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:

1. Не использовать печь с незаполненным теплообменником: он быстро прогорит.
2. Во время работы печи не отключать теплообменник от системы отопления. Вода при нагреве расширяется, и повышенное давление может вызвать взрыв.
3. Не подавать холодную воду в разогретый теплообменник. Температурные деформации могут привести к его повреждению.
4. Для повышения эффективности отопительной системы можно использовать циркуляционный насос.
5. При необходимости в контуре печи с водяным отоплением использовать антифризы.
6. 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:

1. Не требует подключения к сети питания. Для отопления нужны твердые материалы типа дров, угля, брикетов.
2. 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.
3. Правильно сложенная печь греет комнаты, служит для подогревания воды, приготовления пищи. Нет затрат электроэнергии, газа, а значит, снижаются расходы на содержание жилья.
4. 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:

1. Воздуховоды отличаются большими габаритами, что не всегда удобно для помещений небольшой площади.
2. Трубопровод может оказывать большое сопротивление движению потоков. Это встречается при наличии поворотных элементов в воздуховодах.
3. Воздух имеет низкую теплоемкость, чтобы нагреть комнату, расположенную от печки довольно далеко, нужно затратить значительное количество топлива.
4. 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.

1. Готовое изделие обойдется дешевле, чем строительство своими силами или с привлечением специалистов.
2. Конструкции созданы на основе опытных образцов, технология отработана и хозяин уже не сможет нарушить технику обустройства, а значит, снижается риск поломки, возникновения пожара.
3. Изготавливаются готовые системы из жаропрочного чугуна, стали, которые нельзя купить для формирования собственной печи и системы отопления.
4. 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.

1. Теплообменник оснащен большим количеством труб, поэтому общая площадь теплосъема намного больше, чем объем теплоносителя. Такая особенность обеспечивает значительную теплоотдачу.
2. Дверца дополнена жаропрочным стеклом.
3. Поверхность котла оснащена варочной поверхностью, поэтому этот печной котел отопления для частного дома может выполнять функции плиты.
4. Верхняя часть топки съемная, что облегчает процесс чистки конструкции и дымохода от сажи.
5. Наружные части теплообменника исполняют роль воздушного конвектора.
6. Котел предназначен для сжигания твердых видов топлива.
7. Без воды запускать оборудование в работу нельзя.
8. 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:

1. 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.
2. При встраивании теплообменника в дымовые каналы нарушается пропускная способность элементов. Это приводит к возврату угарного газа в помещение, отравлению.
3. Вмурованный в кладку теплообменник при нагревании расширяется, расшатывая кладку, печь, соответственно, все строение быстро разрушится.
4. 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.

1. 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.
2. 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.
3. При обустройстве варочной панели на поверхности печи теплообменник в верхней части делать не нужно, достаточно облегания боковых поверхностей.
4. 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

1. Нельзя запускать работу без жидкости. Также запрещено отсекать теплообменную систему от отопления при работающей печи.
2. Доливать холодную воду в систему при нагретой жидкости нельзя, чтобы не спровоцировать прорыв сварных швов.
3. 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