Печи с отопительным щитком. Отопительный щиток — знакомство

Печи с отопительным щитком. Отопительный щиток — знакомство

Чтобы описание отопительного щитка выглядело более понятным, представим пару часто встречающихся ситуаций. Например, вы купили и установили у себя дома красивую металлическую печь – камин. Вариант второй: вы пользуетесь варочной плитой, сложенной из кирпича. В том и другом случае по нагреву дымохода заметно, что львиная доля тепла от сжигания дров в буквальном смысле вылетает в трубу. Так вот, отопительные щитки предназначены для того, чтобы задержать это тепло и направить его на обогрев дома.

По сути, кирпичный щиток – это своего рода газовоздушный теплообменник, пристраиваемый к печи любой конструкции. Газовоздушным он считается потому, что отбирает тепло у дымовых газов, нагревается сам, а после передает его воздуху помещения. Внешне сооружение напоминает часть прямой или угловой толстой стены, сложенной из кирпича. Внутри этой стены устроены вертикальные и горизонтальные каналы, по которым движутся продукты горения из топки плиты или камина. Побуждает их к движению естественная тяга дымохода.

Проходя весь путь по проходам внутри щитка, дымовые газы неизбежно остывают, отдавая тепло кирпичным стенкам. И если их начальная температура могла достигать 300 °С, то на выходе в вертикальный дымоходный канал она составит примерно 150 °С. Кроме того, разогретое тело щитка обладает немалой теплоемкостью и еще долго остывает после затухания печи, продолжая отдавать тепло в помещение.

Итак, отопительный щиток для металлической печи или варочной плиты – это кирпичная пристройка, призванная повысить эффективность использования тепловой энергии, выделяющейся при горении дров и угля.

Отопительный щиток с нижним прогревом. Общее назначение отопительного щитка

Прежде чем говорить о том, как должна выполняться кладка отопительного щитка, следует более подробно описать, где этот элемент используется.

Как известно, одно из главных преимуществ стандартных варочных плит и печей-буржуек из стали и чугуна заключается в их небольших и удобных размерах (детальнее: “Печь буржуйка своими руками – варианты изготовления”). Однако есть в этом и отрицательная сторона: рабочая поверхность является совсем небольшой, что довольно неудобно.

Более того, важно помнить еще и о рабочей температуре этих приборов, которая обычно очень высока (не менее 300 °C). Ввиду большой величины данного параметра появляется серьезный риск возгорания, поэтому крайне остро стоит необходимость тщательной изоляции трубы дымохода

И если провести эту процедуру неправильно, то тепло будет уходить в больших объемах, что, безусловно, повлияет на эффективность работы оборудования.

Для того чтобы решить проблему теплопотери, можно воспользоваться одним из двух наиболее действенных методов:

1. Направить энергию тепла, производимую в процессе сгорания топлива, для нагрева теплообменного элемента. На практике этот способ реализуется, как правило, посредством монтажа водяной отопительной системы, где теплоноситель может циркулировать либо естественным образом, либо с помощью насоса.

   Но, используя данный метод, следует внимательно следить за температурой, поскольку в случае замерзания воды трубы отопительного контура просто разорвутся и вся система придет в негодность.

2. Чтобы избежать этого, можно применить следующий способ: соорудить такой элемент, как кухонная плита с отопительным щитком. В этом случае продукты сгорания будят проходить по дымоходу, вмонтированному в стену из кирпича, и теплопотери значительно сократятся (про “Печь с горизонтальным дымоходом”).

Обусловлено это тем, что теплопроводность кирпича является высокой, поэтому при нагревании помещению будет гарантирован обогрев на значительное время.

Рабочая мощность такого прибора варьируется в пределах от 7 до 14 кВт. После того, как твердое топливо прогорит, тепло в помещении будет оставаться еще долго (его объем будет составлять около одного кВт).

Кирпичная печь с отопительным щитком. Для каких приборов используется щиток

Две наиболее распространенные ситуации:

• Приобретение металлической печи, которая одновременно является камином.
• Использование кирпичной варочной плиты.

Также щиток из кирпича востребован среди жильцов загородных домов, в которых установлены шведские печи Жирнова. Внешне они напоминают камин, а конструктивно состоят из топки и варочной поверхности: большая часть тепла уходит на отопление, небольшая часть — на приготовление.

Печи производства Ферингер также в большинстве случаев дополняются кирпичной стеной, что позволяет повысить их производительность.

Если отопительный щиток для металлической печи или кирпичной плиты не используется, то тепло, полученное от сгорания топлива, в прямом смысле вылетает в трубу. А в случае его наличия тепло задерживается, что позволяет обогреть помещение.

Печь со щитком для отопления помещения

Тепловой щиток, имеющий вид толстой кирпичной стены, можно сравнить с газовоздушным теплообменником, который пристраивается к любой печи с целью повышения эффективности ее работы. Газовые потоки под воздействием тяги дымохода движутся по вертикальным и горизонтальным каналам внутри стены.

Принцип работы данного приспособления основан на заборе тепла у дымовых газов. В результате сложенная из кирпича конструкция нагревается сама, а потом нагревает воздух в помещении. Благодаря теплоемкости материала стена долго остывает и продолжает отдавать тепло после прогорания топлива.

Как правило, щиток не оборудуется собственной камерой сгорания, играя роль лишь дополнительного элемента. Но иногда конструкцией предусматривается наличие топливника.

Отопительный щиток из кирпича для железной печи. Отопительный щиток знакомство

Чтобы описание отопительного щитка выглядело более понятным, представим пару часто встречающихся ситуаций. Например, вы купили и установили у себя дома красивую металлическую печь – камин. Вариант второй: вы пользуетесь варочной плитой, сложенной из кирпича. В том и другом случае по нагреву дымохода заметно, что львиная доля тепла от сжигания дров в буквальном смысле вылетает в трубу. Так вот, отопительные щитки предназначены для того, чтобы задержать это тепло и направить его на обогрев дома.

По сути, кирпичный щиток – это своего рода газовоздушный теплообменник, пристраиваемый к печи любой конструкции. Газовоздушным он считается потому, что отбирает тепло у дымовых газов, нагревается сам, а после передает его воздуху помещения. Внешне сооружение напоминает часть прямой или угловой толстой стены, сложенной из кирпича. Внутри этой стены устроены вертикальные и горизонтальные каналы, по которым движутся продукты горения из топки плиты или камина. Побуждает их к движению естественная тяга дымохода.

Проходя весь путь по проходам внутри щитка, дымовые газы неизбежно остывают, отдавая тепло кирпичным стенкам. И если их начальная температура могла достигать 300 °С, то на выходе в вертикальный дымоходный канал она составит примерно 150 °С. Кроме того, разогретое тело щитка обладает немалой теплоемкостью и еще долго остывает после затухания печи, продолжая отдавать тепло в помещение.

Итак, отопительный щиток для металлической печи или варочной плиты – это кирпичная пристройка, призванная повысить эффективность использования тепловой энергии, выделяющейся при горении дров и угля.

Отопительный щиток для буржуйки. Для каких приборов используется щиток

Две наиболее распространенные ситуации:

• Приобретение металлической печи, которая одновременно является камином.
• Использование кирпичной варочной плиты.

Также щиток из кирпича востребован среди жильцов загородных домов, в которых установлены шведские печи Жирнова. Внешне они напоминают камин, а конструктивно состоят из топки и варочной поверхности: большая часть тепла уходит на отопление, небольшая часть — на приготовление.

Печи производства Ферингер также в большинстве случаев дополняются кирпичной стеной, что позволяет повысить их производительность.

Если отопительный щиток для металлической печи или кирпичной плиты не используется, то тепло, полученное от сгорания топлива, в прямом смысле вылетает в трубу. А в случае его наличия тепло задерживается, что позволяет обогреть помещение.

Печь со щитком для отопления помещения

Тепловой щиток, имеющий вид толстой кирпичной стены, можно сравнить с газовоздушным теплообменником, который пристраивается к любой печи с целью повышения эффективности ее работы. Газовые потоки под воздействием тяги дымохода движутся по вертикальным и горизонтальным каналам внутри стены.

Принцип работы данного приспособления основан на заборе тепла у дымовых газов. В результате сложенная из кирпича конструкция нагревается сама, а потом нагревает воздух в помещении. Благодаря теплоемкости материала стена долго остывает и продолжает отдавать тепло после прогорания топлива.

Как правило, щиток не оборудуется собственной камерой сгорания, играя роль лишь дополнительного элемента. Но иногда конструкцией предусматривается наличие топливника.

Отопительные щитки порядовка. Отопительный щиток из кирпича порядовка

Отопительный щиток трехканальный однооборотный с нижним обогревом.

Данный отопительный трехканальный щиток может использоваться в небольших помещениях для отопления с возможностью подключения малогабаритной кухонной плиты для приготовления или в комплексе с чугунной плитой заводского изготовления. Для самостоятельного выкладывания этого щитка нужно запастись красным керамическим кирпичем. Количество нужного кирпича можно посчитать из схемы порядовки ниже, с небольшим запасом.

Небольшое помещение этот щиток будет прогревать очень хорошо, так как теплоотдача у него 1200 Вт/час. Размеры тоже небольшие: высота щитка — 2240 мм, длина — 890мм и ширина 380мм. Как видно из схемы порядовки, выкладывается щиток в 32 ряда с кладкой кирпича плашмя и толщиной стенки до 120мм.

Рис. 54. Отопительный щиток трехканальный однооборотный с преимущественно нижним обогревом.

Теперь о том, как работает щиток. Как мы видим из рисунка выше, у щитка имеется отверстие-заглушка для подсоединения внешнего источника тепла, например, буржуйки, металлической печи или кухонной плиты.

Подключив внешний источник к отверстию в щитке, нужно открыть нижнюю и верхнюю задвижки на щитке. Тогда дымовые газы через вертикальный канал щитка и дымовую трубу будут выходить в атмосферу. Чтобы использовать щиток в качестве аккумулятора тепла для обогрева, то нижнюю задвижку нужно перекрыть. Тогда теплые дымовые газы будут проходить через весь щиток и тем самым нагревать его стенки.

Как видно из рисунка, дымовые газы, так как перекрыта нижняя задвижка, будут подниматься сначала по третьему вертикальному каналу до перекрыши, по второму каналу — опустятся вниз, далее, через подвертку дымовые газы попадут в первый вертикальный канал и далее — в дымовую трубу и атмосферу. Чтобы прочищать горизонтальные каналы, на щитке установлены прочистные дверки.

Чтобы в помещении можно было пользоваться самоваром, в щитке нужно предусмотреть отверстие-заглушку ниже верхней заслонки для отвода дымовых газов от самовара. Конечно же, отверстие нужно делать в первом канале щитка.

Также необходимо установить две дверки для прочистки каналов и для растопки холодной печи. Дверка в первом канале еще будет служить для побуждения тяги, поэтому ее нужно предусмотреть в удобном для вас месте и сделать ее герметичной.

Порядовка отопительного щитка.

Для хорошей перевязки швов в щитке кладку нужно выполнять чередованием ложковой и тычковой раскладки, применяя при этом четвертные доли кирпича, как в готической кладке. Такая кладка не только хорошо перевязывает швы, но и придает более эстетический вид. В первых пяти рядах кладки и в двух последних это правило можно не соблюдать, то есть выкладывать кирпичи, как будет удобнее, что видно из схемы порядовки.

Так как помещение, где устанавливается отопительный щиток, может быть разной высоты, то, соответственно, размеры щитка можно менять, убирая или добавляя четные и нечетные ряды в сторону увеличения или уменьшения. То есть убрав пару рядов, можно сделать щиток ниже. чем на данной порядовке. Но особо сильно этим увлекаться не стоит, так как с каждым изменением данных размеров, изменится и теплоотдача щитка. Хочется обратить внимание на то, что при использовании металлической плиты заводского изготовления в качестве источника, увеличивать размер щитка не рекомендуется.

Если по плану вашей кухни, вам удобнее подсоединить кухонную плиту с торца щитка, то подсоединительное отверстие для плиты нужно сделать на том же уровне, а прочистную дверку и задвижку летнего хода нужно установить на широкой части щитка, которая выходит в кухню.

Отопительный щиток с горизонтальными каналами. Строим щиток отопительный. Инструкция с фотографиями и пояснениями.

Во первых о каналах (дымооборотах) щитка.

Система дымооборотов отопительного щитка :

1. Канальная система дымооборотов.
2. Колпаковая система.
3. Прямоточная система.
4. Смешанная система дымооборотов.

в нашем примере система смешанная внизу 3 горизонтальных канала (канальная система) , а в верхней части щитка прямоток с рассечками (прямоточная система).

Такая система надёжна и достаточно теплоёмка.

Делать больше 3-х горизонтальных каналов не рекомендую. От этого может начаться конденсирование дымохода.

Трёх горизонтальных каналов вполне достаточно для того чтобы снять необходимое количество тепла и не слишком остудить дым до выхода в трубу.

В верхней части щитка прямоток разбитый рассечками.

Прямоточная система наименее всех замедляет скорость потока газов, что для данного случая очень важно, т.к. мы уже достаточно замедлили скорость тремя горизонтальными каналами внизу щитка.

На этом пожалуй всё о каналах этого щитка, более подробно о системах дымооборотов печей будет описано в других материалах.

Приступим к постройке щитка отопительного.

Необходимые материалы для строительства щитка отопительного:

1. Кирпич керамический полнотелый марка не ниже М-250: – 400 штук. ( с учётом кирпича для кладки противопожарных разделок)
2. Смесь кладочная, печная – 10 мешков по 25 кг.
3. Дверца прочистная – 4 шт.
4. Задвижка дымохода (четверик) – 2 шт.
5. Кусок рубероида.
6. Паста расшивочная.

Необходимый инструмент для строительства щитка отопительного:

1. Кельма.
2. Кирка.
3. Уровень
4. Отвес.
5. Шнур.
6. Рулетка.
7. Дрель (ударная).
8. Миксер.
9. УШМ (диаметр диска 230 мм.)
10. Шуруповёрт.
11. Диск алмазный 230 мм. для резки кирпича, бетона
12. Ведро для смеси
13. Ведро для воды..
14. Кусок губки.
15. Расшивочный инструмент.

Начинаем строить печь.

Первый ряд.

Первый ряд отопительного щитка.

К первому ряду печи стоит отнестись предельно внимательно, от этого будет зависеть вся дальнейшая ровность конструкции.

На готовом фундаменте выставляем насухо периметр щитка отопительного.

Обратите внимание на 2 аппендикса у этого прямоугольного щитка.

Это противопожарные разделки.

По требованиям СНИП разделка должна быть в целый кирпич, у нас только пол кирпича т.к. к ней потом будет примыкать негорючая перегородка. В случае с деревянными перегородками стройте разделку строго по правилам.

Разделка это уже не печь, поэтому перевязывать с печью её не нужно.

Подробнее о перевязке кирпича в печной кладке читай здесь .

Я обычно в нескольких рядах перевязываю разделку с печью, так крепче, но это даже не совсем правильно.

Под первый ряд кирпича обязательно положите 2 слоя рубероида.

Проверьте рулеткой перпендикулярность стенки щитка от стены дома.

Проверьте рулеткой все размеры прямоугольника и диагонали.

Между кирпичами желательно оставлять зазор 5-7 мм. Это наиболее удобно для дальнейшего строительства.

Большой шов будет не очень красив, а меньший очень сложно выдержать т.к. размерность кирпича не даст вам построить печь с меньшими зазорами (это проверено многими людьми строящими печи много раз. И я так же проверял это на себе.)

Первый ряд отопительного щитка на растворе

После того как вы убедились что длинные стороны вашего прямоугольника равны, короткие равны, диагонали равны, и прямоугольник расположен перпендикулярно стене напротив него, начинаем ставить кирпич на раствор.

Начинаем с углов прямоугольника.

Вынимаем и ставим на смесь, по одному, угловые (маяковые) кирпичи.

Проверяем первый кирпич на горизонталь (используем уровень).

Отопительный щиток Кузнецова. Котлы Кузнецова

Чтобы увеличить полноту сгорания топлива  И.В. Кузнецов предложил перенести теплообменник из топки в колпак. Подробнее можно ознакомиться в его статье

Вот фотографии установки теплообменника в колпак

У меня нет опыта строительства и эксплуатации котлов с теплообменником в колпаке. Напишу то, о чем вычитал на форумах.

Из плюсов:

1.Топливо сгорает полнее, значит требуется меньше дров для отопления по сравнению с теплообменником в топке

2.Система с регистром в колпаке более инерционная, т.е. дольше нагревается и дольше остывает, по сравнению с теплообменником в топке.

Из минусов:

1.Сложнее в изготовлении, больше требуется металла при одинаковой мощности, а следовательно дороже.

2.Труднее процесс очистки теплообменника от сажи. Нужно или разбирать котел, чтобы почистить механически, или сливать воду из системы и протопить без воды, чтобы сжечь сажу на регистре. Теплообменник расположенный в топке почистить проще через открытую топочную дверку. Для этого можно использовать металлическую щетку или шпатель.

3.На регистре в колпаке образуется большое количество конденсата, пока теплоноситель не нагреется больше 50 градусов. Конденсат на теплообменниках в топке  я не наблюдал.

Для того чтобы уменьшить образование конденсата нужно нагреть теплоноситель в обратке.  Для этого соединяют подачу и обратку регистра и в начале топки пускают поток теплоносителя по малому кругу. Когда теплоноситель нагреется постепенно пускают поток по большому кругу. Чтобы это автоматизировать ставят специальный клапан, который работает как термостат в автомобиле. Или другой способ, его я прочитал в описании системы отопления у Юрия Болотова, когда в обратке вода подогревается электрокотлом.

Это усложняет и удорожает систему отопления. Видимо поэтому мои клиенты выбирают котлы с теплообменником в топке.

У меня был опыт установки теплообменника в отпуском канале за топкой, вот его фото

Периметр сварен из 2-х дюймовой трубы. Две средние трубы 1  3/4 дюйма. Высота 0,5 м, ширина 0,3 м.

Первое время система отопления нагревалась быстро, но постепенно грелось все хуже. Оказалось, что теплообменник зарос сажей, да так сильно, что сажа перекрыла весь канал и печь перестала работать. Сажа наросла за 3 месяца ежедневной топки.

Стоял он в этом месте — показано синим.

Печь пришлось разбирать и вырезать регистр. Чтобы выйти из сложившейся ситуации с минимальными затратами разобрал заднюю стенку топки и вместо нее сварил параллелепипед с размерами 260х350х100, который и стоит до настоящего времени. Отработал больше 10 лет.

А это разрез отопительного щитка моей печи.