Печное отопление частного дома: разновидности печей и варианты их обустройства

Времена, когда печное отопление было единственным средством для обогрева дома и приготовления пищи уже прошли. Сейчас многие предпочитают обогревать свое жилище газовыми или электрическими котлами, поскольку они освобождают хозяина от необходимости заботиться о заготовке топлива для печки. Это удобно, но есть люди, которые не представляют частный дом без печи. Она всегда поможет обогреть помещение, приготовить еду, и ей не страшны отключения электричества или газа.

Правильно сделаная подставка и соответствующая вытяжка позволят поставить печь даже в гостиной деревянного дома, где тепло очага не раз согреет всю семью Источник smokenfire.com

Печное отопление еще актуально

Несмотря на то, что сейчас существует много способов отапливать свое жилище, печь для отопления дома не теряет своей актуальности. Красиво выложенная из кирпича, облицованная камнем или декоративной плиткой, печь прекрасно дополняет интерьер дома. Чугунная печка или камин также прекрасно вписываются в общий интерьер. Многие даже не представляют своего жилища без хорошей русской печки. Ведь как приятно зимой погреться возле печки, тем более, всегда будет место, где можно обсушить обувь и одежду. Поэтому печи были всегда популярны и останутся таковыми еще многие годы.

Важные требования, которым соответствует печное отопление:

низкое потребление топливных ресурсов;

продолжительность горения топлива;

простота в обслуживании;

нагревается очень быстро и при этом продолжительное время сохраняет тепло и отдает его помещению.

Современные технологии проникают во все отрасли – определенные изменения коснулись и печного дела. Современные печи можно оборудовать таким образом, что они могут служить нагревательным баком, генератором электроэнергии от сгорания топлива. Многие устроены таким образом, что одной закладки дров хватает чтобы поддерживать горение долгое время.

Современная дровяная печь длительного горения Источник volgospas.ru

Печное отопление частного дома

Существует огромное множество вариантов печей. Вот только некоторые из них:

чугунные печи для отопления;

чугунные печи для отопления и приготовления пищи;

чугунные печи по конструкции камина;

кирпичные печи «Шведка»;

кирпичные печи для отопления и варки еды;

каминные печи из кирпича;

печи из кирпича «голландка».

Все эти виды имеют свои преимущества и недостатки. Каждая печка для отопления дома хороша по-своему. Ниже пример классической кирпичной печи.

Аккуратно сделанная печь отлично дополнит интерьер дома Источник zen.yandex.ru

Преимущества печного способа отопления

Для того чтобы понимать необходимость установки печи для отопления частного дома, надо знать ряд ее преимуществ:

абсолютная автономность работы и независимость от внешних факторов, таких как отключение воды, газа или электричества;

кирпичная кладка способна длительное время согревать помещение, даже если в топке уже погас огонь;

одновременно с обогревом комнат, плиту можно использовать для готовки;

экономичность в плане покупки топлива и необходимости оплачивать счета за общее снабжение газом, электричеством и водой, доступность дров, по сравнению с торфом или углем;

отсутствие перегретого и пересушенного воздуха;

просто приятная атмосфера в доме;

простота эксплуатации: здесь не нужно высокотехнологичное электронное оборудование.

Плюс кирпичной печи – ее можно сконструировать по своим пожеланиям и предпочтениям Источник pinterest.com

Недостатки печного отопления

Наравне с преимуществами печи обладают и отрицательными качествами.

Достаточно продолжительное время нагрева. Это происходит по той причине, что кирпичи требуют длительного времени для набора тепла.

Теряется некоторое количество полезной площади, так как чем больше доме, тем крупнее придется установить печь.

Большой вес. Если печь очень габаритная, то придется возводить под нее отдельный фундамент.

Неравномерный разогрев всех помещений, то есть чем дальше комната находится от печи, тем больше времени уйдет на ее обогрев, теплый воздух доберется до нее в последнюю очередь.

Что учитывается при выборе

Выбрать, какая печь будет устанавливаться, не так просто. Печи бывают кирпичными и металлическими. Обычно в качестве металла используется чугун: он дольше всех держит тепло.

При выборе габаритов печи, ее формы, материала следует учитывать несколько факторов:

Количество отапливаемых комнат. Для одной или двух комнат достаточной небольшой металлической печи. Для более крупных домов с большим количеством комнат устанавливать следует кирпичную печь. Ее можно дополнить водяным контуром, который протягивается через все комнаты. Такой вариант позволяет увеличить КПД печки, а также более быстро и эффективно обогревать все помещения.

Пример расположения печи в небольшом одноэтажном доме Источник lestorg32.ru

Габариты помещения. Логично предположить, что крупная кирпичная печка просто займет все пространство маленькой комнаты.

Вид топлива, на котором будет работать будущая печь. Это может быть газ, дрова, торф, уголь. Нередко применяются комбинированные устройства, но у них своя конструкция и это надо учитывать.

В старину печи устанавливались по центру дома. Они выходили каждой стороной во все комнаты, обогревая каждую из них. Массивные печи остывают очень долго, поэтому, после растопки можно быть уверенным, что все комнаты будут обогреты. При монтаже потребуется дополнительно прорубить отверстие в крыше для вывода трубы. Вообще, закладывать место для печки следует еще на этапе строительства дома. Удачно выбранное место – это залог эффективного использования функционала печи, ведь она может не только обогревать, но и готовить.

При проектировании дома можно заложить месторасположение печи и спроектировать трубопровод для обогрева дальних комнат и нагрева воды Источник luchtepla.ru

Еще при выборе печки для дачного дома придется продумать такие моменты:

где будет устанавливаться печка;

каких размеров она будет;

как будет выходить дымоход: через стену или через крышу;

если печь кирпичная, то придется прорубить пол и подготавливать дополнительно фундамент под нее;

обеспечить меры пожарной безопасности;

Возле печи всегда обустраивается настил из негорючего материала Источник rmnt.mirtesen.ru

Схемы и конструкции печного отопления в доме

Печное отопление частного дома подразделяется на несколько типов согласно конструкции топки:

Прямоточная. В основном, такие печи делают из кирпича. Принцип их работы заключается в прохождении потока воздуха через поддувало, далее через колосник, поддерживая горение топлива, а затем выходит через трубу, уже в виде дыма. Большой недостаток такой конструкции – очень низкий КПД: значительная часть жара, в прямом смысле, попросту вылетает в трубу. Прямоточные печи оборудуются специальными задвижками, которые закрываются, когда топливо прогорает и перестает вырабатывать угарный газ. Это позволяет сохранить жар на долгое время. Также для увеличения коэффициента полезного действия во время сборки печи в нее может закладываться битое стекло, которое очень долго держит температуру.

Канальная. Главная особенность таких печей – это система каналов, по которым движется дым и равномерно прогревает всю печь. Благодаря такому решению, вся конструкция быстрее нагревается и хорошо удерживает тепло. Скорость нагрева зависит напрямую от длины каналов и их количества.

Печь из кирпича канального типа Источник yandex.ru

Колпаковая. Принцип работы основан на движении поточных газов естественным способом. Сначала они заполняют колпак, где остывают и затем самостоятельно выходят через специальную подвертку. Это позволяет равномерно и быстро нагреть печь, которая затем долгое время сохраняет тепло, отапливая помещение. В отличие от первых двух вариантов, такая конструкция проста в обслуживании. Сажу можно легко удалить из колпака через специальное отверстие, тогда как в первых двух случаях придется чистить дымоходы и трубу, что не очень удобно.

Водяной контур. Это не конструкция топки, но достаточно часто встречающийся элемент схемы отопления, который можно установить на любую печь. Необходимо лишь добавить нагревательный бак в топку или змеевик на трубу.

Схемы различных конструкций кирпичных печей Источник domvpavlino.ru

Виды печного оборудования

Под печным оборудованием понимается конструктивные элементы, которые используются при монтаже и эксплуатации печки. В чугунных печах они уже идут в комплекте от производителя, но при подведении к ним дополнительно водяного контура, придется докупать дополнительные элементы для печи:

Трубы. Это могут быть пластиковые или металлические трубы. Предпочтение всегда отдается металлическим, так как они более надежные, однако пластиковые стоят дешевле. Минусом пластиковых труб является возможность их оплавления в стыках с металлом. Металлические не имеют такого недостатка.

Мембранный (расширительный) бак. Он необходим для поддержания постоянного давления в трубах. При нагреве вода начинает расширяться и выходить в этот бак, благодаря чему трубы не разрушатся от избытка давления. При остывании избыток воды из бака начинает постепенно поступать обратно в трубы.

Без расширительного бака не обойтись при любом способе отопления дома Источник koffkindom.ru

Радиаторы. Обычно их устанавливают непосредственно под окнами. Они увеличивают теплоотдачу водяного контура.

Водяной насос. Он требуется для циркуляции воды в контуре. Его установка способствует быстрому обогреву помещения, так как нагретая вода быстрее поступит в радиаторы и нагреет помещение. Без насоса движение воды по трубам осуществляется самотеком, но для этого надо делать специальные уклоны, рассчитывать разницу высот и разницу температур первого контура с нагретой водой и второго с охлажденной – его еще называют обраткой.

Теплообменник. Он устанавливается в топку печи, над ней, или на дымоход. Все варианты имеют свои преимущества и недостатки. Своего рода это котел, в котором впоследствии будет нагреваться вода. Для дымоходов нагревательный бак выполняется в виде змеевика, для топки может иметь произвольную форму, но очень важно, чтобы он имел достаточную площадь соприкосновения с пламенем печи.

Особенности установки печного отопления дома

Несмотря на доступность высокотехнологичных способов отопления зданий и сооружений, часто выбор застройщиков делается в пользу печного отопления. Причиной тому служит необеспеченность многих населенных пунктов природными энергоносителями.

В условиях отсутствия в частных домах природного магистрального газа застройщики в большинстве случаев используют печное отопление. Такое решение будет наиболее выгодным и при эксплуатации временных зданий – бытовок, складов, мастерских. Иногда печку или камин делают в дополнение к основной системе обогрева.

Особенности использования печек

Главной особенностью печного отопления является периодичность топки. Это означает, что в течение некоторого времени такая система требует участия человека в технологическом процессе. Это участие выражается в выполнении работ по подноске топлива, запуске (разжигании) печи, удалении остаточных продуктов горения (золы). Как правило, время, необходимое на совершение этих действий невелико по сравнению с длительностью технологического периода (временем от начала топки до начала следующей топки).

Второй отличительной особенностью является обязательное расположение печки в отапливаемом помещении, а это требует соблюдения повышенных требований к противопожарному состоянию здания и к вентиляции.

Кладку печи выполняют из камня или кирпича. Эти материалы поглощают тепло во время топки, отдавая его в течение нескольких часов. Чтобы увеличить время остывания, в дымоход встраивается задвижка, перекрывающая его.

Обратите внимание! Место установки задвижки должно быть как можно выше, чтобы эффективнее использовать тепло печи. Однако высота эта ограничена возможностью удобного открывания-закрывания.

Существуют печи и для временного протапливания помещений. Они небольшие и легкие, очень быстро протапливаются и быстро остывают после прекращения топки. Такие печи называют буржуйками.

Положительные стороны

Применение печек для отопления домов имеет длинную историю. Они и до сих пор часто используются благодаря многим преимуществам, недоступным современным обогревателям:

• полная автономность и независимость от внешних факторов при наличии запаса топлива. Для эксплуатации такого отопления нет необходимости в наличии электричества, газа, воды;
• стоимость устройства печей в несколько раз ниже стоимости установки оборудования для использования иных видов отопления;
• периодичность процесса и доступность дров в некоторых регионах в совокупности с их невысокой ценой делают такой вид отопления экономным.

При наличии достаточных навыков реально выполнение печного отопления для частного дома своими руками. В его конструкции чаще всего отсутствует жидкий теплоноситель, в качестве которого используется вода. Это делает возможным останавливать процесс топки надолго и возобновлять его в любое время, независимо от каких-либо условий. Последний фактор наиболее актуален для зданий с временным присутствием людей, например, для дач, садовых домиков. Впрочем, водяное отопление при желании можно добавить, если установить трубы и радиаторы.

При устройстве печи существует возможность различных вариантов исполнения. На стадии строительства печи можно выполнить ее в виде камина, предусмотреть в конструкции лежанки, сушилки, кухонные плиты, встроить баки для подогрева воды.

Недостатки

Вместе с множеством положительных моментов, конечно же, есть и отрицательные стороны использования печного отопления.

Первоначальный запуск требует значительного количества времени. Еще некоторое время потребуется для прогрева массива печи, пока он начнет отдавать тепло внутрь здания.

Обратите внимание! Последнего недостатка лишены камины, открытая топка которых генерирует инфракрасное излучение, быстро прогревающее объем помещения.

Для работы печного отопления требуется участие человека. Автоматизировать процесс практически невозможно. Печная система отопления имеет низкий КПД. Повышению его способствуют увеличение длины дымовых каналов – оборотов, увеличение наружной поверхности, а также правильное положение задвижки дымохода в течение процесса топки. Дрова необходимо заготавливать заранее, чтобы обеспечить просушку.

Хорошая печь должна быть массивной и иметь достаточно большой объем. Причем весь этот объем должен находиться внутри здания, уменьшая полезную площадь комнат. Решение об устройстве печного отопления должно приниматься на этапе проектирования зданий, так как печи очень часто требуют наличия фундамента.

Виды печного отопления

Помимо традиционного печного отопления, осуществляющего прогрев помещений за счет инфракрасного излучения, исходящего от корпуса печи, существуют еще и варианты, дополнительно использующие физические законы для повышения эффективности.

Водяные теплообменники

Первый вид предполагает встраивание в топку водяного теплообменника, который подключается к контуру с отопительными приборами – радиаторами, регистрами, полотенцесушителями. Такой способ значительно повышает эффективность отопления и позволяет обогревать даже те помещения, которые находятся далеко от печи и даже отделены от нее перегородками. Кроме того, таким способом решается проблема с неравномерным прогревом помещения.

Радиаторы можно устанавливать под оконными проемами, устраняя этим возможность создания холодных потоков воздуха. Такой вид отопления, подобный отоплению от твердотопливного котла, удобен еще и тем, что после окончания топки печь еще долго сохраняет тепло, обеспечивая естественную циркуляцию в водяном контуре. КПД возрастает вследствие того, что горячие потоки от сгорающего топлива отдают тепло не только стенкам печки и дымохода, а еще и нагревают теплоноситель в теплообменнике. Поэтому в трубу улетает гораздо меньше теплоты.

Усиление циркуляции воздуха

Второй вариант основан на явлении конвекции, с помощью которой воздуху в помещениях придается циркуляционное движение. Осуществляется это путем устройства в корпусе печи сквозных наклонных каналов, не связанных с объемом топки. Иногда устраиваются дополнительные каналы для обеспечения циркуляции воздуха, конструктивно разделенные с дымовыми каналами. Воздух, нагреваясь в таких каналах, поступает в помещение через верхнее отверстие, в то время как в нижнее отверстие втягивается менее прогретый.

Скорость движения воздуха будет зависеть от разницы между температурами входящего и выходящего потоков. В помещении образуется конвективное движение воздуха, обеспечивающее быстрый и равномерный прогрев. Если заранее продумать и грамотно спроектировать такую систему, то нагретый воздух по воздуховодам можно подавать в разные помещения, не соприкасающиеся с объемом печи.

Схема водяного контура

Водяной контур встраивается либо в топливник, либо в колпак или дымовые каналы. Все варианты эффективны, но в колпаке или в дымовых каналах теплообменник будет подвергаться меньшим тепловым нагрузкам и поэтому срок службы его будет дольше. Срок службы здесь играет важную роль, ведь для замены теплообменника придется разобрать печь и дымовую трубу.

Схема разводки труб для водяного контура сходна с разводкой для твердотопливного котла. Необходимо патрубок, соединяющий теплообменник с подающей магистралью, расположить немного выше того, который соединится с обраткой.

Важно! Для эффективной работы водяного контура с естественной циркуляцией теплоносителя теплообменник должен быть расположен на 40-50 см ниже радиаторов, иначе последние будут иметь температуру, недостаточную для прогрева внутреннего объема.

Все дело в том, что циркуляция возможна, только если температура на обратной магистрали значительно ниже температуры подающей. Радиатор, расположенный на одной высоте с теплообменником, просто будет холодным, а теплоноситель будет остывать еще в трубах.

В случае если радиаторов в контуре один-два и они расположены в той же комнате, последним утверждением можно пренебречь. Но в случае, когда при помощи такого вида отапливается большой загородный дом, необходимо учитывать места установки печи и радиаторов.

Если дом двухэтажный, можно, например, расположить печь с теплообменником на первом этаже, а второй отапливать при помощи радиаторов, включенных в водяной контур. Если дом малоэтажный и расположить печь ниже уровня монтажа радиаторов невозможно, необходимо предусмотреть установку электрического циркуляционного насоса в обратную магистраль непосредственно перед печью. В этом случае система печного отопления оказывается зависимой от работоспособности системы электроснабжения дома.

Кирпичная печь

Традиционно отопительные печи в частных домах кладут из кирпича. Этот материал позволяет получить любую форму и конфигурацию. Русская печь – самый явный пример такого сооружения. Она представляет собой корпус с большим топливником, который после топки вычищается, закрывается и раньше использовался для приготовления пищи. Температура позволяла готовить, как в современном духовом шкафу.

Иногда из кирпича выкладывается плита для готовки, соединенная дымоходом с печью. Плита накрывается чугунной пластиной с концентрическими кольцами.

Дополнительная информация: простейшая кирпичная отопительная печь выкладывается вертикально, с прямым дымоходом. Такие печи еще называют голландками. Эффективность их низкая, так как горячий воздух просто поднимается и выходит через трубу. Но благодаря малым потерям температуры дымовых газов эти печи могут отапливать сразу два помещения, расположенные одно над другим.

Чтобы улучшить теплоотдачу, предусматривают два-три дымовых оборота. Для этого выкладывается щит, внутри которого проходят дымовые каналы. Внизу каждого из них предусматривается закрывающееся отверстие для прочистки.

При устройстве печей из кирпича обязательно нужно предусматривать гидроизоляцию корпуса от фундамента. Первые два-три ряда необходимо выкладывать из пережженного кирпича. Топливник рекомендуется выкладывать внутри огнеупорным кирпичом.

Чугунная печь

Чугунные печи также можно использовать в зданиях для отопления помещений. Преимущество перед кирпичными печками заключается в том, что чугунные можно установить без специального фундамента, даже на междуэтажное перекрытие. Чугун довольно быстро прогревается и долго не остывает.

Цены на чугунные печи невысоки, установить ее сможет практически каждый. В результате финальная стоимость отопления при помощи чугунной печи намного ниже, чем кирпичной.

Есть у чугунной печи и недостатки. Она должна устанавливаться на расстоянии не менее метра от стен в деревянном или каркасном доме. Встраивать такие печи в перегородки нельзя, поэтому отапливать можно только одну комнату в здании.

Самостоятельная установка

Для самостоятельного изготовления печного отопления необходимо продумать заранее все до мелочей, чтобы не пришлось позже решать непредвиденные проблемы. Необходимо просчитать тепловую мощность будущей печи, количество необходимого материала.

Где разместить

Если планируется установка кирпичной печи в строящемся доме, необходимо определить ее расположение на плане таким образом, чтобы она смогла отапливать как можно большую площадь. Идеальным будет расположение примерно в центре дома на стыке нескольких перегородок. При этом дымоход сможет обогревать помещения второго этажа или мансарды.

Для более эффективного прогрева помещений верхнего этажа в перекрытии предусматриваются отверстия для циркуляции нагретого воздуха. В перекрытии в пределах одной комнаты должно быть не менее двух таких отверстий – одно около печи, другое – в противоположной стороне.

Выбор материала

Для устройства печи используется хорошо обожженный полнотелый глиняный кирпич. Возможно использование обычного строительного полнотелого кирпича из глины при условии облицовки топливника огнеупорным кирпичом. Раствор для кладки применяется из жирной глины с добавлением мелкого песка.

Часть дымохода, расположенная над уровнем кровли, должна быть выполнена из силикатного кирпича на цементном растворе. Температура дымовых газов в этом месте дымохода уже невелика, а воздействие тепла и атмосферной влаги (а также воздействие ветра и осадков) быстро разрушит глиняный кирпич.

Для изготовления дверец, колосников, задвижек применяются готовые изделия из чугуна, производимые на предприятиях, специализирующихся на выпуске такой продукции.

Важные детали

При устройстве печей нужно обязательно предусмотреть множество важных моментов. Вот некоторые из них:

• кирпичи перед кладкой необходимо замачивать в воде, чтобы улучшить силу сцепления с раствором;
• для колосников, дверец, чугунной кухонной плиты необходимо оставлять зазоры 0,5-1,0 см по периметру изделия. Эти зазоры нужны для компенсации разницы в температурном расширении металла и кирпича;
• сечение дымовых каналов необходимо строго соблюдать и не допускать их сужения;
• нельзя использовать металл ни для армирования кладки, ни для устройства перекрытия печи. При пятикратной разнице коэффициента температурного расширения печь быстро разрушится. Перекрывать печь необходимо сводом из кирпича.

При правильно выполненном печном отоплении хорошо утепленное здание не потребует частого протапливания, и пребывание в таком доме будет комфортным, а эксплуатация его будет экономичной.