Печь водяная для отопления дома – Печь с водяным контуром для отопления дома

Печь с водяным контуром для отопления дома

Печь – традиционное устройство для отопления частных домов, работающее на твердых видах топлива, чаще всего дровах и угле. Классическая конструкция печи может быть улучшена с помощью контура водяного отопления.

Модернизация повышает КПД печи, позволяет создавать комбинированные системы отопления, улучшает процесс передачи тепла отдельным помещениям. Материал статьи дает обзор устройства печей с водяным контуром, описывает варианты схем систем отопления, оценивает преимущества и недостатки, дает рекомендации по выбору оборудования.

Устройство печи с водяным контуром

Классическая конструкция печи состоит из топки, разделенной колосниками на топливник и зольник, окруженной стенками из кирпича или металла. При сгорании топлива тепло передается в помещения посредством лучистой теплоотдачи от ограждающих поверхностей печи. Применение печей вызвано обычно объективными причинами:

1. Отсутствие иных видов топлива, кроме дров и угля, а именно природного газа и электричества необходимой мощности;
2. Относительная дешевизна дров во многих регионах нашей страны;

Основным недостатком теплотехнической схемы является неравномерное распределение тепла по отапливаемым помещениям, а также циклический режим работы теплового агрегата. Кроме того, печи обслуживаются вручную.

Внедрение в конструкцию печи водяного контура во многом улучшает показатели работы отопления. Металлический теплообменник позволяет отбирать часть тепла при сгорании топлива и обеспечивать его транспортировку посредством жидкого теплоносителя – воды или антифриза.

Печи с водяным контуром делятся на 2 вида:

1. Кирпичные;
2. Металлические.

Кирпичные печи возводятся самостоятельно или с привлечением специалистов. Металлические печи производятся из стали или чугуна, могут сооружаться самостоятельно, но для этого требуются профессиональные навыки электросварщика. Причем модели промышленного производства обладают лучшими характеристиками по сравнению с самодельными – они выполняются из жаропрочных сталей, тщательно рассчитываются проектировщиками.

Кирпичные печи разогреваются большее количество времени, но и отдают тепло в течение продолжительного промежутка времени. По сути своей кирпичная кладка частично выполняет функции теплоаккумулятора.

Металлические печи нагреваются и остывают с большей скоростью. Чугунные печи выгоднее стальных аналогов в этом плане – чугун аккумулирует значительное количество теплоты.

Теплообменные аппараты для водяных контуров печей выполняются обычно из стали. Теплообменники обладают большим разнообразием форм и размеров, отличаются по месту размещения. По форме это могут быть прямоугольные емкости, соединенные круглыми или профильными трубами, змеевики, регистры и так далее. Толщина стали для их изготовления составляет не менее 3 – 5 мм.

В кирпичных печах теплообменники размещают чаще всего в топках. При этом не рекомендуется размещать аппараты в зонах, непосредственно обтекаемых пламенем, особенно в печах с использованием угля в качестве топлива. Температура в этих зонах достигает крупных значений и срок службы металла значительно сократится. Размещают теплообменники в краевых зонах пламени и по пути движения раскаленных продуктов сгорания.

В металлических печах теплообменники зачастую выполняются в виде водяных «рубашек», опоясывающих топочное пространство камеры сгорания. По сути своей печи с водяным контуром являются аналогом твердотопливного котла.

Теплообменники оборудуются резьбовыми патрубками для присоединения трубопроводов системы отопления. Дымоудаление осуществляется с помощью естественной тяги, то есть требуется сооружение дымовой трубы. Регулирование количества воздуха, подаваемого на горение, производится шибером дымохода и заслонкой на заборе воздуха.

При этом стоит отметить, что дымовые каналы для улучшения теплосъема иногда оборудуют по лабиринтному типу или устанавливают в канал дымоотвода дополнительный теплообменник – для нужд ГВС или отопления. При этом аэродинамическое сопротивление резко увеличивается и потребуется более точный расчет параметров дымовой трубы – и как минимум – увеличение ее высоты.

Кроме водяных контуров отопления печи могут оборудоваться дополнительными элементами:

1. Дверца с огнеупорным стеклом – создается печь-камин;
2. Бак приготовления горячей воды;
3. Варочная плита;
4. Духовой шкаф.

С увеличением числа опций увеличиваются габариты и вес печи, возрастает стоимость. Некоторые модели печей заводского изготовления оснащаются ТЭНами, встраиваемыми в теплообменник (с возможностью снятия и замены). Обычно они не могут полностью покрыть всю тепловую мощность печи и служат дополнительным или резервным источником тепла.

Схемы систем отопления для печи

Схемы систем отопления для печи с водяным контуром делят на 3 типа:

1. Открытая;
2. Закрытая;
3. Комбинированная.

Открытая система реализует в своей работе естественную циркуляцию теплоносителя – за счет разницы плотностей холодной и горячей воды. Сооружается она по классическому принципу – от печи поднимается разгонный вертикальный стояк высотой не менее 2,5 метров. На верхней точке стояка устанавливается расширительный бак открытого типа.

Схема открытой системы отопления печи с водяным контуром

Далее трубопровод с уклоном не менее 2 мм на 1 метр направляется к приборам отопления – радиаторам. Обвязка радиаторов выполняется обычно по однотрубной схеме, реже – по двухтрубной. При этом диаметр трубопроводов должен быть не менее 32 мм, диаметр вертикального разгонного коллектора – от 50 мм. Рекомендуемый материал трубопроводов – сталь, причем в зоне обвязки печи – только сталь или медь.

Закрытая система подразумевает установку обязательных элементов – циркуляционного насоса, мембранного расширительного бака и группы безопасности. Группа безопасности состоит из предохранительного сбросного клапана, термоманометра (или простого манометра), воздухоотводчика.

Схема закрытой системы отопления печи с водяным контуром

Кроме этого, в закрытой системе отопления появляется возможность установки теплоаккумулятора. Это устройство качественно повышает общий КПД системы, выравнивает тепловой режим, аккумулирует тепло при циклическом режиме работы печи.

В закрытой системе обвязку печи также рекомендуется выполнять из стальных или медных трубопроводов. Обвязку радиаторов зачастую выполняют из полимеров – стабилизированного полипропилена, металлопластика. Диаметр труб при этом меньше, чем в системе с гравитационной циркуляцией и составляет 20 – 25 мм. Обвязка радиаторов производится по однотрубной или двухтрубной схеме.

Оптимальным решением для обвязки печи является комбинированная схема с насосом. Система отопления при этом построена по принципу естественной циркуляции, дополнительно устанавливается байпас с циркуляционным насосом.

Схема комбинированной системы отопления печи с водяным контуром

Такая система может работать как при наличии электричества (по закрытому принципу), так и при его отсутствии (открытая схема). Более подробно об этой схеме можно прочитать тут.

Во всех случаях системы отопления оборудуются кранами для слива теплоносителя, особенно это актуально для домов с непостоянным пребыванием людей. При отрицательных температурах воду рекомендуется слить. Другой вариант – использовать в качестве теплоносителя незамерзающие жидкости – антифризы.

Достоинства и недостатки водяной печи отопления

Водяные печи отопления обладают следующими достоинствами:

1. Полная энергонезависимость – для открытой и комбинированной схемы;
2. Повышенный КПД по сравнению с традиционными печами;
3. Привлекательный внешний вид заводских моделей, оригинальная конфигурация в качестве камина;
4. Более равномерное распределение тепла по отдельным помещением посредством жидкого теплоносителя;
5. Многофункциональность – возможность приготовления пищи, нагрева воды.

Наряду с преимуществами печи водяного отопления имеют весомые недостатки:

1. Ручное обслуживание печи – загрузка топлива, чистка от золы и сажи;
2. Циклический режим работы, при этом практически отсутствует регулировка температурного режима;
3. Высокая пожароопасность;
4. Возможность попадания в помещения угарного газа;
5. Крупные габариты кирпичных печей, необходимость сооружения фундамента;
6. Наличие горячих поверхностей у металлических печей.

Выбор печи с водяным контуром

Выбор печи с водяным контуром имеет свои особенности. Здесь мы опустим вопрос расчета и сооружения кирпичной печи с теплообменником – выполнить самостоятельно весь комплекс довольно проблематично, лучшим решением будет приглашение специалистов в этой сфере. Причем строительство кирпичной печи рекомендуется изначально с теплообменником – с нуля, потому что встроить потом теплообменный аппарат не просто – это проблематично в монтаже, может внести изменения в технические и тепловые характеристики самой печи.

Что касается металлических печей, то здесь лучше обратиться к изделиям промышленного производства. Они обладают более привлекательным внешним видом, изготовлены из качественных материалов, в любом случае имеют больший КПД по сравнению с самодельными.

Следует отметить, что отечественные модели печей с контурами водяного отопления выгодно отличаются в цене от зарубежных аналогов и не уступают им в качестве. Причем стоимость может отличаться значительно.

Тепловая мощность заводских изделий указана в паспортах оборудования. Здесь нужно обратить внимание на разделение мощности. Суммарная мощность делится на 2 части – производительность теплообменника и конвективно-лучевая мощность корпуса печи. Например, для печи мощностью 20 кВт она может составлять 12 кВт для корпуса и 8 кВт для теплообменника.

От разделения мощности зависит будущая конфигурация системы отопления – размещение печи, мощность и количество радиаторов. При этом печь выступает мощным отопительным прибором и размещается обычно в самом большом помещении. Мощность теплообменника распределяется по отдельным приборам отопления.

Также следует обратить внимание на функционал печи – печи с контуром ГВС продавцы зачастую именуют именно печами с водяным контуром. При этом теплообменник не обладает серьезной мощностью и не предназначен для нужд отопления.

Печи с водяным контуром – рациональное решение по улучшению характеристик классической печи. Модернизация позволяет более качественно отапливать помещения, снизить потребление топлива. Выбор и установка этого оборудования зависят от желания владельца частного дома, доступности и стоимости топлива, требуемого функционала и режима работы оборудования.

(Просмотров 542 , 1 сегодня)

Рекомендуем прочитать:

greypey.ru

Печь для дома с водяным отоплением своими руками

Одним из способов обогрева дома остается паровое отопление от печки. Хотя данный способ пришел к нам из прошлого, но не теряет своей актуальности, а в последнее время интерес к нему даже растет. Появление же новых строительных материалов с более высокими техническими характеристиками дало печному отоплению новый толчок в развитии. Так почему же некоторые домовладельцы не обращают внимания на современные твердотопливные котлы с высокими значениями КПД, а предпочитают классическую печь с водяным отоплением, сложенную из кирпича?

Общие сведения об устройстве печей

Ранее в частных домах рассчитывались и монтировались гравитационные водяные системы, не требующие установки циркуляционных насосов. В них даже предусматривалась возможность нагрева воды для ГВС с помощью дополнительного змеевика, устанавливаемого в расширительный бак открытого типа. В качестве примера на фото представлена схема такой системы.

Система отопления с печью

1 — печь для отопления дома с водяным отоплением; 2, 4 – соответственно, обратный и подающий трубопроводы; 3 — приборы отопления; 5 — труба для перелива; 6 — открытый расширительный бак; 7 – уравнивающий бачок; 8 – водопровод; 9, 10 – соответственно, трубы холодной и горячей воды; 11 – стояк подающий; 12 – стояк обратный.

Подобные схемы по сей день актуальны ввиду своей энергонезависимости, а потому имеют право на жизнь. В более современных схемах применяется принудительная система циркуляции с насосом, таких схем существует множество и подбирать их следует индивидуально для каждого конкретного случая.

С давних времен печное отопление действовало только в тех помещениях здания, в которых непосредственно находился источник тепла. Печкой обогревались 2—3 комнаты, куда выходили ее нагретые поверхности, а остальные помещения нагревались по остаточному принципу, за счет поступающего в них теплого воздуха.

С появлением систем, использующих для транспортировки и передачи тепловой энергии воду, традиционные печи для обогрева дома претерпели некоторую модернизацию. Она заключалась в том, что в печку начали встраивать теплообменник, наполненный водой, нагреваемой в процессе ее нагревания.

Теплообменники, используемые для этой цели, бывают двух видов:

• змеевик, сваренный из стальных труб;
• полый теплообменник из листового металла коробчатой формы.

Нагревательный элемент устанавливается внутрь источника тепла тоже двумя способами:

• Непосредственно в камеру сгорания, при этом нагрев теплоносителя осуществляется напрямую от пламени в топке.
•  В систему газоходов, отбирая теплоту от проходящих по ним раскаленных дымовых газов.

Схема подключения печи к системе отопления

Производительности теплообменника должно быть достаточно для компенсации тепловых потерь здания. Потребность в тепловой энергии определяется укрупненно, из расчета, что на 10 м2 площади требуется 1 кВт мощности нагревателя. Последний можно тоже подобрать укрупненно, руководствуясь таким правилом: 1 м2 площади поверхности змеевика или коробчатого нагревателя, установленного непосредственно в топку, вырабатывает 7 кВт энергии. Если же он расположен в газоходах и теплоноситель в системе прогревается продуктами сжигания, то мощность принимается меньше в 2 раза.

Примечание. Как правило, водяная система отопления устраивается только в той части здания, куда не выходят поверхности нагрева самой печи. В остальной части дома действует прямой печной обогрев.

Обзор различных схем водогрейных печей

Одна из самых простых конструкций печки с П – образным теплообменником, установленным прямо в топке.  Нагреватель с плоскими поверхностями изготавливается из листового металла толщиной 4 мм, для него лучше использовать жаропрочную сталь. Другой вариант – змеевик в виде регистра, свариваемый из труб (можно водогазопроводных) условным диаметром 50 мм и толщиной стенки не ниже 3.5 мм. На рисунке изображена схема печи с водяным отоплением подобной конструкции.

Чертеж печи с встроенным теплообменником для водяного отопления

1 – теплообменник в камере сгорания; 2 – дверца для прочистки дымоходов; 3 — подача в систему отопления.

Принцип действия здесь прост: стальной регистр с теплоносителем прогревается напрямую от пламени в топке, а продукты горения устремляются вверх и делают 3 хода, попутно отдавая тепло кирпичным стенкам и духовому шкафу для приготовления пищи.

Несколько иная печь для дома с водяным отоплением представляет собой двухцелевую варочную плиту с вмонтированным в топку нагревателем. Плита не имеет длинных дымоходных каналов, поскольку в ней предусмотрен отбор тепла от продуктов горения водяным теплообменником. Габариты источника тепла – 1030 х 650 х 780 (высота), мощность нагревателя – порядка 9 кВт. Последний изготавливается из труб диаметрами 57 х 3 мм и 48 х 3 мм. Конструкция печи показана на фото.

Печь с варочной плитой

1 – топливник; 2 – зольная камера; 3 – дверца для прочистки; 4 – духовка; 5 – варочная панель; 6 – раствор из глины; 7 – водонагреватель; 8 – дымоходный канал; 9, 10 – соответственно, обратный и подающий трубопроводы системы обогрева.

Топливо, сгорая, нагревает змеевик напрямую. Дополнительно он греется от дымовых газов, что после этого поступают в канал между варочной панелью и духовкой, огибают последнюю и выбрасываются через дымоход. Нагретый теплоноситель циркулирует из регистра в систему, причем побуждение может быть как естественным, так и принудительным. Таким образом, водонагреватель отбирает тепло из топки и продуктов горения, охлаждая их до 150—200 ºС, за счет чего и реализовано водяное отопление от печи.

При всех достоинствах подобной конструкции в ее работе имеется нерациональное зерно. Дело в том, что продукты горения, от которых прогревается варочная панель, сильно охлаждаются теплообменником. Получается, что во время приготовления пищи необходимо перетапливать плиту с целью прогреть варочную панель, а в это время водяное отопление дома будет функционировать на полную мощность, а это нерационально и неэкономно. Для ограничения температуры теплоносителя придется устанавливать буферную емкость – теплоаккумулятор, иначе в осенне-весенний период в комнатах станет невыносимо жарко.

Двухкамерная дровяная печь с водяным отоплением К. А. Дмитриева лишена описанного выше существенного недостатка и считается наиболее распространенным вариантом в средней полосе России. В ней предусмотрены отдельные дымоходные каналы и две раздельных топки, — одна для нагрева духовки и варочного настила, а вторая – обеспечивает водяное отопление от печи. Раздельные дымоходы на высоте 2 м объединяются в один. Габаритные размеры печки – 1500 х 680 х 770 мм (высота), развиваемая тепловая мощность – 9.5 кВт, что уже существенно, так как хватит для дома площадью 100—120 м2. Конструкцию можно подробно изучить по чертежам.

Конструктивная схема и поперечные разрезы печи

1 – зольная камера; 2, 5 – камеры сжигания; 3 – духовка; 4 – дверца зольника; 6 – варочный настил; 7, 8 — подключение к водяному отоплению; 9 – теплообменник; 10 – задвижка.

При работе первой топки дымовые газы омывают металлический духовой шкаф и поступают в газоход, находящийся под ним. Водонагреватель в процессе не участвует, поэтому данный режим удобен в летнее время и переходный период. В холодное время года растапливается вторая камера, действующая только для обогрева частного дома и не влияющая на работу варочного настила и духовки. Этот вариант исполнения печи из кирпича является оптимальным и экономичным, показывая неплохие результаты эффективности сжигания твердых видов топлива (КПД – 50—55%).

Почему – кирпичная печь?

В отличие от разнообразных твердотопливных котлов, кирпичные печи для водяного отопления создают в доме своеобразный, здоровый микроклимат. Мало кто будет спорить с тем, что в доме, обогреваемом печью, появляется ощущение особого комфорта и уюта. Приятен особый запах древесины, даже тепло пахнет как-то по-особенному. Обогрев жилища источником тепла, работающим на дровах, — это, в первую очередь, здоровье.

Печь из кирпича с водяным контуром для системы отопления

Благодаря массивности и теплоемкости конструкции печью с водяным отоплением длительное время сохраняется тепло. Правда, это касается лишь помещений, граничащих с источником тепла, так как при потухшей топке нагрев теплоносителя прекращается. Тем не менее нагретые воздушные массы от стен еще долгое время будут поддерживать тепло в других комнатах.

Каменные печи для отопления дома не столь уж дороги в изготовлении, как можно было бы предположить. Качественный твердотопливный или пеллетный котел может обойтись не меньше, а то и больше строительства печки. А вот долговечность этих различных источников тепла даже и сравнивать не стоит, притом, что цена предположительно одинаковая.

Для справки. По заверениям ведущей немецкой марки BUDERUS, их котлы на твердом топливе с чугунной камерой сгорания могут служить до 30 лет. В то время как печь из кирпича будет функционировать столько времени, сколько простоит ваш дом – 50 лет и более.

Перечисленные виды печей – самые распространенные, в действительности разновидностей подобных источников тепла существует немало, что дает возможность подобрать для своего жилища самый подходящий. Для этого рекомендуется проконсультироваться с опытным мастером – печником. Что же касается их недостатков, то самый существенный – необходимость постоянно подкладывать дрова или уголь, это неизбежно. Даже самая вместительная топка хорошо горит 3—4 часа, не более того.

Совет. Изготавливая стальной водонагреватель для печи, не стоит экономить на материалах. Идеальный вариант – жаростойкий толстый металл, что не подвержен прогоранию и никогда не создаст вам проблем.

По величине КПД отопительные печи из кирпича не могут соперничать с высокотехнологичными котлами, самые лучшие их показатели едва достигают 70%. Это связано с недостаточно эффективным отбором тепловой энергии у дымовых газов. Но как раз печки с водяным контуром выдают наилучшие показатели, поскольку металлический змеевик теплообменника хорошо понижает температуру продуктов горения, передавая их тепло сетевой воде.

Заключение

Традиционная отопительно-варочная печь, веками cогревавшая наших предков, еще долго будет служить и нам, как в качестве отопителя, так и средства для приготовления пищи. При этом нет никаких повышенных требований к качеству топлива, сжигать можно практически любую биомассу.

cotlix.com

принцип работы, как переделать старую конструкцию

Существует масса различных способов обогрева частных жилищ, которые подразумевают использование газа и электрической энергии. Однако есть и древний метод — отопление твердотопливными печами. И если обычно такая установка может обогреть только небольшое пространство, то правильно обустроенная печь для отопления дома с водяным отоплением — хорошая альтернатива для других систем.

Плюсы и минусы

Причины популярности кирпичной печи с водяным отоплением очевидны. Такие системы обладают массой плюсов:

1. Дешевизна.
2. Доступность топливных брикетов, угля, дров и прочего сырья.
3. Долговечность.

Минусы связаны с ограниченностью пространства, которое может обработать система. К счастью, это компенсируется обустройством высокоэффективной воздушной и водяной системы, которые взаимодействуют с печью и обеспечивают комплексный и равномерный обогрев помещения.

Воздушный обогрев

Принцип работы воздушных установок на базе обычной печи подразумевает передачу потоков теплого воздуха в теплообменнике или котельной установке. Затем воздушные массы оказываются в помещении или воздуховодах. Наличие относительно небольшого пути позволяет сохранить температуру, а также равномерно распределить тепловой потенциал по комнате.

Камера для подогрева воздушных масс устанавливается непосредственно над топкой, что позволяет горячей верхней поверхности и дымоходу передавать внушительное количество тепла. Передвижение воздуха осуществляется естественным или принудительным путем. Во втором случае необходимо задействовать вентиляционное оборудование.

Естественный воздухообмен осуществляется из-за разницы плотности холодного и горячего воздуха. Оказываясь в нагревательной камере, холодный воздух вытесняет горячий в воздуховоды. Применение такого метода не требует наличия электрической энергии, но при слишком интенсивной циркуляции воздуха через камеру прогревания это приводит к разным проблемам. Если система работает на принудительной вентиляции, изменение режима ее работы позволяет легко управлять объемами подаваемого воздуха для определения подходящего микроклимата в каждой части помещения.

В зависимости от способа подачи холодных потоков, системы могут разделяться на две категории:

1. С полной рециркуляцией. В таком случае нагретые воздушные массы сменяются холодными и концентрируются в одной постройке. Единственным минусом схемы является тот факт, что качество воздуха снижается при прохождении каждого цикла нагрева или охлаждения.
2. С частичной рекультивацией. Такой вариант подразумевает забор части холодного воздуха с улицы, который смешивается с потоками внутри здания.

Система отопления и печи с разным функционалом в доме на склоне // FORUMHOUSE

Преимущества печного отопления

В русских домах печь занимала особое место и считалась своеобразным «сердцем» дома. Конструкцию изготовляли из кирпичей и глины (сегодня продаются и железные изделия) и всегда размещали в центральной части постройки, а вся бытовая жизнь кипела возле нее. В печи готовилась еда, а зимой она выполняла функцию обогрева помещения.

При этом люди знали, как правильно натопить печку, чтобы даже после угасания огня она продолжала дарить домочадцам тепло и уют. А так как топлива для такой системы было много, печные системы присутствовали практически в каждом доме. Пытаясь обустроить кирпичную печь с водяным отоплением, следует внимательно изучить преимущества этой конструкции:

1. Установка способна функционировать автономно, не подключаясь к газовым или электрическим магистралям. В качестве топлива используется древесина. В большинстве регионов России дрова бывают очень дешевыми или даже бесплатными.
2. Работа печи подразумевает реализацию наиболее комфортного лучистого отопления, при котором массивные стенки печи равномерно передают тепло на окружающие предметы и воздух в целом.
3. Печная установка может выполнять сразу несколько задач: обогревать постройку, использоваться для приготовления еды, подогревать воду.
4. Возможность следить за открытым огнем в камине, который является обычной разновидностью печи, создает атмосферу уюта и комфорта.
5. В холодный период массивная конструкция накапливает внушительные объемы тепла, которое будет постоянно раздаваться на окружающее пространство. В летний период печь может выполнять роль кондиционера, ведь если она установлена на отдельном фундаменте, то значительная часть лишней тепловой энергии будет «сбрасываться» в землю.
6. Ну и главным плюсом печной системы отопления является полная безопасность для окружающей среды. При использовании природного топлива, никаких вредных выбросов в атмосферу не происходит.

Недостатки системы

Что касается недостатков печи, то они практически отсутствуют, за исключением необходимости самостоятельно обслуживать ее, закладывая дрова, осуществляя чистку зольника и дымохода. Также нужно регулировать тягу и другие процессы. В масштабах дачного домика такой подход выглядит больше плюсом, чем минусом.

Обустраивая печное отопление с водяным контуром своими руками, важно взвешивать не только плюсы, но и недостатки.

Необходимо учесть и такие пункты:

1. При повышении мощности печи необходимо увеличивать ее размеры, что негативно сказывается на полезной площади помещения.
2. Печная конструкция обогревает только ту комнату, которая находится поблизости. В удаленном здании нужно будет обустраивать еще одну печь, как это делали в далеком прошлом.
3. Привычный вариант русской печи нуждается в предварительной подготовке и стабилизации рабочего режима. Частично этот минус отсутствует в каминах, печах и буржуйках.
4. Показатель КПД печных систем составляет не больше 40%, при этом интенсивность прогрева самой конструкции бывает чрезмерно избыточной. Когда печь начинает работать в полном режиме, стоять возле нее практически невозможно. Однако она быстро остывает, отдавая тепловую энергию окружающему пространству. К сожалению, значительная часть этой энергии оказывается на улице и выходит через дымоход.
5. Управление горением дров в печи сильно затруднено. Погасить ее как котел не получится, что негативно сказывается на уровни пожарной безопасности.
6. При обустройстве конструкции нужно тщательно продумывать размещение дымоходной трубы. Она должна обладать хорошей тягой, иначе горение не будет достаточно интенсивным, а дымовые отходы окажутся в помещении. Из-за высокой степени прогрева дымохода, его нужно изолировать от легко воспламеняемых материалов и элементов постройки.
7. Наличие печи в доме требует постоянного хранения немалого количества дров. В крупных городах это топливо стоит довольно дорого, при этом запасы нужно постоянно пополнять. Что касается шлака и золы, то их нужно утилизировать, а это дополнительные расходы.

Печь из кирпича на дровах с водяным контуром (видеоурок). Печь с водяным отоплением своими руками

Модернизация конструкции

При обзоре недостатков печных отопительных систем упоминался тот факт, что такая конструкция не способна обогреть отдаленные комнаты, т. к. вся тепловая энергия концентрируется только в одном пространстве. Современные печи практически лишены такой проблемы, т. к. производители оснащают их специальными конвекционными воздушными каналами, которые взаимодействуют с воздуховодами. Потоки теплого воздуха распространяются по комнатам, вызывая обогрев окружающего пространства. В отдельных постройках такая конфигурация является очень эффективной.

В качестве носителя тепла в таких конструкциях используется воздух, принимающий энергию от печи, а затем перемещающий ее непосредственно к удаленному помещению. Для эффективной работы установки необходимо обустроить сложную систему воздуховодов, что влечет за собой несколько недостатков:

1. В первую очередь, воздуховод является крупногабаритным изделием, которое портит эстетичность помещения.
2. Во-вторых, устройство создает интенсивное сопротивление движению нагретого воздуха, особенно если в системе присутствует масса поворотов. В связи с этим при обустройстве системы предъявляются разные ограничения по длине.
3. В-третьих, у воздуха имеется низкая удельная теплоемкость, поэтому чтобы транспортировать какой-то объем тепловой энергии, нужно большое количество теплоносителя. В результате возникает необходимость прокладывания нескольких воздуховодов внушительного диаметра или запускать принудительную циркуляцию с помощью вентиляторов.
4. Ну и самым ключевым недостатком воздуховодов является то, что по магистрали передается очень много пыли, сажи и прочего мусора, который имеется в печи.

Исходя из этих минусов, люди стали искать достойную альтернативу для воздушных систем отопления, поэтому вскоре в отопительных печах стала использоваться вода.

кирпичная печь

Использование воды

Обустройство печи для водяного отопления дома на дровах — это хорошая альтернатива для классических воздушных систем, т. к. у жидкости имеется масса преимуществ. Как известно, у воды — отличная удельная теплоемкость, особенно если сравнивать ее с сухим воздухом, поэтому она способна принимать и передавать внушительные объемы тепла. Подогретый носитель тепла легко транспортируется в самые отдаленные участки магистрали по трубопроводам с малыми габаритами.

Вода является наиболее безвредным источником тепловой энергии, при этом она не токсична и не повышает риск возникновения пожаров. Более того, такой тип теплоносителей всегда доступен, а иногда и вовсе бесплатный. Дровяной обогрев может использоваться и для горячего водоснабжения, а также для питания змеевика в ванной.

Из недостатков водяного отопления следует выделить высокую температуру замерзания, которая равна 0 градусов Цельсия. Замерзая, теплоноситель начинает расширяться в размерах, повреждая важные узлы и приборы отопительной системы. Вместе с воздухом вода может запускать коррозийные процессы в черных металлах. А если она обладает повышенной жесткостью и содержит в себе много солей кальция и магния, это приводит к появлению накипей на внутренней поверхности магистрали, радиаторов и других важных деталей системы, что негативно сказывается на конечном качестве работы.

Полезные советы

Чтобы избежать проблем, необходимо соблюдать некоторые правила обустройства печи для водяного отопления в частном доме. Желая переделать старую русскую печь в доме круглогодичного проживания, о замерзании теплоносителя в холодную пору можно не беспокоиться, т. к. установка постоянно работает. В современных котлах присутствует автоматизированная функция поддерживания оптимальной температуры, которая составляет +5 градусов Цельсия.

Если речь идет о дачных постройках или коттеджах временного проживания, то чтобы избежать замерзания жидкости, ее можно просто слить. Однако в таком случае повысится риск возникновения коррозийных процессов. В качестве хорошей альтернативы для воды можно использовать антифриз с низкой температурой замерзания. Но большинство российских систем не поддерживают работу с ним, да и сам теплоноситель стоит довольно дорого.

Обустроить высокоэффективное отопление на русской печи вполне возможно, и такая модернизация старой конструкции может оправдать себя. Но перед тем как сделать отопление из печки, нужно убедиться, что оно того стоит, а коэффициент полезного действия будущей системы будет действительно высоким. В противном случае затраченные усилия окажутся напрасными.

Печное отопление — вполне хорошая альтернатива для современных отопительных систем, но из-за массы недостатков, такие конструкции существенно уступают передовым способам обогрева. Для обустройства отопления в дачном домике такой вариант вполне подходит, но для постоянного проживания нужно искать другие решения.

кирпичная печь с водяным контуром

oventilyacii.ru

Печь с водяным контуром своими руками на дровах и отработке

Суть печного отопления заключается в прямом нагреве помещений источником тепла за счет конвекции и инфракрасного излучения, исходящего от горячих стенок. Важное условие, оно же — главный недостаток: отопитель должен находиться в обогреваемой комнате. Вот почему у домовладельцев нередко возникает желание сделать печь с водяным контуром, соединенным с удаленными радиаторами, чтобы равномерно отапливать весь дом. Стоит отметить, что данный вопрос — непростой и не всегда решаемый. Так что давайте рассмотрим разные варианты реализации этой идеи на практике.

Способы решения задачи

Очевидно, что для подогрева теплоносителя и подачи его в радиаторную систему дровяную печку нужно снабдить дополнительным теплообменником. Есть два пути: приобрести для дома готовую металлическую либо чугунную печь длительного горения со встроенным водяным контуром, либо изготовить ее своими руками. Мы изначально идем по второму пути — прикладываем труд, но экономим средства.

Примечание. Отдельная проблема — организация подогрева воды в кирпичной печи, работающей на дровах и угле. Если она уже построена, то переделать конструкцию бывает довольно трудно, а то и невозможно.

Существует несколько разновидностей самодельных теплообменников и вариантов их монтажа:

1. Бак – котел, встраиваемый прямо в топливник или в один из дымоходных каналов.
2. Регистр, сваренный из труб, иногда – в виде змеевика. Тоже ставится внутрь камеры сгорания либо в газоход.
3. Теплообменник самоварного типа (техническое название – экономайзер). Устанавливается сугубо на дымоход для отбора теплоты у отходящих газов.
4. Полноценная водяная рубашка. В упрощенном исполнении подобная печь-камин с водяным контуром показана выше на схеме.

Бак-котел для нагрева теплоносителя

Справка. Простейшее, но не самое эффективное решение, которое вы можете взять на вооружение, реализовано в некоторых дровяных печках для бани. Металлический бак с водой монтируется сверху корпуса либо подвешивается сбоку, если топливник имеет прямоугольную форму.

Водяной контур можно изготовить из таких материалов:

• черная или нержавеющая сталь;
• чугун;
• медь.

Стальные теплообменники практичны и недороги, а потому наиболее популярны. Цена меди слишком велика, а вот температура плавления – низкая, отчего при горении угля подобная конструкция может «поплыть». Что же касается чугуна, то самостоятельно отлить из него регистр не получится, разве что вмонтировать в газоход старую отопительную «гармошку» МС-140, как показано на фото. Но помните: батарея моментально лопнет при подаче холодного теплоносителя в раскаленную печку либо в результате замерзания воды во время длительного простоя.

Плюсы и минусы различных теплообменников

Установка бака внутрь кирпичной печи практикуется мастерами десятками лет. Это проверенный и надежный способ, позволяющий постоянно нагревать воду и даже организовать ее естественную циркуляцию, только потребуется проложить трубы большого диаметра (около 50 мм) с соблюдением уклонов. Правильно сделанный бак-котел очень редко прогорает, потому что вмещает большой объем теплоносителя, который его охлаждает.

Недостаток варианта – значительные размеры емкости. Она влезет лишь в отопитель, сложенный из кирпича, а в металлических буржуйках слишком мало места. В отличие от бака, размеры и форму регистра из стальных труб можно менять и встраивать в любую печку, но тут возникают другие проблемы:

1. При установке внутрь топливника змеевик постоянно подвергается воздействию высоких температур (в пике до 1000 °С) и конденсата с сажей, а потому прослужит 4—6 лет, после чего прогорит. Нержавеющие либо жаропрочные трубы продержатся дольше – до 10 лет.
2. Более надежный способ — вмонтировать водяной контур внутрь дымоходного канала, где температура ниже. Но тогда упадет интенсивность нагрева и для организации нормального отопления теплообменник придется увеличить в размерах. Получается замкнутый круг.
3. Циркуляция теплоносителя внутри регистра должна быть безостановочной. Иначе вода закипит, превратится в пар, а он своим давлением разорвет трубопровод в слабом месте – где-нибудь на стыке. Значит, организовать самотек нереально, а работу циркуляционного насоса придется подстраховать блоком бесперебойного питания на случай отключения электроэнергии.
4. Вместительность металлических отопителей сильно ограничена, так что вставить туда добротный теплообменник не получится. Практика показывает, что стальная заводская печь с водяным контуром может обслужить не больше 2 радиаторов общей мощностью до 4 кВт.

Разновидности сварных регистров

Важный момент. Любые теплообменники, монтируемые внутрь топливника, забирают приличную часть выделяющегося тепла. Это снижает и без того невысокую теплоотдачу печки плюс уменьшает длительность горения с одной закладки дров или угля.

Экономайзер (слева) и обычный бачок для монтажа на дымоход (справа)

Самоварный теплообменник (экономайзер) лишен всех перечисленных недостатков. Он представляет собой водяную рубашку для дымоходной трубы и отнимает теплоту отходящих газов. А их температура в печах, функционирующих на дровах или отработке, достигает 300 °С. Такое решение зачастую используется в банных отопителях, чтобы греть воду для помывки. Комбинированный вариант – бак, сквозь который пропущена дымоходная труба.

Идею с экономайзером по понятным причинам нельзя реализовать на кирпичной печке. Но для Булерьяна, Бренерана или другой стальной буржуйки независимо от ее размеров такой вариант хорошо подойдет. И последний, самый эффективный метод – устройство водяной рубашки вокруг корпуса обогревателя. По сути, она превращает любую металлическую печь или камин в отопительный котел. Одна беда – вариант довольно сложен в исполнении.

Железная печка конструкции Бутакова с конвекционным кожухом и водяным контуром на задней стенке топливника

Вывод. Лучший способ получить горячую воду от стального отопителя на дровах или отработке (такие применяются в гаражах) – сделать теплообменник самоварного типа или емкость на дымоходной трубе. Для кирпичной печи вариантов немного – встраивание емкости либо регистра.

Оригинальная конструкция наружного теплообменника с импровизированным экономайзером продемонстрирована на видео:

Расчет размеров регистра

Чтобы своими руками сделать для печки водяной контур, нужно определить его размеры, а точнее, — площадь теплообменной поверхности. Для этого воспользуйтесь следующим алгоритмом:

1. Выясните, какова площадь отапливаемых комнат и умножьте ее на 0,1 кВт. Если вы проживаете в одном из холодных северных регионов, умножайте квадратуру помещений на 0,2 кВт. Для дома 100 м² понадобится соответственно 10 и 20 кВт тепловой энергии.
2. Из практических наблюдений следует, что регистр, установленный прямо в топливник, способен передать теплоносителю до 10 кВт теплоты с каждого квадратного метра своей поверхности. Поделите значение потребности в тепле на эту цифру и получите площадь радиатора.
3. Для экономайзера и бака, вмонтированного в дымоходный канал, где температура ниже, принимайте значение удельной теплоотдачи не 10, а 6 кВт с 1 м² поверхности.
4. Зная площадь, размеры прямоугольной емкости рассчитать нетрудно. А вот длина труб, из которых варится регистр, вычисляется по формуле: L = S / πD (S – площадь, D – диаметр трубы).

Схема кирпичной печи с водогрейным котлом, размещенным в топке

Примечание. При расчете отапливаемой площади не нужно брать все 100 или 200 квадратных метров дома, отнимите от них помещения, которые печь обогревает напрямую.

Если в качестве примера взять комнаты дачи с квадратурой 100 м², то теплообменная поверхность встроенного в топку радиатора должна составлять не меньше 1 м². При монтаже в газоход эта площадь увеличится до 10 / 6 = 1,67 м².

Встраиваем бак в кирпичную печь

Первое и важное правило: планировать монтаж водяного контура необходимо еще до постройки отопителя из кирпича. Переделать готовую конструкцию практически невозможно, придется ее снова разобрать как минимум наполовину. Это касается всех чисто отопительных печек – русской, голландки и шведки, не имеющих варочной поверхности.

В этом случае регистр монтируется в дымооборот печки, а не в топливник

Справка. Если у вас дома или на даче выложена отопительно-варочная плита, то переделать ее иногда возможно. Поднимите чугунную поверхность с конфорками и оцените, можно ли под нее поставить котел и какую форму ему придать. Обязательно посоветуйтесь с мастером – печником.

Предлагаем вариант простой плиты с нагревательным котлом, установленным на пути продуктов горения, но за пределами топливника. Благодаря этому бак изготавливается из металла толщиной 3 мм, чего достаточно для долгой и надежной работы. Схематично агрегат выглядит так:

Совет. Если вы подобрали другую конструкцию, где емкость монтируется в топливник, то ее стенки, обращенные к пламени, делайте из металла толщиной 5 мм, остальные – 3 мм. Для изготовления регистра используйте трубы с толщиной стенки 3,5 мм, а при установке не связывайте его со стенками печки, поскольку у металла и кирпича разные коэффициенты расширения.

Порядок кладки варочной плиты

При монтаже оберните бак асбестовым шнуром и зафиксируйте его на нужном ряду кладки. Такая же изоляция асбестом делается на патрубках подачи и возврата теплоносителя, проходящих сквозь стену печи. Как правильно выполняется кладка в соответствии с порядовками, подробно описывается в другом материале.

Кладка печи с водяным контуром, находящимся в камере сгорания, описывается в следующем видеоролике:

Делаем контур для стальной печки

Чтобы изготовить теплообменник самоварного типа на дымоход, подберите 2 трубы: одна по диаметру должна равняться размеру патрубка печки, а вторая – на 3—4 см больше (например, 102 и 133 мм).

Самодельный теплообменник самоварного типа

Дальше действуйте в таком порядке:

1. Определите теплообменную площадь, как описано в предыдущем разделе, после чего отрежьте обе трубы по расчетному размеру.
2. В кожухе водяной рубашки проделайте 2 отверстия 20—30 мм и приварите к ним патрубки подачи и обратки с резьбами.
3. Вставьте одну трубу в другую и сварите между собой, сделав перемычки из стальной полосы. Из нее же изготовьте верхнюю и нижнюю крышку для самодельного водяного контура.
4. Проверьте агрегат на герметичность и установите на дымоход как можно ближе к масляной или дровяной печи. Больше подробностей об изготовлении показано на видео.

В отличие от внутренних водяных контуров, экономайзер без проблем подключается к различным системам отопления – с принудительной и естественной циркуляцией теплоносителя. Во втором случае важно выполнить уклон магистралей 2 мм на 1 м. п. трубы и поставить в верхней точке открытый расширительный бак.

Заключение

О том, насколько полезна в эксплуатации самодельная печь с водяным контуром, судить нелегко. По отзывам пользователей, в небольших дачных домиках и гаражах такие агрегаты работают безукоризненно. Надо учитывать и тот факт, что мастер, изготовивший отопитель своими руками, не станет его критиковать, а постарается найти позитивные стороны. Ясно одно: налицо экономия средств при равномерном обогреве всех комнат здания. А вот в домах площадью свыше 100 м² стоит задуматься об установке твердотопливного котла.

qustu.com

Печное отопление с водяным контуром: устройство

Во многих частных домах приоритетным остается отопление дровами и печи. У кого-то печь металлическая, у кого-то кирпичная, но объединяет их одно — не самый удобны это вид обогрева. Слишком много внимания и мало комфорта. Выход — печное отопление с водяным контуром.

Печное отопление с водяным контуром — возможность объединить традиции и комфорт

Для начала давайте разберемся в терминологии. Когда говорят «печь», чаще всего имеют в виду отопительный прибор, сложенный из кирпича, который топится дровами. Но часто так называют и металлическую печь на дровах или на угле. Принципы работы у кирпичных и металлических агрегатов одинаковый, меняется способ передачи тепла. У металлических больше конвективная составляющая (большая часть тепла переносится воздухом), у кирпичных преобладает тепловое излучение — от стенок печи и нагретых стен дома. В нашей статье речь в основном о кирпичных печах, но большую часть информации можно применить и к металлическим дровяным (угольным) агрегатам. Печное отопление с водяным контуром может быть сделано на основе печей любого вида.

Обычное печное отопление: достоинства и недостатки

Содержание статьи

В нашей стране традиционно дома отапливались кирпичными печами, но постепенно этот вид обогрева вытеснили водяные системы. Все это потому, что наряду с достоинствами имеет простое печное отопление массу недостатков. Сначала о достоинствах:

• Печь большую часть тепла передает тепловым излучением, а оно, как выяснили ученые, лучше воспринимается нашим организмом.
• Русская или какая иная отопительная печь имеет колоритный внешний вид, часто есть возможность наблюдать за открытым пламенем.
• Можно сделать кирпичную печь с дымоборотами для более полного использования вырабатываемого тепла.
• Отопление этого типа энергонезависимое — не зависит от наличия электричества.
• Есть модели печей для отопления второго этажа (за счет отопительного щитка с дымовыми каналами).

  Печное отопление

Сегодня печное отопление воспринимается больше как экзотика, так как встречается очень нечасто. Нельзя поспорить, что находится возле теплой печки очень приятно. Создается какая-то особая атмосфера. Но имеется и множество серьезных недостатков:

• Неравномерность прогрева — возле печи жарко, в углах — холодно.
• Большая площадь, занимаемая печью.
• Отапливаются только те комнаты, в которые выходят стенки печи.
• Невозможность регулировать температуру отопления в отдельных помещениях.
• Низкий КПД. Для обычных печей 60% — это уже очень хороший показатель, в то время как современные отопительные котлы выдавать могут 90% и выше (газовые).
• Необходимость частого обслуживания. Растопить, регулировать заслонки, вычищать угли — все это регулярно и постоянно. Не всем это доставляет удовольствие.

  Принцип организации дымооборотов — горизонтальных и вертикальных

Как видите, недостатки значительные, но некоторую их часть можно нивелировать, если встроить в печь теплообменник, который подключить к системе водяного отопления. Такую систему еще называют печное водяное отопление или печное отопление с водяным контуром.

Водяное печное отопление

При организации водяного отопления от печи, в топку встраивается теплообменник (водяной контур), который трубами подключается радиаторам. В системе циркулирует теплоноситель, который разносит тепло от печи по радиаторам. Такое решение повышает комфортность проживания в зимнее время. Все дело в том, что радиаторы можно установить в любой комнате, то есть печь может стоять в одном помещении, а все остальные комнаты будут греться от батарей, по которым бежит нагретая вода.

Печное отопление с водяным контуром: пример системы с таплоаккумулятором (бойлером)

Остальные недостатки печного отопления при этом сохраняются, но добавляются плюсы водяного обогрева — можно регулировать температуру в каждом помещении (в определенных рамках), большая инерционность сглаживает неравномерность температурного режима. Кстати, такая же схема работает с металлическими печами на дровах или угле.

Типы систем

Есть два типа систем водяного отопления: с принудительной и естественной циркуляцией (ЕЦ). Отопление с естественной циркуляцией энергонезависимое (электричество для работы не требуется), теплоноситель циркулирует за счет естественных физических процессов. Недостаток такого способа обогрева — необходимость использования труб большого диаметра, то есть объем системы будет большим и будет иметь большую инерцию. При растопке печи это не очень хорошо — будет долго греться. Зато после прогорания дольше в доме сохраняется тепло.

Еще один минус — для создания условий для движения теплоносителя, трубу подачи поднимают вверх — под потолок или на уровень радиаторов (в крайнем случае). При отоплении двухэтажного дома, от котла труба идет наверх, разводится по радиаторам, а потом спускается вниз и обходит батареи на нижнем этаже.

Простейшая схема систем с естественной циркуляцией

 

Еще один немаловажный недостаток — относительно невысокая эффективность обогрева систем с ЕЦ — теплоноситель медленно движется, разносит мало тепла.

Печное отопление с водяным контуром и принудительной циркуляцией отличается наличием циркуляционного насоса (на фото ниже), который работает постоянно. Его задача — гонять воду с определенной скоростью. Изменяя эту скорость можно изменять интенсивность обогрева помещений. Это приводит к тому что, при прочих равных условиях, такой обогрев более эффективен. Но для работы системы необходимо электропитание — насос должен работать постоянно. При его остановке система закипает и выходит из строя. Если отключения электроэнергии происходят у вас редко, достаточно иметь блок бесперебойного питания с комплектом аккумуляторных батарей. Если же отключают свет часто и надолго, придется ставить еще и генератор, а общая стоимость такого решения немалая.

Схема печного отопления с водяным контуром и циркуляционным насосом

Есть еще третий вид системы: смешанный или комбинированный. Все проектируется под естественную циркуляцию, но ставится циркуляционный насос. Пока есть электричество, работает отопление как принудительное (с насосом), когда свет отключили, теплоноситель движется самостоятельно.

Аккумулятор тепла

Так как печь топится не постоянно, а имеет циклический алгоритм работы, то в доме то жарко то холодно. И наличие радиаторов от этого спасает слабо. Хоть перепады не такие критические, все равно они есть. Особенно не хватает тепла ночью, а вставать и топить очень не хочется. Чтобы решить эту проблему, печь ставят мощную, а в систему встраивают аккумулятор тепла. Это большая емкость, заполненная теплоносителем, которая стоит между печью и системой отопления.

Печное отопление с водяным контуром и аккумулятором тепла

То есть, имеется два отдельных независимых контура. Первый переносит тепло от печи и обычно его делают с естественной циркуляцией. Второй гонит теплоноситель в радиаторы, причем обычно присутствует циркуляционный насос.

Такой способ организации водяного печного отопления хорош тем, что пока печь топится, активно греется вода в емкости. При правильном расчете она нагревается до 60-80°C, чего хватает на поддержание нормальной температуры радиаторов примерно на 10-12 часов. При этом нет ни особой жары, ни сильного холода. Атмосфера вполне комфортная.

Установка в системе теплоаккумулятора (иногда называют еще буфером или буферной емкостью) еще и снижает риск закипания системы. Второй контур точно никогда кипеть не будет, а вот чтобы первый не закипел, необходимо правильно рассчитать его — чтобы даже в режиме естественной циркуляции теплоноситель двигался с достаточной скоростью и не успевал перегреваться.

Регистр для печи

Для нагрева теплоносителя в печь встраивается водяной контур (еще называют регистр, теплообменник, змеевик, водяная рубашка). Форма его может быть любой, но чаще всего делают прямоугольные плоские емкости или набор труб, соединенных в единую систему (типа радиаторов).

Один из примеров водяного контура для печи

Чтобы подключить теплообменник к системе, в него вваривают два патрубка: один сверху- для забора горячей воды, второй снизу — для закачки остывшей воды из обратного трубопровода.

Часто возникают вопросы с определением размеров водяного контура для печи. Его можно приблизительно рассчитать, исходя из теплопотерь здания. Считают что для переноса 10 кВт тепла необходима площадь теплообменника 1 кв. м. Но при этом надо учесть время работы печи — ведь топится она не постоянно. Пока не очень холодно — раз в день примерно 1,5 часа, когда холодно — два раза. За это время нужно чтобы печь успела нагреть всю воду в аккумуляторе тепла. Потому расчет площади теплообменника ведется по суточному количеству тепла, необходимого для возмещения теплопотерь.

Например, пусть потери тепла для дома составляют 12 кВт/час. В сутки это будет 288 кВт. Топится печь, пускай 3 часа, все необходимое тепло должно накопиться за это время. Тогда необходимая мощность водяного контура для печи —  288 / 3 = 96 кВт. Чтобы перевести ее в площадь, делим на 10, получаем что для данных условий площадь регистра должна быть 9,6 м2. Какую форму вы при этом выберете — ваше дело. Важно чтобы внешняя поверхность регистра была не меньше.

Строительство печи вокруг теплообменника

Ну и еще пара моментов. Первый — мощность печи должна быть больше, чем найденная мощность теплообменника. Иначе требуемое количество тепла просто не выделится. Второй нюанс: емкость аккумулятора тепла тоже должна соответствовать — она должна быть больше примерно на 10-15%. В этом случае исключается закипание теплоносителя.

Только не забудьте, что теплоемкость воды и антифриза сильно отличается. Аккумулятор с антифризом в качестве теплоносителя должен быть значительно больше, чем емкость для воды (в той же системе).

Что еще стоит помнить, что теплоаккумулятор желательно хорошо утеплить — чтобы дольше сохранялось тепло. В этом случае печное отопление с водяным контуром будет еще более экономичным.

Можно ли установить регистр для отопления в существующую печь

Правильнее, конечно, строить печь вокруг изготовленного регистра. Но, если печь уже стоит, в нее все-таки можно встроить водяной контур. Правда, придется хорошо постараться — они имеют немалые размеры а еще должны каким-то образом держаться. Так что задача не из простых. Кроме того не стоит забывать, что придется еще делать два вывода — для подключения подающего и обратного трубопровода.

Оптимальный вариант — сделать водяную рубашку под форме печи (этот — для металлической с конфорками)

Место  для расположения регистра найти тоже не очень просто. Очень нежелателен его прямой контакт с огнем, но должен находится в среде горячих газов. В этом случае можно надеяться на то, что прослужит теплообменник долго.

stroychik.ru

монтаж и внешний вид, преимущества и недостатки печи с водяным отоплением

Основой комфортного проживания в загородном доме является наличие тепла. Лишь хорошо протапливаемый дом становится действительно уютным и пригодным для того, чтобы в нем жить.

Способов поддерживать тепло в помещении существует множество. Но самым старым и надежным, безусловно, является печное отопление. В различных частях нашей страны оно по-прежнему популярно. Однако любые хорошо зарекомендовавшие себя в прошлом достижения в современном мире подвергаются улучшению. Не избежало этого и печное отопление — его объединили с водяным контуром.

Печное отопление с водяным контуром

Лучшим решением задачи по отоплению загородного дома является печь с водяным контуром. Она универсальна в использовании и вполне доступна любому желающему. Хорошая теплоотдача и активная циркуляция горячей воды способствуют быстрому распространению тепла по всем комнатам.

От традиционной дровяной печи агрегат для водяного отопления отличает наличие радиаторов отопления и системы циркуляции. Эти характерные особенности поднимают печь с водяным отоплением на уровень выше по сравнению с традиционной печью и избавляют от различных недостатков старых конструкций — быстрая скорость остывания и неравномерное распределение тепла. Благодаря новой конструкции существенно снижается расход на топливо и ускоряется нагрев помещения.

Теплоносителем печи для дома с водяного отопления является дистиллированная вода. В регионах страны, где температура может существенно понизиться, избежать замерзания воды помогут специальные присадки. Кроме дистиллированной воды, в современном печном оборудовании могут применяться антифризы. При выборе таких теплоносителей можно не бояться, что система замерзнет даже при самой низкой температуре.

Регистр

Наличие регистра (теплообменника, змеевика) — это основное отличите современных конструкций печей от традиционных. Регистр ставится в топливнике. По змеевику циркулирует теплоноситель. Система водяного отопления подключается к регистру, что и обеспечивает тепло во всем доме.

Конструктивное решение регистра может быть весьма различным. Важно, чтобы система могла поддерживать максимальную температуру теплоносителя, циркуляция которого должна быть постоянна и равномерна.

Регистр изготавливается из листовой стали (толщиной 3-5 мм) или металлической трубы. Из-за простоты в обработке чаще используют листовую сталь. Сделанный из нее регистр легко очищается от продуктов сгорания. Однако регистры, выполненные из труб, имеют большую площадь нагрева. Обычно теплообменник изготавливается на заказ с учетом модели печи и ее размеров.

Монтаж печей с теплообменниками

Существует несколько вариантов исполнения печей с водяным отоплением:

1. Печь сделанная «с нуля» и полностью соответствующая размерам теплообменника.
2. Регистр устанавливается в уже существующую печь.

Естественно, что со вторым вариантом придется изрядно помучиться. Регистр и детали в системе теплообмена придется изготавливать исходя из габаритов уже сложенной печи. Потом в процессе установки может выясниться, что некоторые части старой печи требуют замены, что осложнит монтаж.

Независимо от выбранного варианта для нормального функционирования печи с водяным отоплением необходимо соблюдать ряд конструктивных особенностей.

• Внутренний размер тепловой рубашки должен быть не менее 4 мм. Иначе вода будет закипать и нужный уровень нагрева не будет соблюдаться.
• Стенки должны иметь толщину около 3-5 см. Иначе могут перегореть. А это значит, что придется менять весь регистр и полностью разбирать генератор теплоты.
• Между стеной и теплообменником обязательно должен быть зазор 1-1.5 см. В этом случае расширяющийся от нагревания регистр не причинит вреда конструкции.

Вид современного печного водяного обогревателя

Печь с водяным отоплением функционирует по той же схеме, что и твердотопливный котел. Современная печь отличается от традиционного варианта входом теплообменника. Он расположен выше чем у старых аналогов. Разводка тепловых труб по помещению зависит именно от этого фактора.

Перед тем как начинать вести систему отопления от печного водяного обогревателя, необходимо позаботиться об установке в систему расширительного бачка. Его можно заменить гидроаккумулирующей емкостью. Размещать отопительные трубы по всему дому следует под максимально возможным углом. Если дом имеет большие размеры, то не мешает установить в отопительной системе циркуляционный насос. Он позволит эффективно прокачивать теплоноситель.

Основные типы печей для водяного обогрева

Печь с водяным обогревом может быть выполнена в различных конструкционных решениях. Можно выделить несколько типов.

1. Дровяной тепловой агрегат. Основным топливом для печи являются дрова. Однако, длительная эксплуатация дровяных печей на пределе максимальной мощности может отрицательно сказать на сроке их службы.
2. Булерьян. У этой конструкции отсутствует отдельный регистр, обеспечивающий теплообмен. Эту функцию исполняет сам корпус. Конструкция также снабжена специальным отделом, в котором дожигается древесный газ, из-за чего оборудование работает более эффективно.
3. Тепловые агрегаты из чугуна. Как следует из названия корпус печей изготовлен из чугуна, хорошо аккумулирующего тепло. Чугун достаточно прочен и надежен. Материалом для изготовления водогрейной рубашки служит листовая сталь.

Регулирование температуры в печном отоплении

Регулировать температуру теплоносителя в печи с водяным отоплением достаточно просто. Существует несколько основных способов.

• Увеличить количество сжигаемого топлива. Если необходимо поднять температуру теплоносителя до нужного значения.
• Использовать заслонки поддува. Отличный способ регулировки температуры. Он дает возможность как повысить температуру, так и понизить ее.
• Установив циркуляционный насос, можно обеспечить эффективную прокачку воды или антифриза по всей системе обогревания. Это обеспечит качественную работу всей системы.

Кирпичная печь с контуром водяного отопления

Печь такого типа не предполагает сложной кладки. Печь с водяным отоплением обладает простой конструкцией и состоит из следующих частей:

• чугунной жаровочной плиты;
• варочной камеры;
• вытяжного канала;
• водогрейной коробки;
• духового шкафа.

Для изготовления печи используется огнеупорный кирпич и огнеупорный раствор.

Кладка печи

С чего начать работу тем, кто планирует сложить печь самостоятельно? Кирпичи первого ряда укладываются сплошной кладкой. Благодаря стесанному кирпичу обеспечивается уклон в сторону зольника. Второй ряд укладывается с перевязкой. Поддувную дверцу устанавливают на третьем ряду.

Выкладывать четвертый ряд сложнее. На этом этапе вторая дверца устанавливается на правой стене печки и из половинчатого кирпича сооружается опора, которая будет держать духовой шкаф и две колосниковых решетки.

На пятом ряду кирпичей оставляют прочистные отверстия, а если предусмотрено планом, то и прочистные дверцы. Они устанавливаются вместе с монтажом котла водяного отопления.

Выкладка шестого ряда похожа на предыдущую кладку. Швы перевязывать обязательно. На этом этапе работ крепится топочная дверь. Седьмой ряд перекрывает прочистные дверцы. Восьмой ряд перекрывает два дымохода, что за котлом.

Ряды с девятого по двенадцатый кладутся с соблюдением шовной перевязки.Для выкладывания тринадцатого ряда начинают использовать огнеупорный кирпич. С этого ряда начинают выкладывать перекрытия отопительной камеры и завершают его на пятнадцатом ряду. Шестнадцатый служит дополнительным перекрытием для отопительной камеры.

Горизонтальные каналы для верхней отопительной камеры выкладываются на семнадцатом ряду. Их перекрывают на восемнадцатом ряду. На этом же ряду устанавливают прочистные дверки. Девятнадцатый ряд перекрывает их.

Финальные ряды выкладывают по порядовкам с перевязкой швов вплоть по тридцать третьего ряда. Дымовая задвижка устанавливается на тридцать седьмом или на тридцать восьмом ряду.

Дымовую трубу начинают выкладывать с тридцать девятого ряда.

Плюсы и минусы печного водяного обогревателя

Печной водяной обогреватель имеет свои достоинства и недостатки, как и любое оборудование. Среди значимых достоинств можно упомянуть следующие:

1. Финансовая выгода и доступность. Затраты на обогревание дома при помощи печного оборудования с водяным обогревом гораздо меньше, чем при использовании автономной системы отопления.
2. Тепловой агрегат будет хорошо работает, если его задействовать в любой другой схеме обогрева дома как в виде основного оборудования, так и в виде дополнительного.
3. Широкий выбор видов топлива. В печном водяном отоплении предполагается использование различных видов топлива: дров, угля, торфа и отходов деревообработки. На последний вид топлива цена самая низкая. Таким образом, чем отапливать печь можно найти в любой части страны.
4. Тепловое оборудование имеет стильный и оригинальный вид. Поэтому оно легко впишется в интерьер любого загородного коттеджа или дома. Сочетая различные материалы облицовки и используя собственную фантазию, можно производить печи с оригинальным дизайном.

Недостатков у печей с водяным обогревом не так много:

1. Если сравнивать с газовыми или твердотопливными котлами, то оборудование имеет более низкий КПД.
2. Полностью отсутствует система автоматизированного контроля и управления. Как и много лет назад, основным способом регулировки температуры являются манипуляционные действия с заслонкой.

Водяное отопление показывает лучшие результаты если использовать двухтрубную отопительную систему. В ее верхней точке нужно обязательно установить расширительный бак.

Заключение

Современные печные агрегаты с водяным обогревом являются замечательным решением как для небольшого коттеджа, так и для вместительного загородно дому. Хоть КПД печей и низок, но помещение они прогревают намного быстрее чем газовые или твердотопливные котлы. Обладают эффективной и качественной теплоотдачей.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

kotel.guru

Водяное отопление от печи на дровах для дома своими руками

Краткое содержание

С каждым годом строительство индивидуального жилья увеличивается, популярность загородных частных домов все больше возрастает. В современном строительстве используется большое количество отопительных систем, но обычное печное отопление с водяным контуром также широко применяется, даже в пределах города, где купить дрова не всегда просто.

Свои дома человечество обогревает посредством дров с далеких времен, печи в жилищах со временем модифицировались, к ним придумали котлы с водяным контуром.

Преимущества водяного контура

Отопительная система

Обычная печь на дровах распространяет тепло неравномерно — жарко возле топки, а чем дальше от печи, тем холоднее. Дома некомфортно, потому что везде разная температура: пошел посмотреть телевизор – прохладно, пришел на кухню греться. С водяным отоплением дома таких неудобств нет, напротив, все тепло равномерно распространяется по всем комнатам.

К тому же печь может не только отапливать, такое отопление на дровах обычно устанавливается над варочной печной плитой, то есть можно готовить, что повышает КПД. Печь с водяным контуром это, по сути, твердотопливный котел, но здесь, кроме встроенной системы, дополнительно несут в дом тепло сама печь, дымоходы, которые даже после завершения топки долгое время остаются нагретыми.

Печи с водяным контуром широко применяются в сельской местности, где отсутствует газовое снабжение. При выборе водяного отопления не нужно покупать дорогостоящий газовый котел промышленного производства. Дровяной котел — экономный способ отапливать дом.

Кирпичная печь с водяным отоплением — минусы

Водяное отопление от кирпичной печи на дровах

Одним из минусов водяного контура считается то, что котел уменьшает полезный объем топки. Для компенсации этого момента при кладке печи нужно предусматривать необходимую ширину котла. В случае устройства теплообменника в готовую печь придется чаще подкладывать дрова при ее топке.

Мастера рекомендуют перекладывать печь при устройстве водяного контура, так как тепловая энергия будет уходить на нагрев топливника, оставляя стены печи плохо прогретыми. Хорошо прогреваться будет лишь верхняя часть, где находятся дымоходы.

Дома, где есть водяное отопление, должны регулярно протапливаться зимой, в противном случае вся система может перемерзнуть и выйти из строя.

Здесь есть два выхода: использовать антифриз или сливать воду из системы на время отсутствия в доме.

Принцип установки и работы системы

Схема водяного отопления двухэтажного дома на дровах

Комбинированная система отопления частного дома

В топку устанавливают котел, подсоединяют к нему две трубы — по одной идет подача горячей воды, которая направляется через расширительный бачок в систему, другая возвращает к регистру воду обратно. Таким образом, происходит циркуляция воды в системе за счет силы гравитационного закона.

Часто для хорошей циркуляции устанавливают небольшие, но мощные насосы. Такой насос обычно устанавливают на возвращающую воду трубу (обратка), этот способ особенно эффективен, когда протапливается крупное помещение, что позволяет поддерживать температуру на всех участках системы практически одинаковой.

Как соорудить дома водяную печь?

• Есть три способа провести печное отопление с водяным контуром своими руками:
• купить стальную печь у производителя, услуги которого включают установку системы;
• нанять мастера — специалист подберет материал, сделает устройство, выложит печь и установит котел;
• сделать самостоятельно.

Как сделать такую печь самостоятельно

Принцип устройства котла для водяного отопления

Можно сделать такую систему самому? Вполне, достаточно лишь опыта в сварочных работах и в кладке кирпича при сооружении печи. Сначала нужно приготовить котел (регистр, змеевик, теплообменник).

Такое устройство можно купить или изготовить самостоятельно, используя листовое железо и трубы. Так как полный процесс работы по изготовлению и устройству водяного контура невозможно уложить в короткий обзор, ниже представлены основные рекомендации.

Варианты изготовления и рекомендации

Водяное отопление от печи на дровах — схема

Для котла используют лист металла толщиной не менее 5 мм, и делают его конструкцию такой, чтобы был максимальный нагрев воды, для дальнейшей циркуляции. Сваренный из листовой стали котел прост в изготовлении и эксплуатации – его легко очистить.

Но такой теплообменник обладает меньшей площадью нагрева, в отличие от трубного регистра. Трубный регистр трудно сделать дома самостоятельно – нужен точный расчет и подходящие условия для работы, обычно такие котлы изготавливают по заказу специалисты, которые сами устанавливают систему на месте.

Самый простой способ твердотопливного теплообменника — это обычная буржуйка с встроенной водяной системой. Здесь можно взять толстую трубу за основу, тогда сварочных работ будет значительно меньше.

Внимание! Все сварочные швы нужно делать сдвоенными, так как в топке температура не ниже 1000 градусов. Если проваривать обычные швы, то есть вероятность, что это место быстро прогорит.

Чертежи регистра выполните в соответствии с размерами печи дома. Планировка комнат дома и расположение мебели тоже нужно учитывать. Здесь надо обратить внимание, что выбирать схему лучше с листовыми котлами – на них нет трубных изгибов, соединенных в один неразрывный контур. Такую конструкцию сооружать не так хлопотно. Она удобна еще и тем, что после установки можно без проблем использовать варочную плиту, чего нельзя сказать о некоторых трубных котлах.

Регистр из гладких труб — чертеж

Когда теплоноситель двигается самотеком, то нужно расширительный бак поднимать выше, а трубы использовать больших диаметров. Если трубы будут недостаточного размера, то без насоса не обойтись, так как не будет хорошей циркуляции.

У котлов оборудованных насосами есть свои плюсы и минусы: можно сэкономить, поставив трубы меньшего диаметра и не поднимать систему так высоко, но есть один существенный минус — когда отключат электричество или сгорит циркуляционный насос, то нагретый котел может просто взорваться.

Сборку конструкции лучше производить дома, на месте, так как устройство, как и отдельные детали, имеет очень большой вес и габариты.

Установка системы

Теплообменник из чугунной батареи

• Перед установкой заливают прочный фундамент, сверху на который лучше уложить слой кирпича.
• Укладывать колосник можно на разных этапах: до котла, если сдвоенная конструкция, нижняя часть которой может быть наравне или выше верхней части колосниковой решетки, когда печь низкая, а система ставится чуть выше, тогда колосник, дверцы, уголок на плиту обычно ставят после монтажа котла.
• Устанавливается корпус — обычно он состоит из двух емкостей, соединенных между собой трубами.
• К котлу приваривается вся теплообменная система: выводящая труба идет к расширителю, идет по кругу, через радиаторы и с другой стороны снизу приваривается обратная труба к котлу.

Печное отопление с водяным контуром позволяет, во-первых, намного рациональнее расходовать дрова, во-вторых, равномерно распределять теплый воздух по всему отапливаемому помещению.

Задумав самостоятельно сделать отопительную систему дома с водяным контуром на дровах, продумайте все этапы работы, и если есть сомнения в успешном итоге, то лучше обратитесь к специалистам.

Видео: Система отопления ленинградка

kaminyn.ru