Содержание
Принцип работы и характеристики печей отопительные с водяным контуром
Разновидностей печей, использующихся для отопления дома, много: русские, голландские, камины и др. Рассмотрим принцип работы на таком старинном сооружении, как русская печь. Из моды она не выходила никогда, оставаясь объектом внимания специалистов. Для ее постройки сложного оборудования и дорогих материалов не требуется. Она экономична, при небольшой затрате топливного материала помещение быстро прогревается, а остывает нескоро.
До начала кладки делают опечье — кирпичный, деревянный, каменный или бетонный фундамент. Над ним располагается подпечек, где хранятся и сушатся дрова для растопки. Замыкается подпечек сводом в форме корыта, на который уложена подсыпка: кирпичная крошка, песок. Сверху подсыпки кладут под варочной камеры. Это составляющая часть топки.
Русская печь после кратковременной протопки остывает почти сутки, кроме того, в ней можно готовить. Это обеспечивается загнеткой с навершием-перетрубьем, которое заканчивается соплом. Сбоку в загнетке есть углубления для хранения тлеющих углей и сбора золы. Загнеток играет роль газовоздушного экономайзера, где происходит теплообмен.
Топка, являющаяся сердцем любой печи, делится на горнило и камеру-пекарню. Под горнила делают наклонным. Нагретый воздух принимает участие в приготовлении пищи, затем поднимается к своду горнила. В горниле сгорает практически любое топливо, при этом сажи оседает небольшое количество. Русская печь может не чиститься десятки лет. Главный секрет – сложный лабиринт дымового канала.
Типичные схемы подключения камина к отопительной системе
Чтобы максимально повысить КПД камина и эффективно распределить тепло, сгенерированное в его топочной камере, по всему дому, необходимо интегрировать камин в контур обогрева дома (в случае с камином в водяной рубахе). Камины с воздуховодами нуждаются в особой развертке нагревательных элементов.
Схема воздушного отопления камином зависит от площади обслуживаемой территории. Так, гравитационная разводка подойдет, если площадь помещения, нуждающегося в обогреве, очень маленькая. Длина воздуховодов не должна превышать 3 м в длину. В таком случае нагретый у камина воздух будет подниматься по каналам, вытесняя на концах труб холодный воздух.
Данный контур является полностью энергонезависимым, прост в проектировании, установке и использовании. Требования к его монтажу: длина воздуховодов не должна превышать 5 м, сама труба должна быть ровной с минимальным количеством поворотов. Конструкционным материалом труб должен выступать огнеупорный алюминий, способный выдерживать температуру 250°C. Теплоизоляция корпуса воздуховодов обязательна.
Контур с принудительным движением воздуха, хотя и стоит дороже в исполнении, по сравнению с гравитационным аналогом, он позволяет отопить большую площадь помещения. При этом на эффективность системы не повлияет сложная планировка дома. Помимо воздуховодов данный контур комплектуется элементами приточной вентиляции (как главный движущий механизм теплого воздуха), соединительными узлами и уголками, всевозможными элементами управления направленными потоками воздуха.
Змеевики из листовой стали
Толщина стали для данного вида обменника должна составлять не менее 5 мм. В конструкции также используется профиль 60 х 40 мм и патрубки 50 мм, которые служат для ввода и вывода воды. Размер обменника зависит напрямую от длины топливника вашей печи.
Если обменник из стали планируется встраивать отопительно-кухонную печь, то целесообразнее будет соорудить конструкцию таким образом, чтобы раскаленный газ обтекал верхнюю полку обменника и выходил в дымооборот, находящийся в передней части змеевика. В таком случае над змеевиком можно установить варочную поверхность.
Теплообменник из листовой стали
Кроме того, существует вариант изготовления теплообменника из листовой стали в виде книжки, соединив стенки обменника трубами или профилем. В этом случае у регистра отсутствует верхняя полка, а для лучшей циркуляции можно добавить соединительных труб в верхней части регистра. Ввод и вывод можно делать как на задней части обменника, так и на боковой стенке.
В этом случае варочную плиту можно размещать прям над поверхностью регистра.
Достоинства и недостатки отопления печью
Главное достоинство данного отопления заключается в полной автономности. Для обогрева не нужны дополнительные приспособления или источники в виде электроэнергии, насоса и др. Доступность материалов и возможность самостоятельной кладки также имеет большое значение. Для возведения сложной конструкции нужен печник, но если внимательно изучить некоторые тонкости, то с сооружением незамысловатой печки справится даже новичок.
Такой дом без опасения разморозки системы можно оставить на любой срок – ничто не испортится и не перемерзнет. Если все сложено правильно, то в холодное время растопить печь через летний дымоход будет несложно. Печка – это аккумулятор, стены которого в течение суток остаются нагретыми, чему способствует и хорошая теплоизоляция помещения.
Существуют и недостатки такого отопления, среди которых – невозможность обогреть большое количество комнат. Проблему можно решить с помощью установки циркуляционной системы. Хотя в этом случае теряется сам принцип отопления печью в чистом виде.
Большие размеры конструкции – еще один нежелательный аспект. Частично этот недостаток компенсируется многофункциональностью. Кроме обогрева помещения, это возможность готовки пищи, сушки белья.
Принцип работы отопительных печей
Отопление печью является местным. В топливной камере с подачей воздуха сжигается топливо (как правило, это дрова или уголь). Дымовые газы под действием естественной тяги передвигаются по длинным каналам к выводящим вертикальным ходам и удаляются наружу. За это время они прогревают кирпичный массив печи, а горячий камень, в свою очередь, отдаёт тепло в помещение.
Устройство русской печи
Миф №1. Печь нужно топить непрерывно, постоянно подбрасывать дрова.
Такой режим работы присущ различным буржуйкам – они быстро нагреваются и быстро остывают. Однако кирпичные печи рассчитаны на 1-2 топки в течение суток, причём каждый раз топливо всё (или почти всё) загружается в камеру. Конечно, нужно будет вовремя выставить задвижки в нужное положение и периодически выбирать из поддувала золу. Чем больше теплоёмкость печи, чем лучше утеплён дом, тем реже нужно топить, один раз в сутки – это довольно распространённый вариант.
Как устроены камины с воздуховодами
Камин с воздушным отоплением устроен проще, по сравнению с аналогичным оборудованием, но имеющим водяной контур. Именно потому изготовить в кустарных условиях первый вариант намного легче, чем сделать камин с водяным отоплением своими руками. Этим и объясняется популярность воздушного контура в частных домах. Такая разводка выступает прекрасным альтернативным способом обогрева помещения, когда основной (газовый или электрический котел) по каким-то причинам перестали функционировать.
Воздушный метод обогрева.
Камины для воздушного отопления дома схожы по строению с аналогами, имеющими водяной контур. Интерес составляет процесс выведения продуктов горения из системы.
Камера I. Она расположилась под металлическим конвектором. Она оснащается вентилятор, который подает горячий воздух. Последний поступает из топочной зоны. Камера I оснащается рядом труб. Они монтируются к боковым стенкам дымоотвода камина. Эти трубки заканчиваются клапанами. Подобное устройство необходимо, если отключат электричество и приточная вентиляция перестанет работать.
Камера II. Через нее происходит забор холодного воздуха через боковые решетки-вентиляторы внешней оболочки камина. Холодный воздух согревается металлическим корпусом нагревательного элемента и трубами, через которые происходит отвод продуктов сгорания топлива. Дымоотвод может разогреваться до 700°C. Именно в нем происходит окончательное догорание газа, образованного в результате горения топлива, и твердых частиц.
Чтобы существенно увеличить теплообмен между дымоходом и поступающим в камеру II холодным воздухом, поверхность первого увеличивают за счет ребристых обручей. Также дымоход оснащается заслонкой. С ее помощью механически можно регулировать тягу в камине, а следовательно, и интенсивность горения. Из камеры II теплый воздух либо равномерно распределяется в пространстве около камина через специальные отверстия, либо поступает в воздуховоды, которые расходятся от нагревательного элемента по всему дому.
Любое самодельное устройство уступает перед заводским оборудованием по КПД и эффективности. Именно потому доверять изготовление каминов нужно специалистам, которые имеют соответствующее образование и опыт работы в данной области.
Камера III. Декомпрессионная камера. Она необходимо для того, чтобы отопление камином с воздуховодом было безопасным. Она играет роль изоляционного пространства между перекрытием дома и горячей дымоотводной камерой.
Обвязка камина с воздушным обогревом.
Как работает камин? Принцип работы камина с воздуховодами основывается на правильной подаче свежего воздуха извне и своевременном отводе продуктов горения.
Подача воздуха в камин может производиться двумя способами:
- непосредственно из жилого помещения;
- при помощи воздуховода извне дома.
Первый способ отличается простотой в монтаже. Для этого необходимо правильно рассчитать площадь помещения, где монтируется камин, согласно мощности его топочной камеры. Так, для сгорания 1 кг дерева необходимо 8 м.куб воздуха. Исходя из этого, нетрудно подсчитать, что нагревательный элемент со средней мощностью должен устанавливаться в комнату с кубатурой не менее 30 м.куб. В противном случае в доме создаются неблагоприятные условия для жизни человека и даже аварийная ситуация.
Преимущество второго способа – нет зависимости между мощностью оборудования и кубатурой помещения, где оно монтируется. В данном случае забор воздуха для горения проводится с улицы. Для этого под полом в доме к камину прокладываются воздуховоды круглого или прямоугольного сечения, выполненные из оцинкованной стали или ПВХ материала. На конце трубы, выходящей на улицу, должна располагаться решетка. Она защищает воздуховод от грызунов и насекомых. Также важны, в данном случае, фильтры. Они призваны очищать подаваемый воздух от пыли. Они монтируются в клапан непосредственно перед камином.
В чём уникальность конструкции каменных печей
В данном случае устройство включает в себя не только узел, генерирующий тепло, но также теплопроводящие каналы и отдающие тепло поверхности. Каждая печь состоит из следующих элементов:
- топки и поддувала;
- дымоходов (каналов);
- отводящей трубы;
- зеркала, отопительного щита (поверхности, которые отдают тепло);
- колосников, дверцей, задвижек;
- независимого фундамента.
Существуют сотни конструктивных вариантов каменных печей, каждое устройство будет отличаться по конфигурации, размерам, функциональности, тепловой эффективности. Многие модели получили имена собственные, но по назначению и особым способностям причисляются к укрупнённым группам.
По типу теплотворности:
- Печи длительного горения. Возможно наличие воздуховодов, сравнительно тонкие стенки – быстро прогревают помещение, но быстро остывают, значит, нужно чаще и дольше их топить. Хорошо подходят для дачи, где бывают редко.
- Печи быстрого горения, которые долго отдают тепло. Топочная сессия короче, самих топок может быть меньше, так как стенки каналов массивнее, вообще кладка объёмнее и тяжелее (больше тепла аккумулируют).
Водяной теплообменник из металла
Также можно выделить типы каменных печей по назначению и дополнительным узлам:
- отопительные;
- отопительно-варочные;
- со встроенным камином;
- с духовкой, барбекю, мангалом;
- с водяным баком;
- с водяным или воздушным теплообменником.
Миф №3. Печное отопление двухэтажного дома сделать невозможно. Нужно две отдельные печки.
Это, конечно, не так. Существует, как минимум, два нормальных решения. Во-первых, есть модели двухэтажных печей, которые имеют одну топку, но вытянутые проходящие через перекрытие нагревающиеся поверхности. Кстати, эти устройства довольно компактны по площади основания. Второй вариант – это использование теплоносителя, например, в системе водяного контура или воздушных каналов. Примерно так же дело обстоит и с отоплением небольших многоквартирных домов.
Требования при монтаже
Толщина слоя воды в теплообменнике должна превышать 4 см, так как при меньшей толщине вода будет закипать.
Стенки змеевика должны быть не менее 5 мм, а в случае использования угля — еще толще. Несоблюдение толщины может привести к прогоранию стенок.
Процесс строительства печи
Теплообменник ни в коем случае не должен быть смонтирован вплотную к стене топки. Оставьте не менее 2 см. Это пространство необходимо при тепловом расширении змеевика.
Особое внимание необходимо уделить пожаробезопасности системы. Между печью и деревянными перегородками непременно должны оставаться воздушные прослойки, так как именно перегрев деревянных конструкций является первой причиной возгораний
Лучше всего выполнить облицовку кирпичом или другими огнеупорными материалами.
Особенности выбора печи-камина
Для того чтобы выбрать оптимальную модель нагревательного устройства и организовать эффективное отопление дома, нужно учитывать особенности.
В частности:
- Площадь обогрева, равная площади всех отапливаемых помещений дома. Это параметр позволяет довольно точно подобрать агрегат необходимо мощности. В среднем считается, что для обогрева 10 кв. м площади понадобится 1 кВт мощности печи. Но лучше приобретать оборудование, мощность которого на 10-20 % больше расчетной.
- Материал, из которого изготовлены корпус и теплообменник камина. Здесь лучшим вариантом являются комбинированные агрегаты. Они хороши тем, что их корпус и незначительно нагревающиеся элементы изготовлены из стали, а колосники, дверцы и элементы топки, подверженные сильному нагреву, сделаны из чугуна.
- Безопасная установка агрегата. В этом плане заводские модели не требуют выполнения никаких особых условий. Единственное – деревянный пол возле печи нужно защитить негорючими материалами: керамической плиткой, листовым железом или другими огнестойкими покрытиями.
- При покупке камина обратите внимание на то, чтобы при нем был полный пакет документов – паспорт, сертификат качества, инструкция по установке и эксплуатации.
- Обязательно ознакомьтесь с условиями гарантийного обслуживания и ремонта агрегата.
- Выбрав печь-камин, еще в торговой точке обязательно проверьте безупречность работы всех подвижных конструктивных частей, целостность огнестойкого стекла топочной дверцы и исправность соединений, предназначенных для подключения контура отопления.
Чугунные печи с водяным контуром
Печи из чугуна, имеющие водяной контур, производятся разной мощности и рассчитаны на отопления различной площади. Некоторые из них способны обогреть двух — и трехэтажный дом. Устройство отопительного контура производится по той же системе, что и у кирпичных печей.
Чугунная печь длительного горения с контуром отпления
Производятся печи из чугуна и комбинированного типа , т.е . имеющие электрический подогрев, который включается автоматически, при снижении температуры тлеющих дров. Такая комбинация функций печи поможет всегда поддерживать систему отопления в нужном температурном режиме.
Одна из возможных схем отопления двухэтажного частного дома
Чугунные котлы-печи могут быть предусмотрены и для двухконтурной системы отопления, т.е . плюс к теплу в доме хозяева будут иметь еще и подогретую воду.
Что нужно учесть при выборе и устройстве печи?
Выбирая, какая отопительная печь будет установлена в доме, нужно правильно сформулировать требования к ней, и, опираясь на них, приобретать или возводить отопительный прибор.
- Прогреваемость всей конструкции кирпичной печи очень важна. Поэтому если решено устанавливать такую печь, нужно выбрать правильный проект и обеспечить идеальное возведение строения.
- Экономичность работы отопительной системы также будет зависеть от конструкции и разводки водяного контура, а также выбора радиаторов для системы отопления. Существуют схемы печей, которые могут работать в летнем и зимнем режиме — этот фактор тоже способствует экономной работы прибора.
- К части экономии можно отнести и долгое остывание печи, что позволит использовать меньшее количество топлива.
- Важным моментом является простота в эксплуатации и техническом обслуживании.
- Конструкция должна соответствовать всем правилам пожарной безопасности по своему месторасположению и монтажу.
- Правильно выполненная конструкция будет иметь требуемую тягу, что обезопасит дом от попадания в помещения угарного газа.
- Печь должна быть расчита на на длительные период эксплуатации.
- Конечно же, неплохо было бы , чтобы печь стала настоящим украшением дома, а не только была функциональной лишь с практической точки зрения.
В чем суть проблемы
Отопительный котел придуман именно для того, чтобы заменить печь как теплогенерирующий прибор в системах отопления (СО). Котел – устройство непрерывного действия требующее от пользователя, в идеале, только периодической догрузки топлива и сезонного ухода. Его принципиальное отличие от печи – автоматика, поддерживающая оптимальный для заданного режима работы режим горения. Автоматика не обязательно электронная; она может быть энергонезависимой комбинацией биметаллических пластинок, пружин и рычагов.
Печь – прибор периодического действия с ручным управлением, потому она и дешевле. Дело не в коробочке с автоматикой. Дело в самих основах подхода к конструированию и производству. Конкретно – в способах организации полного сжигания топлива. Если продолжить судостроительную аналогию, то котел уже не водоизмещающее судно, а глиссер. Который тоже может плавать, как пароход, но полностью свои качества покажет, только выйдя на реданы. Однако для глиссирования нужна относительно спокойная вода; правильно построенная и налаженная СО, образно говоря, для котла таковой и является. Печь (продолжая ту же аналогию) под управлением опытного экипажа может идти полным ходом на значительном волнении. Благодаря такому запасу эксплуатационной выносливости и возможно приспособить печь под водяное отопление. Полный ход (все та же аналогия) будет тише, чем у глиссера (предельная тепловая эффективность 60-65% против 80-95%), но, «идя на экономической скорости в спокойной воде», удельный расход топлива на отопление единицы кубатуры дома может не превысить такового котла.
Примечание: тепловая эффективность теплогенерирующих приборов – полный аналог КПД для ДВС.
Как сделать печное отопление в частном доме
При установке печи для отопления частного дома приоритетной задачей является баланс теплоотдачи печи и теплопотери помещения. Если соблюдены все требования, температурный режим в доме будет оптимально поддерживаться в течение суток. Нужные параметры может обеспечить печь на дровах или другом топливе с установкой водяного контура, который подключается к системе радиаторов. Существует и воздушный способ отопления.
Водяное печное отопление
В этом случае печь работает по принципу согревания помещения твердотопливным котлом. Отличие только в том, что стенки котла не участвуют в процессе обогрева. При топке печь разогревает воду в радиаторах, пока горит топливо. После остывания ее поверхность еще некоторое время обогревает помещение. Водяное отопление от печки рационально проводить в частном секторе, где нет газовых труб.
Сделать водяное отопление в доме или на даче возможно. Конструкция печи должна содержать регистр (теплообменник), устанавливающийся в топливнике. К теплообменнику и подключается водяное отопление. Конструкция регистра может быть любой, главное, чтобы циркуляция в нем была равномерной, что обеспечивает максимальную температуру теплоносителя. Схема отопления содержит важные нюансы, поэтому проектирование и монтаж должны осуществляться специалистом.
Воздушное печное отопление
На основе кирпичной печи делается и воздушное отопление, принцип которого заключается в подаче воздуха, нагретого до необходимой температуры в котле или теплообменнике. Воздух идет через воздуховоды или поступает сразу в помещение. Благодаря укороченному пути поток воздуха не успевает остыть, и дом прогревается равномерно.
Наибольшее количество передачи горячего воздуха происходит, когда камера устанавливается над топкой. Циркуляция обеспечивается при помощи вентиляторов или естественным образом благодаря разной плотности горячего и холодного воздуха. Принудительная вентиляция позволяет управлять процессом, регулируя микроклимат в различных помещениях дома.
Паровое печное отопление
В качестве теплоносителя используется и пар. Многие путают паровое отопление с водяным, но они существенно отличаются друг от друга. Использование пара повышает теплоотдачу, и прогрев помещения происходит намного быстрее. Трубы при этом не заполнены водой, и отопление легко запускается даже после долгого перерыва. Кроме того, система парового отопления дешевле водяной, для которой нужны трубы большего диаметра.
Из негативных сторон – недолгий срок работы. Паровая система плохо регулируется, прогрев комнат происходит неравномерно. Есть еще один нежелательный момент, когда при наполнении труб и радиаторов паром создается неприятный шум. К тому же при паровом отоплении прогрев труб настолько сильный, что при прикосновении к ним существует высокий риск получения ожогов. Поэтому данный способ больше рекомендуется для гаражей, складов или других подсобных помещений.
Как повысить КПД печки
Для повышения КПД дровяной печи следует усовершенствовать систему отопления путем подведения жидкостного контура. Схема аналогична той, что используется при подключении котла. Разница лишь в том, что производство тепла при использовании твердотопливного котла для жидкостной системы первично. Для печи первичным фактором служит обогрев дома с помощью воздушного обмена.
Для более длительного сохранения тепла при сжигании дров в систему врезается жидкостный аккумулятор. Во время горения топлива он помогает накапливать тепло, которое затем благодаря узлу подмеса постепенно подается в отопительную систему. Для поддержания тепла на протяжении всего дня понадобится несколько закладок дров. Одну закладку можно сделать утром. До вечера в доме будет поддерживаться комфортная температура. Затем можно сделать повторную закладку.
Еще более эффективна комбинированная система отопления, включающая в себя трубы, радиаторы, теплогенератор (печь), тепловой аккумулятор, температурный датчик воздуха, узел подмеса, который управляется датчиком температуры воздуха или температурным датчиком воды в отопительной системе. Такой монтаж сложен, и его должны делать профессионалы, поскольку все компоненты системы завязаны на дровяной печи.
КПД комбинированной отопительной системы высокий. Одной закладки дров, произведенной утром, хватает на целый день. При более длительных перерывах между топками в холодное время года необходимо установить более емкий аккумулятор тепла, обеспечивающий в доме стабильную температуру на все время отсутствия хозяев
Важно также не забывать о пожарной безопасности всей отопительной системы.
Печь и СО
Главное, что нужно знать, если вы решите строить печь с водяным контуром сами: для полного сгорания топлива в топке печи и достижения ею предельной тепловой эффективности температура под сводом топки, где догорают пиролизные газы, должна составлять не менее 1100 градусов. В то же время для пиролиза, полностью «высасывающего» из топлива летучие компоненты, оптимальна температура 400-600 градусов, а для загорания остаточного аморфного углерода топлива – 600-800. Температура внешней поверхности теплообменника в принципе нужна повыше, это позволяет выполнить его меньших размеров (см. далее), но стального не более 400 градусов, а чугунного не более 600 (при давлении в системе, равном атмосферному), чтобы исключить вскипание теплоносителя. Характерный размер теплообменника, устанавливаемого в топке печи – 0,3-0,5 м; устанавливаемого в дымовых каналах – 1-2 м. Еще одно: если температура в дымовых каналах упадет ниже 200 градусов, высока вероятность выпадения в печи кислотного осадка. Если печь топится бросовым (некондиционным) топливом, никогда полностью не сгорающим – также усиленное осаждение сажи в печи и дымоходе.
Зная эти обстоятельства, и возможно успешно построить печь с водяным контуром для отопления дома. Задача такова: встроить в печь теплообменник, принимающий достаточное количество тепла, но не сбивающий температуру в месте установки ниже допустимой. Печь для этого проектируется заведомо завышенной мощности: на 10-15% больше, чем нужно для обогрева дома. Эти 10-15% надо отдать на поддержание правильного хода (режима работы) печи с учетом теплоотдачи на сторону. Благодаря более равномерному распределению тепла в доме его теплопотери, зависящие от разности температур внутри и снаружи, падают, и экономия топлива за сезон составит 20-25%; до 30% в комбинированной СО (см. далее). Чистый выигрыш по затратам на топливо за сезон – 10-20%, а проигрыш сравнительно с отоплением от хорошего котла – 5-10%.
Примечание: печь с отопительным контуром позволяет построить относительно недорогую и доступную для монтажа своими силами гравитационную СО в доме без подвала, см. далее. Котел для гравитационной СО обязательно должен стоять в подвале, а если его нет – нужна энергозависимая СО с принудительной циркуляцией, также см. далее.
Еще о сложностях с кирпичом
У кирпичной печи есть одно, с точки зрения СО, «недружественное» качество: их тепловые постоянные времени (это то, что в просторечии называется тепловой инерцией) примерно равны. Тепловая инерция металлической печи на порядок меньше, чем у СО. Если система выйдет из режима, «вогнать» ее туда обратно возможно оперативной регулировкой хода печи. С кирпичной печкой так получится далеко не всегда: все оно вместе может «зациклиться» на неэкономичном и даже аварийном режиме (выражаясь «по-умному» – оказаться в метастабильном состоянии). Тогда придется или мерзнуть, дожидаясь следующей топки, или даже срочно гасить печь. Средство почти исключить «зацикливание» – топить печь 3 раза в сутки с промежутком 7-9 час (спозаранку, в середине дня и на ночь), а в самые холода – 4 раза с промежутком 6 час.
О печах на тлении
Если поискать в каталогах продукции отопительные печи длительного горения с водяным контуром, то таких не найдется. Года 3-4 тому назад мелькала угольная печка «Беспризорница», но сейчас и ее не видно. И это неспроста.
Печь длительного горения «вытаскивает» тепло из топлива медленно и постепенно. С другой стороны, эти печи критичны к температуре газов над массой топлива; для разных конструкций она колеблется в пределах 600-1000 градусов. Немного ниже – печь гаснет и спекшуюся массу из нее очень трудно выковырять. Выше – переходит на пламенное горение, для нее аварийное, а хозяевам грозящее большой бедой. Пламенная печь в том и другом случае просто съест больше топлива.
Иными словами, тепловой баланс в печи длительного горения должен поддерживаться гораздо точнее, чем в пламенной. «Лишнего» тепла (пригодного для использования) печь «на тлении» либо дает недостаточно для поддержания минимально необходимой температуры обратки в СО, либо вспыхивает. Поэтому печи длительного горения с водяным контуром и ручной регулировкой режима пригодны как водогрейные для ГВС, также понемногу накапливающей тепло в изолированном расходном баке. А чтобы приспособить печку длительного горения для отопления, ее нужно снабдить хотя бы простейшей автоматикой, оперативно регулирующей подачу воздуха. И получится… котел длительного горения. Которые давно уж выпускаются промышленностью и успешно эксплуатируются. Что же касается самодельной печи на тлении для отопления, то это как раз тот вариант, ради которого не стоит ломать ни голову, ни руки.
Какие печи подходят для отопления дома
Оборудование для отопления дома требует внимательного подхода. Вариантов в зависимости от материала несколько. Печь для отопления дома может быть металлической или кирпичной. Металлическая конструкция выгодна в финансовом отношении. Но устанавливать ее лучше в том случае, если хозяева не проживают в доме в холодное время года, поскольку стальная печь остывает так же быстро, как и нагревается. Хорош данный вариант, когда прогреть необходимо только одну комнату. Дров при этом уходит немного.
Кирпичное сооружение более эффективно для равномерного, долговременного обогрева сразу нескольких комнат. Постройка требует навыков, поэтому лучше обратиться к специалисту. Особенно это касается русской печи, сложить которую под силу только мастеру-печнику. Постройку из кирпича уместно ставить в доме, где проживают постоянно. На прогревание нужно продолжительное время, но и остывание происходит медленно.
Делятся кирпичные печи на варочно-отопительные, каминного типа и русские. Камин ставят, если хотят сделать особенным интерьер дома, создать уютную атмосферу. Варочно-отопительные постройки выполняют две функции: обогрев помещения и приготовление пищи. Русской печью можно пользоваться как для приготовления еды и обогрева, так и для сушки грибов и ягод. Кроме того, можно лежать на полатях.
Выбор теплоносителя
Останавливая свой выбор на той или иной системе обогрева с водяным контуром, важно продумать, какой теплоноситель будет использоваться. В зимнее время загородные и дачные домики посещают не часто, и отопление в них необходимо только на момент приезда владельцев
Потому собственники отдают предпочтение незамерзающим жидкостям, консистенция которых не меняется с наступлением сильных морозов. Такие жидкости устраняют возможную проблему разрыва труб. Если же в качестве теплоносителя используется вода, то перед отъездом её нужно сливать и заполнять вновь перед использованием. Также в качестве теплоносителя могут использоваться:
- антифриз – особая жидкость, предотвращающая замерзание. В отопительной системе применяется 2 вида антифриза – пропилен гликоль и этиленгликоль. Выбирая такой способ, важно знать, что этиленгликоль крайне токсичен, потому обращение с ним должно быть соответствующим.
- теплоноситель на глицерине. Считается более эффективным и безопасным (не взрывоопасен и не воспламеняется). Глицериновая жидкость дорогостоящая, но поскольку печь заполняется ею только один раз, есть смысл вложиться в покупку. К тому же, глицерин замерзает только, если температура падает ниже —30 градусов.
- солевой раствор или раствор природного минерала бишофита. Стандартное соотношение – 1:0,4. Такой водно-солевой раствор не застывает до —20 градусов.
Как выбрать теплоноситель
С подробной инструкции по выбору теплоносителя для систем отопления и техническими характеристиками можно ознакомится
Монтаж
Установка печи с водяным контуром может осуществляться по двум схемам. Первый сценарий предусматривает циркуляцию жидкости таким образом: холодная вода опускается вниз, а тёплая поднимается наверх. Тогда при монтаже печи важно не нарушить правильный перепад высоты.
Второй сценарий используется в случае, когда циркуляция жидкости естественным образом невозможна. Тогда монтируются насосы, обеспечивающий искусственный кругооборот воды.
Для удобства, установка отопительной системы проходит в несколько подходов. Сначала монтируют дровяную печь или камин, выводят дымоходы, соблюдая правила пожарной безопасности. Позже – разводят водяной контур по всему дому.
Особенности печей с водяным контуром
Прежде, чем спешить приобретать оборудование, важно ознакомиться с особенностями отопительной системы.
- Возможность качественно обогреть несколько помещений с большой площадью.
- Равномерное распределение тепла.
- Безопасность использования.
- Могут быть автономными источниками тепла или же работать вместе с централизованной системой отопления.
- Использование датчика температур, который позволяет контролировать работу устройства.
- Автономность (независимость от источников электроэнергии и газовых коммуникаций).
- Относительно невысокая стоимость обслуживания.
- Печь функционирует на угле, торфе, дровах и коксовом угле.
- Экономичность и экологичность отопительной системы.
- Современный дизайн и соответствие любому стилю и интерьеру.
- Котёл снижает полезный объём топливника. Для устранения этого факта, важно в процессе кладки топливника продумать обязательную ширину котла и самой печи. Также могут использоваться печи длительного горения.
- Низкий уровень автоматизации. Возможен только ручной контроль.
- Тепловая энергия, получаемая в результате горения дров, тратится на нагрев котла и жидкости в нём, а стенки топливника греются медленнее и в меньшей степени.
- В сильные морозы теплоноситель может замёрзнуть. Угроза замерзания имеется, если в доме не планируется постоянное проживание. Дабы предупредить это, следует в очищенную воду добавлять специальные присадки, защищающие систему. Также специалисты рекомендуют использовать антифриз – универсальный теплоноситель, замерзающий только при очень низких температурах.
Использование и обслуживание отопительных печей с водяным контуром не отличается особой сложностью. В качестве дополнительных пояснений прикрепляем видео.
Приняв решение о приобретении печи отопительной с водяным контуром, изучите заранее модели, предлагаемые зарубежными и отечественными фирмами. Их отличают размеры, дизайн, стоимость и вспомогательное оборудование. Для небольшого дачного домика вполне достаточно кирпичной печи с водяным отоплением, небольшой мощности и без дизайнерских изысков. Собственника же большого особняка такая модель вряд ли устроит. Просторную гостиную может украсить стильная печь зарубежного производства.
Предотвращение перемерзания системы отопления
Использование воды в качестве теплоносителя имеет один минус – в случае перемерзания системы отопления повредится трубопровод и приборы. Особенно сложно восстановить в этом случае теплообменник, интегрированный в печь.
Это проблема актуальна для домов, которые в зимний период могут не отапливаться длительное время. Один из способов предотвратить повреждение системы – использовать вместо воды антифриз, предназначенный для отопительных систем.
Для жилых помещений в качестве антифриза используют жидкости на основе пропиленгликоля, как нетоксичного вещества в отличие от этиленгликоля.
Однако у идеи использования антифриза существуют свои минусы:
- антифриз на основе пропиленгликоля дорого стоит (от 80 р/литр);
- удельная теплоемкость антифриза меньше чем у воды (ориентировочно на 15%), поэтому необходима большая мощность печи и большая площадь поверхности устройств обогрева помещений;
- у антифриза более высокая динамическая вязкость, чем у воды, поэтому необходим более мощный циркуляционный насос, а естественная циркуляция невозможна;
- при нагревании антифриз расширяется до 40%, поэтому необходимо использовать большой расширительный бак закрытого типа;
- пропиленгликоль очень текуч, поэтому проникает через соединения в системе отопления, через которые не проникает вода;
- пропиленгликоль несовместим с оцинкованными трубами, потому что при контакте присадки антифриза утрачивают свойства;
- при закипании антифриза (что вероятно при использовании печей) происходит необратимая химическая реакция, в результате чего всю систему придется сливать и заливать антифриз заново.
Для антифриза систему отопления необходимо рассчитывать заранее – использование его в проектах, реализованных для воды довольно проблематично.
Причем проект с применением антифриза будет значительно более дорогой, чем система водяного отопления. Поэтому использование антифриза пока не получило широкого распространения в частных домах при печном отоплении, а для предотвращения перемерзания используют другие методы.
При выборе жидкости для системы отопления необходимо иметь в виду не только физико-химические характеристики, но и ее опасность для окружающих
Слив воды из контура и рубашки или регистра печи является наиболее частым решением проблемы при длительном отсутствии хозяев дома. Помимо дополнительной работы к минусам этого метода нужно отнести доступ воздуха к металлическим элементам системы с внутренней стороны и, как следствие, распространение коррозии.
Также в качестве решения проблемы на короткий промежуток времени, применяют интеграцию в отопительный контур электрического котла небольшой мощности. Его работа на минимальном уровне потребления энергии в состоянии временно поддержать положительную температуру воды.
Подсоединенный к системе отопления электрокотел малой мощности способен поддержать положительную температуру воды на случай длительного отсутствия хозяев
Выбор материалов для печи
Для длительного функционирования печи необходимо строить ее из качественного кирпича.
Для «тела» печи используется нормально обожженный красный кирпич. Такой кирпич при постукивании по нем отдает металлическим звуком, а при падении раскалывается (если раскалывается) на крупные куски. Он удобен при кладке, так как легко поддается правильному расколу.
Красный кирпич
Наиболее жаркие участки печи: топка и дымоход (около топки) необходимо выполнять из огнеупорного кирпича.
Раствор для кладки на основе глины и песка не должен уступать по своей стойкости кирпичному материалу, обеспечивая, в тоже время, надежное соединение кирпичей между собой.
В этих вопросах лучше проконсультироваться со специалистами в Вашей местности, так как глина бывает различная. Но приблизительно Вам понадобится 2-2,5 ведра глины на 1-1,5 ведра песка для кладки 100 шт. кирпича. Раствор доводят до консистенции густой сметаны. Увеличить прочность кладки может добавление в раствор портландцемента (до 0,5 л на ведро) или поваренной соли (150 г на ведро). Для кладки трубы и фундамента может быть использован раствор, в который добавлено известковое «тесто».
Конструкция печей с водяным отоплением
Перед приобретением или самостоятельным строительством необходимо выбрать водяной контур для печи.
Камины и печи, предназначенные для водяного отопления, делают из кирпича и металла. Есть разные конструкции, поэтому теплообменник и корпус печи устанавливают по-разному, но теплообменник всегда располагается около топки и внутри нее.
Система отопления должна быть эффективной. Открытый огонь хорошо прогревает стены печи, передавая тепло теплоносителю. В системе с естественной циркуляцией перемещение теплоносителя по трубам осуществляется либо естественным образом, либо при помощи водяного насоса, который встроен в контур.
В первом случае циркуляция осуществляется за счет того, что остывшая жидкость отличается от горячей своей плотностью
Во втором случае циркуляция зависит от работы насоса, поэтому важно выбирать прибор с учетом площади помещения.
Внутри кирпичной печи будет работать водяная рубашка — это разновидность теплообменников, которые продаются в магазинах в готовом виде. Если говорить о внешнем виде теплообменников, то они различаются по размеру и форме. Чаще всего их делают в виде небольшого котла, регистра или змеевика. Для изготовления этих элементов используют стальные листы или трубы, толщина стенок которых варьируется от 3 до 5 мм.
Если теплообменник изготовлен качественно, он быстро нагревает воду до высокой температуры. В результате этого теплоноситель равномерно, с одинаковой скоростью циркулирует в системе.
Жидкость должна постоянно течь по трубам. Если планируется делать теплообменник своими руками, нужно тщательно продумать его конструкцию. Чаще всего его создают в виде короба. Такую конструкцию легко очистить от нагара, из каналов можно быстро убрать внутренние нарастания.
Теплообменники устанавливают разными способами. Например, в изделиях, имеющих форму котла, внутренняя камера выполняет роль встраиваемой топки. Регистры делают в топке либо встраивают в ее поверхность. Также регистры часто монтируют сверху топочной камеры либо располагают по ее задней стенке.
Если установить теплообменник в топке, он быстро нагреется от открытого огня. В системах, отделенных от пламени стенкой, он будет нагреваться медленнее. Выбирая вариант установки, следует учесть, что при соприкосновении теплообменника с открытым пламенем уменьшается его срок службы. Но такие системы эффективны. Это объясняется тем, что огонь равномерно прогревает стенки котла, а металл быстро передает тепло в воде.
Конструкция предусматривает разные варианты установки труб. Их врезают в стенки из кирпича, подводят к дну топки или ее потолку.
Кирпич, используемый в строительстве, подготавливают заранее. В нем вырезают отверстия, учитывая форму труб, затем в них утапливают теплообменник. Для увеличения скорости кладки печи кирпичи нумеруют.
Теплообменник можно сделать и другим способом. Речь идет о регистре, который имеет форму решетки. Он состоит из труб, установленных вертикально. Для их соединения используется сварка. Теплоноситель входит в теплообменник и удаляется из него, в местах входа и выхода следует установить патрубки. Для самостоятельного строительства печи понадобится схема. Регистр имеет компактный размер. Чаще всего его размещают у задней стенки топки. Комната обогревается не только за счет циркуляции теплоносителя, но и в результате нагрева помещения от стенок печи.
Хорошим вариантом станет радиатор из чугуна, его можно использовать в качестве теплообменника. Но нужно учесть, что его нельзя размещать там, где будет воздействовать открытое пламя. Дело в том, что радиатор состоит из нескольких секций. Они не сварены между собой, а скручены. Между элементами проложены специальные прокладки. Соприкасаясь с открытым огнем, они сгорают, что может привести к аварии.
Чугунный радиатор эффективен. Он долго сохраняет тепло и отличается длительным сроком службы.
Ответы на часто задаваемые вопросы
Вопрос: Что представляет собой и как работает печь-камин?Ответ: Это обычный отопительный агрегат, функционирующий на дровах и имеющий в своей конструкции водяной теплообменник, который нагревает проходящий через него теплоноситель.
Вопрос: Стоит ли для полноценного отопления дома пользоваться только печью-камином?Ответ: Это можно делать при крайней необходимости. Все же для гарантированного обогрева большого дома нужно использовать и котел, функционирующий беспрерывно от электричества или газа, либо твердотопливный агрегат, который может функционировать длительное время и выделять большое количество тепла. Ведь для поддержания постоянной работы печи-камина требуется много дров, которые нужно подкидывать в топку ежечасно в любое время суток. Понятно, что не каждому это под силу.
В: Есть ли необходимость в приобретении печи-камина?О: Конечно. В том случае, когда не хватает тепла в некоторых комнатах, термокамин обеспечит их обогрев. Совместное использование этого устройства с другими типами отопительных агрегатов способно улучшить прогревание большого дома, экономя при этом более дорогие виды топлива (газ, электричество, солярку). Уместно сочетать печь-камин с водяным контуром и котел, работающий от электроэнергии по ночному тарифу. Соответственно, ночью будет использоваться энергия котла, днем же можно протапливать термокамин дровами.
В: Как зависит работа отопительной системы от количества воды, заливаемой в расширительный бак?О: Скорость движения жидкости по трубам обуславливается ее объемом. Система будет рационально функционировать при должной инертности теплоносителя. Таким образом, чрезмерное количество воды тормозит нагревание труб, соответственно, радиаторы медленно отдают тепло в окружающее пространство. Большой объем жидкости негативно сказывается и на скорости ее остывания. В то же время меньшее количество воды способствует тому, что процессы нагрева труб и их остывания будут происходить быстрее. Однако при этом следует поддерживать объем теплоносителя в пределах 50 л, ведь при наличии в системе небольшого количества воды может произойти ее закипание.
В: В продаже имеются устройства медленного горения, которые при одной закладке дров работают до 12 часов. Может ли печь-камин функционировать в таком же режиме?О: Суть работы устройств, в которых поддерживается процесс медленного горения, сводится к тому, что печи горят долго, но выделяют мало тепла. Объясняется это просто. Связка дров может отдавать определенное количество энергии быстро с большой мощностью либо медленно с маленькой. В обоих случаях дому будет отдано одинаковое количество тепла. При плавном горении камина с водяным контуром в системе поддерживается невысокая температура, что влечет за собой образование конденсата. Такое явление крайне нежелательно, поскольку относится к химически агрессивным факторам, провоцирующим разрушение дымового канала, постепенное снижение тяги и выход агрегата из строя.
Правильное размещение печи
Как и в старину строить дом начинают с планирования размещения печи. Есть некоторые правила, которых следует придерживаться:
Площадь помещения должна быть больше 16 квадратов.
Не стоит устанавливать близко с каменной стеной, тогда большая часть тепла будет передаваться в наружную часть дома. А в деревянных домах это вовсе не рекомендуется в целях пожарной безопасности.
Тяжелая печь со временем разломает любые лаги и стропила, поэтому для кирпичной печки нужен отдельный фундамент.
Большая печь с хранилищем для дров и с лежанкой разделяющая кухню и гостинную
Если целью является отопить как можно больше комнат, то устанавливать ее следует так, чтобы печь была частью всех этих комнат. Устанавливается она в перегородках комнат таким образом, чтобы ее стены или углы попадали в эти комнаты.
Таким образом, например, ставили печи в старину, во многих деревенских избах. Печь располагается по центру, а комнаты по ее периметру. Это классический вариант размещения печи. Отапливается весь дом одновременно.
Классическая схема размещения печи
Если планировка состоит из двух комнат: общей комнаты и кухни, то разумней основную часть вынести в комнату, а варочную поверхность и топку на кухню.
Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте про .
Как правильно сделать фундамент под печь
Выбор типа печи позволит определиться с размером и глубиной фундамента под печь. Этот «строительный» объект возводится сразу же после заливки основного фундамента дома.
Фундамент печи в частном доме
Внимание! Печной фундамент не привязывается к основному фундаменту дома во избежание разрушений при различной осадке стен и печи. . Фундамент под кирпичную печь заливают монолитный железобетонный
Размер его должен превышать габаритные размеры будущей печи на 10-15 см с каждой стороны. Глубина фундамента от 0,5 м до 1 м. При рыхлой почве и близкорасположенных грунтовых водах фундамент не заглубляют, а увеличивают его площадь.
Фундамент под кирпичную печь заливают монолитный железобетонный. Размер его должен превышать габаритные размеры будущей печи на 10-15 см с каждой стороны. Глубина фундамента от 0,5 м до 1 м. При рыхлой почве и близкорасположенных грунтовых водах фундамент не заглубляют, а увеличивают его площадь.
Если дом расположен на сплошном монолитном фундаменте, то печь выстраивается на, дополнительно возведенной на нем до уровня пола, подушке.
Железная печь не требует для себя мощного фундамента.
Железная печь в доме
Достоинства и недостатки системы
Камин-печь сочетает в себе положительные свойства данных отопительных устройств, при этом у него отсутствуют присущие им недостатки.
В чем основные отличия обычного кирпичного камина от устройства с водяным контуром?
- Печь с водяным контуром нагревается в течение длительного времени, но зато она накапливает тепло и долго излучает его от стенок камина. Обычный камин нагревается быстро, заполняет теплом помещение, но быстро остывает, и снижается температура в комнате.
- Дверца водяного камина, закрывающая вход в топку, улучшает тягу и снижает вероятность задымления. Открытая топка обычного камина провоцирует обратную тягу и не защищает от попадания в помещения дыма.
- КПД системы с водяным контуром достигает 70-80%, у традиционных каминных устройств — не более 50%.
В итоге, современные печи-камины располагают целым списком положительных характеристик:
- высокий КПД — до 90%;
- топка с большим герметичным стеклом на дверце позволяет смотреть на пламя, но при этом не допускает задымления комнаты;
- наличие дымовых каналов улучшает сбор и передачу тепла;
- красивый внешний облик корпуса отопительного оборудования;
- пожаробезопасность;
- малый вес, благодаря чему данные агрегаты можно установить без фундамента даже на деревянный пол;
- относительно небольшие размеры;
- экологичность;
- возможность подключить систему водяного отопления, что позволяет отапливать весь дом;
- относительно низкая цена по сравнению с постройкой традиционного кирпичного камина;
- долговечность конструкции;
- простой и быстрый монтаж, который можно легко осуществить своими руками.
Помимо этого, современные модели данных агрегатов оснащены множеством дополнительных полезных опций. К примеру, системой очищения стекла, варочной панелью, режимом длительного горения.
Однако в ходе эксплуатации стало понятно, что камины с водяным отоплением имеют также недостатки:
- Высокая стоимость по сравнению с электрическим котлом.
- Низкий уровень автоматизации.
- Низкий КПД по сравнению с газовым котлом.
Но если конструкцию отопительного прибора слегка усовершенствовать своими руками, верно рассчитать необходимую длину трубок, выбрать правильный материал батарей, то можно значительно сэкономить расход топлива.
Советы по выбору печи
Рекомендация номер один: для нагрева теплоносителя в сети водяного отопления используйте твердотопливный котел. Если необходимо, купите модель длительного горения с объемом загрузочной камеры более 100 литров. Современные ТТ-котлы направляют 75—80% энергии сжигания на разогрев воды и почти не поднимают температуру окружающего воздуха.
Если в силу разных причин вы хотите ставить печь с теплообменником, прислушайтесь к следующим советам:
- чугунная или стальная буржуйка хорошо подойдет для небольшой дачи площадью 40—80 м². Отопителя хватит на конвекционный обогрев центральной комнаты, в соседних помещениях расположите батареи.
- Каминная топка либо железная печка, оснащенная панорамным стеклом, станет удачным украшением гостиной. Одно условие: применяйте изделие в качестве дополнительного источника тепла, а основную нагрузку возложите на газовый либо дровяной теплогенератор. Тогда удастся сохранить чистоту и порядок возле буржуйки.
Пример схемы совместного подключения камина, газового двухконтурного котла и радиаторного отопления
Важный момент. Все дровяные отопители, оборудованные водным контуром, объединяет одна особенность: из-за интенсивного отбора теплоты поверхности регистра и стенки дымохода обильно покрываются сажей. Единственный выход – топить печку на максимуме, дабы сажевый налет выгорал от высокой температуры. Поддерживать такой режим не всегда удобно.
Как подобрать конструкцию и рассчитать площадь теплообменника в кирпичном варианте печи:
- Если регистр находится внутри топливника, 1 м² его площади способен передать воде до 10 кВт теплоты. Пример: нужно обогреть помещения 80 квадратов – потребуется около 8 кВт энергии и поверхность теплообмена 0.8 м².
- Змеевик в дымоходном канале не столь эффективен. Рассчитывайте на теплоотдачу 400—500 Вт с 1 м² регистра.
- Для удобства чистки котел лучше сделать плоским – в виде бака с подводящими патрубками. Ребристые конструкции из круглых трубопроводов обслуживать непросто. Для монтажа внутри газохода сварите регистр из профильных труб.
- Материал теплообменника – низкоуглеродистая сталь марки Ст10…Ст20 толщиной 4—5 мм. Допускается применять жаростойкую и нержавеющую сталь 2—4 мм, но ее нужно варить в среде инертного газа — аргона.
- Использовать готовые чугунные категорически не рекомендуется. Причины: металл дает трещины от температурного шока, а уплотнение между секциями со временем выгорит, появится течь.
Домашние умельцы постоянно выдвигают различные идеи по усовершенствованию отопителей. Заслуживает внимания вариант со стальными плоскими батареями, применяемыми в качестве печных водонагревателей. Обзор мастера смотрите на видео:
Устройство каминов с водяным контуром
Различное устройство печей и каминов предполагает и разные конструкции встроенного водяного контура (теплообменника).
Печи-камины
Оптимальным твердотопливным аппаратом для обогрева дома с помощью водяного отопления может быть печь-камин. Пусть она менее эффективна, чем котел, зато более презентабельна и функциональна. К тому же вполне реально соорудить ее своими руками.
Речь идет о строительстве кирпичной печи-камина, в которой теплообменник так же готовится самостоятельно (или с помощью сварщика). Форма и размер водяного контура могут различаться. Место установки тоже разное: непосредственно в топке, за ней или сбоку.
Конструкция теплообменника должна отвечать функциональному назначению агрегата и обеспечивать быстрый и равномерный нагрев теплоносителя. Лучше всего с этим справляются трубчатые модели – змеевик и регистр. Изготовить, конечно, проще емкостные контуры из стальных листов.
Если теплообменник устанавливается в топочной камере, то имеет значение толщина и марка стали, поскольку он будет подвержен действию открытого огня. Для этих целей лучше использовать котловую сталь толщиной 4 мм.
Располагаться в топке водяной контур тоже может по-разному. Если печь-камин оснащена варочной плитой, то теплообменник не должен мешать приготовлению пищи.
Камины
Камин с системой отопления будет работать ` каминные топки, в которые вмонтирован водяной контур. Как и в печах-каминах, он бывает трубочным, емкостным или комбинированным, но с некоторыми особенностями.
- Изогнутая особым способом спираль из медной трубки размещается вокруг дымосборника. Выбранная форма позволяет быстро нагреть теплоноситель и поддерживать его параметры в системе. Циркуляция может происходить самотеком или принудительно.
- Другой тип трубного контура – «змейка», выгнутая труба в нескольких местах наподобие полотенцесушителя. Размещается за стенкой дымосборника.
- Комбинированный вариант представляет собой две емкости, расположенные по бокам дымосборника и соединенные трубками. Поскольку имеется прямой контакт с дымовыми газами, применяется котловая сталь. Очень эффективный вариант, но не износостойкий.
- Наиболее простой вид – емкостной, еще называется «водяной рубашкой», поскольку теплоноситель заполняется между двойными стенками корпуса. Нагревается от кожуха топки, поэтому самый инертный.
В основном каминные топки с водяным контуром производятся закрытыми, но встречаются и открытые. Помимо этого, каминные вставки отличаются внешним видом, мощностью и схемой подключения.
Пеллетные камины
Особняком в рассматриваемой категории стоит твердотопливный камин на пеллетах, его тоже начали выпускать с водяным контуром. Практически все эти агрегаты однотипные: закрытая топка с горелкой, емкостной теплообменник, который расположен за топкой, бункер для пеллет, блок управления.
Подача топлива осуществляется автоматически при помощи шнекового привода, воздух перемещается одним или двумя вентиляторами. Предусмотрен и зольник. Присоединение к отопительной магистрали, как во всех каминах
Производители обращают внимание на применение в качестве дымохода нержавеющих труб, в том числе дымоходов из нержавейки, которые сделаны своими руками.
Большим плюсом пеллетных каминов является автоматизация процесса работы. В бункер можно загрузить 15-20 кг пеллет и этого хватит на полтора–два дня горения при умеренном режиме. При работе на максимальной мощности расход увеличится в два раза.
Два жирных минуса портят репутацию этих устройств. Во-первых, для функционирования не обойтись без электричества, как и в случае с обычными электрокаминами. Во-вторых, необходимо регулярно чистить горелку, а если засыпать некачественные гранулы (довольно частое явление), то она может вообще перестать работать.
Камин своими руками
Рассмотренные выше камины представляют модели заводского производства. Возможно ли изготовить камин с водяным отоплением своими руками? Очень многие уже это сделали – причитающийся респект им.
Описание, как самостоятельно возвести кирпичный камин, есть в статье «». Заказать теплообменник можно у сварщика. Скорее всего, это будет регистр из нескольких рядов трубок, расположенных вразбежку. Теплообменник обязательно проверяется на качество сварных швов. Для этого заливается вода, лучше под давлением.
Ну а дальше выстраивается камин до уровня дымосборника и на каминную плиту устанавливается контур. Трубки регистра расположатся в полости, а корпус закладывается, оставляя штуцеры для подсоединения к системе.
Необходимо заметить, что такой камин невыгоден для отопления, а вот с задачей горячего водоснабжения справится.
Водяное отопление
Камины эффективно работают в системах водяного и воздушного отопления. Камины с паровым отоплением возможны теоретически, но практически это реализовать сложно. Поскольку требуется нагревание воды + 95 градусов за небольшой промежуток времени в объеме не менее 100 л.
Открытый вид
Как уже отмечалось, камины с водяным отоплением довольно успешно функционируют. Конструктивные особенности пошли им на пользу: они не потеряли в эстетическом плане, прибавили в эффективности и увеличили полезное действие.
Поскольку водяная система отопления эксплуатируется в двух видах – открытом и закрытом; с точки зрения безопасности, для каминов предпочтительнее первый. Открытая система предполагает самотечную циркуляцию теплоносителя и наличие открытого расширительного бака. В случае критического расширения объема воды (антифриза) она будет сливаться в канализацию (отстойник).
Для нормального функционирования монтаж системы отопления камина должен выполняться с соблюдением некоторых требований:
- подключение расширительного бачка открытого типа над камином;
- правильный уклон труб разводки – подача в сторону радиаторов, обратка в сторону камина;
- теплообменник камина должен располагаться ниже центра батарей отопления.
Хотя в открытой системе можно организовать принудительную циркуляцию, но тогда она станет энергозависимой.
Закрытый вид
Таких условностей лишены водяные системы каминного отопления закрытого типа. У них циркуляция теплоносителя осуществляется принудительно при помощи насоса, а расширение компенсирует бачок мембранного типа. С другой стороны, закрытая система нуждается в дополнительных мерах безопасности – установка термозащиты и предохранительного (подрывного) клапана.
Важным моментом является возможность совмещения открытой и закрытой систем, когда камин выступает в роли дополнительного источника обогрева. Тогда для подключения применяется пластинчатый теплообменник, в котором происходит теплопередача между контуром камина и контуром системы отопления.
Печь с водяным контуром для отопления дома: варианты реализации
Печное отопление – это классика для холодной России, но почему-то часто оно рассматривается лишь как альтернатива отоплению центральному, электрическому или газовому. Между тем, печь с водяным контуром для отопления дома может обеспечить его обитателей не только желанными ваттами тепловой энергии, но и горячей водой для бытовых и санитарно-гигиенических нужд.
Современную печь-камин с успехом применяют для отопления частного дома
Преимущества и недостатки печного отопления
Обычная дровяная печь или камин нагревают помещение за счёт сочетания радиационного и конвекционного теплообмена. Прогревшиеся массивные стены печи излучают тепловую энергию, передавая её воздуху и предметам обстановки помещения. Холодный воздух постепенно замещается нагретым.
Печное отопление обладает рядом несомненных преимуществ:
- не требует подключения к электрическим и газовым коммуникациям. Топливо: дрова, уголь, брикеты из торфа – как правило, дешёвое и экологически чистое, его сжигание не наносит вреда окружающей среде;
- радиационный теплообмен является наиболее комфортным;
Русская печь обогревала дома многих поколений наших предков
- большинство печей для дома (длительного горения или обычных) многофункциональны, могут быть использованы не только для отопления, но и для нагрева воды и приготовления пищи (как внутри печи, так и на варочной поверхности);
- в жаркое время года массивная кирпичная печь для дома способствует кондиционированию помещения: за счёт того, что она всегда построена на отдельном фундаменте, излишек тепла выводится в землю;
- печь или камин создают особую атмосферу в доме и во многих случаях являются элементом, определяющим стиль интерьера.
Камин создает особую атмосферу в доме и задает стиль интерьера
Однако наряду с преимуществами печному отоплению присущи и недостатки:
- размеры — мощность отопительных печей для дома зависит от их габаритов;
- инерционность — традиционная печь для дома из кирпича требует очень много времени для разогрева и выхода в рабочий режим. Правда, современные чугунные печи для дома, печи-камины, буржуйки и булерьяны практически избавлены от этого недостатка;
- высокая теплопотеря из-за низкого КПД (коэффициент полезного действия) — большое количество тепловой энергии уходит через дымоход в атмосферу;
- невозможность обеспечить равномерный прогрев дома. Горячий воздух постепенно вытесняет холодный, но происходит это неравномерно — температура может быть слишком высокой рядом с печью и слишком низкой на расстоянии от неё;
Принцип печного отопления — горячая печь излучает тепловую энергию в окружающее пространство (лучистый теплообмен), затем холодный воздух замещается нагретым (конвекционный теплообмен)
- необходимость постоянного обслуживания — печь требует закладывать дрова, чистить зольники от шлаков и дымоходы от сажи и мусора, поддерживать процесс горения, регулировать тягу;
- сложность управления — управлять процессом сгорания топлива в печи сложнее, чем в котлах;
- необходимость хорошей тяги — тяга нужна для интенсивного горения, а также для вывода угарных газов;
- пожароопасность — для обеспечения пожарной безопасности необходима изоляция дымоходов, особенно для печи в деревянном доме. Дополнительный фактор пожароопасности создается тем, что мгновенная остановка процесса горения в печи невозможна;
- необходимость постоянного пополнения и хранения запаса топлива, а также утилизации отходов: шлака и золы.
Для обеспечения работы печи требуется её постоянное обслуживание: закладка дров, чистка зольников и дымоходов, контроль за процессом горения, регулировка тяги
Печь с водяным контуром для отопления дома: преимущества
Как уже было упомянуто, обычная печь не в состоянии обеспечить равномерный прогрев всех помещений в доме. В современных печах и каминах эту проблему частично решают, монтируя конвекционную камеру, к которой подключают систему воздуховодов. В результате поток тёплого воздуха от печи не предоставлен самому себе, а перемещается в ограниченном пространстве труб и регулируется задвижками, заслонками, решётками и прочими дополнительными устройствами.
Однако воздуховодные каналы громоздки, съедают полезное пространство, с увеличением их длины и количества поворотов возрастают теплопотери. Они нуждаются в наблюдении и обслуживании: периодической очистке от пыли, сажи и копоти. Сам воздух обладает низкой удельной теплоёмкостью, для передачи тепла в удалённое от печи помещение требуется принудительное нагнетание нагретых воздушных масс вентилятором. Поэтому вода, как теплоноситель, во многих отношениях предпочтительнее воздуха.
Комбинированная система отопления коттеджа с применением печи-камина с водяным контуром и солнечных коллекторов
Горячую воду легко транспортировать по трубопроводам небольшого диаметра, передавая при этом тепловую энергию на значительные расстояния. Кроме того, вода – безвредное, негорючее, нетоксичное, химически нейтральное и всегда доступное вещество.
Принцип работы печного отопления с водяным контуром
Принцип работы отопительного контура прост – теплоноситель (в данном случае, вода) во время сгорания топлива нагревается, затем распространяется по трубам, отдавая при этом тепло окружающему пространству.
Схема подключения камина с водяным теплообменником в закрытую систему отопления с бойлером-накопителем: 1 – смесительный клапан; 2 – циркуляционный насос; 3 – расширительный бак; 4 – аварийный клапан; 5 – топка с теплообменником; 6 – бойлер-накопитель; 7 – радиаторы отопления
Прообраз современных твердотопливных котлов и печей на дровах длительного горения для дома знаком многим – это «шведка». В шведскую печь встроен металлический резервуар, который перед закладкой дров и растопкой наполняется холодной водой. И, хотя вода в процессе топки нагревается долго, так же долго она отдаёт тепло – спустя много времени после того, как пламя погаснет.
Постепенно ёмкость для воды была преобразована в теплообменник, в результате чего появилась возможность подключать систему магистралей для отопления дома и горячего водоснабжения.
Современные отопительные печи с варочной поверхностью или духовкой выглядят стильно и замечательно вписываются в любой интерьер
Конструкция печей с водяным отоплением
Отличительной особенностью любой печи для отопления дома, оснащённой водяным контуром, является теплообменник, иначе называемый змеевиком, радиатором или котлом. Это устройство способно обеспечить нагрев неограниченного количества воды. Габариты и форма бака зависят от объёма топочной камеры и могут варьироваться в самых широких пределах.
Теплообменник
В некоторых модификациях печей для отопления дома теплообменник устанавливается непосредственно в топку, но при таком способе существует опасность протечки теплоносителя (то есть, воды) или даже взрыва при его перегреве и закипании. Кроме того, в этом случае неизбежно уменьшается ёмкость топочной камеры. Более безопасным вариантом является встройка теплообменника в колпак дымохода. При этом большая часть горячего воздуха, поднимающегося из топки, будет нагревать теплоноситель, а не улетучиваться через трубу на улицу.
Схема установки печи-камина с водяным контуром для горячего водоснабжения
Расчёт мощности и размеров теплообменника
Самостоятельный расчёт мощности и размеров теплообменника довольно сложная задача для того, кто не является инженером-теплотехником, но в большинстве случаев возможно сделать приблизительную оценку.
Обычная печь для дома на дровах в течение часа выделяет примерно 6,5 тысяч кКал, что достаточно для прогревания небольшого дачного дома. Наличие водяного контура повысит уровень комфорта вдвое. После расчёта теплопотерь можно рассчитать мощность самого теплообменника. Теплосъём с каждого квадратного метра его площади варьируется в пределах от 5 до 10 кВт. Этот факт и лежит в основе определения потребной мощности.
При выборе теплообменника для печи или камина необходимо учитывать параметры строения и системы отопления в нём
На самом деле, нет нужды погружаться в сложные формулы. Достаточно обратиться к специалистам, которые руководствуясь уже готовыми таблицами, подберут теплообменник для печи частного дома, соответствующий заданным параметрам строения и системе отопления в нём.
Материал
Прежде чем определиться с конструкцией регистра (он же теплообменник) печи для дома, следует решить, из какого материала он будет сделан. Существует несколько вариантов:
- медь — с одной стороны, медный змеевик очень эффективен, так как теплопроводность этого материала одна из лучших. С другой – его температура плавления равна 1083°С, а в топке – при нештатных ситуациях, возникновение которых никогда нельзя исключить полностью, – она может подняться до 1200°С. Поэтому на использование меди в топливнике кирпичной печи наложен категорический запрет. Дополнительно нужно обратить внимание на то, что образующийся при охлаждении контура конденсат содержит агрессивные химические соединения, которые вызывают коррозию;
- чугун — чугунные радиаторы очень устойчивы к воздействию коррозии, но отличаются хрупкостью, а температурные деформации, возникающие при остывании и нагреве, могут привести к образованию трещин и порче теплообменника. Кроме того, регистр из чугуна – ввиду того, что этот металл плохо поддаётся обработке – собирается из литых деталей с использованием резьбы и уплотнителей, что приводит к понижению надёжности агрегата в целом;
Кирпичная печь-голландка одна из самых простых печей с хорошими КПД и теплоотдачей
- сталь — наиболее доступный и легкообрабатываемый материал. Теплообменники рекомендуют делать из жаропрочной стали толщиной от 3 до 5 мм, используя при этом бесшовные трубы. При этом следует поддерживать такой режим отопления, при котором образуется как можно меньше конденсата, и никогда не сливать теплоноситель, потому как стальные изделия подвержены коррозии;
- жаростойкая нержавеющая сталь — лучший, но и самый дорогой материал для радиатора печи для частного дома.
Конструкция печи-камина с водяным контуром
Конструкция
Теплообменник – в зависимости от его материала – может быть изготовлен из круглых или профильных прямоугольных труб, металлического листа, а также из сочетания этих деталей. Месторасположение и способ установки определяется его формой:
- теплообменник из листовой стали — может быть помещён в самое жаркое место, то есть — в топочную камеру. Для изготовления используется стальной лист 3?4 мм толщиной в сочетании с трубами диаметром 40?50 мм для подключения подающей и обратной магистралей. Во избежание образования паровых пробок верхняя труба для подачи воды должна быть в самой верхней точке теплообменника, ибо при проникновении паровой пробки в систему отопления возникает опасность гидроудара. Что в свою очередь приведёт к разрушению труб или радиаторов. Чтобы вода в теплообменнике не закипела, его внутренний зазор должен быть не менее 30 мм;
Стальные трубы для изготовления теплообменника печи
- теплообменник из труб — делается из труб: круглых диаметром 40?50 мм или прямоугольных профильных сечением 40?60 или 60?60 мм. Также может быть расположен в топке (при условии, что сделан не из меди), пространственное решение зависит от конкретной печи. Главное – устройство не должно загораживать дверцу для закладки топлива, колосники и дымооборотные каналы. Если печь является отопительной-варочной, то трубы теплообменника прокладывают только вдоль боковых плоскостей топочной камеры;
- трубчатый плоский регистр — чаще всего располагаются в дымооборотных каналах или колпаке печи, где условия более щадящие, поэтому могут прослужить дольше, чем радиаторы, находящиеся в топке. Размеры их весьма внушительны, так как находятся они в местах, где теплосъем низкий, и должны быть просчитаны заранее, ибо не должно возникать препятствий для выхода дымовых газов.
Размещать печь в доме необходимо с соблюдением правил пожарной безопасности
Монтаж
Монтаж теплообменника должен производиться только в ему предназначенную печь для дома. Видео- и фотоинструкции наглядно подтверждают необходимость привлечения специалиста-печника и соблюдения ряда правил:
- теплообменник после изготовления должен быть дважды опрессован давлением в 6 бар: до установки в печь, а также после неё;
- теплообменник монтируется сразу после устройства фундамента под печь, после чего выполняют её кладку;
- абсолютно не рекомендовано вмуровывать теплообменник в кладку печи! Между ним и стенками должен быть зазор в 10?15 мм, компенсирующий тепловое расширение;
Элементы комбинированой системы отопления коттеджа с камином и солнечными коллекторами
- при монтаже труб следует оставлять зазор в 5 мм и заполнять его асбестовым шнуром или другим жаропрочным уплотнителем;
- отрезок трубы на выходе должен иметь длину не менее 10?15 см. Это позволит нарезать новую резьбу в случае её повреждения;
- трубы отопления соединяются с теплообменником только с использованием жаропрочного уплотнителя;
- реконструкцию готовой печи с целью установки в неё водяного контура должен делать только специалист.
Для обустройства печи лучше воспользоваться услугами опытного печника
Эксплуатация печи-камина с водяным контуром отопления
Для безаварийной работы отопительной системы необходимо также соблюдать правила эксплуатации:
Чтобы отопительная система функционировала бесперебойно, соблюдайте правила эксплуатации
Основные недостатки печи для дома с водяным отоплением
Основные недостатки водяной системы отопления связаны с физическими свойствами теплоносителя, то есть воды. Замерзая при 0°С, вода (точнее, уже лёд) достигает максимального объёма при -4°С. Расширение замёрзшей в трубах воды может привести к их разрыву. Во избежание этого необходимо сливать воду из отопительной системы, если она не эксплуатируется в холодное время года, или заменять на специальный антифриз.
Соблюдение правил эксплуатации печи в доме, фото- и видеоинструкции помогут избежать ошибок и подскажут оптимальные способы нейтрализации недостатков.
Об установке современной кирпичной печи лучше подумать еще на стадии проектирования дома, так как она предполагает обустройство дымохода и воздуховодов
Современная кирпичная печь с водяным контуром для отопления дома – это сложная инженерная теплотехническая конструкция. Её установка требует разработки отдельного проекта ещё на стадии замысла всего строения в целом и, скорее всего, не обойдётся без привлечения специалистов.
Печь для дома с водяным отоплением: водяной котел для кирпичной печи, фото и видео примеры
Печи для отопления дома с водяным отоплением, особенности устройства и монтажа
Отопление от дровяной печи в богатой лесами России было долгое время единственным способом обогрева жилья.
Сравнительно недавно появились альтернативы – газовое или электрическое отопление, каждое со своими преимуществами, которые, однако, стали быстро сокращаться из-за непрекращающегося роста тарифов на энергоносители.
Сегодня водяное отопление в частном доме от печи на дровах многими владельцами стало рассматриваться как практичный вариант обогрева загородного дома, имеющий дополнительные выгоды.
Традиции прекрасно совмещаются с технологиями
Преимущества и недостатки печного отопления
Традиционному печному отоплению отдают предпочтение многие жители сельской местности, поскольку оно обладает проверенными временем преимуществами:
- Автономностью. Дом не надо подключать к дополнительным коммуникациям, что всегда затратно и хлопотно. Работа системы основана на принципе естественной циркуляции.
- Экономией при установке. Оборудование для печи, подключаемой к водяному отоплению, обходится дешевле, чем для других нагревательных систем.
- Доступностью топлива. Дрова являются естественным, распространенным и дешевым топливом на большей части страны. Существуют комбинированные печи, позволяющие использовать в работе уголь, торфяные брикеты, кокс.
- Экономией при эксплуатации. Некоторые печи (конструкции длительного горения) позволяют существенно уменьшить расход дров.
- Экологичностью. Сжигание натурального топлива не наносит вред окружающей природе.
- Эстетичностью. Современные дровяные печи способны стать значимой деталью интерьера.
Автономность работы – важная особенность дровяной печи
Вместе с несомненными плюсами печное отопление обладает и некоторыми минусами:
- Сравнительно низкая эффективность. КПД (коэффициент полезного действия) печи будет всегда ниже КПД газового или дизельного котла. Значительные потери тепловой энергии происходят через дымоход.
- Постоянное обслуживание. Чтобы система работала бесперебойно, требуется постоянный контроль человека; наладить автоматическую работу невозможно, надо следить за подачей топлива и утилизацией отходов.
- Медленный и неравномерный прогрев помещений. Печь хорошо прогреет только ту комнату, где установлена; в дальних уголках просторного дома будет заметно холоднее
- Навыки использования. Поддерживать процесс горения в топке сложнее, чем в котле.
- Место. Необходимо выделить место для хранения запаса дров.
- Пожароопасность. Отдельные части конструкции нуждаются в тщательной изоляции (что особенно важно, если постройка деревянная). Другая сложность – горение невозможно остановить мгновенно.
Для хранения дров придется изыскать место
Дополнительные плюсы и минусы системы с водяным контуром
Устройство водяного контура дает возможность равномернее распределять тепло по жилью. Печное отопление, дополненное системой водяного контура, характеризуется улучшенными параметрами и дополнительными преимуществами:
- Производительность. Система с водяным контуром способна качественно прогреть жилье большой площади. Благодаря высокой удельной теплоемкости вода поглощает и отдает значительное количество энергии, с небольшими потерями при транспортировке.
- Размер. Водяной контур имеет малые габариты, в отличие от, например, воздуховодов воздушно-конвекционной системы, которые часто остаются на виду.
- Многозадачность. Печь для отопления дома с водяным отоплением с легкостью может справляться с несколькими задачами: поддержанием комфортной температуры воздуха в комнатах, нагревом воды для бытовых нужд и приготовлением пищи.
- Качества теплоносителя. Вода – безопасный и доступный наполнитель для домашнего контура.
Визуализация конструкции с большой топкой и водяным контуром
У использования воды есть минусы, обусловленные ее физико-химическими свойствами:
- Высокая температура замерзания. Если в загородном коттедже живут круглый год, водяному контуру ничего не грозит. Если дом зимой пустует, вода может замерзнуть, расшириться и повредить систему. Распространенный выход – слив воды (но тогда усиливается коррозия металлических деталей). Альтернативный вариант, использование антифриза, подходит не всем системам и радиаторам и требует дополнительных денежных вливаний.
- Состав воды. Если вода, циркулирующая по системе, имеет повышенное содержание солей, на внутренних частях усиленно образуется накипь и начинается коррозия. Затормозить нежелательные процессы можно добавлением в систему специальных присадок. Обустройство закрытой системы также поможет пролить срок службы водяного контура.
Печь-голландка отличается высокой теплоотдачей и занимает немного места
Устройство водяного отопления
Системы водяного отопления, устанавливаемые в современных постройках, могут быть реализованы двумя способами.
В наиболее распространенной, радиаторной системе, помещения нагреваются благодаря всевозможным радиаторам (батареям). Реже встречающийся вид – система теплых полов.
Здесь роль нагревательных элементов выполняют трубы, размещенные в стяжке пола. В число элементов любой отопительной системы с водяным контуром входит:
- Генератор тепла. Печь или камин с теплообменником, производящие тепло для нагрева теплоносителя.
- Отопительный контур. Система труб, по которым проходит циркуляция воды. В системе теплых полов трубы одновременно являются и нагревательным элементом.
- Нагревательные элементы. Основной нагрев комнат осуществляется благодаря радиаторам; их конструкция способствует максимальной отдаче тепла.
- Расширительный бак (открытый или мембранный). Он помогает избежать повреждений системы при повышении давления.
Печь с водяным контуром в доме с мансардой
- Циркуляционный насос. Поддерживает движение воды в системе на должном уровне.
- Дополнительные элементы. В зависимости от вида системы, в нее встраивают различные средства контроля и датчики безопасности. Также может присутствовать разнообразная запорная и регулирующая арматура.
Принцип работы системы водяного отопления
Подобная система может работать двумя способами:
- На основе естественной (гравитационной) циркуляции воды. Естественная циркуляция воды становится возможна благодаря тому, что удельный вес холодной воды больше (она тяжелее), чем горячей. Такая значимая разница позволяет холодной воде, отдавшей тепло и стекающей по трубам к теплообменнику, вытеснять горячую воду в контур отопления. Главное условие организации такой системы: точка входа холодной воды в теплообменник проектируется ниже точек выхода из радиаторов. Чтобы условие было выполнено, теплообменник стараются размещать как можно ниже, нередко в подвале.
Схема закрытой системы отопления с бойлером-накопителем
- На основе принудительной циркуляции воды. В частных строениях площадью свыше 80-100 м2 система естественной циркуляции становится неэффективной – долго прогревается и плохо регулируется. Проблема решается встраиванием перед теплообменником циркуляционного насоса. Он обеспечивает постоянное движение воды по контуру, позволяет гибко регулировать давление и быстро повышать или понижать температуру обогрева. В зависимости от модели, насос может иметь разные габариты, по-разному встраиваться в контур и издавать шум разной силы.
Об особенностях печей с водяным контуром (ПВК)
Печи для водяного отопления дома на дровах могут иметь различный внешний вид, характеристики мощности и дополнительный функционал.
Если они монтируются не в техническом (подвал, котельная), а в жилом помещении (кухня, гостиная), важность приобретает и ее внешний вид.
Современная дровяная печь способна вписаться в любой интерьер и стать украшением гостиной. По материалу изготовления печи делятся на три вида:
- Кирпичные.
- Металлические (используется сталь или чугун).
- Комбинированные (как правило, металлическая топочная камера обрамляется кирпичным корпусом).
О визуализации проекта печи с водяным контуром в следующем видео:
Дровяные печи, встроенные в водяной контур, также можно делить по способу сжигания топлива:
- Печи с традиционной топкой. У таких печей объемная топочная камера, куда помещается большое количество дров.
- Пиролизные или газогенераторные агрегаты. У таких печей особая конструкция, благодаря которой дрова горят медленно. Во время горения накапливается горючий газ, который затем сжигается в отдельной камере.
Особенностью любой ПВК является теплообменник, который может быть выполнен в виде змеевика, радиатора или котла. На размер и вид устройства влияет объем топки; одновременно, конструкция теплообменника определяет эффективность печи. По организации теплообменника печи делятся на три группы:
- Теплообменник встраивается в топку и представляет собой простую камеру (водяной котел) из листовой стали или систему труб. Такой способ уменьшает емкость топки; также существует опасность повреждения (протечки или взрыва при перегреве).
Пиролизная печь отличается высоким КПД и экономностью
- Теплообменник размещается по периметру топочной камеры или в дымоходном канале (тогда он называется трубчатым плоским регистром), что увеличивает КПД системы. Такие ПВК более технологичны, стоят дороже и не подходят для использования в гравитационных системах. Если возможны перебои с электричеством, для циркуляционного насоса потребуется автономное питание.
- Печи пиролизного типа, где теплообменник находится рядом с камерами, заполненными горячим газом. Оборудование печи отличается сложным устройством и самым высоким КПД, энергия эффективно поглощается теплоносителем (водой), дым из печи выходит еле теплым. Для полноценной работы пиролизных конструкций важно качество изготовления и используемая при этом сталь.
О проекте отопительно-варочной печи в следующем видео:
Кирпичная ПВК – особенности эксплуатации
Нередко водяное отопление совмещают не только с камином или современной дровяной печью. Для многих лучшим вариантом станет установка классической кирпичной печи как источника тепловой энергии.
Грамотно расширив с помощью водяного контура возможности кирпичной печи, можно качественно прогревать не только ближайшие жилые комнаты, но и всю постройку. Чтобы повысить КПД кирпичной печи, разработаны различные конструкции теплообменников (в их качестве выступают змеевики и регистры).
Эксплуатация такой системы в загородном жилье обладает особенностями, в число которых входят:
- Обустройство. Чтобы сложить качественную печь, а затем провести монтаж водяного отопления, потребуются мастера высокой квалификации.
- Размер. Габаритная традиционная русская печь занимает много полезной площади и помещается далеко не в каждой кухне. Альтернативой для скромных по размеру помещений станет голландская или шведская кирпичная печь. Такие конструкции характеризуются меньшими размерами, но полной функциональностью.
Схема установки теплообменника
- Улучшение КПД. Максимальный КПД печи не достигает 50%; половина тепла (и денег) безвозвратно исчезает в трубе. Устройство полноценной системы водяного отопления позволяет увеличивать этот параметр до 80-85%, что сравнимо с характеристиками котлов промышленного производства, работающих на твердых видах топлива.
- Инерционность. В отличие от электрических котлов, на разогрев системы, завязанной на кирпичную печь, потребуется некоторое количество времени.
- Уход. Сгорающие дрова оставляют после себя золу и пыль. Комната, в которой расположена кирпичная печь, придется убирать часто и тщательно.
- Требования к безопасности. Неправильная эксплуатация кирпичной печи для дома с водяным отоплением является угрозой не только пожара, но и отравления угарным газом.
О кладке кирпичной печи с водяным контуром в следующем видео:
Монтаж ПВК
Если в загородном коттедже планируется устройство водяного отопления от кирпичной печи (на дровах), теплообменник конструируется индивидуально, под определенную печь. Такое устройство практически не подлежит ремонту, поэтому для монтажа привлекают специалиста-печника, который сможет профессионально выполнить все работы:
- Изготовить теплообменник и дважды проверить его качество – до и после установки.
- Вмонтировать теплообменник на нужном этапе (после выполнения фундамента), затем продолжить кладку, соблюдая определенные правила. При монтаже теплообменника оставляют компенсационные зазоры, оставляющие 1-1,5 см до стенок топочной камеры, Зазоры, учитывающие тепловое расширение, нужны и при монтаже труб.
- При монтаже теплообменника с трубами и для изоляции применять исключительно жаропрочные уплотнители.
Стальные трубы для изготовления теплообменника
Рекомендации по размещению элементов системы отопления
Элементы системы отопления трудно назвать украшением современного интерьера.
Под это определение могут подойти разве что трубы, органично смотрящиеся в некоторых интерьерах индустриального направления.
В целом, строительные нормы и архитектурные принципы рекомендуют размещать детали в скрытых, но доступных для ремонта и обслуживания местах. При размещении руководствуются следующими правилами:
- Теплогенератор размещают в изолированной комнате с отоплением и хорошей вентиляцией. В таких же условиях должен работать циркуляционный насос. Небольшие котлы (мощностью до 30 кВт) допустимо устанавливать на кухне, в прихожей, в подвале или в теплой отапливаемой пристройке. Печи, предназначенные для жилых помещений, устанавливаются с учетом правил пожарной безопасности.
- Место для расширительного бака открытого типа – на чердаке, подающие и сборные трубопроводы стремятся расположить вдоль капитальных стеновых конструкций.
Соблюдение правил эксплуатации помогает бесперебойной работе системы
- Главный стояк проходит открыто в углах жилых помещений, на чердаке его покрывают теплоизоляцией.
- Радиаторы устанавливают открыто под оконными проемами. Они участвуют в комнатной циркуляции, нагревая холодный воздух, поступающий от окон. Попытки украсить радиаторы декоративными экранами нежелательны, поскольку снижают теплоэффективность системы.
Заключение
Отопительная варочная печь с котлом водяного отопления
Многие владельцы загородных домов устанавливают отопительную варочную печь с котлом водяного отопления.
Такое оборудование считается практичным, экономичным, обладает высоким коэффициентом полезного действия и хорошей теплоотдачей.
Все эти качества позволяют качественно обогреть помещение в течение короткого времени. К тому же на таком печном устройстве можно приготовить еду, разогреть воду или высушить одежду.
Конструктивные особенности
Сделать котёл-печь для отопления дома несложно, если разобраться в его устройстве и принципе работы. Агрегат оснащен теплоносителем, который обеспечивает быстрый и равномерный нагрев воздуха в помещении. Кроме этого, в конструкцию входит металлический нагревательный контур. Собственно, это небольшой резервуар со штуцерами, к которым подведены трубы.
Современная печка-котел с контуром изготавливается из металлических листов или огнеупорных кирпичей, внутри располагается водяная емкость. Каменка может размещаться любым удобным способом.
Конструкция отопительного агрегата может быть двух видов:
- Котел установлен в дымоходе. В таком случае печное устройство будет иметь высокие эксплуатационные характеристики. Кроме этого, такая конструкция отличается удобством и простой использования, а также продолжительным сроком службы. Но стоит отметить и минус такой установки — к сожалению, она не предназначена для обогрева слишком больших помещений.
- Котел, размещенный в топке. Эти устройства используются для отопления больших площадей. Они доступны, надежны и долговечны. Существует и ряд недостатков — близко контактируют с открытым пламенем, что часто становится причиной перегрева. Это приводит к разрушению металлических деталей печки. Еще один минус заключается в том, что из-за высокого температурного режима быстро образуется сажа, которую приходиться регулярно удалять. Если этого не делать, то заметно снижается коэффициент полезного действия.
Разновидности теплообменников
Чтобы сделать котел-печь для отопления своими руками, необходимо определиться с теплообменником. Для монтажа подойдут два типа. Особенности каждого стоит рассмотреть подробнее.
Плоское устройство
Отопительные установки с плоским теплообменником считаются самыми практичными для обустройства загородного дома или дачи. Достаточно изготовить чертежи, и котел в печь своими руками будет построить несложно. К тому же они отличаются простотой обслуживания.
Что касается установки, то они могут располагаться и в вертикальном положении, и в горизонтальном. Кроме этого, такие котлы обладают высоким показателем полезного действия. Плоская конфигурация позволяет обустроить достаточно объемную камеру, а значит, жидкость будет нагреваться гораздо быстрее.
Говоря о недостатках, одним из главных минусов такой конструкции является то, что у них очень маленькая теплоотдача боковых стенок.
Это связано монтажом устройства в П-образной форме, а это, в свою очередь, снижает температуру внешней стены и увеличивает время на обогрев воздуха.
Но такая проблема встречается только тогда, когда печное устройство устанавливается непосредственно в жилом доме, где процедура топки осуществляется на постоянной основе.
Существуют способы, с помощью которых можно ускорить процесс обогрева. В первом случае можно немного удлинить каменку и расположить ее над топочной камерой. Во втором необходимо изготовить дымоход из металлической трубы, причем подобная конструкция должна быть длиннее, чем стандартный вариант.
Трубчатое изделие
Трубчатые котлы могут отличаться по типу, размеру, а также способу установки. При проведении ремонтных работ такую систему абсолютно легко демонтировать, а затем снова установить в печку. Если планируется встраивать трубчатый регистр в кирпичное оборудование, то применяются бесшовные трубы, которые надежны, безопасны и долговечны.
При изготовлении теплообменника своими руками необходимо учитывать, что его размеры должны полностью копировать фору топочной камеры. Такая конструкция позволяет нагревать максимальное количество жидкости в устройстве. Кроме этого, регистр, собранный точно по схеме, обеспечит гораздо большую площадь теплового обмена.
Важное условие при сборке теплообменников — правильная подборка труб. Лучше всего для этого подойдут бесшовные изделия. Их достаточно просто отличить от остальных: у них отсутствует продольная сварочная линия. Элементы, имеющие швы, при высокой температуре трескаются, поэтому их часто приходится заменять. А чтобы это сделать, требуется полностью разбирать печное устройство.
Существует еще один существенный плюс таких конструкций — у них имеются межтрубные зазоры, которые позволяют достаточно быстро и легко производить чистку. Также стоит отметить, что открытое пламя, проходя через эти зазоры, накаляет стенки агрегата, поэтому помещение обогревается быстро и качественно. А вот регистры плоского типа, наоборот, изолируют стенки от открытого огня.
Эксплуатационные характеристики
Котел водяного отопления предназначен для обеспечения сразу нескольких функций: отопления жилища и нагрева воды для хозяйственных нужд. Многие владельцы домов оснащают устройство варочной панелью или духовым шкафом, поэтому оно может использоваться для приготовления или подогрева пищи.
Достоинств такого печного оборудования:
- Печка, изготовленная по традиционной схеме, способна за один час работы выделять до 7 тыс. Ккал тепловой энергии, что вполне достаточно для отопления загородного дома небольшого размера. Помимо этого, у конструкции высокий коэффициент полезного действия, но при этом расходуется мало топлива, что позволяет существенно экономить.
- Комбинированный вариант отопительной системы, которая состоит из печи и котла, позволяет получить максимальный эффект при минимальных затратах.
- В качестве топлива можно использовать практически любую древесину: дрова, опилки, уголь, паллеты. Такой материал отличается доступностью, низкой ценой. К тому же его удобно транспортировать и хранить.
- Печное оборудование, которое дополнительно оснащено водяным контуром, не нуждается в беспрерывной топке. Будет достаточно закладывать дрова один раз в 24 часа, чего вполне хватит для качественного обогрева помещения и обеспечения горячего водоснабжения.
- Коэффициент полезного действия печки комбинированного типа гораздо выше, чем у традиционных агрегатов, он может достигать показателя в 85%.
- Автономную отопительную систему со встроенным водяным контуром вполне реально смонтировать своими руками, даже не имея опыта. Для этого необходимо подготовить материалы и инструменты, которые могут понадобиться при монтаже.
Стоит отметить, что перед тем, как приступать к изготовлению такого устройства, нужно подготовить чертежи. Без определенной схемы сделать качественную отопительную конструкцию вряд ли удастся. Не стоит забывать и о правилах безопасности при проведении монтажных работ, а также во время эксплуатации готового прибора.
Правила безопасности
Для обеспечения исправного функционирования печного устройства с котлом необходимо строго соблюдать правила и требования безопасности, а кроме этого, выполнять некоторые рекомендации по уходу за самодельной конструкцией. Они заключаются в следующем:
- Приборы, в которых вмонтирован водяной контур, во время работы должны находиться под постоянным наблюдением. Это касается закладки дров, а также периодической уборки устройства от накопившейся сажи и золы.
- Безопасная эксплуатация подразумевает постоянный осмотр дымоотводных каналов. Особенно важно проводить эти мероприятия перед началом отопительного сезона. Необходимо проверить техническое состояние всех элементов печи, включая задвижки. Они при растопке должны находиться в открытом виде.
- Отопительная система рекомендована к использованию в зимнее время. В сезон, когда требуется быстро и эффективно обогреть большую площадь помещения, а также для обеспечения постоянного горячего водоснабжения. А вот в летний период применять печное устройство только для приготовления еды или нагрева воды будет нерационально. Для этого лучше подбирать более экономные варианты источников тепла.
- Из-за открытого огня поверхность печной конструкции сильно нагревается, что часто становится причиной поломки теплообменника.
Монтаж кирпичной печки
Лучше всего начинать строительные работы с изготовления чертежа типового проекта, где будут указаны все точные размеры будущего теплообменника, а уже исходя из его габаритов, будет укладываться кирпичная кладка печного устройства. Что касается размещения, то агрегат может быть установлен в любом удобном для владельцев месте, главное — наличие открытого доступа, чтобы его можно было легко почистить и при необходимости починить.
После того как фундамент будет подготовлен, приступают к порядовке, но вовремя укладки необходимо учитывать водяной контур, схему расположения поддувала, топочного отделения, дымоотвода, а также варочной панели, в случае, если она устанавливается.
Возведение печки с водяным контуром выполняется по следующей инструкции:
- В самом начале подготавливают печной раствор, в который входит речной песок, глина и вода. Не запрещено использовать и покупные составы, но при размешивании стоит учитывать, что смесь не должна быть слишком жидкой или, наоборот, густой.
- На просохший фундамент укладывают слой гидроизоляционного материала, это может быть специальная пленка или рубероид.
- На гидроизоляцию равномерно наносят подготовленный раствор и выкладывают первый ряд кирпича. После него, действуя строго по заготовленному чертежу, производят кладку остальных рядов.
- Дойдя до уровня топочной камеры, устанавливают теплообменник.
- На следующем этапе монтируется зольник и топочная камера.
- Каждый новый ряд проверяется строительным уровнем. Если имеются какие-либо неровности, их можно легко устранить. Достаточно придавить рукой неровный элемент, а затем слегка постучать по нему ручкой молотка или другим тяжелым предметом.
- Теперь необходимо установить и зафиксировать дверцу в топочном отделении, а уже после выложить печной свод и дымоотвод. Чтобы обложить внутренние стены, используются округленные кирпичи.
После того как кладочные работы завершены, приступают к монтажу водяного контура. Чтобы это сделать, необходимо подвести к теплообменнику трубы, которые подсоединены к радиаторам.
Затем подключают расширительный бак и заполняют его водой. Отопительная печка считается готовой. Остается произвести отделочные работы, для этого можно просто отштукатурить поверхность агрегата.
Многие владельцы таких устройств декорируют их изразцами.
Экономичное оборудование, которое оснащено отопительным контуром, можно изготовить своими руками. Это безопасные, практичные и долговечные конструкции, у которых, в сравнении с другими аналогичными приборами, более высокий КПД. Еще одно преимущество перед другими аппаратами — независимость от централизованного источника энергии.
Печь для дома с водяным отоплением из кирпича
Печь кирпичная с водяным отоплением может быть довольно полезна в наше время. Ведь газ подведен не везде и есть строения, где вы не часто бываете. Тем более правильно сделанная, она и сэкономить на отоплении.
Эта конструкция прекрасно подойдет для дачи, где надо быстр делать прогрев. Ест несколько видов данной конструкции, в последнее время часто на даче делается печь камин для дома с водяным отоплением, эта конструкция делает прогрев и открытым огнем.
Именно о таких печах мы сегодня и поговорим.
Особенности печей с водяным отоплением
Печь с водяным контуром для отопления дома довольно эффективна если она сделана из кирпича. Сам материал изготовления довольно теплоемкий и дополнительный водяной контур позволяет увеличить площадь обогрева. Причем сделать это можно и самостоятельно.
- Самыми лучшими конструкциями на сегодняшний день являются те, которые соединяют в себе лучшие черты обеих систем. С этим и связана популярность таких модифицированных печей. В связи с тем, что к ней легко подсоединять водяной контур, можно отопить большие площади и более равномерно нагреть дом без перепадов температуры в верхней и нижней части помещения.
- Такая печь по принципу работы схожа с работой котла, работающего на твердом топливе, и подсоединена к водному контуру. Отличает же ее разогревание основных частей печи: дымохода, теплоносителя, стенок, что помогает быстрей обогреть помещение. Если в обычной печи тепло идет только на систему радиаторов, когда горит топливо, то здесь процесс не прекращается пока печь полностью не остынет.
- В печи с водяным контуром основным компонентом является регистр, подключенный к водяному отоплению. Его конфигурация может быть любой, единственное необходимо, чтобы она нагревала теплоноситель до максимального температурного режима.
- А вот сам теплообменник индивидуализируется под модель печи. Чаще всего изготовители используют для них листы стали с толщиной от трех до пяти миллиметров или трубы из металла. Часто делают регистры из стали, потому как их легко производить, да и чистить от гари и копоти легко и удобно. Их главный минус не очень большая площадь нагрева, если нужна большая площадь, то лучше использовать трубы из металла.
Недостатки печей с водяным контуром
Печи для дома с водяным отоплением цены могут быть довольно разные. К примеру если делать самостоятельно, тогда конечная цена будет значительно ниже. Но перед принятием решения об установке следует и посмотреть и на недостатки.
- Например, печи с водяным контуром можно ставить и в элитной недвижимости, в загородных и сельских домах, на дачах. Но владельцы элитных загородных домов очень щепетильны к внешнему виду своего жилища. Им важно, чтобы печь была элементом декора в помещении. В использовании подобного печного оборудования это довольно трудоемкий процесс, хотя и решаемый;
- Важно, чтобы она всегда была под присмотром своего владельца, не только для того чтобы закладывать твердое топливо, но и чистить золу от продуктов горения. Необходима постоянная проверка каналов для дыма, чтобы быть уверенным в том, что они открыты.
- Топить такую печную систему можно только осенью и зимой. Летом же готовить на ней еду нерентабельно и нецелесообразно, проще приготовить пищу на электрической или газовой плите.
- Из-за высокой температуры пламени стенки начнут портиться, потом теплообменник, а чтобы их поменять, необходимо почти полностью переделать кладку.
Внимание: Доверять такие работы человеку, не обладающему должным уровнем квалификации, не следует, это не гарантирует ни безопасность, ни хорошее функционирование. Если она будет постоянно перегреваться, то она постепенно полностью выйти из строя.
Процесс монтажа установки с водяным отоплением
Кирпичная печь с водяным отоплением своими руками без сомнения может быть сделана, но только при условии, что вы работали с кирпичом. Иначе не стоит даже начинать. Это не работа для экспериментов. Цена материала может быть и достаточно высокой, но переделка будет гораздо дороже.
На что обращаем внимание
Печь для частного дома с водяным отоплением делается не просто на глаз. Здесь надо будет в первую очередь учесть параметры помещения. Печи с водяным отоплением для дома купить сегодня не составит труда. Но и в этом случае вам придется учесть характеристики помещения.
- Строительство любит точность, поэтому надо сразу начертит проект;
- Сразу обозначаем габариты конструкции по внешнему контуру (фундамент должен выступать за пределы контура на 10 см).
- Определившись с габаритами сразу смотрим сколько кирпича потребуется. Делаем расчет веса всей конструкции, ведь фундамент должен ее выдержать. И после это выбираем фундамент;
Есть два основных варианта монтажа печи с водяным контуром:
- Изготовление новой печи с учетом регистра
- Монтаж в готовую конфигурацию печи теплообменник
Внимание: Второй способ намного более сложный для монтажа, потому как первоначально нужно демонтировать, поставить новый регистр и не ошибиться с его габаритами.
- После этого монтируется сама печь, при подобной работе необходимо сразу проверить все ли комплектующие детали в должном состоянии или некоторые лучше заменить на новые.
- Владелец при монтаже должен учитывать, что схема печного отопления с водяным контуром предварительно разрабатывается и учитывать ее лучше с планировкой помещений и согласно строительному проекту.
- Лучше всего ее устанавливать около стен. Важно обеспечение свободного пространства около топки печи, идеальный вариант сделать это со стороны коридора. Для улучшения безопасности печного оборудования ее облицовывают огнеупорным кирпичом и устанавливают разделки из материалов мало подверженных горению.
- Параметры и модели печи с водяным контуром владелец должен подбирать с учетом площади помещений. А вот варианты облицовки могут выбираться на любой вкус, единственным условием будет его огнеупорность. Остальные компоненты печного отопления рассчитываются в соответствии с установленными правилами по обустройству.
- Лучшим вариантом кирпича, из которого выкладывается печь, является красный, хорошо обожженный. Отличить пережженные образцы можно при помощи темно-бурого или малинового оттенка. Такой кирпич будто покрыт пленкой со стеклянным блеском. Если же кирпич напротив недожжен, то имеет светло-розовые оттенки, звук при ударе по нему глухой, а разбитый он не раскалывается на крупные куски, а разбивается в крошку. Для выкладки печи его лучше не использовать. Качественный материал при ударе по нему будет отдавать металлическим звучанием, а если упал, может и вовсе не расколоться.
- Топки и дымовые каналы рекомендуется выстилать только шамотным (огнеупорным) кирпичом из-за высокого температурного режима.
Делаем фундамент
Установка печи начинается с кладки фундамента, ставится он на расстоянии полуметра от стены.
Внимание: Мы рассмотрим плитный фундамент. Он наиболее часто применяется. Если у вас тяжелая печь, тогда надо будет сделать обязательное амирование. Это усилит плиту и позволит выдержат печь.
- В промежуток между стеной и фундаментом засыпают песок. Первоначально вырывается яма, в которую послойно выкладываются бут, щебень, бой кирпича. Каждый из них имеет высоту по 15-20 сантиметров.
- Выложенный в котлован щебень трамбуется и обильно поливается цементом. При этом цементный состав должен быть жидким. Все пустоты должны быть заполнены и не должно статься дутиков.
- Потом идет два слоя кирпича, между ним послойно проливается цементная смесь.
- Сверху кирпичного слоя укладывается толь или рубероид, и снова выкладывают кирпич. Такая основа, если она правильно сделана должна чуть подниматься над полом.
Прочность печи и срок эксплуатации напрямую зависит от качества раствора. В принципе лучше применять несколько составов.
Виды применяемого раствора:
Для приготовления глиняного раствора уйдет несколько дней для правильной подготовки компонентов.
- Глину, например лучше всего готовить кембрийскую синюю, но при неимении ее под рукой можно использовать другие сорта. Влажную перемешивают с водой поровну, а если глина сухая, то ее замешивают в пропорции 1 к 2. Следует довести глиняную массу до однородности, она должна походить на густую сметану. Чем выше жирность материала, тем больше времени необходимо на ее подготовку. После приготовления глиняного раствора подбираем песок.
- Для цементного раствора рекомендуется горный песок, но можно взять и обычный речной. С песка смываются все примеси: для этого он заливается водой на пару дней, потом вода сливается. Такая процедура повторяется до прозрачности воды, пока не вымоется ил, пыль, частички грязи. Потом его сушат в помещении или на солнце и тщательно просеивают.
Сам раствор готовят так:
- Раскладываются гряды из глины и цемента, перемешиваю до однородности, и пересыпают в нужную емкость. Сверху все это заливается глиняным раствором до сметанообразного состояния. Если раствор получился не густым, то его солят, в пропорции 1000грамм на ведро жидкости.
- Перед кладкой обязательно необходимо проверить цементную смесь на пластичность, то есть, чтобы он не тек и не расслаивался. Он должен легко намазываться. Для этого его стоит зачерпнуть мастерком и нанести на кирпич. Если он плохо накладывается, то в состав вмешивают немного глины. Если же он пристает к инструменту, то раствор имеет повышенную жирность, то добавляют необходимые компоненты.
- После того, как раствор готов начинается сама кладка печи. Кирпичи укладываются, согласно схеме, отходить от которой, никак нельзя. При выкладке кирпичами можно использовать и части материала, которые раскалываются под нужный размер, и целые.
Правила выполнения кладки
Кирпичная отопительная печь с водяным контуром должна быть жесткой по своей конструкции. Не должна быть щелей. Кладка должна делаться качественно. По этому поводу мастера дают свои рекомендации.
- Перед началом кладки всегда делается разметка по фундаменту. Отметив угла надо обязательно проверить и диагонали. Ведь от этого будет зависеть правильность геометрической формы;
- Кладка всегда начинается от угла конструкции;
- При выполнении работы должна быт качественная перевязка. Шов никогда не должен совпадать в порядовке;
- Никогда не следует на кирпич сразу наносит раствор. Для начале выкладывается ряд на сухую, после чего делается подгонка элементов. Только после этого кладка делается на раствор;
- Каждый ряд проверяется строительным уровнем. Именно каждый ряж. Ведь перепад в 5 мм, на высоте в один метр станет 5 см. Обратите на это внимание;
- Особенно тщательно надо отнестись к кладке углов. Они проверяются при помощи отвеса и угольника.
- Для шва лицевой кладки обязательно применяйте шаблон. Тогда шов будет идеально ровным;
- Для того чтобы правильно сделать раскол кирпича сначала наносят разметку, по этим линиям рубят неглубокие канавки и проходят по ним киркой, при этом кирпич должен быть на весу. После этого его просто ударяют раскалывая. В том месте, где кирпич разломили, его шлифуют.
Кирпичные отопительные печи с водяным контуром из огнеупорного материала несколько отлична. Здесь есть свои особенности. Перед началом работ стоит с ними ознакомится, посмотреть фото и видео.
Печь кирпичная с водяным отоплением это очень удобное решение для владельца дома, коттеджа, загородного дачного домика. Ее можно эффективно эксплуатировать длительный период времени, обогревая помещения. Она практична и не требует огромных капиталовложений.
Печь кирпичная с водяным отоплением своими руками будет служить вам на протяжении длительного времени. Единственное, нужно учесть все нюансы, подготовить проект у специалистов, внимательно прочитать все инструкции. Зато наградой вам будет тепло и уют в вашем доме, что очень значимо для «дома на земле». Инструкция поможет вам не допустить ошибок при планировке и изготовлении.
Как сделать печь с котлом водяного отопления своими руками
Печь с котлом водяного отопления служит отличным решением для загородных домов, в первую очередь, благодаря своей экономичности. Безусловно, отапливать большую площадь магистральным газом дешевле, однако такая возможность есть далеко не везде, поэтому приходится прибегать к топке дровами.
Печь может обогреть строение любой конфигурации, площадь которого составляет до 100 м.кв. Подобная схема работает следующим образом: печь дает тепло, а комнаты обогреваются за счет отопительных труб, греющихся за счет жидкого теплоносителя от котла в печи. В результате получается высокий КПД и хорошая теплоотдача. Используется такая печь для бани и для жилого коттеджа.
Как повысить эффективность теплообменника
Если дома установлена готовая кирпичная печь, организовать водяное отопление собственными силами не так сложно. Достаточно размещение в топке самодельного котла-змеевика (можно выбрать и другую конфигурацию).
Для успешной работы примите во внимание следующее:
- перепад высоты между входом в теплообменник и выходом жидкого теплоносителя из него;
- обеспечение максимально возможной площади его поверхности;
- не мешает ли теплообменник загрузке и горению топлива.
Строя печь своими руками, учтите ряд других факторов:
- Продукты горения должны выйти из дымохода как можно более холодными.
- Высокая теплоотдача печных газов внутри печи увеличивает ее КПД.
- Лучше размещать теплообменник в дымоходе, а не в топке.
Итак, пламя представляет собой скопление горящих частиц топлива. Если забрать у них тепло, им не удастся сгореть полностью, в результате полезность печи снизится. Помимо этого, для более эффективного прогрева теплоноситель должен совершать движение навстречу тепловому потоку.
Именно так разница в температуре между разными частями теплоносителя будет сохранена, нагрев будет более эффективен, а внутри системы обеспечится лучшая циркуляция.
Плюсы такого блока заключаются еще и в образовании меньшего количества конденсата на нем, благодаря чему отсутствует риск коррозии.
Виды печей со встроенным котлом
Конструкция может быть выполнена из металла или кирпича с разным размещением каменки, с котлом для подогрева воды для мытья, если речь ведется о бане. Размеры не ограничены: выбор параметров определяется с учетом габаритов помещения, строительных материалов здания, а также местного климата.
Следует рассмотреть особенности конструкции двух видов печей с котлами отопления:
- Котел встраивается в дымоход. Такая модель отличается длительным сроком эксплуатации, стенки печки полностью получают тепло из топки, показатели теплоотдачи неизменны. Недостаток: нельзя обогреть большую площадь.
- Котел находится прямо в топке. Можно обогреть большую площадь помещения. Есть возможность использования разных видов теплообменника. Недостатки: металлические части напрямую контактируют с огнем, в результате чего разрушаются. Из-за низкой температуры теплообменника вырабатывается конденсат, из-за чего позже к поверхности прилипает много сажи, вследствие чего понижается КПД.
Виды и особенности теплообменников
Своими руками можно изготовить два вида теплообменников: трубчатые и плоские. Чтобы принять правильное решение, следует изучить их эксплуатационные характеристики и особенности.
Плоский теплообменник
Популярный вариант, который используется как для печей в баню, так и для дома. Наиболее просты в изготовлении, поверхность легко чистится от скоплений сажи, установка возможна как вертикальная, так и горизонтальная, КПД относительно высок.
Плоский котел может отличаться высоким объемом, благодаря чему брать горячую воду для мытья можно прямо из отопительной системы.
Производится установка расширительного бачка с увеличенным линейным размером, куда постоянно поступает вода после снижения уровня ниже критичного.
Этот вариант довольно удобен и помогает решить сразу несколько задач, однако есть и условие – температура помещения зимой не должна опускаться до минуса.
Ключевой недостаток: резкое снижение теплоотдачи стенок печи. Данный вид теплообменника изготавливается в форме буквы «П» и устанавливается по периметру топки, обходя дверцу.
В результате получается, что температура внешних стенок довольно низкая, в результате прогрев помещения занимает гораздо больше времени.
Это критично лишь в случае, если печь устанавливается в бане, для жилых домов, где печка топится постоянно, увеличения времени прогрева на несколько часов не играет никакой роли.
Таким образом, выбирая плоский котел, подумайте, за счет чего можно увеличить скорость нагрева. Одним из вариантов является увеличение каменки и расположение ее непосредственно над топкой. Второй вариант: использование металлического дымохода для обогрева, увеличение его длины.
Трубчатый теплообменник
Самый удачный вариант для обсуждаемой конструкции. Форма может быть, как простой, так и сложной. Размеры такого регистра бывают разными, объект может быть установлен с разных сторон топки. При необходимости теплообменник можно легко извлечь из печи.
Для изготовления водяного котла для кирпичной печи применяются исключительно бесшовные трубы. Это очень эффективный теплообменник, который к тому же очень легко очищается от сажи.
Изготовить такой регистр самостоятельно намного сложнее, нежели предыдущий вариант, поэтому целесообразно обратиться к специалисту.
Чугунные радиаторы в роли котла
Можно встроить в кирпичную печь старые радиаторы, и они будут выполнять функцию котла. Чугунные встроенные водогрейные элементы имеют свои особенности, например, чугун не очень хорошо реагирует на открытый огонь. Тем не менее, такой метод используется, причем довольно широко.
Можно использовать радиатор М-140, который легко можно найти на местах сноса пятиэтажных домов. Если сварить дюжину секций, получите нагреватель, площадь которого 3 кв.м и 18 л емкости. Плоский котел с такими же характеристиками потребовал бы очень много места.
Такие котлы могут обогревать большие площади.
Перед тем как радиаторы будут свариваться вместе, их необходимо разобрать, очистить от грязи и тщательно промыть горячим 6 %-м раствором соляной кислоты. Затем вновь ополоснуть водой. Потом сменить картонные прокладки, находящиеся между секциями, поскольку они попросту сгорят. Используйте вместо них асбестовый шнур с пропиткой из порошка графита и натуральной олифы.
Собирать элементы радиатора следует в определенной последовательности.
В соединяемые секции ввернуть ниппели со своей правой и левой резьбой, затем намотать на них пропитанный шнур из асбеста и затянуть оба ниппеля ключом, следить, чтобы не было перекоса секций.
После соединения двух секций можно присоединить третью, затем спрессовать радиатор ради проверки качества сборки. Теперь можно монтировать стояки.
По диагонали можно расположить вход холодной и выход горячей воды. Другие два отверстия могут заглушаться пробками, чтобы обеспечить циркуляцию воды через полный объем. Радиатор необходимо вмонтировать в дымовой канал, расположенный позади топки. Это поможет избежать контакта чугуна с открытым огнем: котел будет нагреваться горячими газами.
Добиться повышения естественной циркуляции воды в таких печах можно, если провести трубу обратной линии через ее фундамент и пространство под полом, благодаря чему будет увеличена разница температур между обратной и горячей линией. Батарея в печи устанавливается с незначительным уклоном для выхода воздуха и попадания его в систему. Для чистки можно в самом дымовом канале встроить дополнительную дверцу.
Твердотопливные котлы «Прометей»
В качестве альтернативы самодельным котлам может быть использован «Прометей», работающий на сухих видах топлива и расходующий электроэнергию в качестве дополнительного вида топлива. Мощность устройства составляет от 12 до 80 кВт, чего хватит для обогрева от 60 до 800 м.кв.
За счет большого объема загрузочной камеры и зольника обеспечивается долгое время горения, а также высокий КПД. Котлы на твердом топливе могут быть применены в сочетании с котлами отопления, которые работают на газе или дизтопливе.
«Прометей» быстро монтируется в уже существующие системы и упрощают установку.
Отличительные черты котлов «Прометей»:
- система подачи топлива – полуавтомат;
- 8-10 часов бесперебойного горения;
- авторегуляция температуры теплоносителя;
высокий КПД; - корпус из антикоррозийной стали.
Кладка печи с котлом
Если вы решите углубиться в тему, то возможно, решите обустроить колпаковую печь Кузнецова, принцип работы которой заключается в свободном перетекании газов, что не требует дополнительной энергии извне. Чертежи есть в интернете. Здесь же будет рассказано о более простой конструкции. Итак, сначала необходимо залить фундамент, глубина которого составляет 50 – 70 см.
На основу следует засыпать песок слоем 10-15 см, сверху укладывается щебень, гравий или строительный мусор, причем следует сохранить пространство 25-30 см для заливки цемента. Лучше всего раствор на фундамент готовить без использования песка, заменив его отсевом, соотношение составит примерно 1:6. Под стяжку и поверх нее следует настелить рубероид для гидроизоляции.
Затем следует сделать раствор глина + песок в соотношении 1:2,5, однако пропорции могут меняться зависимо от уровня жирности материала. Важно не оставить комки, а потому глина должна быть замочена с вечера. Если смесь сползает с мастерка, оставляя на нем небольшие полосы, то концентрация подходящая.
До начала кладки необходимо выстелить рубероид по площади залитого фундамента и замазать его раствором. Первый ряд выкладывается поддоном полностью из кирпича, куда потом будет производиться кладка печи. Затем выкладывается первый ряд контура печи, затем следующий и т.д.
Во время кладки вам понадобится порядовка.
Теперь делается топка, зольное отделение и поддувало. Крепление дверок осуществляется с помощью оцинкованной проволоки или полосы оцинкованной жести. Необходимо подрезать кирпич над дверцами с помощью болгарки, однако лучше всего один из них сделать клином, благодаря чему кладка не растрескается.
Сделайте заранее на кирпиче выступы для котла, которые также можно вырезать болгаркой. Не стоит забывать, что по инструкции необходима ровная установка, а потому следует пользовать уровнем. Затем производится установка топки и задней части конструкции, где находится дымоход с прочисткой.
Труба должна минимум на 50 см выступать над крышей.
Печи своими руками для отопления дома вы можете изготовить, не являясь в этом деле профи. Они универсальны и обладают высоким коэффициентом теплоотдачи. Большое преимущество в их автономности, поскольку они не зависят от внешних энергоисточников. Такие котлы могут иметь любые размеры в зависимости от площади отапливаемого помещения.
Источник https://www.tproekt.com/princip-raboty-i-harakteristiki-pecej-otopitelnye-s-vodanym-konturom/
Источник https://ibuildrussia.ru/pech-s-vodyanym-konturom-dlya-otopleniya-doma-varianty-realizacii
Источник https://probaltur.ru/radiatory/pech-dlya-doma-s-vodyanym-otopleniem-vodyanoj-kotel-dlya-kirpichnoj-pechi-foto-i-video-primery.html