Печное отопление с водяным контуром в деревянном доме — как сделать правильно.

Наверняка, вы не знаете с какими трудностями можете столкнуться, решившись на печное отопление с водяным контуром в деревянном доме! Бытует «заезженный» стереотип о том что печью сложно отопить дом, если не провести водяной контур по всему дому, но это не так! Водяной контур в печи вызывает массу проблем как при установке, так и при эксплуатации.

В этой статье я постараюсь взвесить все «за» и «против», а решать Вам… И покажу в конце небольшое видео с реального строящегося дома, где печь-котел выполнена с водяным контуром. Речь пойдет о дровяных печах.

Для чего вообще нужен водяной контур в системе отопления.

Считается что в доме с печным отоплением углы и пол всегда холодный. Так же бытует мнение о том что в доме с печным отоплением всегда «плачут» окна. Все дело в том что отопительный прибор — печь в доме, — обогревает достаточно локализовано. Стоит себе печка в одном месте…

Так вот для того чтобы уменьшить теплопотери возле окон — от окон. А так же для того чтобы разнести тепло от печи по краям дома — по углам и местам стыка стен с полом, — нам и нужен водяной контур.

Можно предположить, что водяной контур необходим, если в доме есть хотя бы одна комната куда напрямую не выходит поверхность печи. А если таких комнат 2 или три, то уж тем более…

Кратко о том — как обычно делают водяной контур в доме с печью.

В старых домах, в деревнях без газа, печное отопление с водяным контуром в деревянном доме решали следующим образом. в печь встраивали котел — прямо в топку. Из печи самотеком, через обычный открытый бачок расширения (под потолком) пускали воду по широким трубам. Это могли делать либо в круговую по дому. Чаще всего делали замкнуто — подача и обратка по одной стене.

Современные стройматериалы позволяют сделать разводку с переходом на пластик. Разводку делают уже на алюминиевые радиаторы под окнами. Это позволяет существенно снизить необходимость протопки, теплоноситель отдает тепло «дозированно» через радиаторы, которые можно тоже настраивать.

Таким образом можно попытаться решить одну из основных проблем печного отопления с водяным контуром в деревянном доме — быстрое остывание теплоносителя. Все-таки у пластика теплопроводность ниже чем у стали. Тем более что пластиковую трубу можно теплоизолировать.

Но некоторые проблемы печей с водяным контуром современные строительные материалы решить не могут.

Посмотрите небольшое видео, о печи, заказчик которой отказался от подключения уже вмонтированных регистров на отопление:

Основные проблема печей с водяным контуром.

Главная проблема печей с водяным контуром — это обратная сторона медали ее главного преимущества. Вода, являясь хорошим теплоносителем — быстро нагревается и хорошо отдает тепло. А металл хорошо проводит тепло…

Именно поэтому печи с водяным контуром достаточно быстро выхолаживаются. Известный факт что для эффективной отдачи тепла и обогрева дома — нужна определенная температура поверхности. Так вот печка с водяным контуром такую температуру дает во время протопки и недолго после. Затем происходит следующее.

Печь, имея внутри водяной контур — достаточно быстро выхолаживается, за некоторым исключением (некоторые модели). А сами трубы, ввиду вышеуказанных характеристик, достаточно быстро отдают тепло и тоже остывает.

Знакомая история — печь с водяным контуром топится два раза в день, если не больше. Но для меня — два раза в день это уже много для протопки печи. Так лучше уж поставить в доме две печи, мороки будет меньше, а эффекта (КПД) от дров — больше. Это не шутка…

Но быстрое выхолаживание и топка печи «как на работе» два раза в день — это полбеды…

Такая интенсивная эксплуатация печи — частые протопки, — ведут к ускоренному разрушению печной кладки. Старые печи с водяным контуром выглядят старыми не в силу возраста, а, скорее, по своей сущности. Их постоянно подмазывают, потому что постоянно топят, кладка разрушается, трескается. У меня есть знакомая, которая топит в морозы свою печку просто без остановки… У нее печь с водяным контуром.

Третья проблема возникает когда регистр установлен не в топке, а, например, в колпаке. При растопке такой печи, когда теплоноситель подостыл, возникает большой объем конденсата. По нашим подсчетам, при первой протопке такой печи вытекает до 2-х литров конденсата в печь! Если не сделать специальные приспособления для сбора конденсата, эта печь будет всегда мокнуть…

А это чревато постоянными проблемами с растопкой печи, огромными количествами сажи на регистре и скорому засорению печи.

Когда нужно печное отопление с водяным контуром в деревянном доме?

Я провел достаточно времени в общении с заказчиками печей, которые были убеждены в необходимости печного отопления с водяным контуром. В целом могу описать основные причины, по которым приходится мириться со всеми проблемами печей с водяным контуром. Вот они:

Если дом, будь он даже небольшим, плохо утеплен. При том речь идет и о стенах, и о фундаменте, и о полах, и о перекрытиях… и обо всем вместе взятом… Тогда без водяного отопления, наверное, не избежать сквозняков… Хотя может и с водяным не избежать. Но все таки с водяным контуром в таком «дырявом» доме будет теплее у стен… Но топить придется «нещадно» и часто.

Если у дома никудышное объемно-планировочное решение и тепло от печи не может или не сможет отопить его. Ни конвективным теплом, ни инфракрасным излучением. Такое может быть при излишне высоких потолках, удаленных спальнях, длинных коридорах и так далее…

Бывает и так, что вроде планировка равномерная, но комнаты большие. А так же бывает что большая совокупная площадь помещений сочетается с первыми двумя «изъянами» домов… Тогда одной печью дом не отопить и приходится думать о разведении батарей… Если не делать две печи. Но об этом не будем здесь, хотя вариант заслуживает пристального внимания.

• Необходима полная автономность.

В домах, которым недоступно электроснабжение. А так же которые подвержены вышеизложенным проблемам — так же придется делать разводку батарей чтобы автономно отопить дома — без помощи электричества и газа…

При этом, если даже у вас большой дом, который плохо утеплен, можно обойтись без водяного контура, при желании. Если дом подключен к электросетям есть вариант продумать достаточно экономное отопление, но без водяного контура. Дело в том что без электроэнергии сложно будет обойтись при монтаже и эксплуатации водяного контура, об этом далее…

Кстати, у меня есть интересная статья про камины с водяным контуром, прочитать ее можно здесь (кликабельно, откроется в отдельной вкладке). Там же я показываю наши каминные топки, в которые можно встроить регистр на отопление.

Как избежать проблем печного отопления с водяным контуром в деревянном доме?

Начнем с того, что отделим «мух» от «котлет». Дело в том что печь и котел — это разные вещи. Печь с водяным контуром это скорее должен быть котел. А когда просто в печку встраивают регистр получается то, что получается — печь разрушается, трубы не греют, замкнутый круг протопки печи по 2-3 раза в день.

Печь создана для того чтобы вобрать тепло от горения дров в кирпичи. И долго-долго его отдавать. Поэтому теплоемкость печи — один из основных ее показателей.

Хорошая печь при одной протопке в сутки, стоящая в доме который подходит к ней, а она подходит для него (по объему, площади помещений и другим тепловым показателям) — обогреет такой дом.

Котел.

Котлы делаются так, чтобы задерживать как можно больше тепла внутри. Для чего? Для того чтобы максимально отдавать его теплоносителю системы водяного отопления.

Именно поэтому технически печь и котел — диаметрально противоположные вещи. В доме с котлом теплоносителем является вода (антифриз) и, можно сказать, сами трубы, хотя этим обычно пренебрегают.

А в доме с печью теплоносителем является сама печь.

Встраивая водяной контур в печь мы мешаем «мухи и котлеты». Как выйти из положения?

Коротко говоря печь-котел, это двухконтурная печь с водяным контуром. Она удерживает больше тепла внутри, держит его дольше после протопки — тем самым сохраняя его для теплоносителя. Теплоноситель в такой печи дольше стынет.

• Повысить теплоемкость теплоносителя.

Для этого необходимо сделать теплоаккумулятор — утепленный бак с большим количеством воды. Когда вода нагреется, она, при большом объеме, долго будет остывать. И не просто остывать — а отдавать тепло в дом. Объем теплоаккумулятора надо рассчитывать индивидуально, но, как говорится, чем больше, тем лучше.

• Встроить насос и термодатчик.

Для того, чтобы повысить эффективность печи и надежность надо поставить электронасос на теплоноситель. Этим мы решим много проблем. Во-первых эффективность — вода в регистре не будет перегреваться, ведь наибольший эффект отопления достигается при температуре носителя от 60 до 80 градусов. При таком нагреве надо «выдернуть» его как можно быстрее в батареи дома. Таким образом и печь не будет перегреваться — повысим ее надежность. И эффективность отопления дровами вырастет очень значительно.

С насосом еще при протопке теплоноситель быстрее «обойдет» вкруговую всю систему и его температура будет держаться дольше на высоких градусах — больше тепла придет в дом.

• Встроить в систему электрокотел с термодатчиком.

Такое решение не только сделает отопление Вашего дома удобным. Не надо будет вставать по ночам в морозы и добавлять дров, когда теплоноситель остынет. А такое поверьте, вполне вероятно. Электрокотел будет автоматически включаться при падении температуры теплоносителя. Это опять же сбережет печь от сажи, уберет проблемы с протопкой.

Электрокотел будет включаться при падении температуры теплоносителя и выключаться при ее критических числах. А насос будет включаться при высоких температурах чтобы быстро доставлять тепло в дом.

При всем удобстве это не помешает Вам экономить, ведь в любом момент можно затопить печь и котел выключится очень быстро…

Как же все таки сделать печное отопление в деревянном доме без водяного контура.

Не хочу Вас отговаривать или подговаривать, но… Для многих моих клиентов, после долгих (или недолгих) бесед, стало очевидна ненужность водяного контура. С ним больше проблем. Тем более что если его делать по уму — все равно нужно использовать электричество. Если конечно есть электричество… Или если нет условия что в доме нужна полная автономность.

Самое главное, конечно — хорошо построенный и утепленный дом, планировка под печное отопление. А это достигается при правильном подходе — когда перед строительством дома выполнен проект печного отопления. Когда спроектировано правильное объемно-планировочное решение. Когда правильно подобрана печь. Ну и когда это все хорошо реализовано.

Так вот, раз уж все равно использовать электроэнергию, намного экономнее ее использовать по-другому. Чтобы не связываться с водой, трубами и так далее… Даже в не самой удачной планировке дома можно выполнить отопление печь+электричество экономно, мягко, удобно…

Тем не менее есть хорошие проекты печей-котлов, где я постарался максимально улучшить конструкцию. но с другой стороны. когда нужна автономность, то и варочная поверхность не помешает. Такие проекты тоже есть.

Недавно у меня вышла книга-фотопорядовка с подробным описанием кладки печи.

Подписывайтесь на нашу рассылку или пишите мне в личку по поводу приобретения. А так же не пропустите наш БЕСПЛАТНЫЙ ПРОЕКТ ПЕЧИ И ОБУЧАЮЩИХ КУРС КЛАДКЕ ПЕЧИ — ЗДЕСЬ.

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.