Содержание
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;
Интересно! Радиационный (он же лучистый) теплообмен – единственный вид теплообмена, который происходит без участия теплоносителя.
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;
Факт! Печь может обогреть только те помещения, которые примыкают к ней непосредственно. Поэтому в удалённых от неё частях здания часто приходилось устраивать дополнительную печку.
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
Факт! Удельная теплоёмкость воды почти в 4 раза превышает удельную теплоёмкость воздуха. Достаточно сравнить 4,187 кДж/(кг×К) и 1,055 кДж/(кг×К).
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.
Полезный совет! Практикой доказано, что при высоте потолков от 2,5 до 2,7 м на 10 м 2 площади дома требуется от 1 до 1,2 кВт мощности отопительной системы.
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.
Полезный совет! Самая подходящая сталь для теплообменника – марки AISI 304. При изготовлении деталей желательно использовать лазерную резку и сварку в аргоновой среде.
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:
- Не использовать печь с незаполненным теплообменником: он быстро прогорит.
- Во время работы печи не отключать теплообменник от системы отопления. Вода при нагреве расширяется, и повышенное давление может вызвать взрыв.
- Не подавать холодную воду в разогретый теплообменник. Температурные деформации могут привести к его повреждению.
- Для повышения эффективности отопительной системы можно использовать циркуляционный насос.
- При необходимости в контуре печи с водяным отоплением использовать антифризы.
- В самой нижней точке отопительной системы должен быть устроен кран для слива воды.
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.
Печи для отопления дома с водяным контуром
Камин, печь – все эти приспособления дают теплоту, ощущение живого огня, но имеют предельно низкий КПД, Чтобы повысить уровень энергоэффективности следует отдать предпочтение более оптимальным устройствам. В особняке за городом можно своими руками поставить печь с водяным контуром для отопления дома. Рассмотрим готовые решения, технику исполнения собственными силами.
Печное отопление
Как система энергообеспечения, печное отопление применяется очень давно и обладает рядом преимуществ:
- Не требует подключения к сети питания. Для отопления нужны твердые материалы типа дров, угля, брикетов.
- Позволяет реализовать лучистую систему отопления, при которой стенки печи накапливают и передают тепло в помещение. Тип системы считается одним из самых лучших, сохраняющих заданные температуры долгое время.
- Правильно сложенная печь греет комнаты, служит для подогревания воды, приготовления пищи. Нет затрат электроэнергии, газа, а значит, снижаются расходы на содержание жилья.
- В холодное время года печь аккумулирует тепловую энергию, передавая ее в помещения. В жару конструкция также нагревается, беря на себя избыточное тепло, что помогает поддерживать в комнатах прохладный климат.
Вид отопления считается самым экологически чистым и безопасным. Но есть и минусы:
- необходимо участие человека для закладки топлива;
- нужно регулярно чистить дымоход и поддувало от золы;
- чем больше размер конструкции, тем больше теплоотдача – печка может занимать много места;
- если нет системы водяного отопления, то прогрев будет идти только в комнаты, которые соприкасаются стенами с печью;
- для нормальной работы требуется время, в течение которого печка прогревается;
- стандартный уровень КПД не более 40%, но при этом система обладает высокой мощностью, при прогревании сильно накаляется, но остывая, отдает все тепло, много энергии вылетает в дымоход;
- процесс горения практически неуправляем, потушить огонь в печи сложно;
- дымоходы нужно размещать так, чтобы они обеспечивали хорошую тягу, изолировать от других строительных конструкций;
- требуется запас топлива.
Получается, что печное отопление – дело хлопотное и затратное. И если в домах сезонного проживания такие заботы становятся приятным дополнением, то в особняках круглогодичного проживания они доставляют неудобства. Лучше рассмотреть варианты магистрального газового отопления или сделать систему с использованием баллонного газа.
Выгода отопления с водяным теплоносителем
Дополнение печи конвекционными воздушными каналами – явный плюс. Такая система позволяет транспортировать теплый воздух в другие помещения, которые не соединяются с конструкцией стеной.
Воздух выступает теплоносителем, но требует сооружения воздуховодов, и тут можно найти несколько минусов:
- Воздуховоды отличаются большими габаритами, что не всегда удобно для помещений небольшой площади.
- Трубопровод может оказывать большое сопротивление движению потоков. Это встречается при наличии поворотных элементов в воздуховодах.
- Воздух имеет низкую теплоемкость, чтобы нагреть комнату, расположенную от печки довольно далеко, нужно затратить значительное количество топлива.
- В процессе протапливания выделяются сажа, пыль, которые будут оседать на внутренних стенках воздуховодов и рано или поздно приведут к их засорению.
Лучший вариант для отопления частного дома – печь с котлом водяного отопления. Вода является оптимальной альтернативой прочим теплоносителям. Жидкость имеет высокую удельную теплоемкость, потому может принимать и отдавать намного больше тепловой энергии. К тому же транспортировать воду можно посредством труб малого диаметра; вода не горит, не выделяет токсичных веществ, доступна и стоимость ее невысока.
Недостаток один – вода быстро замерзает. При -0 С вода превращается в лед, может разрушить все системы отопления. В сочетании с кислородом вода приобретает коррозийную активность, негативно влияя на металлические элементы. Дополнительный недостаток применения жесткой воды – образование накипи, которая будет оседать на внутренних стенках трубопроводов.
Придется принимать меры, чтобы снизить риск порчи элементов:
- Если печь используется круглогодично (в домах постоянного проживания), то отопительный контур не пострадает. Современные котлы срабатывают при +5 С, подавая сигнал, что пора повышать температуру.
- В домах сезонного проживания из системы лучше спустить воду, чтобы не разморозить все конструкционные элементы.
- Для обеспечения нерегулярных потребностей тепла можно поставить электрический котел. Таким образом, приезжая на дачу или возвращаясь с работы, хозяева сначала запускают электрокотел, который дает время для растопки печи, циркуляции водяного теплоносителя. Электрокотел потом выключается, а печка нагревает комнаты в обычном режиме.
- Для уменьшения коррозии в воду добавляют специальные присадки. Можно сделать закрытую систему водяного контура, в этом случае кислород в воду не попадает и риск порчи трубопровода снижается.
Примеры печей промышленного изготовления с водяным контуром
Приобретение готовых изделий в некоторых случаях выгоднее, чем печное отопление с водяным контуром в деревянном доме, сделанное своими руками.
- Готовое изделие обойдется дешевле, чем строительство своими силами или с привлечением специалистов.
- Конструкции созданы на основе опытных образцов, технология отработана и хозяин уже не сможет нарушить технику обустройства, а значит, снижается риск поломки, возникновения пожара.
- Изготавливаются готовые системы из жаропрочного чугуна, стали, которые нельзя купить для формирования собственной печи и системы отопления.
- Промышленное предприятие обладает большими возможностями для изготовления конструкций, соответствующих нормативным требованиям.
Такие печи сохраняют длительный гарантийный срок, их проще смонтировать на месте, в комплекте уже идут готовые типовые проекты, по которым можно ориентироваться при создании новой системы отопления или интеграции в старую конструкцию.
Топка для камина с водяным контуром Аквариус
Это продукция компании Термофор. Топка может быть дополнена водяным контуром для формирования системы отопления в доме. Изделие выпускается в двух вариантах – с теплообменником для воды и без него. Что касается характеристик образцов, то они есть в технической документации.
- жаропрочное стекло позволяет наблюдать за интенсивностью горения без риска ожога;
- топливник выпускается в большом объеме, что снижает регулярность закладки сырья;
- защита из шамотного камня увеличивает срок службы изделия;
- продукция выпускается в разных размерах, поэтому можно подобрать топку под параметры камина;
- топка с теплообменником работает только в системах открытого типа.
Через систему водяного теплообменника система передает до 6 кВт энергии, что достаточно для помещений площадью в 55-65 м2 при высоте потолков до 2,7 м. Для прогрева комнаты, где установлен камин, нужно предусмотреть обустройство конвекционных потоков поверху топки, чтобы теплый воздух равномерно распределялся по комнате.
Важно! Любую систему с водяным контуром запрещено запускать в работу без жидкости.
Применение изделия в качестве системы отопления в доме будет более практичным, если на обратной линии установить циркуляционный насос с байпасом. В этом случае вода может транспортироваться как естественным, так и принудительным образом.
Котел отопительный на твердом топливе Armada 20
Также изделие от российского производителя, представляющее собой печь с водным теплоносителем. Характеристики Armada 20 даны в технической документации и зависят от габаритов конструкции.
- Теплообменник оснащен большим количеством труб, поэтому общая площадь теплосъема намного больше, чем объем теплоносителя. Такая особенность обеспечивает значительную теплоотдачу.
- Дверца дополнена жаропрочным стеклом.
- Поверхность котла оснащена варочной поверхностью, поэтому этот печной котел отопления для частного дома может выполнять функции плиты.
- Верхняя часть топки съемная, что облегчает процесс чистки конструкции и дымохода от сажи.
- Наружные части теплообменника исполняют роль воздушного конвектора.
- Котел предназначен для сжигания твердых видов топлива.
- Без воды запускать оборудование в работу нельзя.
- Конструкция встраивается в открытую, закрытую систему отопления при показателях рабочего давления не выше 3 Мпа.
Печь с водяным контуром Armada 20 может использоваться в качестве системы отопления для большого дома, применяться для подогрева воды, приготовления пищи.
Как сделать водяной контур в кирпичной печи
Специалисты отмечают следующие достоинства системы:
- Кирпичная печь с котлом водяного отопления является неплохим аккумулятором тепла. То есть, кроме запуска и транспортировки теплоносителя печь сама неплохо накапливает и отдает тепло в помещение, в котором она расположена.
- Конструкция дополняется варочной панелью, что позволяет экономить прочие энергоносители. Причем для совмещения плиты и печи не придется делать разные дымоходы, достаточно одного.
- Передача тепла равномерная, вода будет прогреваться постепенно, а значит, температура теплоносителя не снизится до тех пор, пока не погаснет огонь в топке. Таким образом прогрев помещений осуществляется в мягком и постоянном режиме.
Печка остывает долго, поэтому жидкость останется горячей, поддерживая тепло в комнатах дома. Минус только один – сложности при обустройстве системы.
Самые распространенные ошибки:
- Встроенный теплообменник в топливник печи не работает в должном режиме из-за снижения объема. КПД уменьшается, при интенсивной циркуляции охлажденной воды накапливается сажа, что приведет к порче всей системы.
- При встраивании теплообменника в дымовые каналы нарушается пропускная способность элементов. Это приводит к возврату угарного газа в помещение, отравлению.
- Вмурованный в кладку теплообменник при нагревании расширяется, расшатывая кладку, печь, соответственно, все строение быстро разрушится.
- Теплообменник высокой мощности встроен в дымоход, из-за чего снижается температура дымовых газов (происходит охлаждение водой). В итоге образуется конденсат, разрушающий всю систему, трубу и саму печь.
Чтобы не допустить неприятностей, следует либо пользоваться готовыми конструкциями, либо вызывать мастеров, которые умеют обустраивать систему отопления из печи с водяным контуром.
Виды теплообменников и зоны их расположения в печи из кирпича
Различаются элементы по типу материала, из которого они изготовлены:
- Медь. Металл с высоким показателем теплопроводности, но внутри печей применять нельзя. Температура оплавления медных элементов 1083 С, в топке температура поднимается до 1400 С.
- Чугун. Прочный и стойкий к огню, коррозии материал, но хрупкий и не переносящий перепадов температуры. Если в теплообменник долить порцию холодной воды, когда теплоноситель уже нагрет, чугун лопнет.
- Сталь. Хорошая альтернатива, но только если это жаропрочные сорта стали, причем толщина стенки должна быть 3-5 мм, трубы следует брать бесшовные. Недостаток в нестойкости к коррозии, поэтому следует брать стальные теплообменники для печей, работающих в закрытой системе отопления.
- Нержавеющая сталь. Это хороший выбор для владельцев частных домов. Марка изделия AISI 3040 гарантирует прочность, длительность срока службы, износостойкость и неподверженность коррозии.
Из чего делать теплообменник
Своими руками деталь можно изготовить из листовой стали или трубы.
- Элемент из листовой стали располагается в топке, облегает стенки, потолок, имеет выходные отверстия для закладки топлива и выхода газов. Лист должен быть толщиной в 3-5 мм, дополненный отверстиями под трубы диаметром в 40-50 мм, – это подающая и обратная магистрали. Внутренний зазор устраивается толщиной не менее 3 см, чтобы не допустить закипания жидкости. Выполняется конструкция так, чтобы подающая труба располагалась в самой верхней точке. В противном случае велик риск образования паровых пробок, что приведет к гидроудару в самих трубах, радиаторах отопления.
- Теплообменник, сделанный из трубы, тоже помещается в топку. Пригодятся трубы с диаметром в 40-50 мм, можно брать профильные с прямоугольным сечением 40х60мм, 60х60 мм. Элементы свариваются в конструкцию по нужным размерам. Основное правило – теплообменник не должен загораживать дверцу для загрузки сырья, колосники, каналы для выхода дыма.
- При обустройстве варочной панели на поверхности печи теплообменник в верхней части делать не нужно, достаточно облегания боковых поверхностей.
- Если трубные детали выполняются в виде плоского регистра, то теплообменник размещается в дымоходных каналах. Но тут будет меньше тепла, поэтому придется брать трубы большего диаметра. Ставить такие элементы в готовую печь нельзя, все нагрузки и расчеты проводятся только на этапе выкладки печи.
Как рассчитать мощность теплообменника и его размеры
Стандартная формула расчетов – на 10 м2 площади нужно 1 кВт тепла. Чтобы просчитать мощность теплообменника, нужно взять за правило, что с 1 м2 элемента можно снять до 10 кВт тепла. Средние подсчеты показывают – при отоплении дровами с 1 м2 теплообменника в топливнике выходит до 6 кВт тепловой энергии в час. При отоплении углем до 8-10 кВт в час.
Пример расчета площади для дома, которому в час нужно 15 кВт тепловой энергии по формуле S=Q/Qу равно 15/6=2,5 м2. Здесь S = площадь дома, Q – тепловая энергия требуемая, Qу – тепловая энергия выделяемая. Расчет приведен для топки из стального листа. Получается, что общая площадь теплообменника, соприкасающегося с горячей средой в топке, равна 2,5 м2.
Правила монтажа водяного контура в печь
Чтобы поставить самодельный котел в печку для водяного отопления необходимо соблюдать правила:
- теплообменник устанавливается только в печь, которая предусматривает наличие элемента;
- после изготовления теплообменника его опрессовывают под давлением в 6 бар до установки на место и после монтажа в топку;
- компенсационный зазор между стенками печи и теплообменника должен быть не менее 5 мм, сюда лучше поместить жаропрочный уплотнитель;
- для соединения с трубами перемещения теплоносителя применяются жаропрочные уплотнители.
Правила эксплуатации
- Нельзя запускать работу без жидкости. Также запрещено отсекать теплообменную систему от отопления при работающей печи.
- Доливать холодную воду в систему при нагретой жидкости нельзя, чтобы не спровоцировать прорыв сварных швов.
- Для увеличения эффективности можно поставить циркуляционный насос с байпасом.
Обустройство печи с варочной панелью и водяным контуром своими руками
Чтобы выполнить работы мастеру потребуется немалый опыт, материалы и терпение. Следует учитывать особенности выкладки дымоходов и сооружения печных конструкций. Понять нюансы технологии и сделать домашнее дровяное отопление с водяным контуром поможет видео от мастеров.
Источник https://psk-remont.ru/2017/07/20/pech-s-vodjanym-konturom-dlja-otoplenija/
Источник https://vodakanazer.ru/otoplenie/sistemy-otopleniya/pechnoe-otoplenie/pech-s-vodyanym-konturom-dlya-otopleniya-doma.html
Источник