличающихся по виду устройства, топлива, эффективности. Еще несколько десятков лет назад в странах центральной Европы единственным способом отопления являлся камин. Он продолжает оставаться популярным устройством и в настоящее время, но считается, что его функции сводятся лишь к факту самого присутствия в комнате, а возможности нагреть воздух в комнате носит лишь локальный характер.

Но идеи совершенствования классического камина позволили еще в то далекое время не только увеличить эффективность использования камина, но и применять его для отопления дома, состоящего из нескольких комнат. Созданный камин с воздушным отоплением является одной из удачных модификаций классического камина, поскольку имеет ряд характерных конструктивных дополнений.

На рисунке схема распределение тепла вокруг камина

Как работает

Чтобы в полном объеме оценить эффективность камина с воздушным контуром, придется рассмотреть принцип передачи тепла в классическом камине. Как известно, существует три способа, позволяющих передавать тепловую энергию. Теплопроводность воздуха достаточно мала, поэтому такой способ никогда и не рассматривался в качестве доминирующего.

Достоинства конвекции раньше не были объективно оценены, поэтому ключевая ставка делалась на излучение. Классический камин с открытой топкой нагревал даже не воздух в комнате, а окружающие предметы, а те, в свою очередь, передавали тепло воздуху и комната прогревалась. Однако о передаче тепла в другие помещения даже нельзя было мечтать.

Со временем перенос вещества, как способ транспортировки энергии все больше и больше стал интересовать печных мастеров. Современное воздушное отопление от камина основано на том, что нагретый воздух разносится по комнатам. В конструкции такого камина реализовывается выполнение двух основных задач:

эффективный нагрев воздушных масс;
их передача на расстояние.

Схема работы воздушной отопительной системы

Подобным образом устроена русская печь в районе дымохода. Только тап передача тепла производится от горячего воздуха к стенкам. Воздух снизу попадает в каналы через специальные отверстия и нагревается. Конвекционные потоки движутся вверх и походу движения температура воздуха еще больше повышается. Для движения воздуха по извилистым каналам одной естественной конвекции недостаточно. Приходится применять вентиляторы, которые нагнетают новые порции воздуха и вытесняют нагретые массы, обеспечивающие обогрев комнаты.

Вторая задача реализуется за счет разводки воздушного канала по комнатам. Теплый воздух по воздуховодам попадает в соседние комнаты. Если длина воздуховода не превышает 3 метров, тогда для транспортировки используется естественная конвекция. В противном случае обеспечивается принудительная циркуляция.

Достоинства

Рассмотрим основные достоинства каминов с конвекционным отоплением, а затем перейдем к устройству. Системы отопления с воздушной циркуляцией имеют целый перечень преимуществ перед классическим камином, выделим только самые значимые из них.

Схема распределения тепла по дому

Передача тепла с помощью излучения полностью прекращается при остановке камина. Когда погаснет камин с конвекционным принципом нагрева, воздух некоторое время продолжает циркулировать, отапливая все комнаты. Этот факт способствует экономии топлива и повышению КПД.
Благодаря тому, что для отопления дома используется воздух, есть возможность увеличить эффективность работы камина за счет дополнительного теплообмена не только в области топки, но еще и в дымоходе.
Циркуляция воздуха подразумевает поступление новых порций извне. Это обеспечивает дополнительную вентиляцию в помещении.
По сравнению с водяным отоплением, где передача энергии осуществляется в два этапа, воздушный отопительный контур транспортирует непосредственно теплоноситель, который будет наполнять комнату.
Наличие вентиляторов, которые участвуют в циркуляции теплоносителя, увеличивает длину каналов с воздуховодами до 10 метров.

О возможности установки камина необходимо думать при возведении стен. Во-первых, строительство фундамента для камина легче выполнить, когда еще нет напольного покрытия, а во-вторых, разводка воздушных каналов требует частичного разрушения стен. Во время их возведения можно сразу снабдить комнаты каналами.

Составные элементы

Чтобы понять устройство камина с воздушным отоплением, нужно вникнуть в принцип конвекционной передачи энергии и в строение самой конструкции.

Составные элементы системы

Корпус камина, выполненный в виде портала. закрытого типа.
Распределительный узел, в котором происходит перенаправление воздушных потоков по каналам.
Воздуховоды, их роль могут играть гибкие трубы.
Декоративные решетки, прикрывающие места выхода воздуха в пространство комнаты.

Самостоятельный монтаж

Следует сразу заметить, что все работы по организации постройки камина с воздуховодом своими руками довольно трудоемкие. Кроме того, процесс подразделяется на этапы, каждый из которых имеет свое теоретическое обоснование.

Однако это не говорит о том, что самостоятельное обустройство такого камина невозможно. При наличии готовых проектов и необходимых чертежей, можно выполнить весь монтаж качественно и без существенных ошибок даже с минимальным опытом в печном деле.

Многие профессионалы охотно делятся своими наработками. Рекомендуется использовать проверенные годами идеи опытных мастеров. Готовая схема монтажа углового камина воздушного отопления поможет начинающему мастеру на каждом этапе начиная с кладки самого корпуса.

Схема кирпичного камина

Выбор места для камина

Первый подготовительный этап сопровождается выбором места установки будущего камина. Несмотря на то что по дизайнерскому решению существует множество вариантов, в данном случае придется руководствоваться исключительно практичностью решения.

Для качественного отопления дома камином необходимо не только обеспечить комнаты системой воздуховодов, но и оптимизировать длину каналов. Чем меньше длина, тем более качественным будет циркуляция. Следовательно, камин необходимо устанавливать в углу, чтобы задействовать максимальное количество комнат.

В больших домах все комнаты прогреть не удастся, и с этим придется мириться. Но в типовых планировках всегда можно отыскать такую комнату, которая бы граничила с максимальным количеством других комнат.

Удачное угловое расположение

Возведение фундамента

По своей массе камин с конвекционным отоплением практически не отличается от классического камина. Этап возведения фундамента тоже будет аналогичным. Роется котлован так, чтобы его глубина была 60-70 см. В зависимости от выбранного проекта, камины могут иметь подиум или прямоугольный корпус, как у английских стилей. Это будет влиять на то, какой площадью выполнять фундамент. Его границы должны на несколько сантиметров превосходить габариты камина.

Для заливки фундамента потребуется песок и щебень. Но иногда котлован заполняют бетонными блоками. Все это создает надежную опору для камина. В качестве раствора следует использовать состав для кладки в пропорции 1:4 из цемента и песка. Высота фундамента должна соответствовать уровню напольного покрытия. Все остальные строительные работы требуется приостановить для полного застывания раствора.

Кладка стенок

Сделав на фундаменте прослойку из рубероида, можно приступать к кладке самого камина. Чтобы учесть наличие всех узлов и калориферных каналов, через которые будет проходить воздух, следует кладку выполнять отдельными рядами по строго определенной схеме. Этот принцип не зависит от опыта работы. Даже профессионалы осуществляют подобные действия с тем отличием, что многие схемы они помнят наизусть.

Непосредственное строительство камина

Некоторые варианты каминов предусматривают формирование топки из кирпича. Но встречаются популярные модели, в которых металлическая топка в виде кассеты встраивается в кирпичный портал. Измерения показывают, что варианты с металлическими топками обладают несколько большим КПД, чем с кирпичными. Однако разница настолько несущественна, что каждый выбирает подходящее исполнение на основании собственной платежеспособности.

Установка воздуховодов

В том месте, где воздуховоды проходят сквозь стены комнаты, температура воздуха не такая высокая, как в топке очага. Но предусмотреть условия безопасности все равно необходимо. Места соприкосновения воздуховода и отделочных материалов стен изолируются минеральной ватой.

Сама же магистраль выполняется из кирпича при постройке дома или из гибкой металлической трубы. Задача мастера заключается в теплоизоляции этой магистрали, чтобы воздух как можно дольше сохранял энергию при транспортировке. Скрыть воздуховод можно с помощью короба из гипсокартона. Для этого выполняется каркас из металлического профиля и обшивается листами термостойкого гипсокартона. В некоторых случаях воздушные каналы выполняются внутри стены.

Качественно смонтированная система отопления позволяет с помощью камина эффективно нагреть стразу весь дом, таким образом, удается совместить декоративные качества и технические возможности.

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.