Почему не нужно делать камин с водяным контуром или как его сделать правильно?

Как было бы здорово иметь в доме красивый очаг с большой стеклянной дверцей, да еще и такой, чтобы тепло от сгорания дров не вылетало в трубу. Так в чем же проблема? Если после прочтения моей статьи у Вас не возникнет сомнений и новых мыслей по поводу установки печи камина с водяным контуром, то можете смело приступать к делу. А если же возникнут…

Особенно прекрасно не оправдываться перед собой, семьей и гостями за свой камин, его капризность, специфичность. Его маленькую дверцу или еще что-то, чем, вообщем-то, приходится часто жертвовать ради водяного контура.

Дело конечно не только в водяном контуре, но здесь надо разобраться по порядку и «отделить мух от котлет»…

Что мы обычно ждем от камина?

Когда мы – Вы, я или кто-либо другой – сидя у экрана компьютера, рисуя свой проект или просто размышляя на тему отопления дома, задумываемся о камине и отоплении дома (особенно если задумываемся о первом и втором одновременно), мы частенько забываем первичные ожидания от самого камина. Во-первых, мы забываем разницу открытого камина и камина с дверцей. А она существенная, если дверца обычная. Дело в том, что топки бывают «колосниковые» и «подовые». Про это я недавно написал отдельную статью «Современная дверца для камина с огнеупорным стеклом – важные особенности!».

Многие отлично знают, в чем все-таки прелесть открытых каминов. Но вряд ли многие люди могут различить важные особенности каминной топку (или любой камин с дверцей) и открытый камин. И уж, тем более, меньше людей смогут подобрать дверцу, за стеклом которой камин будет гореть с эффектом открытого камина – хорошую подовую дверцу. Подавляющее же большинство стальных каминов и любых каминов с дверцами – колосниковые. Это требуется для эффективности отопления. Горение в них совсем другое, эстетика сгорания дров в них никогда не сравнится с открытым камином или камином с хорошей подовой дверцей.

Во-вторых, вот мой личный опыт и опыт моих коллег. Чтобы не откладывать постоянно топку камина и вообще иметь возможность наслаждаться видом пламени, камин должен располагаться на самом видном месте гостиной. Так же он не занимать ключевое место – чтобы не мешался. Это, конечно же, очевидно, но когда возникает вопрос о водяном контуре, мы начинаем прокручивать многие варианты размещения для выгодного отопления дома. Зачастую, мы забываем о вышеназванной очевидности в угоду эффективности отопления.

Правда о железных каминах с водяным контуром или – 5 причин не делать этого

Надо сказать, что расчет мощности чугунных топок весьма своеобразен. Сказать что такие расчеты слегка завышены – ничего не сказать. Тем более, когда идет учет такой топки с водяным контуром. Сразу оговорюсь, что я не беру в расчет настоящие котлы прямого иди длительного горения, созданные для отопления дома. О них я писал в отдельной статье (ссылка откроется в новой вкладке).

• Во-первых, при расчете мощности каминной чугунной топки просто-напросто могут (чаще всего так и делают) не учитывают КПД!
• Во-вторых, могут писать расчетную мощность не среднесуточную (при «стольки-то» топках «столько-то» времени). Так как я и подавляющее большинство печников рассчитываю мощность свих отопительных изделий – а моментальную. Это, в общем-то, и есть оборотная медаль не учтенного КПД. Условно говоря, можно сказать что мощность равна, например, 14 кВт, но это при непрерывной топке. Так, как например, рассчитывают водяные электрокотлы, но там-то считают потребление электроэнергии в час, а это совсем другой параметр.
• К тому же, в-третьих, мощность котла водяного отопления от прямого огня рассчитывается исходя из площади регистра, находящегося в зоне высоких температур. Для этого есть специальная формула. Глядя на любую металлическую топку, Вы без труда сможете рассчитать мощность самостоятельно, просто зная эту формулу.
• Исходя из всего сказанного, в-четвертых, такой металлический котел, не имея никакой теплоемкости (а металл имеет высокую теплопроводность и, соответственно, низкую теплоемкость), мы и по факту будем иметь только сиюминутную мощность. При, в любом случае, низком КПД – какова она в любом камине, даже при наличии водяного контура.
• В-пятых, не всякая топка, коли уж Вы ее будете нещадно топить ради тепла, способна выдержать нагрузку высоких температур. Ведь каждая протопка – это для нее цикл расширения и сужения. А на сколько циклов она рассчитана такая топка? Хорошо, если это написано в инструкции. А если ее топить два раза в сутки, то таких циклов у нас за отопительный сезон накопится около трехсот.

Ну и, наверняка Вы недостаточно проанализировали свои возможности отопления дома. Если уж из всех вариантов отопления дровами, Вы решили рассмотреть камин, да еще и с водяным контуром. Тем более если это не основное отопление. Об этом читайте далее.
Вот, кстати, небольшое видео про каминную топку (в которую можно встроить регистр отопления). Мой обзор топки нашего производства «ТКДп (Топка каминная двустворчатая подовая) 800 Огонёк»:

Пять причин не делать каминопечь с водяным контуром

Если не делать железный (чугунный, стальной) камин с водяным контуром, то что тогда делать? Конечно, нужно повысить теплоемкость системы или КПД, или и то и другое сразу. При этом, не упуская вопрос надежности.

Сейчас, так сказать, «в тренде» делать большой многокубовый теплоаккумулятор (огромный утепленный бак с водой). Если такой бак нагреть один раз, вода, циркулируя – довольно долго поддерживает тепло в доме. Но это тема отдельной статьи, это экономный вариант и скорее вспомогательный агрегат, чем какой то «волшебный» ключик.

Можно сделать каминопечь с водяным контуром. Какие тут могут быть подводные камни? На самом деле, даже если камни тут подводные, вода в этой реке достаточно прозрачная, но не все смотрят под ноги… когда переходят ее.

• Во-первых, нужно учитывать, что в кирпичных печах встроенный регистр ухудшает эксплуатационные свойства. При холодном теплоносителе, с регистра в колпаковой печи выпадает до двух литров конденсата (стекает на пол). Это, само собой, портит печь и вызывает другие проблемы, потому что, во-вторых, при этом, повышается влажность в печи, в трубе, печь каждый раз приходится просушивать. То есть возникают сложности при растопке. При этом мы не рассматриваем регистры в топке, ведь это каминопечь и она предполагает какую-то эстетику, а не сугубо экономические и технические расчеты.
• Во-вторых, на регистре в колпаковой печи возникает много сажи, причиной тому тот же конденсат – низкая температура теплоносителя. Чистить такую печь достаточно затруднительно, ремонтировать тоже.
• В-третьих, если встроить регистр в простую одноконтурную каминопечь, для поддержания высокой температуры теплоносителя, надо будет все же протапливать достаточно часто, а это повлечет большую термическую нагрузку на кладку. Соответственно срок службы такой печи резко сокращается.
• В-четвертых, возможно, Вам и не нужно делать водяной контур. Об этом далее.

Нужен ли Вам водяной контур – как понять?

Личный опыт. Мы делаем печи с водяным контуром в двух случаях: 1. если планировка дома неудачная для печного отопления (для отопления печью на дровах). Второй случай – заказчик требует 100% полную автономность от электросетей. А дом при этом все-таки больше чем рекомендуемый тепловой контур для одной печи, а печь предполагается одна.

Рассмотрим первый вариант – неудачная планировка. Неудачной планировкой я называю наличие в доме удаленных спален, куда будет долго достигать конвективное тепло. Так же длинные коридоры, продолговатая форма дома при одном этаже. Но это только первые признаки. При детальном анализе принимается в расчет материал стен и способ утепления, расположение и размер окон. Рассчитываются показатели региона строительства и еще с десяток-другой показателей, важных при отоплении печью.

При требовании заказчика к полной автономности от электросетей, зачастую, не принимается в расчет надежность и долговечность печи. Как правило, такие дома не очень хорошо утеплены (сэкономлено на строительстве). Да и на печи тоже экономия присутствует, т.к. для регистра желательно делать печь-котел, а не просто каминопечь. Не принимается в расчет возможность разместить две печи, или двухэтажную печь. Или две печи – одна на другой, — опять же из соображений экономии.

В проектировании печного отопления кроме ряда базовых параметром желательно учитывать множество факторов и дополнительных параметров. Нужно знать некоторые житейские нюансы, о которых знает не любой проектировщик отопления, и даже не любой проектировщик ПЕЧНОГО отопления.

Допустим у Вас уже построенный, может быть, давно дом. И Вы хотите выложить/переделать печь или каминопечь. В таком случае так же лучше очень обстоятельно подойти к вопросу. Мой опыт показывает что заказчик, сталкиваясь с нюансами печного отопления, не сразу может ответить на вопросы по отоплению дома. Т.е. эта работа не только для проектировщика, но и для заказчика. Ведь у каждой печи, у каждого расположения печи, у каждого варианта планировки есть свои особенности.

Как правильно сделать печь камин с водяным контуром?

Чтобы правильно выложить каминопечь, надо принимать во внимание все вышеперечисленное в статье. Я бы советовал избегать использования воды при отоплении дома печью, для этого надо детально проанализировать Вашу ситуацию.

Если все же встраивать регистр в кирпичную печь, то делать ее надо по типу котла. Для этого нужно делать полностью двухконтурную печь – футеровать шамотом не только топку камина, но и канал где находится регистр. Это повысит теплоемкость и надежность печи. Печь не будет бояться «перетопов», теплоноситель будет медленнее остывать, потому что снизится показатель отдачи тепла «от стенок»/«внутри» (теплоноситель).

Так же такие печи лучше делать гибридными, т.е. встраивать в систему с электрокотлом и термодатчиком – для поддержания температуры теплоносителя. Это оздоровит печь: уменьшит количество конденсата, упростит растопку холодной печи, да и печь не будет так остывать. В такой системе желательно делать давление и насос. Здесь мы уходим от полной автономности. К тому же если рассматривать электричество как дополнительное отопление, то его можно реализовать лучшим образом – чтобы не делать водяной контур. И при расчетах, получится что это может быть эффективнее и дешевле.

Получите бесплатно проект печи на моем сайте! Сохраняйте статью к себе, если была полезна. Так же есть полезное видео про печь с водяным контуром на нашем канале Youtube:

Кирпичная печь с водяным контуром для отопления дома своими руками

Всеобщая газификация и развитие технологий, казалось, должны были изжить печи, как средство отопления дома. Но высокая стоимость подвода газа, оборудования и монтажа, дали новую жизнь печному отоплению.

Дров в России много, технологии отопления существенно модернизировались. Для экономии средств, разумным решением является строительство кирпичной печи с водяным контуром для отопления, своими руками.

Принцип работы

Кроме печи, нагревательным элементом системы с водяным контуром, является теплообменник, который встраивается в топку или дымоход. Вода, проходящая через регистр, нагревается, а затем поступает в трубы и радиаторы, отдавая тепло. За счет разницы температур на входе и выходе из теплообменника жидкость циркулирует в контуре.

Для оптимальной работы в систему встраивают циркулярный насос, который позволяет более равномерно распределить нагретую жидкость по трубам.

Водяной контур необходимо отпрессовать и удалить воздух. Нагреваясь, вода увеличивается в объеме и чтобы система не взорвалась необходимо предусмотреть расширительный бочок. При использовании контура закрытого типа, резервуар может быть в любом месте, в открытой системе расширительный бочок устанавливается максимально высоко.

Для стравливания давления в системе, в ней должен быть предусмотрен автоматический воздухоотводчик для выпуска лишних газов из теплоносителя и предохранительный клапан. Устройства можно объединить в комплекс безопасности, включив в нее манометр.

Таким образом, если включить в систему обогрева дома печь длительного горения на дровах из кирпича с водяным контуром можно существенно сэкономить на отоплении.

Преимущества и недостатки

Конструкции со встроенным теплообменником имеют массу преимуществ:

• Система энергоэффективна и экономична. Кирпичная кладка не потребует серьезных финансовых вложений, затраты на трубы и радиаторы будут в любом случае, а теплообменник на порядок дешевле готовых котлов. При эксплуатации печи, затраты на обогрев дома составят несколько тысяч рублей на закупку дров за зимний период.
• Дизайн кирпичной печи скрывает неказистые элементы, при желании в систему можно добавит камин или декор.
• Обогрев помещения не зависит от местонахождения конструкции, радиаторы устанавливаются в любом месте
• Кирпичная печь остывает долго, водный контур будет горячим еще несколько часов после прогорания дров.

Некоторые издания к плюсам системы водяного контура относят возможность его установки в уже готовую печь, что в принципе возможно, но на практике такой вариант связан с большим количеством проблем, которые предстоит решить.

Разборка и последующая сборка печи самое необходимое, что придется сделать. Цена исправления неправильно установленного регистра сопоставима со стоимостью новой печки, поэтому за такими работами обращайтесь к профессионалам.

Недостаток такой конструкции является продолжением её достоинств, чтобы самому сделать печь с теплообменников необходим опыт, как в кладке кирпичей, так и в монтаже систем отопления. Если опыт приходит с годами и количеством изученного материала, то при строительстве печи с водяным контуром следует учитывать её недостатки:

• Очаг является пожароопасным элементом, необходимо позаботиться о мерах препятствующих попаданию огня на легковоспламеняемые предметы;
• Печь занимает значительную площадь дома, проектируйте комнаты заранее, включите большой обогревательный в дизайн помещения;
• Около печки температура будет всегда выше, чем в остальном помещении;
• Процесс нагрева печи нельзя мгновенно остановить. Если используете систему с закрытым контуром и циркулярным насосом, отключение электричества (даже кратковременное на несколько минут) и остановка насоса приведут к закипанию воды в теплообменнике. Чтобы этого избежать предусмотрите комбинированную систему движения воды в контуре.
• При нерегулярном использовании системы отопления воду из неё необходимо сливать, что ведет к преждевременному износу всей конструкции. В противном случае вода замерзнет, что приведет к разрушению всего комплекса устройств.
• Нельзя разжигать печь без воды в контуре. Это приведет к разрушению регистра и реконструкции печи, чтобы использовать печь в летнее время, не «включая» батарее применяют оригинальные конструкции установки теплообменников.
• Существует риск отравления угарным газом, как и при использовании всех твердотопливных средств отопления, особое внимание необходимо уделить правильному изготовлению дымохода.

Сделать в доме отопительную систему на основе печи с теплообменником и батареями – экономически выгодное решение, но к проектировке и строительству необходимо подходить грамотно, учитывая все нюансы работ.

Этапы работ

Создание отопительной конструкции с водяным контуром состоит из нескольких этапов:

1. Проект системы, определение местоположения печи, труб и радиаторов, расчет мощности теплообменника.
2. Изготовление (покупка) регистра.
3. Кладка печи с одновременным встраиванием теплообменника.
4. Монтаж водяного контура, включая, трубы, радиаторы, систему безопасности.
5. Проверка системы.

На некоторых стадиях строительства остановимся подробнее.

Про теплообменник

При сооружении печи из кирпича с котлом водяного отопления своими руками следует учитывать множество факторов и рассчитывать проект в комплексе. Любой вид материалов и конструкций имеют свои достоинства и недостатки.

Смонтировать регистр с водой в печь можно несколькими способами:

• Внутри очага;
• В дымоходе;
• В теле печи, рядом с очагом.

В зависимости от места расположения, выбирают материал для теплообменника и его форму:

• Медные – эффективные, благодаря высокой теплопроводности металла, но из-за низкой температуры плавления меди, необходимо постоянная циркуляция воды в системе;
• Стальные – для котлов применяются жаропрочную сталь с толщиной стенки 4-5 мм. Для долгой службы стальных конструкций воду из них сливать не рекомендуется.
• Нержавеющая сталь – дорогой, но наиболее подходящий материал для котла. К недостаткам можно отнести только трудоемкость изготовления.

При выборе вида материала и места установки теплообменника стоит помнить, что расположив водяной контур в очаге, в летнее время вся система будет нагреваться, чтобы этого избежать придется выводить отдельные батареи для снятия лишнего тепла.

При установке теплообменника в дымоходе, в конструкцию печи вносят дополнительные заслонки, которые не нагревают котел во время летней эксплуатации печи. При этом следует учитывать, что теплообменник должен быть большего объема, чем при встраивании его в очаг. Кроме этого, котел не должен снижать пропускную способность дымовых каналов.

Расчет мощности и размеров

Для нормального обогрева помещения необходимо правильно рассчитать площадь регистра и его мощность. Для кирпичной печи достаточно приблизительного расчета, точный сделать невозможно, из-за множества факторов и переменных.

Из практики известно, что для отопления 10 м 2 помещения требуется 1-1,5 кВт энергии. С одного квадратного метра теплообменника можно получить 5-10 кВт. Чтобы определить мощность регистра более точно, необходимо учесть:

• Месторасположения змеевика в печи;
• Вид топлива – дрова, уголь. При сжигании, дрова дают меньше тепловой энергии.
• Примерную температуру в очаге и месте расположения теплообменника;
• Среднюю температуру воды во всем контуре;
• Коэффициент теплоотдачи материала, из которого сделан змеевик.

По мере сгорания топлива, мощность теплообменника будет снижаться, поэтому рассчитанную площадь змеевика лучше увеличить на 10-15%.

Сооружение отопительно-варочной печи с водяным контуром своими руками

Сделать печное отопление в частном доме можно самостоятельно, главное внимательно ознакомиться с рекомендациями и внимательно и последовательно осуществлять все виды работ. В-первую очередь следует выбрать подходящий вариант, печь может быть с варочной поверхностью, камином, лежанкой и сушилкой. Всё зависит от размеров помещения и функционала.

Расходные материалы

Для изготовления конструкции, без учета дымохода и фундамента, потребуется:

1. Кирпич красный полнотелый – 710 шт.
2. Кирпич шамотный огнеупорный – 71 шт.
3. Топочная дверца 210х250 – 1 шт.
4. Поддувальная дверца 140х250 – 1 шт.
5. Дверца зольника 140х140 – 7 шт.
6. Колосниковая решетка 250х300 – 2 шт.
7. Чугунная варочная поверхность 710х410 – 1 шт.
8. Теплообменник стальной 750х500х350 – 1 шт.
9. Задвижка печная 130х250 – 1 шт.
10. Задвижка для варочной камеры 130х130 – 1 шт.
11. Полоса стальная 50х5х400 – 1 шт, 50х5х980 – 3 шт.
12. Стальной уголок 50х50х980 стенка 5 – 2 шт.
13. Предтопочный лист 500х1000.

к содержанию ↑

Схема и размеры будущей печи

Характеристики отопительной-варочной конструкции с регистром:

• Габариты печи длина/ширина/ высота 1020х1160х2380мм
• Размер теплообменника 750х500х350 мм, материал – листовая сталь, стенка 5 мм внутри очага, внешняя – 3 мм.
• Мощность регистра – 5,5 кВт при закладке дров 2 раза в сутки, что хватает для обогрева 60 м 2 , мощность может быть увеличена при активной эксплуатации до 18 кВт при использовании принудительной циркуляции обогреваемая площадь достигает 200 м 2 .

1. Общий вид.
2. В разрезе.
3. В разрезе с другой стороны.

к содержанию ↑

Описание кладки печи с водяным контуром

Работы необходимо начинать с изготовления фундамента, затем подготовить необходимые материалы, как для сооружения печи, так и для системы водного контура.

Важно! Теплообменник необходимо опрессовать до монтажа.

В соответствии с порядовкой отопительной печи с водяным контуром осуществляется кладка и монтаж приборов.

Схема кладки печи с водяным котлом отопления:

1. Выкладывается первый ряд кирпичей, важно не допустить перекосов, как в горизонтальной плоскости, так и в вертикальной. Кладка должны быть прямоугольной, в дальнейшем это повлияет на всю конструкцию.
2. Второй ряд начинает формировать зольную часть, устанавливается поддувальная дверца 140х250.
3. Третий ряд по схеме (повтор).
4. Четвертый ряд формирует очаг, для которого используется шамотный кирпич, для установки колосниковой решетки в кирпичах делаются пазы. Решетка устанавливается с зазором 5 мм, потом устанавливается котел (водяной контур).
5. Пятый ряд кладется с зазором 5-6 мм от котла, за теплообменником остается свободное пространство. Устанавливаются две дверцы зольника.
6. Устанавливается дверца топки и шестой ряд кирпичей, горизонтальный и задний канал разделяются. Для лучшей тяги на пятом ряду каналы должны быть объединены.
7. Ряды 7,8 выкладываются по схеме, желтым цветом обозначен шамотный кирпич.
8. —
9. На девятом ряду около трубы выпуска необходимо оставить зазор. Две половинки шамотного кирпича над дверцей срезаются. Горизонтальный канал делится на две части. На этом же ряду устанавливается срезанный наискосок ¾ шамотный кирпич.
10. На десятом ряду кирпичи ложатся перпендикулярно, пространство над теплообменником уменьшается.
11. На одиннадцатом ряду кладки с торцов печи выполняется во внутрь, делаются пазы для варочной поверхности. Монтаж чугунной варочной поверхности, зазоры должны составлять 5 мм и стального уголка.
12. Формируется варочная камера (12 ряд).
13. 13 ряд по схеме.
14. На 14-м ряду устанавливается зольная дверца, канал увеличивается на всю длину.
15. 15 ряд аналогично с учетом перевязки швов.
16. на 16-м ряду перекрывается варочная камера с помощью уголка и стальной полосы 50х5х980.
17. на 17-м ряду завершается перекрытие варочной камеры.
18. на 18-м ряду необходимо установить две стальные полосы 50*5*980. Кладка как на схеме.
19. 19 ряд перекрывает варочный купол, в полкирпича остается отверстие для вытяжки, в соседних кирпичах делают пазы для задвижки. Устанавливается задвижка 130х130.
20. 20 ряд – основание верхних газоходов, одновременно ставятся четыре зольных дверцы.
21. 21 и 22 ряд продолжают формирование перегородок.
22. —
23. На 23 ряду выкладывается 4 канала. Левый нижний основной.
24. Ряды 24, 25, 26, 27, 28, 29 согласно схеме (они повторяются, в перевязку).
25. —
26. —
27. —
28. —
29. —
30. 30-тый ряд начинает объединять дымоходы, кроме основного.
31. —
32. —
33. 33 ряд. Перекрывается печь.
34. На 34-м ряду – второй слой перекрытия, подготавливаются пазы для дымовой задвижки. Устанавливается дымовая задвижка.
35. 35 ряд завершает кладку печи и является основанием дымовой трубы.

Дымоход изготавливается индивидуально, в зависимости от этажности и типа перекрытия. На готовую печь сооружается дымоход, подключается система водяного контура.

Вывод

Для отопления дома печь с водным контуром является наиболее экономичным вариантом, однако для полноценного использования горячей воды, необходимо добавить в систему теплоаккумулятор, что влечет дополнительные расходы.