Печи с водяным отоплением для дома своими. Маленькая проблема – большие последствия. Есть спрос – есть предложение

Печное отопление частного дома и до сегодняшних дней является одним из самых популярных во всех российских регионах. Ранее для отопления большого дома использовалось несколько печей, которые устанавливались в разных комнатах, но это не самый экономный вариант, так как требует большого количества твердого топлива.

Сегодня благодаря разработанным современным схемам, а также тому, что в продаже появилось множество различных современных видов печей, организовать отопление стало намного проще. Оно бывает разных видов и с применением различного топлива. Чтобы выбрать для своего дома самый приемлемый вариант, который будет подходить по всем параметрам, нужно рассмотреть некоторые виды поближе и узнать их принцип работы.

Выбор системы отопления

• Для маленьких, хорошо утепленных домов, состоящих из одной-двух комнат и кухни, вполне будет достаточно одной отопительно-варочной печи, сложенной из кирпича.
• Для более крупных строений необходимо хорошо продумать систему отопления таким образом, чтобы от одной печи можно было отопить весь дом. Для этого используется отопление с помощью водяного или парового контура.
• Для одноэтажного строения такой контур может быть подключен к кирпичной печи или же изготовленной из чугуна. При устройстве системы в двух— или трехэтажном доме, скорее подойдет чугунная печь-котел .

Следующее, с чем нужно определиться — это вид топлива. Система может отапливаться дровами, углем , торфом, газом, дизельным топливом, электричеством или несколькими из них. От этого выбора будет зависеть, какую печь отопления приобретать.

Кирпичная печь

Итак, как говорилось выше, для небольшого строения достаточно построить одну печь, которая будет отапливаться дровами или углем .

Модель печи нужно выбрать таким образом, чтобы она могла не только отопить помещения, но и быть помощницей в приготовлении пищи.

Чтобы это отопительное сооружение не приносило каких-либо неудобств и было максимально эффективным, для него нужно выбрать подходящее место. Удачно поставленная печь сможет без труда согреть две комнаты и кухню.

Например, эта представленная на рисунке модель будет удачным вариантом для обогрева трех помещений. Нужно знать, что теплоотдача от печи зависит от площади поверхности строения, т.е . если в комнату выходит одна сторона печи, она будет полностью обогрета. Кроме этого, массивная конструкция намного дольше остывает. Натопив строение с вечера, можно быть уверенным, что оно будет до утра отдавать тепло в комнату.

Печь нужно закладывать при строительстве дома, но ее фундамент должен быть отделен от общего фундамента строения. Возможно установить кирпичную печь и в уже выстроенном доме, но это будет сделать сложнее, так как придется поднимать часть пола и проделывать отверстие в потолке и кровле для устройства дымохода.

На данной схеме хорошо видно конструкция постройки, устройство фундамента, каналы дымохода и прохождение трубы через перекрытия со всеми необходимыми параметрами, которых нужно придерживаться.

Кирпичная конструкция с водяным контуром

Кирпичную печку можно приспособить и для отопления больших площадей, если при ее постройке около топки поместить теплообменный элемент, через который будет проходить теплоноситель, нагреваясь и далее циркулируя в разведенной по дому системе отопления. В данном случае, возможно, потребуется подключить водяной насос, который будет ускорять движение теплоносителя в системе.

Теплообменные элементы могут быть разных форм, на фото представлен один из них. Он вмуровывается в конструкцию печи около топочной камеры, чтобы, проходя через него, вода быстро нагревалась и поступала в трубы и батареи.

Трубы входа и выхода из теплообменника выводятся из конструкции печи наружу, и к ним подключается контур отопления. Далее система заполняется водой, которая и будет исполнять роль теплоносителя.

В данном случае для разводки и подключению к контуру использованы металлопластиковые трубы.

На этой схеме теплообменник расположен над топкой и показан в виде решетки красного цвета. Синей линией отмечен остывший теплоноситель, который проходит через циркуляционный насос и поступает в теплообменник — эта часть контура называется обраткой .Красной линией отмечена нагретая вода, поступающий в радиаторы.

Также в отопительном контуре устанавливается мембранный бак, который может быть расположен в любом доступном месте контура, но желательно его установить на трубе обратки .

Его еще называют расширительным баком закрытого типа. На его верхней части находится ниппель, через него в верхнюю камеру закачивается воздух. При нагреве воды в системе она расширяется, и ее избыток поднимается в бак, растягивая мембрану. При остывании и соответствующем падении давления, вода дожимается обратно в систему. Таим образом, сглаживаются возможные скачки давления в трубах, сводится к минимуму риск разрушения целостности системы от перегрева.

Видео-зарисовка: интересный вариант печи-камина с контуром отопления

Чугунная печь

Чугунные печи, хотя и имеют небольшой размер, способны обогреть достаточно большую комнату объемом до 80— 90 куб . метров. Этот вариант будет идеален для дачного домика, так как в приборе предусмотрена функция варочной плиты. Благодаря изящному дизайну, сегодня их с удовольствием устанавливают и в дорогих особняках, так как они являются украшением интерьера.

Лучший вариант из всех чугунных моделей — это печь длительного горения. Она способна долгое время отдавать тепло в помещение, при том, что закладка дров в нее производится один раз за все время топки. Такой эффект достигается за счет внутренней конструкции печи, которая позволяет уменьшить активное пламя до медленного тления.

Котел-печь длительного горения может иметь и водяной контур.

Чугунные печи с водяным контуром

Печи из чугуна, имеющие водяной контур, производятся разной мощности и рассчитаны на отопления различной площади. Некоторые из них способны обогреть двух— и трехэтажный дом. Устройство отопительного контура производится по той же системе, что и у кирпичных печей.

Производятся печи из чугуна и комбинированного типа , т.е . имеющие электрический подогрев, который включается автоматически, при снижении температуры тлеющих дров. Такая комбинация функций печи поможет всегда поддерживать систему отопления в нужном температурном режиме.

Чугунные котлы-печи могут быть предусмотрены и для двухконтурной системы отопления, т.е . плюс к теплу в доме хозяева будут иметь еще и подогретую воду.

Что нужно учесть при выборе и устройстве печи?

Выбирая, какая отопительная печь будет установлена в доме, нужно правильно сформулировать требования к ней, и, опираясь на них, приобретать или возводить отопительный прибор.

• Прогреваемость всей конструкции кирпичной печи очень важна. Поэтому если решено устанавливать такую печь, нужно выбрать правильный проект и обеспечить идеальное возведение строения.
• Экономичность работы отопительной системы также будет зависеть от конструкции и разводки водяного контура, а также выбора радиаторов для системы отопления. Существуют схемы печей, которые могут работать в летнем и зимнем режиме — этот фактор тоже способствует экономной работы прибора.
• К части экономии можно отнести и долгое остывание печи, что позволит использовать меньшее количество топлива.
• Важным моментом является простота в эксплуатации и техническом обслуживании.
• Конструкция должна соответствовать всем правилам пожарной безопасности по своему месторасположению и монтажу.
• Правильно выполненная конструкция будет иметь требуемую тягу, что обезопасит дом от попадания в помещения угарного газа.
• Печь должна быть расчита на на длительные период эксплуатации.
• Конечно же, неплохо было бы , чтобы печь стала настоящим украшением дома, а не только была функциональной лишь с практической точки зрения.

Положительные и отрицательные моменты печного отопления

В большинстве случаев печное отопление устраивается в случае необходимости, при отсутствии магистрального природного газа. Но отопление с помощью печи имеет свои достоинства и недостатки, о которых тоже неплохо было бы знать.

Какие недостатки?

К отрицательным моментам можно отнести:

• Достаточно долгое нагревание печи, а значит и помещений. Это происходит из-за длительного прогревания стенок и теплоносителя в системе.
• Не очень высокий КПД кирпичного строения. Чтобы его увеличить, приходится устраивать более высокий дымоход, делать его лабиринтного типа, чтобы тепло дольше оставалось внутри конструкции.
• Кирпичная печь занимает достаточно большую площадь, но только при таких масштабах она способна обогреть несколько комнат одновременно.
• В отличие от от опления природным газом, печь должна на протяжении всей ее топки находиться под присмотром, так как кирпичные варианты требуют постоянного добавления топлива. Чугунные печи длительного горения являются исключением, так как закладка дров производится один раз за сеанс топки.

Положительные моменты

Есть у печного отопления немало и положительных качеств, которые часто бывают решающими в выборе именно его для устройства в частном доме.

• Автономность, а значит — надежность . Дом будет всегда обогреет, даже при отключении электричества и воды.
• Доступность по цене возведения и эксплуатации конструкции.
• Экономичность в приобретении топлива и отсутствие счетов за магистральное снабжение газом или горячей водой.
• Простота в эксплуатации — печь не требует программирования, а если возникают проблемы, то их вполне можно устранить самостоятельно, без привлечения специалистов.
• Так как печь для своей эксплуатации не требует проведения коммуникаций, ее можно установить или возвести в доме, расположенном в любом регионе и населенном пункте.

Видео — как самостоятельно построить печь с отопительным контуром

В связи с тем, что и на сегодняшний день не везде проведены газовые магистрали, печное отопление остается актуальным и незаменимым. Запастись топливом заранее и поддерживать огонь в печи — это все, что требуется от хозяина дома с печным отоплением. Поэтому в некоторых домах даже при наличии газового отопления, не спешат избавиться от надежных кирпичных строений, а также устанавливают чугунные печи-камины для создания в доме не только теплой , но и у ютной атмосферы.

Есть много способов обогрева частного дома, связанных с использованием газа и электричества. Однако и проверенный вариант с применением твердотопливных печей. Использовать печное отопление в его классическом виде с отдачей тепла в воздух от стенок печи эффективно только для небольших помещений. Для равномерного и быстрого распределения тепла применяют отопительные контуры, где в качестве теплоносителя используют воздух или воду.

Причина устойчивого предпочтения, которое владельцы частных домов отдают печному варианту отопления, заключается в дешевизне и доступности дров, топливных брикетов или угля.

Недостаток состоит в ограниченности обрабатываемого пространства, который можно исключить путем устройства водяной и воздушной системы на основе кирпичного агрегата.

Главный минус печного отопления — ограниченность обрабатываемого пространства. Устройство на основе печи водяного и воздушного контуров обеспечит поставку тепла в удаленные от нее комнаты

Принцип функционирования воздушного отопления на базе печи или камина заключается в передаче теплого потока, подогретого до рабочей температуры в теплообменнике или в котле. Воздух поступает либо сразу в помещение, либо через воздуховоды. Благодаря относительно небольшому пути он не успевает потерять температуру. В результате достигается равномерное распределение тепла по дому.

Камеру для нагрева воздуха устраивают над топкой, чтобы горячая верхняя поверхность топки и дымоход передавали ей максимальное количество тепла. Циркуляция воздуха происходит естественным образом или с помощью вентиляторов.

Стальная печь заводского производства для обогрева помещения площадью 120 квадратных метров с помощью воздушных потоков стоит около 12 000 рублей

Естественная циркуляция происходит в результате разницы плотности холодного и горячего воздуха. Холодный воздух, попадая в нагревательную камеру, вытесняет горячий в воздуховоды. Такой способ не требует наличия электроэнергии, однако при недостаточно быстром движении воздуха через камеру нагревания он сильно раскаляется, что может вызвать проблемы.

Воздушное отопление с естественным движением нагретого воздуха предполагает установку воздуховодов для направленного движения. В принудительных вариантах перемещение воздуха стимулирует вентилятор (+)

Принудительная циркуляция происходит с применением вентиляторов или насосов. Однако нагрев помещений происходит более быстро и равномерно. При принудительной вентиляции регулируя ее режим можно легко управлять объемом подаваемого воздуха в различные помещения, тем самым определяя микроклимат отдельных комнат дома.

По типу подачи холодного воздуха системы делятся на две разновидности:

• С полной рециркуляцией. Нагретые воздушные массы чередуются с охлажденными в пределах одного помещения. Минус схемы в том, что качество воздуха падает при прохождении каждого цикла нагрева/охлаждения.
• С частичной рекультивацией. Производится забор части свежего воздуха с улицы, который подмешивается к части воздуха из помещения. После нагрева смесь двух воздушных порций поставляется потребителю. Преимущество в стабильном качестве воздуха, недостаток в энергозависимости.

Понятно, что к первой группе относятся канальные системы с естественным движением воздушного теплоносителя. Ко второй относят варианты с принудительным перемещением воздуха, для движения которого необязательно устраивать сеть воздуховодов.

Приток воздуха с улицы дает системе с естественной циркуляцией дополнительный импульс, что позволяет обойтись без использования вентиляторов

Основные преимущества воздушного отопления по сравнению с водяным:

• высокий КПД;
• безаварийность;
• отсутствие радиаторов в помещениях.

Устройство контура с принудительным движением позволяет обойтись без сооружения системы воздуховодов. Вдобавок, эту разновидность можно совмещать с кондиционированием, увлажнением и ионизацией воздуха.

Основные недостатки воздушного отопления по сравнению с водяным:

• при использовании печи температура подаваемого воздуха имеет значительный диапазон, в отличие от использования других средств нагрева;
• воздуховоды имеют большой диаметр, поэтому монтаж необходимо осуществлять на этапе строительства;
• желательно расположение печи в подвальном помещении, иначе необходимо применение вентиляторов, которые издают шум.

Движение воздуха в помещении имеет отрицательную сторону – поднимает пыль, однако использование фильтров на выходе из воздуховода позволяет эффективно эту пыль отлавливать, таким образом, уменьшая общее количество пыли в доме.

Другой особенностью воздушного отопления имеющую положительную и отрицательную стороны является скорость передачи тепла. С одной стороны – помещения нагреваются быстрее, чем при отоплении с помощью водяного контура, с другой стороны отсутствует тепловая инерция – как только печь или камин гаснет, то помещение сразу начинает остывать.

Для обеспечения равномерного давления в боковых ветвях воздуховода необходимо исключить их врезку в последние полметра магистрального воздуховода

В отличие от водяного отопления монтаж системы воздушного отопления не представляет никакой сложности. Все элементы (трубы, отводы, вентиляционные решетки) достаточно просто можно соединить без сварочных работ. Существуют гибкие воздуховоды, которые могут принимать любую форму, в зависимости от геометрии помещений.

Несмотря на это, системы воздушного отопления на базе печей или каминов не получили пока широкого распространения. Гораздо чаще в индивидуальном малоэтажном строительстве для обогрева помещений применяют водяной контур.

На основе печи или камина с кирпичной или стальной топкой можно устроить как воздушное, так и водяное отопление (+)

Устройство водяного отопления на основе печи

Принципы работы любого водяного отопления основаны на распределении тепла от локального источника по всему помещению, с помощью движения воды по контуру обогрева.

Основные элементы водяного отопления

Для схемы печного отопления с водяным контуром основными элементами являются:

• печь или камин с теплообменником, в котором происходит нагрев воды;
• отопительный контур, где происходит отдача тепла в помещение;
• расширительный бак для предотвращения повреждения системы в результате повышения давления;
• циркуляционный насос для обеспечения движения воды по контуру.

Есть общие правила функционирования водяного отопления, такие как схемы разводки, которые хорошо известны, и которых необходимо придерживаться. Однако при использовании печи в качестве источника тепла существуют специфические требования, связанные с особенностью температурного режима.

Принцип действия водяного отопления на базе печи или камина несложен, однако необходимо точно рассчитать параметры всех элементов системы

Печи не быстро нагреваются и медленно остывают, происходит неравномерное выделение тепла и только правильная установка всех компонентов системы позволит избежать проблем с качественным обогревом помещений дома.

Виды теплообменника и способы размещения

Для изготовления теплообменника для печей применяют листовую «черную» сталь или жаропрочную нержавеющую сталь. Применение чугуна в качестве материала для производства затруднительно, но можно использовать готовые чугунные изделия, такие как чугунные радиаторы.

Возможно использование меди, которая обладает лучшей теплопроводностью по сравнению со сталью, однако цена такого устройства будет высока. Теплообменник рекомендуют изготавливать из стали толщиной от 3 мм. При больших температурах печи, возникающих в случае использования угля или, тем более, кокса необходимо применять сталь толщиной 5 мм.

Теплообменники условно можно разделить на три вида:

• регистры, змеевики и радиаторы, состоящие из набора труб;
• рубашки (котлы), сваренные из листовой стали;
• комбинированный вариант в виде вертикальных стенок, соединенных трубами (так называемые «книжки»).

Рубашки из листовой стали проще изготовить и они легче в очистке от продуктов сгорания топлива, однако трубчатые конструкции имеют большую площадь нагрева. При изготовлении рубашки нужно учитывать избыточное давление воды, которое возникает при использовании мембранного бака-расширителя или подъема воды на большую высоту.

В этом случае требуется использовать сталь толщиной не менее 5 мм и дополнительно усилить стенки ребрами жесткости во избежание их деформации.

Чем больше ребер в регистре, помещенном в топку, тем выше скорость теплообмена между водой и горячим воздухом печи

Формы трубчатых конструкций могут быть различны, однако необходимо соблюдать условие, чтобы внутренний размер труб был не менее 3 см в диаметре. В противном случае, при медленной скорости циркуляции или слишком большой температуре вероятно закипание воды. Регистры изготавливают, как правило, из профильных, а не из круглых труб, чтобы облегчить сварочные работы.

Изготовить теплообменник необходимого размера можно самостоятельно. В этом случае повышенное внимание надо уделить качеству сварки. При возникновении протечки теплообменника вся вода выльется в печь. Кроме того, для устранения проблемы придется проделать большой объем работы: разобрать печь, вынуть, заварить и поставить обратно теплообменник, а затем снова собрать печь.

Существует два варианта расположения теплообменника. В первом случае его размещают непосредственно в топливнике, значительно сужая его пространство. Во втором случае регистры устанавливают в колпаке безоборотных печей, однако сама печь в этом случае имеет более сложную конструкцию.

При наличии колпаковой печи лучше поместить теплообменник в колпак: там также жарко, а пространство топки останется неизменным

При установке трубчатого типа теплообменника необходимо оставлять зазор между ним и стенкой печки. Это необходимо для лучшего нагрева теплоносителя, а также возможности чистки регистра. Чистить и рубашки и регистры периодически необходимо, так как в случае сильного засорения золой уменьшается эффективность теплообмена.

При наличии варочной плиты чистка происходит после ее снятия. Если печь имеет только отопительную функцию, то чистка происходит через топочную дверцу.

Циркуляция воды в отопительном контуре

Основные принципы организации естественной циркуляции воды в системе заключаются в моделировании «коллектора разгона» на выходе из теплообменника и в создании постоянного уклона труб контура отопления величиной 3-5 градусов. Общий смысл «коллектора разгона» заключается в том, что от печи нагретая вода поднимается вертикально вверх, а затем уже распределяется по контуру отопления.

Циркуляция происходит по причине разницы удельного веса холодной и горячей воды. Холодная вода тяжелее горячей, и стекая к теплообменнику, вытесняет горячую воду вверх по трубе. Точка входа «обратки» должна быть ниже выходов воды из радиаторов отопления, иначе циркуляция воды будет очень медленной или ее не будут вовсе.

Коллектор разгона необходим даже для небольших по протяженности контуров отопления в случае использования естественной циркуляции

Установка циркуляционных насосов увеличивает скорость перемещения воды по контуру отопления и, таким образом, происходит более быстрое и равномерное распределение тепла по дому. Одновременно можно использовать несколько насосов для разных контуров отопления.

В случае наличия скачков напряжения необходимо применять стабилизатор напряжения, так как выход насоса из строя может повлечь серьезные последствия для всей системы. Насосы условно можно разделить на два вида относительно положения двигателя: с «сухим» ротором и «мокрым» ротором, и на два вида по напряжению: они могут работать от сети 220 Вольт и от источников питания в 12 Вольт.

Двигатель в насосах с «сухим» ротором изолирован от погруженной в воду крыльчатки уплотнительными кольцами. По сравнению с насосами с погруженным в воду двигателем, «сухие» насосы имеют более высокий КПД. Однако среди недостатков можно назвать высокий уровень шума, необходимость проведения регулярного обслуживания и меньший моторесурс. Поэтому в частном доме, как правило, используют циркуляционные насосы с «мокрым» ротором.

Выбор типа питания насоса зависти от возможности естественной циркуляции воды в системе. Если она невозможна без участия насоса, то выбор должен быть произведен в пользу варианта с поддержкой напряжения 12 Вольт и источника бесперебойного питания.

Иначе, в случае отключения электричества возможно закипание воды и выхода системы из строя. Если естественная циркуляция возможна, то лучше приобрести более распространенный и дешевый вариант с питанием от сети 220 Вольт.

Подключив насос с напряжением 12 вольт к источнику бесперебойного питания можно не опасаться за функционирование системы отопления

При установке насоса с питанием 220 Вольт необходимо организовать возможность функционирования системы обогрева при отключении электричества. Для этого на трубе устанавливают запорный кран, а в обход его монтируют обводную трубу с насосом (так называемый «байпас»). На обводной трубе перед насосом устанавливают кран-фильтр, а после – запорный кран. Регулируя положение запорных кранов на основной и обводной трубах, можно включать режим принудительной и естественной циркуляции.

Как правило, насос устанавливают на «обратке» возле печи, чтобы температура жидкости, которая будет проходить через насос, была наименьшей. Это значительно продлит срок службы насоса. К тому же необходимо размещать максимально возможное количество элементов управления системы отопления в одном месте, чтобы в случае возникновения аварийных ситуаций можно было быстро принять меры для их устранения.

Монтаж обводной трубы (by pass) позволяет работать системе отопления при отключении электричества, а также дает возможность снять насос без слива воды

Правила использования расширительного бака

Жидкость при нагреве расширяется, и если это будет происходить в замкнутой системе, то сильно возрастет давление внутри нее, а рост давления чреват прорывом воды. Использование предохранительного клапана нецелесообразно, так как после остывания воды и уменьшения ее объема в систему будет запущен воздух.

Поэтому в отопительных контурах с принудительным движением воды используют специальные расширительные баки, которые бывают открытого или закрытого типов. Их объем рассчитывают, исходя не только из максимального теплового расширения жидкости (5-7%), но и с учетом возможности закипания системы.

Бак открытого типа оснащает водяной контур печного отопления гравитационного типа, т.е. с естественной транспортировкой теплоносителя. Представляет собой металлическую емкость произвольной формы, расположенной на самом верху отопительного контура. Он напрямую сообщается с атмосферой, из-за чего частично испаряется теплоноситель.

Трубопровод подключается к дну или нижней четверти бака, а к верху него приваривается патрубок для отвода воды в случае перелива и осуществления выхода воздуха из системы. Практика показывает, что объем бака открытого типа должен составлять не менее 15% от объема воды в системе отопления.

Бак расширитель открытого типа располагают, как правило, в техническом помещении и его внешний вид не имеет никакого значения

Бак закрытого или мембранного типа представляет собой закрытый сосуд с мембраной внутри. Вода, нагреваясь, увеличивает давление, растягивает мембрану и поступает в бак.В случае превышения давления срабатывает автоматика, и излишек теплоносителя сбрасывается в канализацию. После первого сброса обычно больше не возникает причин для его повторного производства, т.к. объем теплоносителя становится равным объему системы.

Закрытый мембранный бачок устанавливают перед насосом. Такой бак, в отличие от бака открытого типа, не может избавляться от воздуха сам, поэтому наверху контура отопления необходимо установить кран Маевского (механический воздухоотвдчик) или его автоматический аналог. Единственный элемент мембранного бака, который со временем может выйти из строя – мембрана, поэтому лучше покупать бак с возможностью замены мембраны.

При приобретении бака закрытого типа, который иногда называют гидроаккумулятором, главное не перепутать его с гидроаккумулятором для водоснабжения. Для мембранного бака, который используется в отоплении, рабочая температура имеет значение до 120 градусов, а давление – до 3 Бар. Для водоснабжения используют баки с температурой до 70 градусов и давлением до 10 Бар.

Выбор между трубами и радиаторами

В качестве водяного контура при печном отоплении можно использовать систему пластиковых труб с радиаторами (батареями) или систему металлических труб. Основное преимущество применения радиаторов заключается в том, что они красивее выглядят по сравнению с массивными воздуховодами.

Пластиковую разводку можно без труда спрятать в пол, так как она не отдает тепло. Хотя по правилам разводка водяного отопления должна быть открытой. Однако у полимерных трубопроводов есть ограничения: их нельзя прокладывать там, где есть вероятность оплавления и прямого действия УФ.

Преимущество металлических труб заключается в более низкой цене всего отопительного контура, простоте монтажа и реже возникающими проблемами при эксплуатации системы.

Использование металлических труб отопления вместо системы радиаторов с металлопластиковой подводкой оправдано, если не важна эстетическая составляющая дизайна помещения

Небольшим преимуществом системы с радиаторами является также простота регулировки температуры. Даже самые точные расчеты температурного режима помещения могут быть скорректированы. Например, маленькому ребенку до 6 месяцев рекомендована температура 19-21 градуса Цельсия, в то время как комфортной температурой в остальном доме считают 25 градусов.

Чтобы обеспечить такую температуру в течение длительного периода времени в комнате достаточно полностью или частично закрыть кран подачи тепла к одному из радиаторов. В случае металлической трубы вопрос тоже можно решить, но более сложным способом: уменьшить теплоотдачу сегмента трубы с помощью пенополиуретановой или фольгированной скорлупы.

Еще одним вариантом отопительного контура может быть водяной теплый пол. Это очень комфортный по ощущению человека вид подачи тепла, однако монтаж теплого пола значительно более трудоемкий, чем рассмотренные ранее варианты.

К тому же при использовании теплого пола нет возможности обеспечить уклон для естественной циркуляции воды, что в сочетании с небольшим диаметром труб теплого пола приводит к обязательному условию применения циркуляционного насоса.

Чтобы продавить воду через трубы теплого пола необходимо использовать насос, естественная циркуляция не будет работать при такой геометрии системы отопления

Предотвращение перемерзания системы отопления

Использование воды в качестве теплоносителя имеет один минус – в случае перемерзания системы отопления повредится трубопровод и приборы. Особенно сложно восстановить в этом случае теплообменник, интегрированный в печь. Это проблема актуальна для домов, которые в зимний период могут не отапливаться длительное время. Один из способов предотвратить повреждение системы – использовать вместо воды антифриз, предназначенный для отопительных систем.

Для жилых помещений в качестве антифриза используют жидкости на основе пропиленгликоля, как нетоксичного вещества в отличие от этиленгликоля.

Однако у идеи использования антифриза существуют свои минусы:

• антифриз на основе пропиленгликоля дорого стоит (от 80 р/литр);
• удельная теплоемкость антифриза меньше чем у воды (ориентировочно на 15%), поэтому необходима большая мощность печи и большая площадь поверхности устройств обогрева помещений;
• у антифриза более высокая динамическая вязкость, чем у воды, поэтому необходим более мощный циркуляционный насос, а естественная циркуляция невозможна;
• при нагревании антифриз расширяется до 40%, поэтому необходимо использовать большой расширительный бак закрытого типа;
• пропиленгликоль очень текуч, поэтому проникает через соединения в системе отопления, через которые не проникает вода;
• пропиленгликоль несовместим с оцинкованными трубами, потому что при контакте присадки антифриза утрачивают свойства;
• при закипании антифриза (что вероятно при использовании печей) происходит необратимая химическая реакция, в результате чего всю систему придется сливать и заливать антифриз заново.

Для антифриза систему отопления необходимо рассчитывать заранее – использование его в проектах, реализованных для воды довольно проблематично. Причем, проект с применением антифриза будет значительно более дорогой, чем система водяного отопления. Поэтому использование антифриза пока не получило широкого распространения в частных домах при печном отоплении, а для предотвращения перемерзания используют другие методы.

При выборе жидкости для системы отопления необходимо иметь в виду не только физико-химические характеристики, но и ее опасность для окружающих

Слив воды из контура и рубашки или регистра печи является наиболее частым решением проблемы при длительном отсутствии хозяев дома. Помимо дополнительной работы к минусам этого метода нужно отнести доступ воздуха к металлическим элементам системы с внутренней стороны и, как следствие, распространение коррозии.

Также в качестве решения проблемы на короткий промежуток времени, применяют интеграцию в отопительный контур электрического котла небольшой мощности. Его работа на минимальном уровне потребления энергии в состоянии временно поддержать положительную температуру воды.

Подсоединенный к системе отопления электрокотел малой мощности способен поддержать положительную температуру воды на случай длительного отсутствия хозяев

Видео о расчете и устройстве системы отопления

Расчет параметров воздушного отопления на примере реального частного дома:

Рабочая система отопления на основе печи и водяного контура в частном доме, площадью 80 квадратных метров:

Как правильно установить насос с использованием обводной трубы:

Подача тепла в систему отопления от печей и каминов происходит порционно, что усложняет задачу расчета параметров элементов отопительного контура. Проводить работы по переделке контура довольно проблематично, поэтому при недостатке опыта в этой сфере лучше обратиться к специалистам, имеющим навыки решения таких задач.

В последнее время все большую популярность приобретает индивидуальное жилье. Строительство индивидуальных домов ведется не только в отдаленных районах, но и в пределах города. Подключение дома или дачи к системе центрального отопления удается не всегда. Кроме того, многим кажется, что установить печное отопление с водяным контуром выгоднее с экономической точки зрения. Но так ли хороша печь с водяным отоплением, как это кажется на первый взгляд?

Комбинирование – удачное решение

Многие задаются вопросом, как объединить эти две совершенно разные системы. Вопрос совершенно не праздный.

• Многие задаются вопросом, как могут быть объединены отопительно варочная печь с теплообменником. Вопрос совершенно не праздный .
• Ведь обычная отопительно варочная печь на дровах не может обеспечить равномерного обогрева всех комнат дачи, особенно, если требуется организовать печное отопление двухэтажного дома.
• Приходится устанавливать как минимум несколько печей, что, согласитесь, с финансовой точки зрения довольно сложно сделать.
• Установив печное отопление с водяным контуром своими руками, можно исправить ситуацию.
• Устроив отопительно-варочную кирпичную печь с водяным контуром, можно убить сразу двух «зайцев» — готовить пищу и одновременно обогревать большую площадь, используя один объем топлива.
• Печь камин с водяным контуром, своими руками изготовленная, тоже, по мнению многих, способна значительно сэкономить на топливе при отоплении помещения.

Выгодно, удобно? Однозначно. Но это в теории, а как дело обстоит на практике, мы рассмотрим далее.

Есть спрос – есть предложение

Начнем с того, что в продаже уже существуют камины с установленным в них теплообменником, позволяющим осуществить в доме установку радиаторного отопления. Если же будет установлена отопительно варочная печь для водяного отопления, то данный агрегат позволит готовить пищу без увеличения расхода дров. Очень удачная инженерная мысль, но это только на первый взгляд.

Радиаторная система – неисправимые законы

Как известно, изначально радиаторная система отопления индивидуального дома рассчитана на гравитационный закон. Перепад выходного и входного трубопровода данной системы составляет значительную величину. Выходящий трубопровод располагается значительно выше входящего трубопровода. Из этого становится понятным, что чем больше разница в температуре теплоносителя в этих трубопроводах, тем лучше циркуляция внутри радиаторной системы, соответственно, лучше отопление. Недостаток наклона системы и небольшой перепад в трубопроводах в настоящее время с успехом компенсируют установкой специальных насосов, работающих от сети 220 В.

Высокий КПД с сюрпризом

Однако организуя печное отопление частного дома своими руками, владельцы нередко сталкиваются с массой хлопот и сюрпризов. Дело в том, что дровяная отопительно варочная печь с теплообменником будет прекрасно обогревать и помогать готовить в холодное время года. КПД у такой печи очень высок и доходит до 85 – 90% . Прогретый за одну протопку кирпич долгое время будет греть радиаторную систему, позволяя сохранять тепло в доме длительное время. А что случится летом? Такую печь и камин с теплообменником нельзя будет использовать даже для приготовления пищи. Почему? Потому что она будет нагревать радиаторную систему отопления, и в доме будет невозможно находиться из-за жары.

Простое и удачное решение

Скептики, конечно, скажут, что установка вентилей на радиаторной системе позволит перекрыть циркуляцию теплоносителя, обеспечив тем самым работу печи без нагрева системы. Все верно, циркуляции не будет. Но печь работает, контур внутри печи нагревается, что произойдет? Обратим свой взор в далекое прошлое, когда с помощью силы пара человечеству удалось двигать паровозы и корабли, сила пара просто потрясает. Остатки теплоносителя в контуре просто взорвутся, разнеся всю печь.

Что же тут можно сделать? А мы возьмем и оборудуем печь с водяным контуром клапаном давления, — скажут одни. Будем сливать теплоноситель на летнее время, — скажут другие. И все они окажутся неправы. Действительно, отсутствие теплоносителя в системе радиаторного отопления скажется на отсутствии тепла в радиаторах в летнее время при работе печи и не создаст угрозы взрыва. Но что произойдет с самим контуром, находящимся внутри печи?

• Сгорающие дрова вырабатывают очень высокую температуру .
• Тепловая инерция кирпича очень высока, и металлический контур будет сильно нагреваться, что приведет к однозначному его прогоранию .

Представьте сами: осенью, залив теплоноситель, вы обнаруживаете течь внутри печи. Мало приятного, а для устранения такой поломки, как правило, придется сделать сложный ремонт с перекладкой печи, что само по себе является очень неприятным и затратным делом.

Циркуляция – желания и действительность

Но и это еще не все. Предположим, что кирпичная печь с водяным отоплением, своими руками установленная в доме, имеет принудительную систему циркуляции. Другими словами, во входном трубопроводе установлен насос, обеспечивающий нормальную циркуляцию теплоносителя внутри радиаторной системы.

• Как правило, такие системы имеют трубопроводы сравнительно небольшого диаметра, да и сам контур тоже.
• Мы уже знаем, что температура от твердого топлива имеет очень большую мощность, а кирпичи прекрасно аккумулируют тепло.
• Чтобы в контуре печи теплоноситель не закипал, циркуляция должна быть очень хорошей.

Ну и прекрасно, скажут многие, хорошая циркуляция — залог хорошей работы радиаторной системы отопления. Повторимся, теория и практика — вещи разные, тем более практика российской действительности. Итак, зима, все нормально, печь топится, насос работает, циркуляция действует. Внезапно отключили свет, совсем не редкость, особенно, в районах, где располагаются дачи. Что произойдет?

Достаточно всего одной минуты, чтобы теплоноситель закипел в контуре печи. О последствиях мы уже говорили. Представьте сами, газовый котел можно успеть остановить простым перекрыванием крана, а как вы остановите за это время русскую печь, работающую на полном ходу? Даже простое случайное выдергивание из розетки штепселя насоса циркуляции приведет просто к катастрофическим последствиям.

Печь и котел

Конечно, кирпичная печь с водяным контуром выглядит довольно заманчивым и экономически выгодным вариантом, но это только на первый взгляд. С подорожанием энергоносителей в отдаленных районах дрова остаются самым выгодным вариантом отопления дома. Понятно стремление людей получить как можно больше комфорта за как можно меньшие деньги, но все же надо отделять зерна от плевел. В подобных вариантах лучше использовать специальный твердотопливный котел, предназначенный для работы с радиаторной системой отопления .

• Печь — это печь, котел — это котел, и два этих агрегата не должны пересекаться друг с другом.
• Дополнять — да, пересекаться – нет.

Иногда советуют для экономии использовать системы, способные аккумулировать тепло, вырабатываемое печью или котлом в пик своей мощности, своеобразные термоаккумуляторы.

Термоаккумуляторы — специальные емкости, способные сохранять избыточное тепло системы обогрева.

Выгоды термоаккумуляторов

Надо сразу отметить: данные системы довольно дороги и громоздки. К примеру, термоаккумулятор, способный сохранить до 80 кВт тепловой энергии, будет стоить около 1,5 тыс. долларов. Такую систему невозможно считать экономичной, поэтому ее редко применяют, организуя печное отопление частного дома или дачи.

Такая система должна иметь достаточный объем, чтобы аккумулировать излишки тепла, вырабатываемые печью, и в то же время система должна циркулировать без остановки. Одним словом, очень дорого и сложно. Эти затраты окажутся очень расточительными по сравнению с обычным котлом и печью по отдельности.

Но иногда умельцы предлагают другие варианты расположения водяного контура внутри печи. Водяной контур расположен не непосредственно в топке, а в системе дымоотводов. При этом система имеет заслонки наподобие тех, что устраиваются в отопительно-варочных печах. Другими словами, закрыв заслонку в летнее время, отсекается поступление тепла в зону расположения контура теплоносителя. Эффективно: перекрыл контур — и можно пользоваться печью.

Меньше КПД – заступаем на пост

Но если мы говорили, что печи с водяным контуром имеют КПД 85 – 90%, то в данном случае КПД значительно снизится.

• Ведь нагрев контура будет происходить не непосредственно в топке, где температура очень высока, а в удалении, где она намного ниже.
• Если контур выполнен из толстостенных труб, то КПД снизится еще.
• Если использовать тонкостенные трубы малого диаметра, чтобы теплоноситель прогревался интенсивнее, мы получим большую опасность при остановке циркуляции.

Конечно, сразу перекрыв заслонку поступающих газов на контур, мы предотвратим аварию, но вы ведь не собираетесь, как часовой, все время дежурить у печи и передавать свой пост домочадцам по принципу «пост сдал, пост принял». Здесь наилучшим вариантом послужит специальный твердотопливный котел.

Спутниковая система отопления

Зная упорство и настойчивость наших умельцев, мы не побоимся предположить, что найдутся те, кто, организуя печное отопление с водяным контуром своими руками, установит заслонку, работающую в автоматическом режиме. Такая заслонка, перекрывающая контур при отсутствии циркуляции, оборудуется системой аварийного питания, датчиками давления и температуры и при этом сверяет свою работу через спутник с подключением к интернету. Все возможно. Просто нужно понимать одну простую вещь: есть задумки людей, желающих сэкономить, а есть трезвый инженерный расчет, при котором прорабатываются все варианты, в которых может оказаться разработанная система, иногда, может быть, и футуристические, но, как показывает практика, вполне оправданные. Чтобы более наглядно продемонстрировать, что происходит, когда устанавливаются печи отопительные с водяным контуром своими руками без твердых расчетов и упоров на действительность, приведем один маленький пример из жизни.

Теория хорошо, практика лучше

Печь на дровах с водяным контуром своими руками была установлена в доме. В качестве теплоносителя хозяева использовали бытовой гликолевый теплоноситель. Применение такого теплоносителя вполне оправдано. Если радиаторная система подогревается периодически от печи, длительное отсутствие хозяев может привести к замерзанию воды в системе отопления.

Бытовые теплоносители на основе антифриза, этиленгликоля и пропиленгликоля предназначены для использования в бытовых отопительных системах.

Теплоносители – достоинства и недостатки

Еще одним преимуществом данного теплоносителя является то, что в нем присутствуют ингибиторы коррозии, пенообразования и накипеобразования. На первый взгляд, все правильно и замечательно. Недостатком таких теплоносителей является малая теплоемкость. Она на 20% меньше, чем у воды. Соответственно, чтобы добиться такого же эффекта, как от использования воды, пришлось на 20% увеличить площадь радиаторов отопления, что, в свою очередь, привело к увеличению объема теплоносителя. Еще одним отличием таких теплоносителей является большая вязкость по сравнению с водой. Поэтому циркуляция в системе намного хуже, чем при использовании воды. В данном случае вопрос был решен установкой более мощного циркуляционного насоса.

Маленькая проблема – большие последствия

«Потоп» в доме

• Итак, мы имеем печь с водяным контуром, в котором используется гликолевый наполнитель.
• Система заправлена большим объемом жидкости, которая при этом находится под давлением для обеспечения нормальной циркуляции.
• Хозяйка использовала на кухне кухонный комбайн, в котором произошло короткое замыкание.
• Ничего страшного, просто выбило УЗО (устройство защитного отключения), или, говоря простым языком, автомат.
• Хозяин включил автомат буквально в течение одной минуты.
• Электричество восстановилось, а то, что произошло далее, повергло жильцов в шок.

Раздался хлопок и из выходного трубопровода печи вырвался поток пара, в следующее мгновение все 160 литров теплоносителя оказались внутри помещения. А надо знать, что подобные теплоносители обладают специфическим запахом, от которого довольно трудно избавиться в течение длительного времени. Не будем рассказывать, какие проблемы возникли у жильцов и сколько средств они потратили, чтобы сделать отопление и внутреннюю отделку дома.

Конфликт систем и материалов

Почему так произошло? Надо знать, что по сравнению с водой теплоносители на основе антифризов и гликолей имеют больший коэффициент расширения при нагревании. К тому же перегретый теплоноситель на основе данных веществ меняет свои химические свойства, что может приводить к закупорке системы отопления.

В нашем случае хватило всего минуты, чтобы давление в системе отопления из-за перегрева в контуре печи, возникшее после остановки циркуляционного насоса, повысилось настолько, что разорвало выходной трубопровод. Если бы разрыв произошел внутри печи, финансовые затраты возросли бы намного больше, а отопительная система была бы полностью выведена из строя. Вариант, при котором возле разрыва трубопровода мог оказаться один из членов семьи, мы вообще не рассматриваем, чтобы не шокировать читателя.

Комбинирование не всегда выгодно

После всего вышесказанного многие поймут, что кирпичная печь с водяным контуром — это, скорее, некий эксперимент, последствия которого с первого раза невозможно предугадать.

• Ведь помимо основных законов теплотехники на свете существуют законы термодинамики, физические свойства материалов и многое другое.
• Без учета всех этих факторов невозможно сделать надежную систему отопления дома или дачи, отличающуюся, прежде всего, безопасностью при ее эксплуатации.
• Задумывая отопительные печи с водяным контуром, подумайте, во что это может вам обойтись в итоге.
• Скорее всего, окажется, что использование специального котла с теплообменником намного выгоднее и безопаснее, чем устройство сомнительных конструкций, а печь на дровах пусть остается старой доброй печью.

Конечно, дровяные печи с водяным отоплением имеют право на существование, но только если они изготовлены конкретно для одной цели – работы с водяным отоплением и никак не комбинированно. Удачи и тепла вашему дому!

Печное отопление с водяным контуром позволяет увеличить КПД печи, более равномерно распределять тепло по отапливаемому помещению и рациональнее расходовать топливо. Такие печи (с водяным отоплением) позволяют совместить преимущества обычного печного и водяного отопления. О их особенностях, преимуществах, недостатках, видах и о том, как их соорудить своими руками, вы можете узнать из этой статьи.

Особенности устройства печного отопления с водяным контуром

При обычном печном отоплении (отопительная или русская печь) тепло распространяется неравномерно – возле печи жарко, а чем дальше тем холоднее. Водяное же отопление, с помощью теплообменника вмонтированного в топливник печи или дымоход, позволяет более рационально распределить тепло по всему помещению и увеличить КПД. Кроме того, таким образом можно отапливать сразу несколько комнат или даже весь дом. Причем такая печь может быть не только отопительной, но и отопительно-варочной. Теплообменник водяного контура можно также установить в кухонной плите.

При использовании водяного контура печь превращается в разновидность твердотопливного котла , с той лишь разницей, что кроме нагревания теплоносителя, в этом случае, нагреваются еще и дымовые каналы и стенки печи, которые также участвуют в нагреве помещения. Печное водяное отопление будет обеспечивать передачу тепла от теплообменника к радиаторам в период топки, а нагретая поверхность корпуса печи будет отдавать тепло и в остальное время.

Печи с водяным отоплением, в настоящее время, используют всё чаще, особенно в сельской местности, в районах, где нет газа и печное отопление используется традиционно или же для отопления загородных домов или дач. При использовании такого вида отопления нет необходимости покупать дорогостоящие котлы промышленного изготовления. Это наиболее экономный вариант отопления дома с помощью твёрдого топлива. Но такое отопление имеет и свои минусы и их необходимо учесть, выбирая такой способ отопления дома.

Главными недостатками печи с водяным контуром можно считать то, что:

Возможны три варианта устройства печного отопления с водяным контуром:

• купить готовую металлическую печь или печь-камин такого типа и смонтировать под нее систему водяного отопления или подключить к уже имеющейся;
• нанять специалиста-печника, который сложит такую печь из кирпича;
• соорудить печь с водяным отоплением своими руками.

В последних двух случаях необходимо будет приобрести или изготовить самостоятельно печной котел или теплообменник, который является обязательным элементом водяного контура.

Как соорудить такую печь своими руками

Можно ли соорудить печь с водяным контуром своими руками? Вполне, если вы имеете уже опыт печных работ или хотя бы кирпичной кладки. Первое, что необходимо перед этим сделать заготовить теплообменник или по другому - регистр, котел, змеевик. Его можно приобрести готовым или изготовить самому из листового железа или труб, используя конструкции, которые предложены ниже. Можно проявить фантазию и на основе этих регистров сделать свой вариант, который бы учитывал все особенности именно вашей печи или кухонной плиты (размеры топливника, размещение и т.д.).

Печные теплообменники (регистры или котлы)

Для того, чтобы устроить печное отопление с водяным контуром своими руками в топливнике печи устанавливают теплообменник (регистр, змеевик, котёл) и подсоединяют к нему систему водяного отопления. Такие теплообменники могут быть различных конструкций и изготавливаются из труб или листовой стали толщиной 3-5 мм. Теплообменник должен быть таким, чтобы обеспечить максимальный нагрев теплоносителя (воды) и достаточно хорошую его циркуляцию.

Теплообменники, изготовленные из листовой стали проще изготовить и легче очищать от продуктов сгорания в процессе эксплуатации печи, но они имеют меньшую площадь нагрева, по сравнению с регистрами, изготовленными из труб.

Обычно такие теплообменники (регистры) изготовляются специалистами, которые специализируются на установке водяного отопления. Но имея навыки сварочных работ, вполне можно изготовить такой теплообменник и своими руками. Можно также самому заготовить все необходимые элементы, а сварку поручить более опытному специалисту. Рассмотрим несколько возможных конструкций из труб и листового металла для печей разных видов.

Теплообменник (регистр) из труб

Ниже приведен один из возможных вариантов теплообменника. Такой теоблообменник целесообразно применять в отопительно-варочных печах и кухонных плитах, так как его конструкция позволяет установить над ним плиту для приготовления пищи.

Рис.1 Регистр (теплообменник) из труб .

Для упрощения процесса изготовления теплообменника (по другому: регистра или змеевика) в приведенную выше конструкцию можно ввести изменение: вместо верхней и нижней П-образных труб диаметром 50 мм можно использовать профильную трубу 40 х 60 мм. Будет проще вырезать отверстия под вертикальные трубы и проводить сварочные работы. Вертикальные трубки можно оставить круглыми или заменить трубами прямоугольного профиля: 30-40х30-40 мм.

Можно из труб изготовить для отопительно-варочной печи с водяным контуром теплообменник несколько другой конструкции:

Если такой регистр устанавливать в отопительных печах, где нет необходимости устанавливать плиту для приготовления пищи целесообразно будет в вехнюю П- образную трубу приварить ещё и горизонтальные трубки диаметром 32-40 мм, для улучшения КПД теплообменника или изготовить конструкцию, которая показана на фото слева, из Г-образных изогнутых труб. "Обратка" и выход нагретой воды могут быть с разных сторон, как на фото или же с одной - сзади. Возможет также вариант вывода их на ту или иную сторону, в зависимости от конструкции самой печи и схемы разводки труб системы водяного отопления в доме.

Теплообменник из листовой стали

Такой теплообменник целесообразно применять в отопительных печах. Он может быть изготовлен из листовой стали толщиной 3 - 5 мм, отрезка трубы 50-60х40 мм прямоугольного профиля и отрезков труб диаметром 40-50 мм для подвода и отвода теплоносителя (воды). Длинна такого теплообменника может изменяться в зависимости от размеров топливника печи.

Рис.2 Теплообменник (печной котел) из листовой стали.

Для применения такой конструкции в отопительно-варочных печах или кухонных плитах необходимо конструкцию печи соорудить так, чтобы огонь и горячие газы проходили над верхней полкой регистра, обтекая его и входя в дымообороты в передней части топливника. Тогда над теплообменником можно тоже установить плиту для приготовления пищи.

Другой вариант использования такого регистра из листовой стали для отопительно-варочной печи или кухонной плиты - изготовление его без верхней полки, только с боковыми (так называемая "книжка"), которые в задней части вверху и внизу.соединяются круглыми трубами диаметром 50 мм или прямоугольного профиля 60х40 мм. Для улучшения циркуляции в передней части регистра вверху можно соединить боковые полки трубой диаметром 32-40 мм или трубой 40-60х40 мм.

Подводящий и отводящий патрубки, в зависимости от выбранной конструкции печи и её расположения по отношению к водяному контуру, могут быть расположены как сзади теплообменника (как в предыдущем варианте), так и сбоку (слева или справа, как показано на рис.3).

Рис.3 Теплообменник из листовой стали и труб.

В этом случае плиту для приготовления пищи можно будет устанавливать непосредственно над теплообменником.

Для печного отопления с водяным контуром можно также использовать конструкции теплообменников, которые приведены в статье „Твердотопливные котлы своими руками” , изменив размеры в соответствии с габаритами топливника своей печи или необходимой мощности системы водяного отопления.

Как уже упоминалось, печи с водяным отоплением могут быть как чисто отопительными так и отопительно-варочными. Теплообменник можно устанавливать даже в русской печи. Во всех случаях результат будет положительный - распределение тепла при отоплении комнаты или дома станет более равномерным, его КПД увеличится и появится возможность отапливать сразу несколько комнат.

Кладка печи

Возможны два варианта устройства печного отопления с водяным контуром:

• кладка новой печи (с нуля) в соответствии с размерами имеющегося теплообменника и разводка от неё системы водяного отопления;
• установка регистра в уже имеющуюся печь (при этом придется теплообменник изготавливать под размеры печи) и также разводка от неё контура водяного отопления.

В том и другом случае необходимо учесть, что внутренний размер водяной рубашки (теплообменника) должен быть не меньше 3 см иначе вода, особенно при не очень сильной естественной циркуляции, может закипать. При использовании циркуляционного насоса в системе отопления толщина водяной рубашки может быть меньшей: 25-30 мм.

Толщина стенок теплообменника печного отопления с водяным контуром должна быть 3-5 мм. При меньшей толщине стенок они могут быстро прогорать и придется менять регистр, а для этого необходимо будет разбирать и печь. Кроме того минимальная толщина стенок зависит и от вида твёрдого топлива, которое будет использоваться: для дров она может быть меньшей, а для угля должна быть больше.

Рис.4 Вариант расположения регистра в топливнике: 1 - топливник печи; 2 - зольник (поддувальная камера); 3 - регистр (теплообменник) водяного отопления.

Для того, чтобы печной котел (теплообменник) эффективно нагревался и для компенсации теплового расширения металла при нагревании, необходимо оставлять зазор между ним и стенкой топливника 0,5-1,5 см. При использовании в качестве теплообменника конструкции из листовой стали достаточно будет зазора 0,5-1,0 см - для компенсации теплового расширения.

При использовании же теплообменника из труб желательно оставлять зазор 1-1,5 см для того, чтобы не только компенсировать тепловое расширение, но и для более эффективного нагревания регистра, а также возможности прочистки этого пространства. Так как с временем пространство за регистром и между трубами может засоряться золой и эффективность работы теплообменника будет снижаться. Поэтому, в отопительно-варочных печах и кухонных плитах с котлом водяного отопления необходимо предусмотреть возможность снятия плиты для регулярной тщательной очистки регистра. В отопительных печах такую очистку приходится производить через топочную дверку.

Необходимо отметить, что теплообменник (котел, регистр) можно устанавливать не только в топливнике, но и в дымооборотах или в колпаке безоборотных печей (рис.5). Некоторые специалисты считают, что это даже предпочтительнее, так как, в этом случае, в топливнике создаются лучшие условия для полного сгорания топлива. К тому же, при таком варианте размещения теплообменника желательно, чтобы он был установлен на потоке горячих газов идущих сверху-вниз. В этом случае, горячие газы будут максимально отдавать свою тепловую энергию, поднимающейся снизу-вверх, воде, циркулирующей в регистре.

Рис.5.

Установка регистра (теплообменника) в готовую печь

Для того, чтобы установить теплообменник (регистр, котёл) в готовую печь возможны два варианта.

В первом случае можно установить регистр (теплообменник) без разборки печи. Это может быть возможно в отопительно-варочных печах или кухонных плитах, варочная плита в которых установлена так, что её можно снять без разбора самой печи. Кроме снятия плиты необходимо будет в стенках топливника проделать отверстия для труб отопления идущих к регистру.

Во втором случае, необходимо будет разобрать верхнюю часть печи до пода топливника. Этот способ подходит для всех видов печей и используется наиболее часто. После установки регистра, печь восстанавливается в том же виде, как она была выложена до этого.

Можно, конечно при этом изменить направление и количество дымовых каналов, если в этом будет необходимость. Главное, чтобы не перестараться - печь должна иметь после восстановления достаточную тягу. Если до разборки она имела хорошие характеристики и вполне Вас устраивала, то лучше ничего не изменять – восстановить всё как было.

Эту работу вполне можно выполнить и своими руками. Для этого при разборке печи необходимо зарисовать порядовки – расположение кирпичей в каждом ряду, по которым легко можно будет восстановить верхнюю часть печи. Кладку верхней части можно выполнить из того же кирпича, если он остался целым, с соблюдением основных правил кладки печей . Если же некоторые кирпичи разрушились при разборке их необходимо заменить, желательно, кирпичами такого же вида и качества.

Монтаж системы своими руками

Контур системы водяного отопления от печи изготавливается также как и от твердотопливного котла, разница лишь в том что обычно входное отверстие (обратка) теплообменника находится выше, чем у котла. Это необходимо учесть при монтаже труб водяного контура системы отопления. Чаще всего такие системы делают двухтрубными с нижней или верхней разводкой.

Рис.6 Двухтрубная схема печного отопления с водяным контуром: 1 - теплообменник (регистр, котел); 2 - расширительный бак; 3 - коллектор разгона (при естественной циркуляции); 4 - духовой шкаф или водогрейный бак; 5 - подающая магистраль; 6,7 - запорная арматура; 8 - обратка; 9 - радиаторы; 10 - циркуляционный насос.

В верхней точке магистрали водяного отопление необходимо установить расширительный бак или же включить в систему гидроаккумулирующую емкость, для создания избыточного давление в системе. В этом случае в систему необходимо включить и блок безопасности с манометром, предохранительным клапаном и воздушным клапаном.

Виды циркуляции

При устройстве водяного печного отопления с естественной циркуляцией трубы отопления необходимо монтировать с максимально возможным уклоном (не менее 3-5 о). Кроме этого, на подающей трубе, после выхода её из печи, желательно устроить "коллектор разгона": труба поднимается сначала вертикально вверх на 1-1,5 м, а потом опускается наклонно вниз к радиаторам. Это позволить улучшить естественную циркуляцию теплоносителя.

Принудительная циркуляция позволяет увеличить КПД водяного отопления на 20-30 %. Для этого в систему необходимо включить циркуляционный насос. Правда, устраивать печное водяное отопление только с принудительной циркуляцией нецелесообразно и даже опасно, так как при отключении электроэнергии насос перестанет работать и вода в системе закипит.

Поэтому лучшим вариантом для нашего случая будет устройство системы с комбинированной циркуляцией, при которой уклоны труб соблюдаются, как при естественной циркуляции, но параллельно устанавливается циркуляционный насос: при отсутствии электроэнергии такая система может работать с естественной циркуляцией, а при наличии электричества – с принудительной циркуляцией. Для этого циркуляционный насос монтируется в контур водяного отопления печи с помощью байпаса - параллельно основной магистрали.

Применение печи с водяным отоплением более эффективно, с точки зрения использования энергии топлива, чем использование простого твердотопливного котла, так как энергия сгоревшего топлива не только нагревает воду в системе отопления, но и дымовые каналы и стенки печи, которые потом отдают это тепло в помещение.