Какая металлическая печь для дома лучше – разновидности, различия, преимущества и недостатки

Металлические печи имеют несколько отличий от более привычных кирпичных конструкций. Конечно, есть у металлических изделий и недостатки, но достоинств гораздо больше – в частности, небольшая стоимость, высокая прочность и эффективность. Все эти факторы достаточно важны, поэтому такие печи зачастую оказываются самым лучшим выбором для дома. О металлических печах и пойдет речь в данной статье.

Достоинства металлических печей

Металлические бытовые отопительные печи имеют обширный перечень достоинств:

1. Металл отличается от керамики гораздо большей гибкостью и мягкостью, но при этом прочность данных материалов вполне сопоставима. Рассматриваемый материал легко поддается плавке, нарезке и изгибам, его можно сверлить и ковать, а готовые изделия не требуют обжига. В общем, обрабатывать металл можно большим количеством способов, и это качество явно относится к достоинствам.
2. Универсальность обработки позволяет при создании металлических печей использовать массу инноваций, направленных на повышение технических характеристик печи. Благодаря внесению конструкционных изменений КПД металлических печей может достигать 90%, в то время как обычные кирпичные печки выдают около 70%.
3. В случае с кирпичными печами уменьшение толщины стенки снижает прочность всей конструкции. С металлом все обстоит с точностью до наоборот – даже очень тонкий лист отличается солидной прочностью. Это позволяет снизить вес и себестоимость металлических печей в несколько раз по сравнению с кирпичными.
4. Небольшой вес и цельная конструкция, в свою очередь, существенно упрощают транспортировку металлических конструкций. Здесь также стоит учитывать прочность, которая придает изделию отличную устойчивость к механическим повреждениям. Нельзя не отметить и простоту монтажа – во-первых, легкая металлическая печь для дома не требует отдельного фундамента, а во-вторых, малый вес позволяет монтировать конструкцию сравнительно небольшими силами.
5. Еще одно немаловажное достоинство, заслуживающее внимания – хорошая теплопроводность металла. Данный фактор говорит о том, что собственная теплоемкость печки невелика, поэтому выработанное ей тепло используется только для прогрева дома, за счет чего и обеспечивается высокий КПД. Для сравнения: в кирпичных печах на прогрев самой конструкции уходит около 20% тепловой энергии.
6. Состав металла довольно однороден и, в отличие от кирпича, не имеет пористой структуры. Также стоит отметить высокую устойчивость к сырости и перерывам в работе отопления. Металлические дровяные печи совершенно не требуют регулярных и разгонных растопок. Достоинством является и простота встраивания варочной плиты и водонагревательного контура, чему способствует высокая теплопроводность материала и высокая скорость дожига газов.
7. Выпускаемые в промышленных масштабах печки сертифицируются как пожаробезопасные устройства, поэтому после приобретения остается только установить их. Правда, есть некоторые модели, для эксплуатации которых требуются специальные разрешения, но этот фактор проявляется далеко не всегда.

Материалы изготовления печи

Железная печь для дома должна выбираться с учетом ряда факторов и параметров самой конструкции. Технические характеристики и конструктивные особенности печки напрямую влияют на ее эффективность и надежность. Одним из самых важных параметров является материал изготовления печи.

Для производства металлических печей могут использоваться разные материалы:

В итоге конструкции, собранные из этих материалов, имеют ряд различий, поэтому стоит каждый вид рассмотреть подробнее.

Стальные печи

Самым популярным материалом для изготовления металлических печей является обычная сталь. Данный материал без проблем выдерживает стабильную температуру до 400 градусов, а при кратковременных растопках эта величина может достигать 600 градусов. Толщина стали обычно начинается от 4 мм, но нужно учитывать высокую скорость прогорания металла при высокой температуре – т.е. для холодных регионов такой вариант нецелесообразен.

Впрочем, существуют печки длительного горения, корпус которых попросту не подвергается длительному высокотемпературному нагреву. Теплоотдача при этом сохраняется на должном уровне за счет теплоаккумуляторов, изготовленных из более прочных материалов. Такая железная печка на дровах вполне подойдет для отопления больших домов, расположенных в регионах с суровым климатом.

Печи из жаропрочной стали для дома

Следующий материал, из которого могут создаваться металлические печи – жаропрочная сталь. Минимальная толщина металла в данном случае составляет 3 мм, что позволяет дополнительно снизить вес конструкции. КПД подобных устройств зачастую превышает 80%, а срок службы – 20 лет. Металлические печи из жаропрочной стали безопасны, эффективны и очень просты в монтаже – достаточно установить такую конструкцию на пол и подключить к дымоходу.

Опционально жаропрочные печи оснащаются варочной поверхностью и водонагревателем, что позволяет использовать их как на даче, так и в домах с круглогодичным проживанием. В отличие от стальных печей, устройства из жаропрочной стали имеют сложную конструкцию, поэтому такая железная печка для дачи своими руками не создается – гораздо проще будет приобрести и установить готовое устройство. Читайте также: «Чем хороши металлические печи для дачи – виды, преимущества, правила использования».

Чугунные печи

Еще один материал, который подходит для создания металлических печек – чугун. По прочностным характеристикам чугун не уступает стали, но при этом его теплоемкость и хрупкость сопоставимы с керамикой. Железная печка для дома прогревается дольше получаса, но после одной растопки она обеспечивает обогрев дома на протяжении трех часов.

Ширина чугуна, используемого для производства печек, варьируется от 6 до 25 мм. Если слой материала будет толще, но температурное расширение будет слишком большим, и печь может повредиться. Слишком тонкий чугун тоже не подходит – печь будет слишком хрупкой.

КПД чугунных печей достаточно высок, но реализовать его получается только в том случае, если площадь отапливаемого дома не превышает 60 м 2 . В домах большей площади печь из чугуна попросту не сможет проявиться, и температура в помещениях будет недостаточно комфортной.

Впрочем, чугун сам по себе без проблем выдерживает перерывы топки и сырость, поэтому такие конструкции можно с успехом использовать в различных хозяйственных постройках, которым требуется периодичное отопление. Самостоятельная сборка чугунной печи не представляется возможной – чугун очень сложен в обработке, и в домашних условиях выполнить такую работу не получится.

Виды металлических печей

Металлические печки классифицируются по конструктивным особенностям, в зависимости от чего выделяют следующие виды устройств:

Каждый вид требует подробного рассмотрения.

Камерные печи

Камерная металлическая печь – это привычная многим людям «буржуйка», вот только доработанная с учетом современных требований к отопительному оборудованию.

Технические характеристики подобных устройств выглядят следующим образом:

• Теплоотдача осуществляется по большей части за счет конвекции, а от самого корпуса исходит лишь четверть выработанного тепла;
• Вероятность возникновения конденсата отсутствует, а температура газов на выходе превышает 100 градусов;
• Дымоход необходимо очищать не более одного раза в год;
• КПД достигает 60% при использовании угля и дров.

Своими руками отопительная печь из металла создается без особых затруднений, но процессу ее постройки нужно уделить отдельную статью.

Канальные печи

В печах канального типа работает следующий принцип: газы сгорают, остывают и проходят через каналы между перегородками, где происходит процесс отдачи тепла корпусу устройства. Для работы такой печи требуется разогрев до 400 градусов, чтобы процесс дожига мог активизироваться. Создается такая печка из металла для дачи своими руками без особых проблем на базе обычной буржуйки – для модификации нужно оставить от газопровода только горизонтальный участок, чтобы он разделял топку и камеру сгорания.

Необходимый для горения кислород поступает в печь через щели в варочной плите или воздушный дроссель. КПД канальных устройств может достигать 80%, а по тепловой мощности они превосходят камерные в несколько раз. Печки канального типа могут работать как в обычном режиме, так и в режиме длительного горения, независимо от используемого топлива.

Мощность отопления варьируется за счет подачи воздуха, причем возможность регулировки на порядок выше, чем у камерных устройств. Температура в камере дожига достигает 250-300 градусов, чего вполне достаточно для комфортного использования варочной поверхности.

Большинство бытовых печей мощностью не более 15 кВт создаются именно по канальной схеме. Для изготовления корпуса чаще всего используется 4-мм сталь, а варочная плита выполняется из чугуна или стали толщиной от 8 мм.

Колпаковые печи

Последний тип металлических печей – колпаковые. При такой схеме газы остается под сводом колпака до тех пор, пока полностью не прогорит. Потом температура сгоревшего газа снижается, он направляется вниз и передает печке остатки тепла. Такая конструкция позволяет добиться КПД в 70%.

Такая схема работы вполне работает и в металлических отопительных котлах – вот только открытое пламя в этом случае отсутствует, поскольку колпак не рассчитан на поглощение чрезмерного количества тепла. Именно поэтому колпаковые печи работают в режиме тления. При использовании дров время горения достигает 60 часов, а при закладке угля такие конструкции могут проработать почти месяц.

Такая печь из металла для дачи своими руками создается без особых усилий, а собранная конструкция может без проблем работать как на дровах, так и на угле. Единственным ограничением является влажность топлива – она должна быть минимальной, поскольку обеспечить тление мокрого горючего невозможно. Печи, изначально рассчитанные только на использование угля, не могут сжигать дрова – этот момент нужно продумать заранее.

К печам данного типа нередко подключаются водонагревательные контуры, которые не только обеспечивают горячее водоснабжения, но и усиливают конвекцию. Подобные печи активно используются для отопления домов с большой площадью, независимо от их географического местоположения.

Заключение

В данной статье были рассмотрены металлические печи для дома. Существует несколько вариантов таких конструкций, и каждая из них подходит для реализации конкретных задач, поэтому к выбору наиболее подходящего варианта нужно подходить со всей ответственностью.

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.