Подробно рассказываем, как своими руками из кирпича сложить печи длительного горения, работающие на угле

Уголь по экономичности стоит на втором месте после газа. Особенно популярны угольные печи в регионах с дорогой привозной древесиной. Коэффициент теплоотдачи у него выше, чем у дров, поэтому основным топливом у многих моделей твердотопливных котлов является именно бурый уголь или антрацит. Еще одно достоинство котлов на угле — возможность автоматизации процесса загрузки и горения, что для дровяных печей невозможно.

Особенности горения угля

Дрова — наиболее древний вид топлива, и объясняется это тем, что его легко добыть и поджечь. Сухая древесина горит без дополнительного наддува, при этом горение происходит в два этапа: сначала происходит обугливание поленьев с выделением горючих газов — так называемый пиролиз, а потом сгорают сами газы, образуя пламя, высота которого может достигать несколько метров.

Дровяные печи и котлы длительного горения состоят обычно из двух камер или зон: в одной древесина разлагается на дым и золу, в другой горят дымовые газы и происходит наиболее интенсивный нагрев стенок печи. Похожий эффект достигается и в кирпичных печах — пламя и горячий дым проходит по дымовым каналам, нагревая большую площадь кирпича, при этом тело печи греется равномерно.

Горение каменного угля происходит иначе. Наибольший нагрев наблюдается на поверхности топлива, а температура дыма на выходе сравнительно низкая. Поэтому эффект длительного горения угольных печей заключается в большом размере загрузки и размещении теплообменника непосредственно в зоне сгорания топлива. В кирпичных печах увеличивают толщину стенок топливника, а дымооборот делают менее протяженным и доступным для чистки своими руками.

Еще одна особенность эффективной топки углем — необходимость принудительного наддува воздуха в зону горения. В печах и котлах промышленного производства эта проблема решается установкой дутьевого вентилятора. В кирпичной печи необходима продуманная конструкция поддувала и дымовой трубы, обеспечивающая хорошую тягу.

Также, прежде чем устанавливать печь на угле своими руками, нужно предусмотреть место для хранения запасов топлива. Уголь обычно покупают на один сезон — дольше хранить его не рекомендуется, так как антрацит слеживается. Поэтому нужно отдельное помещение-склад, защищенное от осадков и ветра.

Также нужно продумать место установки котла или печи. Уголь, в отличие от дров, пылит и пачкает предметы обихода, а дым от угля неприятно пахнет. Поэтому топку угольной печи лучше разместить в отдельном помещении, а котел, подключенный к системе водяного отопления, вообще, вынести в котельную, расположенную вблизи топливного склада.

Промышленные котлы на угле

Выбирая отопительный прибор для дома, работающий на угольном топливе, большинство владельцев загородных домов останавливаются на котлах длительного горения.

Они обладают целым перечнем достоинств:

• котел устанавливают в отдельном помещении и подключают к системе водяного отопления, в результате в доме сохраняется чистота и отсутствует запах дыма;
• котлы экономичны, обладают высоким КПД и хорошей теплоотдачей;
• продуманная конструкция обеспечивает небольшое количество золы, чистить их приходится редко;
• режим работы на одной загрузке у промышленных котлов может достигать нескольких суток, а если предусмотреть бункер для загрузки топлива и автоматическую подачу — то и нескольких недель;
• дорогие модели котлов оснащены системами автоматизации, уход за ними сведен к минимуму.

Можно отметить также ряд сложностей, возникающих при покупке угольного котла:

• необходимость обустройства топливного склада и котельной;
• из-за невысокой температуры дыма возможна конденсация и зарастание дымохода сажей, поэтому необходимы его регулярные прочистки;
• высокая цена промышленных котлов и сопутствующего оборудования.

Для отопления загородного дома или коттеджа с постоянным проживанием промышленный котел с автоматизацией процесса — наилучший выбор, несмотря на возникающие сложности его установки и высокую цену. Затраты окупятся за несколько отопительных сезонов, при этом эксплуатация котла будет безопасной и экономичной.

Видео: котел на угле

Как выбрать?

Правильно выбранный котел — залог удобства в обслуживании и комфорта в доме. Чтобы не ошибиться, необходимо рассмотреть все характеристики понравившихся моделей и прочитать отзывы пользователей.

Выбор можно провести по следующему алгоритму:
1. Мощность отопительного агрегата
   Выбор отопительного оборудования всегда начинают с подбора мощности. Для укрупненного расчета достаточно поделить площадь всех отапливаемых помещений на 10 — полученное число будет означать предполагаемую мощность котла в кВт. Но эта формула актуальна для хорошо утепленных новых строений и оптимального режима работы котла.В реальных условиях лучше выбирать котел с коэффициентом запаса мощности от 1,2 до 1,6. То есть, для дома площадью 100 квадратных метров лучше выбрать котел мощностью12-16 кВт, а для плохо утепленного строения — до 25 кВт. В противном случае в суровые морозы температура в доме может быть некомфортной, а замена котла обойдется намного дороже, чем изначальная покупка более мощной модели.
2. Материал корпуса и теплообменника
   Второй этап выбора котла — материал, из которого он изготовлен. Угольные отопительные агрегаты делятся на две группы: стальные и чугунные.

Достоинства стальных котлов длительного горения:

• цельная сварная конструкция, не подверженная протечкам;
• быстрый нагрев и остывание стенок котла и теплообменника;
• возможна полная автоматизация благодаря малой инерционности;
• меньший вес;
• умеренная цена.

Недостатки моделей из стали:

• подверженность коррозии, особенно в местах сварки;
• стальные котлы не подлежат ремонту, в случае сквозной коррозии и утечек агрегат меняют на новый.

К достоинствам чугунных котлов длительного горения относят:

• стойкость чугуна к коррозии;
• конструкция теплообменника из отдельных секций позволяет произвести частичную замену в случае повреждения;

Недостатки:

• чугун — хрупкий и непластичный материал, в случае резкой смены температуры возможны трещины и разрушения;
• более высокая цена, чем у стальных моделей;
• чугунные котлы значительно тяжелее — в 1,5-2,5 раза.
1. Объем загрузки и автоматизация
   От этой характеристики зависит частота заполнения камеры сгорания углем. Стоит проанализировать, удобно ли будет несколько раз в день заниматься загрузкой угля, или лучше отдать предпочтение моделям с большим объемом загрузки.Рекордсмены по длительности работы — котлы шахтного типа верхнего горения. Они занимают небольшую площадь, при этом загрузочная камера у них довольно велика, и некоторые модели могут на одной загрузке отапливать дом в течение 5 суток на антраците и 3 суток на буром угле. Шахтные котлы обычно оснащают микроконтроллерами, позволяющими автоматизировать весь процесс и свести обслуживание к минимуму.Котлы с нижней загрузкой, как правило, оснащены топкой меньшего размера, при этом они намного дешевле шахтных и проще в обращении. Такие котлы обычно не имеют дутьевого вентилятора, и поступление воздуха происходит за счет тяги. Дымоход для такого котла должен быть максимально простым и иметь общую протяженность не более 5 метров. Плюсы котлов без тяги — независимость от электроэнергии и невысокая цена. Минусы — малый уровень автоматизации.Наименьшего внимания и обслуживания требуют полностью автоматизированные модели с загрузочным бункером, вмещающим многосуточную норму топлива.Их цена, конечно, высока, зато они обладают целым рядом достоинств, обеспечивающих беззаботное отопление в течение сезона:
   • механизм подачи топлива, оснащенный ворошителем;
   • встроенные и выносные датчики, управляющие процессом горения;
   • аварийные клапаны, предупреждающие закипание;
   • режим смс-сигнализации;
   • функция поддержания горения и режим ожидания;
   • контур ГВС.

   Обслуживание котла сводится к загрузке бункера в начале сезона и установке параметров требуемого режима.

Видео: автоматизированный котел с бункером

Выбор и покупка котла — нелегкое дело, а учитывая стоимость современных моделей — еще и затратное. Поэтому для небольших частных или дачных домиков можно оценить свои силы и сделать печь на угле своими руками.

Можно ли топить углем?

Многие владельцы домов с печным отоплением задаются вопросом: а можно ли в кирпичной печи использовать уголь вместо дров? Будет ли он гореть столь же эффективно, как в промышленных котлах?

Процесс горения угля происходит с выделением большого количества тепла, температура в топке при этом значительно выше, чем при горении дров. Вместе с тем, дым, выходящий из топливника, менее горячий, чем при топке древесиной.

По этой причине обычную печь с протяженными дымовыми каналами топить углем нельзя: дым при входе в трубу будет иметь слишком низкую температуру, что приведет к образованию конденсата и сажи. Взаимодействуя, они образуют угольную кислоту, которая разрушает кирпичи, что в конечном итоге может стать причиной пожара.

Кроме того, повышенная температура в топке может стать причиной ее разрушения. Топливник для угольной печи из кирпича необходимо выполнять только из шамотного кирпича, а стенки печи в этом месте должны быть более толстыми для качественного отвода и накопления тепла.

[attention type=red]Не рекомендуется топить углем обычную русскую печь, имеющую нефутерованную топку и протяженные дымовые каналы! Это приведет к постепенному разрушению элементов печи![/attention]

Как сделать самостоятельно?

Конструкция кирпичной печи, работающей на угле или брикетах, довольно проста, необходимо лишь соблюдать два условия:
• топку необходимо выполнять из огнеупорного кирпича;
• печь необходимо оснастить чистками на всех участках дымохода.

Схема-порядовка универсальной печи представлена на рисунке. Благодаря простому устройству ее можно выполнить своими руками, даже не имея опыта. Печь имеет небольшие габариты, с ее помощью можно отопить дачный или деревенский дом площадью до 36 квадратных метров, состоящий из одной или двух комнат. В последнем случае топку располагают со стороны кухни, а заднюю стенку, которая нагревается при топке, выносят в комнату.

Печь состоит из топки, выложенной своими руками из огнеупорного шамотного кирпича, и надтопочного канала с одной подверткой.

В канале дымовые газы задерживаются, создается эффект колпака, и тело печи прогревается. После остывания дым опускается и через подвертку выходит в дымоход. Он оснащен двумя задвижками, исключающими резкую границу теплого и холодного воздуха и конденсации влаги.

Ниже топки расположено поддувало, совмещенное с зольником. Наддув осуществляется через колосниковую решетку, движение воздуха обеспечивается простой конструкцией дымохода и хорошей тягой.

Последовательность кладки:

1. Устанавливают печь на отдельно стоящий фундамент из армированного бетона. Размеры фундамента должны на 5-10 см превышать габариты печи, его высота составляет 50-70 см, при этом он должен быть на 15 см ниже уровня чистового покрытия пола. После заливки и высыхания фундамента проводят его выравнивание цементным раствором, укладывают на него два слоя рубероида или другой рулонной гидроизоляции, после чего начинают кладку печи своими руками.
2. Выкладывают из кирпича два ряда — основание печи, сплошной кладкой с перевязкой из красного кирпича. Их кладут на цементный раствор.
3. Далее кладку ведут в соответствии со схемой на раствор из шамотной глины. Первый ряд образует дно зольника.
4. Во втором и третьем рядах выставляют дверку поддувала, закрепляя ее с помощью отожженной проволоки, заложенной между кирпичами.
5. Четвертый ряд образует перекрытие зольной камеры и отверстие для поддувала и удаления золы из топки.
6. Начиная с пятого ряда кладку ведут шамотным кирпичом. В пятом ряду укладывают колосниковую решетку.
7. В шестом и седьмом устанавливают аналогично поддувальной дверке дверцу топки.
8. Ряды с 9 по 11 образуют стенки топки, их кладут с перевязкой.
9. В 12 ряду выполняют свод из ¾ части кирпича, а в 13 и 14 — перекрывают свод.
10. В 15 ряду устанавливают дверку чистки и подвертку.
11. Начиная с 16 ряда кладку вновь выполняют из красного кирпича. По схеме выкладывают дымовые каналы.
12. В 25 и 32 ряду устанавливают задвижки.
13. 33 и 34 ряды завершают перекрытие печи, далее выкладывают дымоход нужной высоты.
14. Печь просушивают на воздухе, потом аккуратно многоступенчато протапливают сначала дровами, а после нескольких топок — углем. В процессе эксплуатации допускается использовать любое твердое топливо: уголь, антрацит, дрова и древесные отходы, пеллеты и брикеты.

Для топки углем можно приспособить любую металлическую печь с эффектом длительного горения, выложив своими руками футеровку из шамотного кирпича в топке и оснастив поддувало вентилятором. При такой доработке металл печи не будет прогорать от высоких температур, а уголь будет устойчиво гореть в течение длительного времени.