Принцип работы и характеристики печей отопительные с водяным контуром
Печи отопительные с водяным контуром часто используются владельцами загородных домов, сельскими жителями и в тех населённых пунктах, где не предусмотрена газификация. Данная система обогрева не нуждается в покупке дорогостоящих котлов промышленного производства.
Такие печи – выгодный способ отопить помещение твёрдым топливом. Отопительная система с водяным контуром как нельзя лучше подходит для коттеджа, потому что за короткий промежуток времени обогревает все комнаты, обеспечивает хозяев горячей водой и является украшением интерьера дома. Возможность регулировать температуру позволяет использовать такие печи в качестве основной отопительной системы или вспомогательной.
Отопительная печь с водяным контуром
Данная система обогрева объединяет в себе преимущества печного и водяного отопления. Так, при использовании обычной печи, наблюдается неравномерное распределение тепла по комнате: вокруг печи жарко, но чем дальше от неё, тем прохладнее. В отдалённых уголках комнаты воздух и вовсе будет холодным. Водяное отопление включает важную составную часть – теплообменник, который монтируется в топливник печи или же дымоход. Благодаря этому, тепло распределяется по комнате равномерно. Таким образом, владельцы могут отопить одновременно несколько комнат в доме, а не ютиться в одной, где установлена «русская» печь.
Теплообменной системой, по которой двигается горячая вода, выступает радиатор. Водяной контур превращает стандартную топку в твёрдотопливный котёл. Однако, помимо нагревания воды, будут нагреваться и дымовые каналы и стенки печки (они также принимают участие в обогреве комнаты). Так, в процессе топки тепло от регистра (котла) передаётся к радиатору, а после тепло от корпуса передаётся помещению.
Цены на отопительные печи с водяным контуром
Технические характеристики популярных модели печей с водяным контуром
В интернете можно найти множество статей о том, как самостоятельно изготовить печи отопительные с водяным контуром и установить их. Тогда почему же заводские агрегаты так популярны и востребованы? Для начала заметим, что вы покупаете полностью готовую конструкцию с высокими показателями качества и степенью безопасности. Готовая модель имеет презентабельный внешний вид и небольшие размеры, её несложно установить собственными силами. Сегодня имеется большой выбор отопительных устройств на рынке по приемлемой стоимости. Понятно, что цена печей зарубежных фирм-производителей (EdilKamin Aqua, Hark, Kastor и т.д.) выше, нежели отечественных (Бавария, Каракан, Бренеран-Акватэн). И, конечно, покупая готовую модель, вы получаете гарантию производителя.
Выбирая печь для своего дома, обратите внимание на такие показатели:
мощность – размеры и вес печи зависят от неё. Если печь небольшая, тогда основание под неё сооружать совсем необязательно. Но если мощность агрегата велика, тогда для такого тяжёлого устройства нужен отдельный постамент;
площадь, которую сможет обогреть печь. Так, для 50 куб.м. загородного дома требуется печь мощностью 2 кВт.
Модели, по образу и подобию схожие с печью:
котлы с водяным контуром – позволяют отопить помещение площадью до 180 кв. м. В качестве топлива используются дрова. Такой стальной котёл имеет встроенный электрический блок, т.е. функционирует на электричестве.
камины с водяным контуром – объединяют функции классического камина и твёрдотопливного котла. Вода нагревается при помощи циркуляционных насосов. Могут быть оборудованы плитой для приготовленияпищи.
Бренд
Характеристики
Стоимость
Производитель: Россия Мощность: 9 и 12 кВт (250 и 300 куб. м.) Теплообменник: 4, 6 кВт Вес: 131, 170 кг
24000 руб., 40000 руб.
Страна: Россия Мощность: 8-30 кВт Отапливаемое помещение: 160-900 куб. м. Вес: 66-125 кг
Производитель: Италия Мощность: 9 и 14 кВт (260 и 340 куб. м.) Вес: 156, 255, 310 кг
88920 руб., 129870 руб., 133380 руб.
Производитель: Россия Мощность: 11, 18, 27, 35 кВт (200-1000 куб. м.) Вес: 150-350 кг
Производитель: Чехия Мощность: 7-12 кВт Отапливаемая площадь: 120-440 куб. м. Вес: 160-245 кг
Страна: Германия Мощность: 8,4-14 кВт Вес: 164-424 кг
La Nordica TermoRossella Plus DSA
Страна: Италия Мощность: 15,4-23,7 кВт Вес: 160-219 кг
Страна: Финляндия Мощность: 12-20 кВт Вес: 48-86 кг
Принцип работы
Печи отопительные с водяным контуром изготавливаются из стали или чугуна. Они предполагают функционирование под паровым давлением. Котёл устанавливается в печном топливнике и к нему подключают водяное отопление. Радиатор изготавливают из металлических труб или листовой стали толщиной 0,3-0,5 см. Более популярен стальной теплообменник, поскольку его обслуживание не составляет особого труда (стальные листы легко очистить от продуктов сгорания), а циркуляция воды равномерна. Преимущество котлов из труб состоит в большей площади нагрева, а также в возможности установить над трубами плиту для приготовления еды. Работа такой системы обогрева состоит в том, что разогретые газы проходят через каналы ёмкости нагревания и отдают тепло жидкости. Существуют печи с несколькими резервуарами нагревания. В первой ёмкости вода нагревается, а во второй нагревание усиливается и образовывается пар.
Существует несколько видов печей отопительных с водяным контуром, функционирующих на торфе, дровах и другом твёрдом топливе:
чугунная – обеспечивает высокий уровень теплообмена;
дровяная – имеет меньший уровень теплообмена, но оборудована стальной топкой, которая более прочная и износостойкая;
кирпичная – надёжная система обогрева, основной недостаток которой в том, что установка печи отнимает много времени и сил;
булерьян – цилиндрическая печь, которая работает по принципу тления.
Чугунная печь
Такая модель выдерживает резкие температурные перепады, а также имеет больший срок эксплуатации, нежели стальные аналоги. Так, аккумуляция тепла больше на 8%. В чугунную печь вмонтирована «водяная рубашка», изготовленная из стальных профилей. У каждой из 4 ножек такой печи имеется шуруп, который позволяет регулировать устройство, т.е. выравнивать его при установке печки. Благодаря индивидуальной подгонке к дверце, обеспечивается непроницаемость печи. Чугунная печь – находка для тех, кто желает отопить всего одну комнату. В этом случае радиаторы не понадобятся, ведь источаемое топкой тепло равномерно распределяется по помещению.
Чугунные печи для дачи
Советуем вам посмотреть наш подробный обзор моделей чугунных печей для дачи и дома, подробности тут
Дровяная печь
Это стальная конструкция, между стенками которой проходят трубки котла. По ним циркулирует около 40 литров теплоносителя. Нагревание происходит в результате сгорания твёрдого топлива и высвобождения энергии. Выбирая систему отопления для своего дома, важно учесть мощность печи. Этот показатель зависит от габаритов камеры сгорания. Мощность топки выше, если в камеру помещается больше топлива. Расчёты мощности происходят по такой формуле: 1 кВт мощности тратится на обогрев 10 кв. м. помещения.
Печи для отопления на дровах
Устройство, обзор моделей и технических характеристик дровянных печей отопления. Узнать подробнее можно тут
Кирпичная печь
Кирпичные печи при минимальных затратах могут обогреть до 100 кв. м. площади. При этом достигается оптимальный температурный уровень в помещении. Кирпичная печь с водяным контуром работает по тому же принципу, что и котёл на твёрдом топливе. Отличие состоит в том, что в кирпичной печи нагреваются все “участники” обогрева комнаты: жидкость, стенки и дымовые каналы. В процессе топки тепло передаётся к радиаторам, сама же печь источает тепло буквально до самого остывания.
Как сделать кирпичную печь для дома
В этой статье мы подробно разбираем устройство, схему кладки и порядовку отопительной, кирпичной печи. Ознакомится с этим можно здесь
Булерьян
Такая печь представляет собой круглый корпус, внутреннее пространство которого делится на две части. Нижний уровень – топка, куда кладут и где разжигают дрова. Второй уровень заполняется горячими газами – продуктами сгорания и тления дров. Изогнутые трубы опоясывают и сам цилиндр печи. По этим трубам в устройство поступает холодный воздух. В топке он сталкивается с горячим контуром, в результате чего образовывается быстро перемещающийся поток воздуха. Он на большой скорости вырывается во внешнее пространство и выводит с собой тепло топки.
Ранее мы рассказывали, как самостоятельно сделать печь булерьян. Советуем вам прочитать данное руководство. Подробности тут
Выбор теплоносителя
Останавливая свой выбор на той или иной системе обогрева с водяным контуром, важно продумать, какой теплоноситель будет использоваться. В зимнее время загородные и дачные домики посещают не часто, и отопление в них необходимо только на момент приезда владельцев. Потому собственники отдают предпочтение незамерзающим жидкостям, консистенция которых не меняется с наступлением сильных морозов. Такие жидкости устраняют возможную проблему разрыва труб. Если же в качестве теплоносителя используется вода, то перед отъездом её нужно сливать и заполнять вновь перед использованием. Также в качестве теплоносителя могут использоваться:
антифриз – особая жидкость, предотвращающая замерзание. В отопительной системе применяется 2 вида антифриза – пропилен гликоль и этиленгликоль. Выбирая такой способ, важно знать, что этиленгликоль крайне токсичен, потому обращение с ним должно быть соответствующим.
теплоноситель на глицерине. Считается более эффективным и безопасным (не взрывоопасен и не воспламеняется). Глицериновая жидкость дорогостоящая, но поскольку печь заполняется ею только один раз, есть смысл вложиться в покупку. К тому же, глицерин замерзает только, если температура падает ниже —30 градусов.
солевой раствор или раствор природного минерала бишофита. Стандартное соотношение – 1:0,4. Такой водно-солевой раствор не застывает до —20 градусов.
Как выбрать теплоноситель
С подробной инструкции по выбору теплоносителя для систем отопления и техническими характеристиками можно ознакомится здесь
Монтаж
Установка печи с водяным контуром может осуществляться по двум схемам. Первый сценарий предусматривает циркуляцию жидкости таким образом: холодная вода опускается вниз, а тёплая поднимается наверх. Тогда при монтаже печи важно не нарушить правильный перепад высоты.
Второй сценарий используется в случае, когда циркуляция жидкости естественным образом невозможна. Тогда монтируются насосы, обеспечивающий искусственный кругооборот воды.
Для удобства, установка отопительной системы проходит в несколько подходов. Сначала монтируют дровяную печь или камин, выводят дымоходы, соблюдая правила пожарной безопасности. Позже – разводят водяной контур по всему дому.
Особенности печей с водяным контуром
Прежде, чем спешить приобретать оборудование, важно ознакомиться с особенностями отопительной системы.
Возможность качественно обогреть несколько помещений с большой площадью.
Равномерное распределение тепла.
Могут быть автономными источниками тепла или же работать вместе с централизованной системой отопления.
Использование датчика температур, который позволяет контролировать работу устройства.
Автономность (независимость от источников электроэнергии и газовых коммуникаций).
Относительно невысокая стоимость обслуживания.
Печь функционирует на угле, торфе, дровах и коксовом угле.
Экономичность и экологичность отопительной системы.
Современный дизайн и соответствие любому стилю и интерьеру.
Котёл снижает полезный объём топливника. Для устранения этого факта, важно в процессе кладки топливника продумать обязательную ширину котла и самой печи. Также могут использоваться печи длительного горения.
Низкий уровень автоматизации. Возможен только ручной контроль.
Тепловая энергия, получаемая в результате горения дров, тратится на нагрев котла и жидкости в нём, а стенки топливника греются медленнее и в меньшей степени.
В сильные морозы теплоноситель может замёрзнуть. Угроза замерзания имеется, если в доме не планируется постоянное проживание. Дабы предупредить это, следует в очищенную воду добавлять специальные присадки, защищающие систему. Также специалисты рекомендуют использовать антифриз – универсальный теплоноситель, замерзающий только при очень низких температурах.
Использование и обслуживание отопительных печей с водяным контуром не отличается особой сложностью. В качестве дополнительных пояснений прикрепляем видео.
Приняв решение о приобретении печи отопительной с водяным контуром, изучите заранее модели, предлагаемые зарубежными и отечественными фирмами. Их отличают размеры, дизайн, стоимость и вспомогательное оборудование. Для небольшого дачного домика вполне достаточно кирпичной печи с водяным отоплением, небольшой мощности и без дизайнерских изысков. Собственника же большого особняка такая модель вряд ли устроит. Просторную гостиную может украсить стильная печь зарубежного производства.
Печь с водяным контуром для отопления дома: делаем отопление дома печью с водяным контуром
Установка водяного контура в дымоход
Теплообменник водяного контура имеет сложную конструкцию. Один из вариантов его размещения — встраивание в дымоход. Печь можно изначально строить со змеевиком, или вмонтировать его в уже готовую конструкцию.
Особенности
Этот способ позволяет использовать тепло, которое быстро и практически бесполезно улетает в трубу. При этом:
Решение о установке такого вида контура принимается на этапе проектирования печи. Встроить теплообменник в дымоход уже запущенной в эксплуатацию печи фактически невозможно.
Тепло не отбирается у печи, топка раскаляется по максимуму.
Степень нагрева теплоносителя регулируется длинной змеевика. Для большого дома — большой змеевик.
Срок службы встроенного в дымовой канал змеевика значительно дольше, так как отсутствует контакт с огнем.
Требует печи с довольно объемным и сложным дымоходом, что приводит к увеличению размера печи.
Котел в виде бака в дымоход обычно не ставят, предпочитают теплообменник в виде змеевика. Его изготавливают из толстостенных труб (3–5 мм), без швов или с двойной их проваркой. Входная труба расположена в верхней части конструкции, обратка — чаще всего внизу. Трубы свариваются фасками, а не встык. Минимальный промежуток между коленями — 5 см. Сечение труб — от 4 см, чтобы вода не закипала. Более тонкие трубы можно использовать лишь при условии постоянного использования циркуляционного насоса.
В уже готовую печку можно встроить регистр, лишь полностью разобрав дымоход. Для облегчения последующей сборки необходимо заранее зарисовать схему кладки.
Монтаж с порядовкой
Работу начинают с укладки сплошного основания и второго ряда кирпича, формируя все отделы печи: топку и дымовой канал. Змеевик размещают в дымоходе на самом начальном этапе строительства, устанавливая на кирпичные выступы. Недопустимо соприкосновение регистра со стенкой канала, минимальная щель — 2 см. Далее:
в третьем ряду монтируют дверку поддувала;
четвертом — проверяют ровность стен с помощью отвеса;
пятом — кладут зольник, ставят колосники и начинают выполнять футеровку топки шамотным кирпичом;
шестом — закрепляют дверцу поддувала;
седьмом — дверцу топки;
с восьмого по шестнадцатый ряд выкладывают в высоту наружные стенки, топку, дымоход;
в семнадцатом окончательно закрепляют змеевик, строго соблюдая вертикаль;
в девятнадцатом накрывают змеевик металлической плитой;
в последующих рядах делают перекрытие печи, оставляя проем с дверкой для чистки теплообменника.
Требования при монтаже
Толщина слоя воды в теплообменнике должна превышать 4 см, так как при меньшей толщине вода будет закипать.
Стенки змеевика должны быть не менее 5 мм, а в случае использования угля — еще толще. Несоблюдение толщины может привести к прогоранию стенок.
Процесс строительства печи
Теплообменник ни в коем случае не должен быть смонтирован вплотную к стене топки. Оставьте не менее 2 см. Это пространство необходимо при тепловом расширении змеевика.
Особое внимание необходимо уделить пожаробезопасности системы. Между печью и деревянными перегородками непременно должны оставаться воздушные прослойки, так как именно перегрев деревянных конструкций является первой причиной возгораний
Лучше всего выполнить облицовку кирпичом или другими огнеупорными материалами.
Изготавливаем змеевик
Печное водяное отопление начинается с изготовления теплообменника. При определенном желании им можно оснастить уже имеющуюся печку, адаптировав его под размеры топки. В этом случае затраты будут минимальными. В принципе, змеевик может иметь любую конструкцию, а основой для его изготовления служит стальная труба с толщиной стенок 4-5 мм – такая толщина необходима с целью исключения прогорания змеевика от горящих дров. Также есть возможность использовать профильную прямоугольную трубу размером 60х40 мм.
Если есть возможность изготовить теплообменник для водяного отопления с помощью печи на дровах из нержавеющей стали, то это еще лучше – нержавейка обладает высокой стойкостью к коррозии. Неплохими характеристиками обладают змеевики из гнутой медной трубы.
Схема наиболее удачного змеевика.
Например, змеевик можно обустроить по чертежу на рисунке слева. Он изготавливается из металлических труб различного диаметра. Дрова здесь горят как-бы внутри теплообменника, а тепло передается в циркулирующую воду. При необходимости, вы можете выполнить змеевик по любой другой схеме. Есть и альтернативное решение – в доме строится кирпичная печь с водяным отоплением, теплообменником в которой выступает самая простая чугунная батарея.
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 м2. 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 м2. Форма теплообменника в данном случае не важна, главное, чтобы площадь поверхности была не меньше полученных данных.
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.
Как работает система
Простейший водяной контур — с естественной циркуляцией потока воды. Его основа — простое физическое явление: расширение жидкостей при их нагреве. Узлом, создающим давление, является расширительный бак (емкость для сбора воды), устанавливаемый в чердачном помещении, мансарде.
Водяной контур — это замкнутая система. Котел нагревает находящуюся в ней воду и она, расширяясь, направляется по трубе в накопительную емкость. Движение осуществляется под давлением, создаваемым постоянно поступающей в котел остывшей водой, прошедшей через всю систему. Кипяток из расширительного бака самотеком направляется вниз по трубам, ведущим к батареям. Отдав тепло, возвращается в бак и снова нагревается.
Значительно увеличить давление в системе, ускорить циркуляцию теплоносителя поможет установка насоса. При средних температурах воздуха на улице, его можно отключить и контур будет функционировать на естественном движении воды. Это позволит сэкономить на счетах за электроэнергию. Вода в насос поступает при закрытом обратном клапане. Отключая его (оставляя открытым), весь объем теплоносителя направляют в обход насоса.
Такую печь можно загружать не только дровами или каменным углем. При использовании альтернативных видов топлива существует возможность усложнить строение системы, дополнив ее:
баком для хранения гранул;
механизмом, подающим паллеты в топку (пневматическим или шнековым).
Облегчить эксплуатацию печи можно путем установки автоматической системы регулирования ее работы, принудительной вентиляции.
1 Особенности устройства и работы совмещенной обогревательной системы
Русская печь всегда была центром притяжения в деревенском доме. В ней готовили пищу, вокруг холодными зимними вечерами собиралась вся семья, каждый хотел получить свою долю желаемого тепла. Никто не стремился уединиться в дальнем углу или возле окна – оттуда тянуло сыростью и холодом. Современные печи в значительной степени унаследовали этот недостаток: рядом с ними даже жарко, но чем дальше, тем холоднее. Качественная теплоизоляция немного нивелирует этот минус, но не полностью.
Комбинированный отопительный прибор, которым является печь с водяным контуром, совмещает в себе преимущества твердотопливного котла и традиционного обогрева дровами. Ее отличие от покупного оборудования в том, что нагревается вода и стенки печи, которые вместе обогревают помещения. В отличие от металлического котла, который быстро охлаждается после прекращения топки, кирпич аккумулирует энергию и отдает ее продолжительное время.
Функцию нагрева теплоносителя, который циркулирует по трубам и радиаторам, выполняет изделие из металла, размещенное в топливнике. Существует много вариантов его исполнения, но суть всегда одна – это емкость, наполненная водой, которая имеет вход и выход, подключенные к отопительной системе. Конструкцию со всех сторон закрывает кирпичная стенка. Огонь, разведенный в такой печи, нагревает не только кожух, но и воду. Тепловая энергия отдается от нее через трубы и радиаторы в помещения, довольно удаленные от исполняющего роль котельной.
Сама печка своими стенками обогревает комнату, где размещена, и в меньшей степени смежные. Основное преимущество, которым она обладает, имея встроенный котел, что отапливает горячей водой все здание. В этом отношении она выполняет ту же функцию, что и твердотопливный котел. Отличается от большинства покупных металлических изделий тем, что используется при желании хозяев для приготовления пищи. Один из возможных вариантов такой печи – монтаж водогрейного устройства внутри варочной плиты.
Могут появиться сомнения относительно расхода дров или угля и эффективности конструкции. Обычное печное отопление за час производит около 6 тысяч килокалорий, прогревая небольшое строение из одной-двух комнат. В совмещенной модели основная нагрузка приходится на водяной котел, который производит бо́льшую часть тепловой энергии, отдает ее на площадь, значительно превосходящую ту, где находится источник. При этом количество сжигаемого топлива сопоставимо с обычной печью, а покупной котел расходует гораздо больше.
Устройство эффективное, при одновременном функционировании обоих модулей способно производить около 20 тыс. ккал в час. Этого достаточно, чтобы обогреть здание площадью 300 м2. В непрерывной топке нет необходимости, чем страдает газовая система, где автоматика отключает котел только на непродолжительное время. Достаточно поджечь дрова 2 раза в сутки и поддерживать огонь несколько часов, чтобы даже при сильном морозе в доме было комфортно.
Существуют небольшие минусы подобной системы. Встроенный теплообменник уменьшает объем топливника, печь прогревается не в такой степени, как без него. Находят компромисс между размерами в зависимости от того, на какой модуль планируется возложить большую нагрузку. Второй вариант – печь длительного горения, когда температура практически в течение суток будет одинаковой, только во время перезагрузки немного упадет. Правда, к ней предъявляются особые требования.
Дача, где хозяева бывают изредка, не подходит для водяной системы – зимой теплоноситель замерзнет. Летом варочную плиту со встроенным котлом невозможно топить – в комнатах будет очень жарко. Сливать воду нельзя по двум причинам: металл сильно разогревается без охлаждения, при постоянном использовании перегорает. Второе нежелательное последствие – трубы изнутри ржавеют, постепенно выходят из строя. В таких случаях применяют альтернативные способы приготовления пищи.
Изготовление металлической печи
Печное отопление с водяным контуром в деревянном доме можно сделать на основе металлической печи, хотя ничто не мешает отдать предпочтение кирпичу. Но с металлом меньше возни, а еще такая печка займет минимум места. В качестве основы возьмем схему самой простой буржуйки и выкинем из нее внутренние перегородки.
Предлагаем Вам чертеж одной из самый простых, но в тоже время эффективных металлических печей.
Эти перегородки необходимы для реализации пиролизной схемы горения, но в случае с нашим водяным отоплением они становятся не нужны. Вместо них весь внутренний объем займет теплообменник. Его можно изготовить из труб или листового металла – в последнем случае его площадь будет несколько больше, что увеличит тепловую мощность нашего агрегата.
Для изготовления печи потребуется листовой металл толщиной 4-5 мм. Вырезаем стенки, изготавливаем из арматуры колосниковую решетку. Монтируем основание, ставим внутрь теплообменник, собираем конструкцию воедино. Устанавливаем дымоход, подключаем печь к системе водяного отопления, заливаем теплоноситель и проводим тестовый запуск
Обратите внимание, что помещение, в котором стоит металлическая печка, обогревается ее собственным теплом, без дополнительных радиаторов
Как сделать печь из кирпича
Кирпичная печь с водяным контуром для отопления дома – это надежное и красивое решение. Загвоздка только в том, чтобы красиво выложить кладку, что получается далеко не у всех. В качестве образца мы возьмем вот такую порядовку.
Для сборки печи на дровах нам потребуются:
Огнеупорный кирпич;
Смесь для кладки печек – продается в уже готовом для замеса виде;
Инструмент для работы со смесью – «мастерок»;
Строительный уровень.
На представленной порядовке мы видим довольно простую печь для водяного отопления со встроенным теплообменником. Ничто не мешает выбрать и любую другую порядовку без змеевика – им можно оснастить практически любую кирпичную печку, поместив его прямо в топку. Рассчитать предварительные размеры топки можно по размерам используемых кирпичей и уже на основе полученных данных рассчитать габариты змеевика.
Обратите внимание, что габариты теплообменника должны быть немного меньше топки – тепловое расширение металла при нагревании вызовет изменение его размеров.
Аналогичным образом поступаем с любой другой порядовкой – вычисляем размер будущей топки, делаем под нее теплообменник. Также возможны другие схемы расположения теплообменников, например, внутри дымовых каналов. Такой вариант будет оптимальным при использовании чугунной батареи.
Создавая водяное отопление частного дома от печи, следует отметить, что помещение, в котором находится сама печка, не нуждается в установке радиаторов – его будет отапливать тепло, исходящее от кирпичных стен. Радиаторы ставятся в других комнатах, куда не достает тепло от отопительного агрегата. Кстати, есть возможность немного сэкономить на радиаторах, если смонтировать печь так, чтобы тепловая энергия поступала от ее стенок сразу в два или три помещения.
Это сердце установки, от правильного выбора и монтажа зависит эффективность работы. Изготовление начинают с расчета площади, с которой будет контактировать огонь – от нее зависит производительность. Далее определяются с конфигурацией, материалом и расположением в топке, выполняют чертеж. Под размеры проектируют печь. Место размещения конструкции – топливник или канальная система, отдача в последнем случае заметно уменьшается. Первый вариант предпочтительнее, но использование габаритных изделий ограничивает стесненное пространство.
Все теплообменники сводятся к двум разновидностям – из листового металла или труб. Площадь обогреваемой поверхности при одинаковых габаритах существенно отличается. В этом нетрудно убедиться на простом примере, используя формулу расчета окружности трубы: C=π×d. При диаметре 5 см она составляет 15,7 см, а длина 0,5 м – это уже 0,0785 м2. Всего 6 элементов в совокупности почти 0,5 м2, которые воспринимают тепло и отдают его.
Подобная конструкция займет пространство 0,5×0,25 м. Котел из листового металла при таких размерах минимум в три раза проигрывает по эффективности. Его обогрев наиболее интенсивный с одной стороны, обращенной к огню, тыльная получает тепло от газов, тогда как трубное изделие охватывается пламенем полностью. Один квадратный метр водяного контура отдает 10 кВт энергии, что достаточно для отопления 100 м2 очень холодного дома без теплоизоляции.
3 Требования к печам с водяным обогревательным устройством
Особых условий к таким конструкциям не предъявляется. Это может быть обычное сооружение, даже классическая русская печь, в топливнике которой установлена емкость с водой, подключенная к трубам и радиаторам. Вариантов множество, в том числе варочные печи. Главное – обеспечить хорошую тягу, чтобы горение происходило интенсивно, нагревая кирпичное устройство и теплоноситель. Конструкции с особыми условиями протекания процесса не всегда подходят.
Регистр в дымовом канале
Длительное горение извлекает энергию из дров медленно. Конструкция критична к температуре газов: при недостаточной гаснет, образуется спекшаяся масса, которую трудно удалить. Повышение, наоборот, приводит к появлению пламени, что для устройства – аварийная ситуация. Требуется точно поддерживать тепловой баланс. Поэтому подобные изделия пригодны для совмещения с водяной системой только вместе с автоматикой, регулирующей подачу воздуха, или могут нагревать воду в аккумулирующем баке с последующей запиткой оттуда в систему отопления.
Схема установки водяного контура
Регистр необязательно размещать в топке, расположение над ней тоже может оказаться эффективным, только следует знать, как это сделать. Этот вариант оправдывает себя при использовании печи с колпаковым дымоходом, где размещается теплообменник. Там задерживаются горячие газы, пока не остынут, нагревая воду. В топливнике с котлом дрова сгорают не полностью – газы охлаждаются от контакта с ним, температура недостаточная, чтобы процесс протекал, не оставляя много сажи и копоти.
Топливник в печи с варочной плитой
В колпаковой печи горению в топке ничто не препятствует. Конструкция нагревательного устройства очень простая – прямой вертикальный регистр из труб. Именно возле него собираются самые горячие газы, а охладившиеся опускаются и двигаются в дымоход. Подобным образом циркулирует вода в теплообменнике: холодная поступает снизу, нагреваясь, поднимается, где под колпаком самая высокая температура. Отсюда направляется по трубам в систему.
Все чаще для обогрева применяется, кроме твердого топлива, отработка моторного масла. В печи также устанавливают водяную рубашку, помещение нагревается от стенок и теплоносителя. Конструкция особая, ведь сгорает не масло, а его пары. В домашних условиях создать можно, но требуется хорошо разобраться в устройстве.
Важные моменты строительства печи
Для того, чтобы водяной контур функционировал с максимальной отдачей, правильно сконструирована должна быть не только отопительная водная система, но и сама печь. Только лишь соблюдение порядовки недостаточно
Важно полное соответствие технологии печного строительства
Фундамент
Его вид и толщина зависят от размеров печки. Массивную классическую русскую печь рекомендуют устанавливать на добротный ленточный фундамент. Менее габаритным современным отопительным конструкциям достаточно бетонной подушки в полтора десятка сантиметров толщиной, иногда — на каркасе из арматуры.
Кирпич
Для наружных стен берут керамический огнеупорный кирпич. Для основания — его же, возможно бывшим в употреблении. Специалисты рекомендуют обязательно выполнять футеровку внутренней поверхности топки шамотным камнем. Для более презентабельного вида фасада, его можно сразу класть из облицовочного кирпича или выполнить такую отделку позднее.
Раствор
Раствор для кладки готовят традиционно: смешивают песок с глиной, разбавляют водой и добавляют немного цемента для прочности. Можно приобрести готовый состав для кладки на основе цемента со специальными добавками.
Кладка
Основное условие прочного строения — наличие качественной перевязки швов. Они не должны совпадать ни при каких условиях. Идеально, когда швы нижнего кирпичного ряда попадают под середины кирпичей, лежащих в следующем ряду. Для этого, начиная ряды, чередуют целые кирпичи и их половинки.
Печи с водным отопительным корпусом имеют довольно простую и понятную конструкцию. Они популярны, благодаря своей дешевизне и неприхотливости в эксплуатации. И если вам не по нраву использование природного газа для обогрева домостроения или нет доступа к газовой сети, такой вариант отопления следует рассмотреть первым. Сложенная хорошим мастером, такая печь никогда не разочаровывает своих владельцев.
Как сделать водяной контур для печи своими руками
Решив самостоятельно сделать печь с водяным контуром, следует подготовить чертеж. Для изготовления стенок, которые будут соприкасаться с пламенем, нужно взять листы стали. Лучше всего использовать материал, минимальная толщина которого составляет 5 мм. На наружные стенки воздействует меньшая тепловая нагрузка, поэтому их делают из стали толщиной 3 мм.
Для того чтобы из топливника выходил газ, следует сделать щель. Обратку (выход) и подачу делают из стальной трубы диаметром 40 мм. Подачу вваривают в верхней точке теплообменника, а обратку размещают в нижней. Подключить трубы можно и самостоятельно, но эту работу проще поручить специалисту.
Печь из кирпича можно сделать за неделю. Первый ряд делают сплошным, основание зольной камеры формируют на втором ряду. Здесь будет установлена дверца. Топливник формируют с четвертого ряда. Следует помнить о том, что для монтажа колосников нужно сделать резы в кирпичах.
Теплообменник устанавливают на дно топливника. Дверца топки перекрывается в восьмом ряду. Чугунную плиту устанавливают, когда выкладывают одиннадцатый ряд.
Некоторые рекомендации
Создать водяную рубашку для печи своими руками несложно. И уже ее можно вмонтировать в любую печку – металлическую или кирпичную. Отопление дома дровами чревато частой возней с отопительным оборудованием, но при отсутствии газа другие альтернативы выглядят более дорогими. Для реализации более эффективного обогрева жилища, воспользуйтесь нашими рекомендациями:
Не экономьте на толщине листового железа – помните, что от этого зависит продолжительность срока службы печи;
Обязательно используйте термометры и манометры для контроля рабочих параметров системы отопления;
Не используйте альтернативные теплоносители, не отличающиеся стойкостью к высоким температурам;
Обеспечьте избавление от тепловых потерь – это позволит рассчитывать на экономное расходование дров на отопление жилища.
5 Возведение своими руками
Для начала подготавливается проект, после чего делается согласно чертежам теплообменник, который должен в последующем монтироваться в печку. Собственно и печка возводится по его габаритам.
При проектировании нужно подумать, каким образом устройство будет располагаться в комнате. Место должно быть удобным для пользования и общедоступным.
После того как фундамент установлен, готовится кирпич для кладки. Он должен быть огнеупорным, без каких-либо сколов, повреждений и трещин. Также нужно предусмотреть в проекте месторасположение поддувала и камеры сгорания, дымоотвода, варочной поверхности. Последнюю можно и не монтировать, всё зависит от предпочтений хозяев дома.
Постройка происходит в определённой очерёдности:
1. Для начала подготавливается раствор. Он состоит из воды, глины и песка. Такую смесь можно уже в готовом виде приобрести в специализированных магазинах, но опытные мастера делают её самостоятельно.
2. Фундамент изолируется слоем плёнки или рубероида.
3. Поверх укладывается равномерный слой раствора и кладутся первые ряды кирпича.
4. Обустраивается топка и зольник. Точность кладки нужно проверить с помощью строительного уровня.
5. Дальше фиксируется дверка и делается свод. Также монтируется дымоход. Для стен дымохода нужно использовать полукруглые кирпичи.
6. На завершающем этапе происходит монтаж водяного контура. Подсоединяются трубы и батареи, ёмкость для теплового обмена. После этого заливается жидкость. Можно использовать обычную воду или подготовленные растворы.
Также при желании можно сделать декоративную отделку печи. Экономичное устройство печки можно сделать и самостоятельно. Такое устройство долговечное, имеет высокий коэффициент полезного действия, поэтому дом получит установку, независимую от централизованного отопления.
Как монтировать водяной контур
Монтаж происходит таким же образом, как и монтаж при любой другой системе отопления. Единственный момент, который нужно учитывать — «обратка» при печном отопление расположена выше.
Циркуляция теплоносителя бывает трех видов:
Естественная. Для естественной циркуляции монтаж труб нужно осуществлять под максимально допустимым уклоном. Кроме этого, в том месте где труба выходит из печи необходимо устроить «коллектор разгона»: для этого трубу направляют вертикально в высоту 1–1,5 м, а потом вниз к радиаторам по наклонной.
Принудительная. Этот вид циркуляции увеличивает КПД до 30%. В схему добавляется циркулярный насос, который и создает давление теплоносителя. Однако устраивать систему с одним только видом принудительной циркуляции нежелательно, ведь в случае перебоев с электроэнергией или выходом насоса из строя циркуляция воды не будет осуществляться, что приведет к закипанию теплоносителя в системе.
Комбинированная. Для данного вида циркуляции необходимо совместить монтаж труб с уклоном, как описано в первом пункте, с насосом. Насос в данном случае подключается в систему по параллельной магистрали, как указано на схеме 4. При такой комбинации насос будет работать при наличии электроэнергии, при ее отсутствии циркуляция будет осуществляться естественным путем.
