Как сделать печное отопление с водяным контуром – варианты устройства, правила монтажа своими руками

Несмотря на то, что потребители все больше предпочитают использовать природный газ для отопления своих домов, дровяные печи все равно не теряют своей актуальности. Правда, сама по себе кирпичная или металлическая печь, доставляет много хлопот при растопке и не является слишком эффективной. В нашем материале речь пойдет о том, как сделать водяное отопление от печки, чтобы дом обогревался более качественно и энергоэффективно.

Отметим, что все приведенные ниже рекомендации, в равной степени применимы как к металлическим, так и кирпичным дровяным или угольным печам.

Плюсы и минусы традиционного печного отопления

Обогрев дома от дровяной кирпичной печки является традиционным для России, хотя в последнее время его практически заменили водяными системами. Связан этот переход во многом недостатками отопления от печи.

Тем не менее, приведем и несколько положительных моментов эксплуатации печей:

• Обогрев помещения от печи осуществляется за счет передачи тепловой энергии посредством волн, которые благотворно воздействует на человеческий организм – так считают ученые.
• Традиционная, оформленная в этническом стиле печь, придает помещению определенный колорит, а иногда и позволяет наблюдать за открытым пламенем.
• Увеличить эффективность кирпичной печи можно с помощью дымовых каналов, по которым тепло будет передаваться по всему дому.
• Для работы печи не требуется наличие электроэнергии.
• Некоторые конструкции твердотопливных печей позволяют обогревать помещение на втором этаже дома за счет встроенных дымовых каналов.

Несмотря на все перечисленные достоинства, аутентичное печное отопление сейчас практически не встречается, хотя посидеть возле теплой печи и погреться с мороза может быть очень приятно.

Аргументы против применения печного отопления можно сформулировать так:

• Обогрев от такого агрегата происходит неравномерно – возле самой печи очень жарко, а по углам – прохладно.
• Русская печь с дымовыми каналами и прочими элементами занимает очень много места.
• От такого отопительного прибора обогреваются лишь те помещения, в которые выходят его стенки.
• Температуру воздуха в разных комнатах невозможно отрегулировать по своему желанию.
• Низкая эффективность. Как правило, максимальный КПД печи составляет не более 60 %, а у газовых котлов, например, он может превышать 90 %.
• Дровяную печь необходимо постоянно обслуживать – вычищать золу, растапливать, регулировать тягу заслонками и периодически подбрасывать топлива. Не каждый это любит.

Некоторые из перечисленных недостатков можно компенсировать, если оборудовать печное отопление с водяным контуром, встроив в него теплообменник.

Печное отопление с водяным контуром

Чтобы организовать печное отопление с водяным контуром своими руками, необходимо встроить в печную топку теплообменник, который будет подключен к батареям. По мере прохождения сквозь теплообменник в печи, вода будет нагреваться и разносить тепло от печи ко всем радиаторам. Благодаря такой системе в доме создаются более комфортные условия зимой. Достигается такой эффект за счет того, что печь находится в одной комнате, а все остальные помещения обогреваются за счет циркулирующей по радиаторам горячей воды.

Безусловно, оборудование печи с радиатором отопления не может решить всех проблем, однако, в некоторой степени позволяет улучшить ее работу. В частности, можно добиться более равномерного прогрева комнат в доме и в определенной степени регулировать температуру воздуха в них. Что касается металлических дровяных и угольных печей, они функционируют по такому же принципу.

Разновидности систем

Существуют два варианта, как сделать отопление в доме от печи. В первом случае это будет система с естественным типом циркуляции теплоносителя, а во втором – принудительной циркуляцией.

Паровое отопление от печки с естественной циркуляцией не требует подключения к электричеству, поскольку вода по отопительному контуру циркулирует за счет законов физики. Однако в данном случае отопительный трубопровод должен быть большого диаметра, что приводит к увеличению объема и инерционности системы. Такая печь будет довольно долго греться при растопке. В тоже время, когда дрова полностью прогорят, теплоноситель в контуре будет дольше оставаться теплым.

Среди недостатков естественной циркуляции в паровом отоплении от печи в частном доме стоит назвать еще и тот факт, что подающие трубы нужно размещать либо под потолком, либо на уровне батарей. Если дом двухэтажный, верх от печи выходит труба, по которой теплоноситель расходится по радиаторам второго этажа, и лишь затем опускается на первый этаж и обогревает помещения на нем.

Выполненное своими руками печное отопление с естественным типом циркуляции не отличается высоким КПД, поскольку вода в контуре движется медленно и не поставляет достаточно тепла в помещения.

Во втором случае кирпичная печь с водяным отоплением оборудуется циркуляционным насосом, который обеспечивает постоянное движение теплоносителя внутри контура с определенной скоростью. За счет изменения параметров скорости можно регулировать степень прогрева помещений. Таким образом, данная разновидность системы является более эффективной. Однако для ее работы необходимо наличие электроэнергии. Если произойдет сбой в электропитании, насос отключится, а теплоноситель внутри работающей печи закипит. Чтобы избежать подобных неприятностей, в случае резких перебоев в электричестве циркуляционный насос стоит подключить к источнику бесперебойного питания с аккумулятором. При регулярном отключении электропитания понадобится еще и генератор энергии, а это достаточно дорого.

Компромиссным вариантом между двумя описанными типами систем является смешанное или комбинированное печное водяное отопление. В данном случае к печи для парового отопления на дровах отопительный контур подключают таким образом, чтобы обеспечить естественную циркуляцию. Но при этом в систему устраивает еще и циркуляционный насос, который работает, если есть электричество. При отключении электропитания теплоноситель продолжает движение самостоятельно.

Система с аккумулятором тепла

Многие владельцы частных домов задаются вопросом, как сделать отопление от печки, чтобы в доме было постоянно тепло. Дело в том, что в связи с циклическим типом работы печи, температура внутри дома постоянно меняется. Пока горят дрова – в комнатах тепло, а когда печь перестают топить – становится холодно, особенно в ночное время.

Решением в данном случае может стать установка аккумулятора тепла, но для него потребуется мощная печка. Такой аккумулятор представляет собой емкость большого объема, заполненную водой, который устанавливают между печью и отопительной системой. Таким образом, установленная своими руками печь с паровым отоплением оборудуется двумя независимыми отопительными контурами.

Первый из них – с естественным типом циркуляции. Он обеспечивает передачу тепла от печи теплоносителю. По второму горячая вода поступает в радиаторы. Как правило, на нем устанавливают циркуляционный насос.

Преимущества данного типа отопления в том, что по мере сгорания топлива в печи происходит нагрев воды в емкости. Она может нагреться до 60-80 ℃ и сохранять радиаторы теплыми в течение 10-12 часов. Таким образом, обеспечивается вполне комфортная температура в помещении без холода или излишней жары.

Установка аккумулятора или буферной емкости существенно снижается риск закипания воды в контуре. Благодаря циркуляционному насосу, во втором контуре вода и так не закипит, а вот в первом контуре важно правильно рассчитать объем буферной емкости. Это нужно для создания оптимальной скорости движения теплоносителя в системе с естественным типом циркуляции, чтобы он не успевал закипать.

Отопительные регистры

До того как провести печное отопление, стоит определиться с типом отопительного водяного контура, называемого еще регистром, теплообменником, змеевиком или водяной рубашкой. Чаще всего он представляет собой прямоугольную плоскую емкость или же соединенные воедино несколько трубок.

Но перед тем как подключить отопление к печке, к регистру необходимо приварить два патрубка. Первый служит для забора горячего теплоносителя из печи, а второй – подает остывшую воду обратно в теплообменник.

Определить размер теплообменника можно по уровню теплопотерь в конкретном доме. Так, при необходимости в 10 кВт тепловой энергии площадь теплообменника должна составлять 1 м 2 . При этом стоит учитывать, что работает печь не целый день, а примерно 1,5-3 часа в зависимости от температуры на улице. Этого времени должно быть достаточно, чтобы прогреть воду в теплоаккумуляторе. Следовательно, для расчета площади регистра определяют суточный расход тепловой энергии в доме.

Так, при теплопотерях дома в 12 кВт/час, суточное потребление составит 288 кВт энергии. Допустим, что печь работает 3 часа в сутки. Получается, что каждый час должно выделяться по 288÷3=96 кВт энергии. Тогда площадь отопительного регистра составит 96÷10=9,6 м 2 . Форма теплообменника в данном случае не важна, главное, чтобы площадь поверхности была не меньше полученных данных.

Обратите внимание, что при заявленном размере теплообменника тепловая мощность печи должна быть больше, чтобы выделить нужное количество тепла. Кроме того, размер емкости теплоаккумулятора тоже должен иметь запас в 10-15 %, чтобы исключить закипание воды.

При использовании антифриза в качестве теплоносителя можно еще больше увеличить объем аккумулятора тепла, поскольку у воды и антифриза разная теплоемкость.

Если буферную емкость дополнительно утеплить, то тепло в ней будет сохраняться дальше, а эффективность печного отопления возрастет.

Монтаж отопительного регистра в готовую печь

Безусловно, намного лучше, если теплообменник будет установлен прежде, чем начнется строительство печи. Однако как сделать отопление от печи – водяное отопление в частности, если она уже сложена – вопрос далеко непростой. В данном случае нужно будет каким-то образом разместить достаточно габаритный теплообменник и обеспечить его надежную фиксацию. К тому же, к нему необходимо будет подключить подающий и обратный трубопроводы.

Еще одна сложность заключается в том, что разместить регистр нужно так, чтобы исключить его прямой контакт с огнем, но обеспечить нагрев теплоносителя от горячих газов. Осуществить такую задачу будет довольно сложно, хотя и возможно в принципе.

Как сделать водяное отопление от печи на дровах – пошаговое руководство

Комфорт проживания в частном доме напрямую зависит от наличия в нем стабильного снабжения горячей водой. На сегодня существует несколько вариантов реализации этой задачи: самый недорогой из них ― подключить отопительную систему к печи.

Способы оснащения печей водяным контуром

Водяной контур можно установить на готовую металлическую конструкцию, в значительном ассортименте представленную в продаже. Также для этого подойдет традиционная печь из кирпича. Роль водяного котла в таком случае выполняет обычная металлическая труба или емкость из листового металла. Их коммутируют с домовой отопительной системой.

Чтобы увеличить эффективность подобных сооружений, водяное отопление от печи на дровах можно применить для подготовки горячей воды. Конструкции удобны своей высокой теплоемкостью, что позволяет им длительное время поддерживать тепло после прекращения загрузки топлива. Чтобы соорудить печь с водяным контуром своими руками, необходимо заранее разобраться во всех тонкостях процесса. Это убережет от напрасной траты времени и средств, гарантируя хорошую эффективность обустраиваемой системы.

Основные виды

Сооружая печное водяное отопление, можно пойти по одному из двух путей:

1. Если в доме уже имеется печь, то необходимо изготовить змеевик для установки внутрь конструкции. Этот прием применяется нечасто по причине своей трудоемкости. В таком случае довольно непросто изготовить топливник под имеющиеся габариты конструкции.
2. Сооружение тепловой установки своими силами, с учетом размеров регистра. Если все сделать правильно, гарантируется надежность и долговечность службы печи. Сугубого внимания заслуживают внутренние размеры рубашки. Ее толщина должна начинаться от 4-5 см, во избежание угрозы закипания воды. Чтобы уберечься от проблем с циркуляцией теплоносителя, обычно монтируют подходящую помпу.
3. При выборе толщины стенок за ориентир берутся теплотворные возможности выбранного топлива. Если в качестве энергоносителей предполагается использовать исключительно дрова, то достаточно будет и 3-х мм. Если планируется использовать уголь, толщину следует увеличить до 5 мм. Расстояние от регистра для печи до ее стенок рекомендовано в пределах 10-20 мм. Это позволит полностью нивелировать тепловое расширение металлических элементов, сохранив их от преждевременного разрушения.

Как обеспечить оптимальный температурный режим

При отоплении деревянных домов традиционными печами наблюдается откровенная неравномерность обогрева. Наиболее теплые участки в таком доме располагаются в непосредственной близости от кирпичного обогревателя. В дальних углах при этом может быть довольно прохладно. Вариант с несколькими печами обходится очень дорого. Кроме того, это приводит к значительному сокращению жилого пространства.

Наиболее оптимальное решение – применить комбинацию кирпичной печки с водяным отоплением. Подобный опыт уже имеется у многих жителей нашей страны, сумевших решить задачу по созданию тепла и уюта в своем жилище. Для этого обычная кирпичная печь оснащается теплообменником, имеющим вид змеевика. Местом его установки выступает топка или основание дымоходной трубы. Благодаря вырабатываемому теплу вода внутри него начинает нагреваться, впоследствии поступая в систему радиаторов. Таким образом достигается равномерное прогревание жилища.

Достоинства печки с контуром отопления:

• Эффективность и равномерность отопления. Этому способствует расположение радиаторов в разных комнатах и постоянное нагревание теплоносителя.
• Абсолютная независимость. Данные конструкции не зависят от наличия в доме газа и электричества. Хозяева в этом случае сами выбирают время и интенсивность обогрева.
• Возможность самостоятельного обслуживания систем отопления. Для осуществления этих несложных мероприятий присутствие специалистов не требуется.
• Экономичность. Хоть такую систему и приходится запускать каждый день, однако за счет дешевизны топлива расходы на ее функционирования довольно небольшие.

Слабым местом подобных систем считается их высокая пожароопасность. По этой причине помещения приходится дополнительно оснащать защитой от возгораний. Также следует учесть факт статичности обогревающего прибора: перемещать его с места на место не получится. Печка с водяной рубашкой способна обеспечить обогрев небольшого одноэтажного дома. При наличии в здания второго этажа приходится прибегать к сооружению еще одной печи, что выливается в немалые затраты. К недостаткам системы относят также потребность в постоянном контроле со стороны человека.

Подготовка к строительным работам

Прежде, чем приступить к кладке печи с водяным контуром, нужно проконсультироваться с опытными специалистами. Оптимальным местом для установки конструкции считается центральный участок дома. Топка должна выходить в кухню или другое нежилое помещение. Корпус, наоборот, важно разместить внутри жилой комнаты. Подобная планировка обеспечит эффективное отопление сразу нескольких комнат.

На размеры печи влияет общая площадь обогреваемого здания. По приблизительным расчетам, 1 м 2 печи в состоянии обогреть примерно 35 м 2 дома. Исходя из этого соотношения, можно легко рассчитать габариты обогревателя в каждом конкретном случае. Бывают ситуации, когда приобретаются регистры для готовых конструкций. Более практично вначале купить регистр, а потом под него проектировать печь подходящих размеров.

Для изготовления регистров обычно применяется труба или стальной лист толщиной минимум 3-5 мм. При использовании более тонкого материала существует реальная угроза его прогорания. В таком случае поможет только полноценная замена изделия. Его монтируют внутрь топливного отделения, используя обязательное пространство между стенками. Такая мера предосторожности позволяет компенсировать температурные расширение и увеличить теплопередачу. Зазор облегчает чистку топки, которую проводят на регулярной основе.

Что необходимо для хорошей эффективности

Работоспособность печи с водяным контуром из трубы зависит от постоянства циркуляции теплоносителя в трубах. Для этого необходимо предусмотреть обязательный уклон. Кроме того, рекомендуется применить циркуляционный насос, что в комплексе послужит гарантией стабильной циркуляции, и защитит воду от закипания. Использующиеся для этого помпы отличаются компактностью и достаточной мощностью. Чаще всего с их помощью оснащаются системы отопления большой длины. Местом монтажа такого насоса служит обратная труба, по которой вода двигается в котел.

Применение насоса не освобождает от необходимости обустройства требуемого уклона. Дело в том, что в случае перебоев с подачей электроэнергии это чревато закипанием воды. Последствия такого явления весьма печальны – поломка помпы и выход из строя всей системы. Хорошим предохраняющим вариантом является применение расширительной емкости, компенсирующей увеличения объема воды при нагревании. Благодаря ей, несмотря на ошибки в обслуживании системы, отопление продолжит работать в стабильном режиме.

Технология установки водяного отопления в обычную печь на дровах

Проект печи с водяным контуром содержит указания на ее расположение и размеры. При этом важно учесть, каким образом расположены межкомнатные перегородки и мебель. Для габаритных сооружений значительного веса закладывают основательный фундамент из бетона. Основание печи и отделочный материал на полу необходимо отделить предохраняющим отступом, для защиты от пожара.

Для осуществления кладка применяется специальный раствор и кирпичи высокого качества. Учитывая сложность приготовления смеси и требования к качеству, иногда надежнее приобрести ее в готовом виде. Фундамент нуждается в обязательной гидроизоляции. Перед укладкой кирпичи рекомендуется погружать в воду на сутки. Вооружившись размерами кладочных элементов, подбирают соответствующую порядовку.

Внутрь сооружаемой конструкции монтируется регистр-змеевик: к нему впоследствии коммутируются подающие и обратные трубы. Одна из них служит для подачи горячего теплоносителя через расширительную емкость в систему. Вторая труба является каналом для возращения остывшей жидкости обратно к регистру. Перемещение воды обеспечивают гравитационные силы. Размеры соединительных швов допускаются в пределах 4-х мм. Нужно следить за тем, чтобы внутри топливника и дымохода не было острых углов. Лучше использовать скругленные соединения, не влияющие на эффективность отвода дыма. Это позволит заметно сократить количество образующейся в топливнике сажи.

Рекомендации к проведению строительных мероприятий

При сооружении печи с варочной поверхностью и водяным контуром необходимо придерживаться следующих нормативов:

• Печку и ближайшие поверхности нужно отделить безопасным расстоянием. Перед топкой в этих целях дополнительно устанавливается металлический лист, защищающий пол и перегородки.
• Чтобы кладка была максимально прочной, проводят армирование каждого 4-го кирпичного ряда металлическими штырями.
• В качестве монтажной смеси применяют глиняный раствор средней пластичности. Скатанный из него небольшой шарик при ударе о пол не должен трескаться и рассыпаться.
• Дымовая труба должна иметь высоту не менее 5 м: наличие оголовника является обязательным условием. Этот элемент призван защищать дымоход от климатических осадков и засорений. Кроме того, он способствует усилению тяги и украшению постройки.

Возведение своими руками печи для дома с котлом обычно не вызывает особенных сложностей. Довольно часто можно встретить металлические конструкции, не уступающие кирпичным с точки зрения внешней эстетичности. Такое изделие способно в значительной мере украсить жилищный интерьер. Для сооружения кирпичных печей подбирается особый строительный материал. Лучший вариант – керамические красные кирпичи обожженного типа. Их отличает равномерный цвет и металлический звук при простукивании.

С пережженными и недожженными элементами рисковать не рекомендуется, т.к. в таком случае нет никакой гарантии качества и безопасности эксплуатации. В топках с очень большим уровнем нагрева рекомендуется применять тугоплавкий огнеупорный материал, с которым обычно не возникает проблем по ходу эксплуатации.

Для обеспечения обогрева дома обычно рассматривается несколько вариантов. Популярное газовое или электрическое оборудование работает на дорогостоящих энергоносителях. Самой экономичной разновидностью являются отопительно варочные печи с водяным контуром. Их несложно соорудить самостоятельно, что выливается в заметную экономию финансов. Такой тип отопления предполагает комбинацию традиционной кирпичной конструкции и современных технологий. В результате жилище получает необходимое тепло и уют. Кроме кирпичных, нередко изготовляют своими руками металлические печи с водяным контуром. Обеспечив надлежащее обслуживание отопительной системы, можно на долгие годы гарантировать подходящий микроклимат в своем доме.