Как устроены печи для дачи с водяным отоплением на дровах

Классическая печь для дачи с водяным отоплением на дровах, это эффективное решение вопроса обогрева жилого пространства с небольшой и средней площадью. Печное оборудование укомплектовано встроенным теплообменником, подключается к новой или уже существующей системе отопления, используется в качестве основного или дополнительного источника обогрева.

Как устроены дачные печи с водяным контуром

По своему устройству, печь для дачи на дровах с водяным контуром напоминает твердотопливный котел. В конструкции предусмотрена вместительная топочная камера. Присутствует встроенный теплообменник, не соприкасающийся с пламенем.

Нагрев теплоносителя осуществляется за счет разогретых дымовых газов. Теплообменник из стали, меди или алюминия, аккумулирует тепло и передает его циркулирующей внутри жидкости.

Виды печей классифицируются по особенностям конструкции и внутреннего устройства:

Тип теплообменника – печки оснащаются встроенным змеевиком или водяной рубашкой. Последнее конструкторское решение встречается реже, хотя и отличается высокой теплоотдачей.

Материал печи – корпус и топочная камера изготавливаются из стали и чугуна. Существуют комбинированные модели. Так, серия Студент от компании Термофор, выполнена из стали, кроме навесной чугунной дверцы, что предотвращает деформацию при перегреве топочной камеры.

Дверца топки – печки оснащаются глухими дверками. По желанию покупателя, некоторые компании предлагают доукомплектовать дверцу вставкой из жаропрочного стекла. Чтобы стекло не покрывалось сажей, предусматривается система «антидым».

Полностью чугунные дровяные печи для дачи с водяным контуром отличаются большей мощностью, лучше подходят для отапливаемых помещений с площадью свыше 80 м². Печки из чугуна стоят дороже, что объясняется особенностями производства и дороговизной металла. Чугун не выгорает с течением времени, долго остается горячим, продолжая нагревать теплоноситель в течение 1-2 часов после окончания топки.

Металлические отопительные печи для дачи с водяным контуром более востребованы, чем чугунные аналоги по нескольким причинам: низкой стоимости, небольшого веса, устойчивости к механическим повреждениям. Сталь выдерживает резкие перепады температур.

Чугун, при резком охлаждении попросту трескается. После прогорания или появления дефектов, трещин и дыр в топочной камере, сталь можно заварить при помощи сварочного автомата. Поврежденная чугунная топка не подлежит ремонту.

Какую печь выбрать для водяного отопления дачи

Чтобы не ошибиться при выборе, обращают внимание на несколько важных критериев:

Предназначение – печка может использоваться в качестве основного или дополнительного резервного источника тепла, исключительно для обогрева или быть элементом декора здания.

Производительность – мощности должно быть достаточно, чтобы полноценно прогревать отапливаемое здание избегая ситуаций, в которых печь работает на пределе возможностей. Расчет выполняют по формуле 1 кВт= 10 м². К полученному результату добавляют 10-15% запаса.

Бренд – на российском рынке представлены печки в бюджетном и премиум сегменте, выпускаемые отечественными и зарубежными компаниями. Особой популярностью покупателей пользуются следующие модели:

Везувий ПК-01,

Термофор Студент Гидравлик,

Везувий АОГТ Аква,

EFEL Harmony III,

Тип системы отопления – не все печи предназначены для подключения к радиаторным системам закрытого типа.

Как сделать водяной обогрев на даче от печки

Как уже отмечалось, печи с встроенным водяным контуром во многом напоминают водогрейный котел. Подключение к системе отопления делается по правилам, общим для всего твердотопливного оборудования, использующего жидкость в качестве теплоносителя.

При монтаже печи с водяным отоплением для обогрева дачного дома учитывают несколько рабочих и эксплуатационных параметров:

Меры, направленные на сохранение тепла после прогорания дров.

Выбор системы отопления по типу циркуляции теплоносителя.

Особенности подключения теплых полов или радиаторов.

Независимое водяное отопление дачи от дровяной печи требует грамотных теплотехнических расчетов. Современные модели теплогенераторов справляются не только с обогревом небольших помещений. К примеру, в серии компании Термофор есть печи с мощностью 40-60 кВт для обогрева зданий до 600 м².

Сохранение тепла после прогорания дров

Главный недостаток всего твердотопливного оборудования, быстрое снижение теплоотдачи после сгорания дров. Стальные печи остывают за 15-20 минут, чугунные остаются теплыми в течение 1-2 часов. Перед владельцем становится задача – обеспечить сохранение тепла после прогорания дров.

Цель достигается несколькими способами:

Установка ТЭНа – часто, печи с тепловым контуром уже укомплектованы, либо в их конструкции предусмотрено место под установку электронагревательного элемента. После снижения температуры по причине отсутствия огня в топке до минимального значения, в автономном режиме включается ТЭН, продолжая поддерживать необходимый нагрев теплоносителя.

Подключение накопительной емкости – бак теплоаккумулятор отбирает излишки тепла во время интенсивного горения топлива. После прогорания дров емкость продолжает сохранять температуру теплоносителя еще какое-то время.

Подключение нескольких отопительных приборов в одну связку. Устанавливается дровяная печь с водяным котлом, работающим на альтернативном виде топлива: электричестве, газе, солярке и т.п. Дровяная печка выполняет роль основного источника тепла. Котел обеспечивает резерв.

Существует несколько решений сохранения тепла после прогорания дров. Все они требуют некоторых материальных вложений, но впоследствии окупаются за счет увеличения теплоотдачи и времени работы печи в автономном режиме.

Самотечная или насосная

Отопительные печи для дачного дома с возможностью подключения водяного отопления в большинстве случаев универсальны и предназначены для подключения к системам отопления любого типа. Но существуют исключения, о которых производитель ясно указывает в технической документации.

Установка циркуляционного насоса, оправдана для домов с большой площадью, где трубопровод системы отопления большой протяженности или выполнен с нарушениями (несоблюдением наклонов и углов).

Насосное оборудование устанавливается на обратку перед печью. После установки насоса, система становится энергозависимой и не может работать без электричества. Проблему решают установкой байпаса.

Радиаторы или тёплые полы

Твердотопливные печи относятся к высокотемпературному отопительному оборудованию. Нагрев теплоносителя колеблется в пределах 65-90°С. Температура теплых полов на выходе не должна превышать 25°С. Максимальный нагрев теплоносителя до 30-35°С.

Водяное отопление дачи от дровяной печи лучше радиаторное. Если необходимо подключение водяных полов, потребуется сделать некоторые изменения в системе обогрева. Обязательно монтируют узел подмеса, устанавливают гидрострелку. Только после этого, печка для дачи с водяным отопительным контуром может подключаться к теплым полам.

Трубы системы отопления подсоединяются напрямую к корпусу. И в том и другом случае потребуется монтаж группы безопасности.

За и против обогрева дачи от печи с теплоносителем

Короткий обзор печей и особенностей их эксплуатации поможет выявить недостатки и преимущества приборов обогрева данного типа.

В пользу установки печного оборудования есть несколько доводов:

Теплоэффективность, практически идентичная твердотопливному котлу.

Простота установки и эксплуатации печи.

Красивый внешний вид.

Возможность подключения к системам отопления любого типа.

Существуют и минусы:

Относительно небольшой срок службы.

Деформация дверок топки, наблюдаемая у некоторых моделей.

Решение о том, выбрать печь с отопительным контуром или подобрать аналогичный твердотопливный котел, остается за самим хозяином дома.

Печное оборудование на даче не будет использоваться так же интенсивно, как и при обогреве жилого дома, соответственно термическая и эксплуатационная нагрузка будет меньше. Учитывая все эти факторы, печка с водяным контуром будет неплохим вариантом решения вопроса обогрева.

Какую печь с водяным контуром выбрать – кирпичную или металлическую

В прошлом веке частные одноэтажные жилища зачастую обогревались дровяной печкой, совмещенной с регистрами (батареями) самотечной системы. Внутри отопителя ставился железный бак – котел с водой, нагреваемой пламенем топки. Данная схема сохраняет привлекательность благодаря энергонезависимости и нетребовательности к качеству твердого топлива. Наша задача – помочь хозяину выбрать печь для дома с водяным отоплением, рассказать о трудностях подключения и эксплуатации.

Печи с водяным контуром – 3 разновидности

Для реализации печного обогрева, совмещенного с радиаторной системой частного дома, применяется 3 вида печей с водяным контуром:

• металлические – стальные и чугунные буржуйки со встроенным змеевиком под нагрев теплоносителя;
• каминные топки с теплообменником – водяной рубашкой;
• отопительные и варочные печи из кирпича со встроенным котлом.

Примечание. Буржуйки для бань, оборудованные баком и змеевиком, конструктивно похожи на перечисленные агрегаты. Приспособить банную печку для нужд парового отопления теоретически возможно, но чересчур хлопотно и неудобно с точки зрения эксплуатации.

Сюда же стоит причислить альтернативный вариант — стальные отопители на дровах, изготовленные своими руками. Подобные изделия заслуживают внимания, поскольку не уступают заводским по надежности и теплоотдаче, зато обходятся гораздо дешевле. Внешний вид буржуйки не всегда играет важную роль.

Предлагаем рассмотреть печки каждой группы отдельно, заостряя внимание на недостатках и достоинствах, важных для домовладельца.

Недостатки металлических буржуек

В дровяных печах заводского изготовления теплоноситель подогревается тремя способами:

1. В верхней зоне топливника либо рядом с выходом дымовых газов установлен водотрубный теплообменник.
2. Одна из стенок камеры сгорания (верхняя или боковая) контактирует с водяной прослойкой, напоминающей рубашку твердотопливного котла.
3. Несколько труб с теплоносителем огибают полукруглые стенки топливника. Снизу и сверху концы сварены в общие коллекторы, как показано на чертеже.

Модификация конвективного обогревателя «Бренеран» (аналог хорошо известного «Булерьяна») с водотрубным теплообменником

Справка. Пример изделия с частичной водяной рубашкой — печь для отопления дома «Термофор Гидравлик», с боковыми трубами – переделанные конвекционные отопители «Бренеран – Акватэн».

Производители зачастую снабжают печки дополнительным нагревателем – ТЭНом мощностью 1…15 кВт. Цель – поддержать температуру теплоносителя и воздуха в частном доме после выгорания порции твердого топлива. Некоторые модели оборудованы варочной панелью на 1—2 конфорки.

Реальное преимущество металлических отопительных агрегатов – низкая стоимость изделия и быстрота монтажа по сравнению с кладкой кирпичной печи. Пример: цена отопителя «Бренеран – Акватэн» мощностью 3.5 кВт — приблизительно 270 у. е. (без дымохода). При монтаже буржуйки своими руками вы потратите еще 50—100 у. е. на материалы, используемые для установки и обвязки.

Серия отопителей «Гидравлик» известного бренда «Термофор» оснащается водяной рубашкой и трубами, опоясывающими топку

Замечание. Стоимость дымоходной трубы, необходимой для любой печки, не учитывается. Цена сильно зависит от высоты подъема, конструкции канала и схемы прокладки.

Теперь разберемся с недостатками:

• что бы ни утверждали производители и продавцы, максимальный КПД воздушно-водяных печей на дровах и угле составляет 60%;
• агрегат одинаково быстро нагревается и остывает;
• теплообменника обычно хватает на обогрев 2—3 небольших комнат (по 1 радиатору в каждой);
• водяному контуру жизненно необходима система циркуляции.

Непросто сохранять чистоту и красоту возле печки, служащей основным источником тепла в доме

Разъясним последний пункт. Если течение воды через змеевик прекратится, элемент перегреется. Сначала теплоноситель закипит, потом испарится и разорвет ближайшее слабое соединение. Позже теплообменник прогорит и окончательно выйдет из строя.

Справедливости ради упомянем вопрос эстетики. Постоянно используя буржуйку для отопления жилища, вы не получите красивой картинки, которую любят показывать производители на фото. Печка довольно быстро загрязнится, в помещении появится древесная и угольная пыль, запах дыма.

Каминные топки — плюсы и минусы

Прямоугольная печь с водяным контуром, изготовленная в виде камина, конструктивно гораздо ближе к ТТ-котлу. Боковые стенки топливной камеры омываются теплоносителем, лицевая и верхняя часть подогревает воздух помещения. Днище получает мало теплоты, поэтому в расчет не принимается.

Позитивные стороны каминных топок, оснащенных водяной теплообменной рубашкой:

• эффективность сжигания топлива – до 70%;
• приемлемая стоимость (сравнительно с кирпичными сооружениями);
• простой и быстрый монтаж;
• печь–камин, оборудованный прозрачной дверцей, отлично впишется в интерьер жилой комнаты.

Справка. Каминная водяная топка «Термофор Аквариус» с теплоотдачей 12 кВт обойдется в 530 у. е. Дополнительные затраты оценить сложно, их величина зависит от способа декоративного оформления камина. Бюджетный вариант: помещаете отопитель на прочное основание, подключаете к радиаторной сети, а отделку выполняете самостоятельно либо откладываете на потом.

Минусы металлических топок сходны с недостатками печей:

• камин быстро разогревается и охлаждается, нуждается в непрерывной циркуляции теплоносителя;
• обеспечивает теплом ограниченное число батарей;
• из-за перепада температур на внутренних стенках образуется конденсат и откладывается сажевый налет;
• полное сходство с натуральным камином достигается за счет оформления – декоративной кирпичной кладки либо гипсокартонной обшивки.

Используя каминную топку в качестве основного источника тепловой энергии, не рассчитывайте на длительное горение с 1 закладки. Пример: полезный объем камеры сгорания вышеупомянутого «Аквариуса» — всего 62 литра, но полностью забить топливник дровами не получится. Придется подкидывать поленья каждые 3—4 часа.

Со временем стенки топливника покрываются сажевым налетом, а панорамное стекло – копотью

Примечание. Большинство стальных печей страдает аналогичным недостатком – в режиме интенсивного горения только успевай подбрасывать дровишки.

Сильные и слабые стороны кирпичных отопителей

Теплообменники устанавливаются внутрь печки двумя способами – в топливнике либо газоходе, на пути раскаленных продуктов горения. Каждый вариант отличается своими нюансами:

• котел в камере сгорания быстро прогревается под воздействием пламени, но образует конденсат и сажу на стенках;
• в случае закипания и образования пара бак может разорваться прямо в топливнике и развалить кирпичную кладку;
• теплообменник внутри дымооборотов гораздо безопаснее, но греется медленнее, поскольку получает меньше тепла.

Справка. Змеевик, помещенный в газоход, должен иметь вдвое большую теплообменную площадь, нежели сравнимый по мощности котел в топке.

Главный недостаток любого кирпичного отопителя – высокая стоимость материалов и кладочных работ. Предположим, вы решите сэкономить и сложить печку самостоятельно. Здесь потребуется опыт, время и техническая возможность — начинать строительство посреди обжитого дома непросто. Оптимальный вариант – закладывать фундамент и печь на этапе возведения стен.

За что же ценятся каменные печки со встроенным теплообменником:

• срок службы несравнимо больше любого теплогенератора – минимум 50 лет;
• способность накапливать тепло, долго обогревать смежные помещения после затухания;
• максимальный КПД – 70…75%;
• в натопленной печи хорошо выгорает сажа, образующаяся на стенках бака и в дымоходе;
• некоторые печки из кирпича – канальная «голландка», «шведка», колпаковая конструкция Кузнецова – могут спокойно отапливать двухэтажный дом.

Интересный факт. Секцию водонагревателя можно добавить в любую печку из кирпича. Толковые мастера–печники знают, как изменить схему и порядовки для установки теплообменного водяного регистра.

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:

1. 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.
2. 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

На этапе строительства дома однозначно закладывайте печь из кирпича. Это лучший вариант по сравнению с железными отопителями.

Теоретически мощности каминной топки хватит на отопление квадратуры 100—120 м². Практика показывает: без помощи второго теплогенератора ее придется загружать дровами с интервалом 3—4 часа. Поэтому рассчитывайте на меньшую площадь обогрева.

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:

1. 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.
2. Змеевик в дымоходном канале не столь эффективен. Рассчитывайте на теплоотдачу 400—500 Вт с 1 м² регистра.
3. Для удобства чистки котел лучше сделать плоским – в виде бака с подводящими патрубками. Ребристые конструкции из круглых трубопроводов очищать тяжелее. Для монтажа внутри газохода сварите регистр из профильных труб.
4. 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.
5. Использовать готовые чугунные батареи категорически не рекомендуется. Причины: металл дает трещины от температурного шока, а уплотнение между секциями со временем выгорит, появится течь.

Совет. Не завышайте теплообменную площадь контура «про запас». Тело печи получит гораздо меньше теплоты, а вода в регистре может перегреваться и кипеть. Не закладывайте в дымоход трубы из гофрированной нержавейки – ее реальную площадь и качество изготовления определить сложно.

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:

Схемы подключения теплообменника

В рамках данной публикации мы не станем описывать способы изготовления печек, а сразу перейдем к обвязке. Если вы желаете самостоятельно сделать водонагревательную печь, рекомендуем ознакомиться с отдельными руководствами:

• самодельный обогреватель для гаража на твердом топливе и отработке;
• инструкция по каминной и печной кладке;
• схема и порядовка варочной плиты с водяным котлом.

Если вы приобрели заводскую печь с теплообменником, внимательно изучите прилагаемую инструкцию. В документации всегда указаны диаметры патрубков и способы соединения водяного контура с отопительными приборами. Обычно применяется 2 схемы:

1. Открытая система с гравитационным (конвективным) течением теплоносителя.
2. Радиаторная сеть закрытого типа с принудительным движением воды от насоса.

Использовать в данной схеме циркуляционный насос не обязательно, но принудительное движение воды заметно ускоряет прогрев

Примечание. В самотечных схемах нередко используются циркуляционные насосы, установленные на байпасе. Цель – уменьшить перепад температур между подачей и обраткой, повысив скорость теплоносителя и эффективность нагрева. При отсутствии электроэнергии система продолжит работу в гравитационном режиме.

Самотек организуется за счет увеличения диаметров магистралей и уклонов горизонтальных участков. Минимальное сечение разводящего коллектора при гравитационной схеме – 32 мм (дюйм с четвертью), величина наклона – 3…5 мм на 1 погонный метр. Открытый расширительный бак стоит в верхней точке, туда уходит весь воздух, попадающий в систему.

Группа безопасности на подаче условно не показана, но она должна присутствовать обязательно

При закрытой схеме, показанной выше на рисунке, теплоноситель находится под давлением (минимум 1 Бар «на холодную») и движется под напором насоса. Мембранный расширительный бачок располагается в нижней точке и подключается к обратной магистрали через отсекающий кран. Обязателен монтаж группы безопасности с воздухоотводчиком, манометром и сбросным клапаном.

Совет по выбору схемы. Покупая печь для дома с водяным отоплением, домовладелец, очевидно, рассчитывает на автономную работу системы. Отсюда вывод: для совместной работы с водогрейной печью лучше всего подойдет самотечная схема. После отключения света циркуляция в контуре не прекратится и теплообменник не прогорит.

Заключение

Вариант объединения водяных отопительных систем с печами нельзя назвать идеальным. Более того, мы настоятельно рекомендуем избегать подобных схем и устанавливать нормальные котлы. Исключение – особые обстоятельства и условия проживания, например, перебои с электроэнергией либо покупка готового дома с дровяной печкой, куда уже встроен водогрейный контур.