Системы водяного отопления продолжают удерживать лидирующие позиции. Несмотря на некоторую сложность в монтаже, они обеспечивают бесперебойную доставку тепла в обогреваемые помещения, забирая тепловую энергию от газовых котлов. Если же газа в доме нет, системы запитываются от альтернативных источников тепла. В этом обзоре мы рассмотрим, как организовать водяное отопление в частном доме от печи на дровах – в некоторых случаях такие печки становятся самым дешевым вариантом обогрева.
Традиционная дровяная печка обладает на редкость простой конструкцией – в ней присутствуют топочная камера с загрузочной дверцей, зольник с поддувалом и дымоход. Получается эдакая буржуйка, отличающаяся простотой. Но эта простота лишает печку возможности обогревать сразу несколько помещений. Этот недостаток устраняется с помощью водяного контура. В итоге мы получаем агрегат, состоящий из следующих частей:
Именно змеевик и является здесь самым важным звеном, ведь он отвечает за передачу тепла в отопительную систему.
Рассмотрим основные преимущества водяного отопления с печью на дровах:
К выбору дров следует подходить очень тщательно, ведь от этого зависит эффективность работы печи.
В последнем случае мы и вовсе получаем почти бесплатное водяное отопление с халявными дровами. Но есть и недостатки:
Кроме того, для поддержания работоспособности водяного отопления печь придется постоянно подкармливать дровами. Именно частые подходы для загрузки очередной порции поленьев и являются главным минусом. Но этот недостаток нейтрализуется пиролизной схемой горения.
Образующуюся в процессе сгорания дров золу рекомендуется использовать как удобрение для подкормки цветов и сельскохозяйственных культур.
Принцип работы системы водяного отопления с печью на дровах безобразно прост – горящие дрова выделяют тепловую энергию, поглощаемую теплообменником. Оттуда тепло отправляется к установленным в комнатах радиаторам. Для контроля температуры в систему ставится термометр. Циркуляция теплоносителя может быть естественной или принудительной (с применением циркуляционного насоса).
Водяное отопление с естественной циркуляцией подходит для обогрева небольших домовладений. Оно отличается простотой и отсутствием лишних расходов на монтажные работы. Если же дом большой, реализуется схема с принудительной циркуляцией – после печи на дровах в систему ставится циркуляционный насос, гоняющий воду по системе. Печное водяное отопление может быть открытого или закрытого типа – в последнем случае контур герметичен, для компенсации расширения теплоносителя в него встраивается специальный мембранный бак.
Большим плюсом станет покупка пиролизного агрегата – он отличается длительным горением дров и повышенным КПД.
Печное отопление с водяным контуром может отапливать здания большого размера – все зависит от мощности применяемой печи. Если есть возможность приобрести заводскую печку на дровах, то это плюс. Заводские агрегаты более аккуратные и эффективные, но на их приобретение нужны средства.
При нехватке денежных средств печное отопление с водяным контуром реализуется на основе самосборных печей, работающих на дровах. Их собирают из листового металла и кирпича. Металлические печки отличаются простотой – для их сборки нужен сварочный аппарат. Также они предельно компактны и не занимают много места. Их кирпичные версии более объемные, но они дольше хранят тепло и отличаются более эстетичным внешним видом.
Кирпичные печи на дровах всегда были атрибутом домашнего уюта. А будучи дополненными теплообменниками для организации водяного отопления, они подарят тепло всему дому, а не одному-единственному помещению.
Собрать простую печь с водяным контуром для отопления дома своими руками не представляет труда для тех, кто умеет обращаться с инструментами. В этом обзоре мы рассмотрим две схемы – одна из них поможет собрать печку из металла, а вторая из кирпича. Но для начала необходимо поговорить об изготовлении змеевика, являющегося сердцем любого отопительного агрегата, работающего на дровах.
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.
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:
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.
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.
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:
Эти советы позволят сделать отопление частного дома на дровах более эффективным.
Чтобы поддерживать комфортную температуру в помещении, веками пользовались печным отоплением. Но даже в таком традиционном методе теплоснабжения появляются новые современные технологии. Чаще всего печи используют в тех местах, где исключается возможность подключения к газопроводу. Хотя, даже при наличии газа, такой вид отопления можно использовать в качестве резервного или дополнительного варианта.
Обычная кирпичная печь подразумевает наличие топки, зольника, дымоотводной системы. Именно благодаря последнему элементу нагревается помещение, поскольку газы проходят по сложным каналам и отдают кирпичу свое тепло.
Правда, если площадь вашего дома слишком большая, то данная система отопления не будет очень эффективной. Поэтому, сегодня часто внутрь топки устанавливают теплообменники, которые нагревают воду, воздух или генерируют пар. Благодаря такой системе, значительно увеличивается КПД отопительной конструкции, что содействует увеличению площади обогрева в здании при том же количестве используемого топлива.
После осознания эффективности печного отопления, можно поработать над правильным выбором способа обогрева здания. С этой целью используются стандартные схемы теплоподачи от печки с той разницей, что котел будет замещать традиционная конструкция из кирпича.
Важно! Перед выбором вида теплоснабжения нужно определиться с площадью, которую вы собираетесь обогревать. Это – главный критерий выбора.
Дело в том, что с помощью этого критерия можно легко рассчитать максимальную скорость охлаждения теплоносителя при его прохождении по транспортной магистрали. Учитывая этот фактор, можно с уверенностью говорить о выборе вида отопления помещения с использованием печи. Поэтому, чаше всего пользуются:
А теперь более подробно.
Главный элемент при таком отоплении – теплообменник.
Его функция: передача тепла воде, находящейся в системе, которое образуется в результате сгорания топлива: дров, угля, брикетов и т.п. Обычно его изготавливают своими руками, поскольку не существует единого стандарта топочных камер. С этой целью пользуются жаропрочной сталью (толщина ≥ 2 мм).
За конструкцией, такие водяные печи бывают разными. Главное: максимальное обеспечение контакта зоны сгорания топливных материалов с теплообменником. Одной из наиболее эффективных, является П-образная форма теплообменника.
Учитывая удельную теплоемкость, другие физические характеристики наиболее популярным вариантом является конструкция из стали. Перед свариванием, необходимо выполнить чертеж теплообменника, учитывая такие условия:
Совет! Для обеспечения равномерного распределения тепла по всем радиаторам, а также с целью исключения возможного перегрева теплоносителя, лучше всего установить циркуляционный насос.
Для того, чтобы разводка батарей не предоставила больших хлопот, лучше всего печь с наличием водяного контура разместить у стены. Кроме того, обязательным элементом такой системы отопления является расширительный бак.
Если нагревательный контур, бак, другие элементы сварены на высоком техническом уровне, контур всегда заполнен водой, а циркуляционный насос работает безотказно, то водяная система отопления будет не только очень эффективной, но и полностью безопасной.
Если в печке сделать дымоходные каналы с максимально допустимой площадью, то такой вариант обеспечит качественный обогрев комнаты. Сразу необходимо заметить, что таким способом можно отопить только небольшое помещение.
Как альтернатива – установить теплообменник, на подобии каминного теплоснабжения. Для этого необходима герметичная конструкция, в которой нагревание воздуха будет происходить естественным циркуляционным путем, а сам воздух будет подаваться специальными транспортировочными каналами.
Хотя, практически, создание такого вида отопления – дело не совсем простое. Связано это с тем, что значительная часть верха предназначается для дымохода. А допустить контакт воздуха с угарным газом никак нельзя. Плюс к этому, эффективное воздушное теплоснабжение возможно при наличии камеры большого объема. Кроме того, к минусам конструкции можно отнести:
Поэтому, такой вид отопления практикуется очень редко.
Возможные схемы воздушных каналов
Для создания парового отопления от печки необходимо запастись специальным оборудованием, поскольку вода должна нагреваться выше 100⁰С.
Обычно для таких целей пользуются заводским паровым котлом, температуру в котором контролирует целая группа приборов.
Горячий пар, формирующийся в теплообменнике, подается в трубопровод воздушным насосом. Вода поступает автоматически, в зависимости от падения ее давления.
Главной проблемой при воплощении такого проекта в жизнь является наличие очень мощной камеры для топки. Кроме того, при создании конструкции для парового отопления необходимо обеспечить размещение всего оборудования рядом с теплообменником, что не так-то просто. Плюс к этому, исключается возможность использования механизма, с помощью которого можно было регулировать подачу теплоносителя в систему.
Учитывая все «за» и «против» можно сделать вывод, что оптимальный вариант отопления с помощью печи – водяное отопление, которое остается самым простым в монтировании, обслуживании, и наиболее эффективным в плане теплоотдачи.
Печное отопление отличается:
Кроме того, установить печное отопление можно в доме, размещенном в любой местности, поскольку такое отопительное устройство не требует специальных коммуникаций.
Хотя для отопления характерны и некоторые отрицательные моменты:
Совет! С целью увеличения КПД рекомендуется, чтобы каналы были большой длины, что позволит теплу подольше задерживаться внутри печи, а сам дымоход должен быть высоким.
Существуют также чугунные печи, снабжены водяным контуром. Как правило, такие конструкции – заводского изготовления и производятся разной мощности. Они предназначены для отопления зданий с различными площадями. Существуют агрегаты, способны обогреть 2-ух и даже 3-ех этажное строение.
Сегодня производятся комбинированные конструкции из чугуна. Это значит, что они снабжены электрическим подогревом, который включается автоматически в нужный момент, когда снижается температура угля, дров или другого вида топлива. Благодаря такой комбинированной функции, печь всегда поддерживает отопительную систему в необходимом температурном диапазоне.
Конструкция из чугуна может быть и 2-ух контурной. Это значит, что кроме тепла, устройством предвиден подогрев воды, что очень удобно.
Сгораемые конструкции должны быть надежно защищены от печей и дымоходов. Помогает в этом наличие противопожарных отступков и разделок.
Отступка предоставляет собой противопожарную конструкцию, которая способна защитить сгораемую поверхность от раскаленных печей, дымоходов.
То есть, это не что иное, как комплекс необходимых мер, а также набор расстояний, выдерживание которых обеспечивает защиту горючих элементов помещения.
Под разделкой понимают противопожарную конструкцию, благодаря которой образуются негорючие пространства, появляющиеся в случаях пересечения горючих элементов помещения. Например, когда дымоход проходит через перекрытие или стену, то необходимо его таким образом изолировать, чтобы обезопасить горючую часть конструкцию от возможного воспламенения.
Важно! Экран поможет в том случае, если параллельно будут использоваться другие методы защиты в виде вентилируемых зазоров, расстояний, теплорассеивания.
Сегодня печное отопление по-прежнему актуально. Если вы сможете построить печку, – значит в доме будет тепло, независимо от погоды на улице. Вы должны всего лишь запастись топливом. И все. Даже те хозяева, которые используют газ для отопления, не расстаются с кирпичной или чугунной конструкцией. Ведь печь, особенно на дровах, излучает не только тепло, но и создает особую атмосферу и уют в целом доме, чего нам так иногда не хватает.
У сидящего перед камином или печью человека вряд ли возникнет мысль, что у этих отопительных устройств низкий КПД . Созерцание огня и ощущения от живого тепла не заменит никакой современнейший котел , у которого пламя горелки скрыто в его недрах и не видно глазу, а каждый киловатт т епловой энергии тщательно отбирается и передается теплоносителю. Но, оказывается, существует красивое, даже изящное компромиссное решение – это печь с водяным контуром для отопления дома.
Печь всегда была своеобразным «сердцем» дома. Она всегда традиционно стояла в центре, и вся жизнь кипела возле нее . В печи готовили пищу, возле нее обогревались зимой. Хорошо натопленная печь накапливала столько энергии, что даже после того, как угасал огонь, она еще долго дарила тепло всем домочадцам, распространяя его как солнышко во все стороны от своих массивных стен. А топлива для печи – обычных дров в России всегда было много, главное, не полениться и запастись ими летом.
Печное отопление имеет ряд неоспоримых преимуществ:
Добавим немножко дёгтя в бочку с мёдом и перечислим недостатки печного отопления:
Если подытожить все вышесказанное, то, можно сказать, что печи имеют право на существование, но по многим показателям они все равно проигрывают другим видам отопления. В общем, хлопотное это дело – печи. Если в условиях дачного домика, где человек появляется периодически – это приятные хлопоты, то в домах постоянного проживания эксплуатация печи превращается в рутину и является чаще всего вынужденной мерой, когда, например, нет возможности организовать другую систему отопления из-за отсутствия магистрального газа.
Как уже отмечалось ранее, одной из главных проблем печей является невозможность обогреть удаленные от них помещения. В современных моделях печей и каминов производители постарались решить эту проблему, снабдив свои отопительные приборы конвекционными воздушными каналами, к которым можно подключать воздуховоды. Теплый воздух от печи разносится по комнатам, отапливая их. Очень хорошее решение, которое, кстати, прекрасно работает в некоторых домах.
Воздух в таких печах выполняет функцию теплоносителя, то есть такого вещества, которое способно принять тепловую энергию от печи, а затем транспортироваться к месту назначения и отдать ее удаленному помещению. Для этого надо только соорудить систему воздуховодов, что не лишено недостатков и связано с определенными трудностями:
Лучшим и самым распространенным теплоносителем, используемым в системах отопления домов, является вода в силу своих достоинств:
Главный недостаток воды – это ее высокая температура замерзания – 0 °C, при этом она расширяется в объеме и повреждает приборы системы отопления. Вдобавок у воды в сочетании с кислородом воздуха высокая коррозийная активность к черным металлам. Жесткая вода - с высоким содержанием солей кальция и магния приводит к образованию накипи на внутренней поверхности труб, теплообменников и радиаторов, что резко снижает их характеристики. Все это требует специальных мер:
Конечно, возникает вопрос – возможно ли объединить прелести печного отопления с достоинствами систем, где теплоносителем выступает вода. И при этом постараться уйти от недостатков и одних и других. Полностью решить эту задачу не удалось, но существуют довольно неплохие технические решения как промышленно производимые, так и реализованные домашними Кулибиными . Рассмотрим их, и после этого можно будет делать определенные выводы.
Среди всех вариантов реализации печи с водяным контуром надо выбирать те, которые уже применяются и успешно эксплуатируются. И в первую очередь нужно обратить внимание на уже готовые изделия, которые выпускает промышленность. И вот почему:
В настоящее время на рынке печного оборудования работает много именитых и не очень производителей: ABX(Чехия), NordFlam (Польша), EdilKamin (Италия), MBS (Сербия), Термофор (Россия), Romotop (Чехия), Chazelles (Франция), Invicta (Франция), Vira (Россия), Panadero(Испания), Storh (Германия) и множество других. В качестве примера мы решили показать две модели печей с водяным контуром: каминная топка «Аквариус » от компании Термофор и печь «Армада 20» выпускаемая под торговой маркой Vira. Обе эти модели мы намерено представляем от от ечественных производителей, так как при равенстве технических характеристик некоторые западные «собратья» стоят либо неприлично, либо просто бессовестно дорого.
Очень известная на рынке компания «Термофор» выпускает каминную топку «Аквариус», которая может быть снабжена водяным контуром теплообменника именно для целей отопления. Для топки может сооружаться любой понравившийся портал, чтобы она стала гармоничной частью интерьера дома. Выпускается это изделие в двух модификациях, как с теплообменником для воды, так и без него. Мы специально указали в таблице технические характеристики обеих моделей для сравнения.
| Модели | Аквариус | Аквариус ТО |
|---|---|---|
 | ||
| Мощность каминной топки, кВт | 12 | 12 |
| Объем отапливаемого помещения (максимальный), куб. м | 200 | 200 |
| Габаритные размеры, Ш*Г*В, мм | 690*515*930 | 690*515*930 |
| Размер проема дверцы топки, мм | 315*535 | 315*535 |
| Масса, кг | 68 | 77 |
| Объем камеры сгорания, л | 70.7 | 62.5 |
| Максимальный объем загрузки, л | 56 | 52 |
| Максимальный размер полена, мм | 545 | 545 |
| Диаметр дымохода, мм | 200 | 200 |
| Минимальная высота дымохода, м | 5 | 5 |
| Объем теплообменника, л | - | 11.6 |
| Мощность теплообменника (максимальная), кВт | - | 6 |
| Максимальное рабочее давление, кгс/кв. см | - | 0.5 |
Особенностями конструкции данной модели каминной топки являются:
Из технических характеристик на этот прибор видно , что через водяной теплообменник топка может передать воде до 6 кВт т епловой энергии, значит, площадь отапливаемых помещений может быть порядка 50-60 м 2 при высоте потолков 2,5 метра. Оставшиеся 6 кВт мощности можно направить на обогрев того помещения, где установлен камин, поэтому при сооружении портала следует организовать конвекционные потоки возле топки с выходом теплого воздуха сверху камина.
Этот камин, как, в принципе, и любую печь с водяным контуром категорически запрещено разжигать без воды в теплообменнике, это приведет к быстрому выходу его из строя. Вариант подключения «Аквариус ТО» в открытую систему отопления с естественной циркуляцией представлен на следующей схеме:
Таким образом, помимо своей декоративной функции камин может отапливать небольшой дом. Для того, чтобы теплообмен проходил более интенсивно, можно на обратной линии поставить циркуляционный насос с байпасной линией. При отсутствии электричества будет происходить естественная циркуляция воды, а при наличии будет включаться насос. Существуют модели каминов, которые могут включаться в систему отопления закрытого типа, но в рамках этой статьи мы их рассматривать не будем.
Каминная топка с водяным контуром «Аквариус»
Этот котел производится в России на заводе «Бермаш » в городе Березовском. Читателю может показаться, что авторы ушли от темы статьи, ведь она о печах с контуром для отопления, а речь вдруг пошла о котлах. Так вот котел «Армада» это не что иное, как печь того же производителя под названием «Легион» в которую вместо конвекционных труб нагрева воздуха поместили водяной контур из труб. Перестал ли этот агрегат быть печью? Конечно, нет! Просто поменялся теплоноситель.
Печами традиционно принято называть такие теплогенераторы, которые греют непосредственно в своем присутствии лучевым теплом (ИК излучением), а также нагревающие воздух. Котлы же призваны нагревать воду, которая в дальнейшем будет т ранспортироваться к различным приборам отопления: радиаторам, конвекторам, теплым полам и другим. Главная задача котла нагреть теплоноситель, а печи обогреть все вокруг себя. Но не будем отступать от заявленного производителем названия и расскажем о котле «Армада 20». Его технические характеристики представим в виде таблицы:
| Технические характеристики котла ARMADA 20 | |
|---|---|
 |
|
| Мощность котла (теплопроизводительность), кВт | 20 |
| Отапливаемая площадь (h=2,5 м), кв. м | До 200 |
| Габаритные размеры (Ш*Г*В), мм | 390*660*750 |
| Глубина топки/размер полена, мм | 510/480 |
| Масса (ез топлива и воды), кг | 115 |
| Объем камеры сгорания, л | 90 |
| Масса загрузки топлива (максимальная), кг | 12 |
| 4.8 | |
| Размеры проемы дверцы топки, мм | 190*292 |
| Присоединительная резьба для прямой и обратной магистрали отопления | G 1 ½“ |
| Объем воды в контуре, л | 28 |
| Рабочее давление в системе, Мпа | 0.3 |
| Мощность блока ТЭНов, кВт | 3*2=6 |
| Диаметр дымохода, мм | 120 |
| Высота дымохода (минимальная), м | 6 |
| Максимальная выходная температура теплоносителя, °C | 95 |
| Минимальная входная температура теплоносителя, °C | 60-80 |
Эта печь (котел ) имеет некоторые конструктивные особенности, о которых надо обязательно упомянуть.
Примеры обвязки котла для закрытой системы отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя, а также в открытой с естественной циркуляцией показаны на рисунках:
Схема обвязки печи в закрытой системе отопления
Таким образом, котел (печь с водяным контуром) «Армада 20» может уже отапливать достаточно большой дом и при этом он еще может использоваться для приготовления пищи и частично или полностью отапливать то помещение, где он установлен. Хотя основной теплосъем идет в пользу воды, все равно этот котел не перестал быть печью. Или, наоборот, - эта печь так и не стала абсолютно полноценным .
Твердотопливный отопительный котел «Armada 20»
Очень заманчиво поместить теплообменник системы отопления в кирпичную печь, учитывая, что просто громадное количество энергии сгорания топлива уходит на разогрев массивной конструкции. И на самом деле печи со встроенным котлом существуют, и успешно эксплуатируются. И такая конструкция имеет массу преимуществ:
Главный недостаток такой конструкции – это сложность реализации. Лучше всего, когда использовать печь в качестве котла отопления задумывается еще до начала ее строительства или перед реконструкцией. В любом другом случае придется окунуться в очень хлопотные работы по разборке печи и сборке ее заново. И цена ошибки здесь очень высока, исправить что-то очень трудно.
Если хозяин решился на такой ответственный шаг, как организацию водяного контура в , то здесь без специалистов никак не обойтись. Печами должны заниматься печники, а разрабатывать — инженеры совместно с теми же печниками. Никому же в голову не придет идти лечить зубы к автослесарю, почему же некоторые домовладельцы надеются на собственные силы или полагаются на «богатый опыт» соседа, кума, свата, брата. Именно поэтому лучше всего заказывать проект печи с водяным контуром у специалистов или воспользоваться готовыми техническими решениями, которые можно получить за символические деньги или совершенно бесплатно через интернет. Как говорится, Гугл и Яндекс вам в помощь.
Любое некорректное вмешательство в уже готовую печь нарушает ее работу, способствует быстрому ее разрушению, снижает КПД и создает опасность для здоровья и жизни людей. Перечислим типичные ошибки при установке водяного контура в кирпичную печь:
И подобных ошибок с непредсказуемыми последствиями может быть еще очень много. Это еще раз доказывает то, что лучше воспользоваться готовым техническим решением и привлечь профессионалов для кладки и монтажа, так как за деньги, потраченные на хороший теплообменник из нержавеющей стали и работу печника уже можно купить отличный твердотопливный котел от известных «брендовых» производителей.
Прежде всего, необходимо определиться с тем, из какого материала будет сделан теплообменник, который будет помещен в кирпичную печь. Существуют несколько вариантов, рассмотрим каждый из них:
Теплообменники могут изготавливаться из металлического листа, круглых или профильных прямоугольных труб и их сочетаний. Рассмотрим основные их виды.
Естественно, что для целей отопления мощность теплообменника должна быть рассчитана. Неправильно рассчитанный водяной контур либо не будет обеспечивать нужный температурный режим в помещениях, либо, наоборот, при избыточной мощности в комнатах будет как в пустыне Сахара и уменьшить температуру будет очень трудно, так как управлять пламенем в кирпичной печи очень сложно. Как это сделать правильно?
Отопление должно компенсировать теплопотери дома, поэтому их оценка – это первое что надо сделать. Такие расчеты делают инженеры-теплотехники. Методика расчета имеет довольно сложный алгоритм и требует большого количества исходных данных. Самостоятельно сделать такие расчеты довольно непросто, но практика показывает, что в большинстве случаев на каждые 10 м 2 площади дома требуется от 1 до 1,2 кВт мощности системы отопления. При этом высота потолков должна быть от 2,5 до 2,7 м .
После расчета теплопотерь можно переходить к расчету мощности самого водяного контура (теплообменника), которая зависит от того в какой среде с какой температурой он находится и от его площади соприкосновения с этой средой. Практика говорит о том, что с каждого квадратного метра теплообменника можно «снять» в среднем 5-10 кВт т епловой энергии. Но примерные показатели нас не могут устраивать, поэтому будем подсчитывать точнее.
Очевидно, что мощность всего теплообменника будет зависеть от его площади S и некоего показателя – удельной мощности Q у , которая отражает сколько тепловой энергии может дать теплообменник единичной площади в 1 м 2: Q= S* Q у .
Удельная мощность также величина расчетная и ее можно вычислить по простой формуле:
Q у = k*(T m — t m), ккал /час, где:
Допустим, что печь работает на угле, тогда средняя температура в топке будет: T m =(1000 ° C+600 ° C)/2=800 ° C . Температуру теплоносителя примем: t m =(80 ° C+60 ° C)/2=70 ° C. Тогда удельная мощность теплообменника будет: Q у =12*(800— 70)=8760 ккал/час. Переведем калории в ватты : 1 Ватт =859,85 кал , значит, Qу =8760000 ккал/859,85=10187,82 Ватт ≈10,2 кВт. Получается, что с одного квадратного метра теплообменника теоретически можно снять 10 кВт т епловой энергии.
Если вместо угля будут использоваться дрова, то, естественно, что их теплотворная способность ниже. Максимальная и минимальная температуры в топливнике будут: T max =700 ° С , T min =300 ° С , значит Q у =12*(500— 70)=5160 ккал/час, что в ваттах составляет 5160000/859,85=6001,05 ≈6 кВт . Получается, что при топке печи дровами можно с 1 м2 площади теплообменника, расположенного в топливнике, снять около 6 кВт т епловой энергии.
В зависимости от потребности в количестве тепловой энергии можно вычислить необходимую площадь теплообменника: S = Q/ Q у . Допустим, что для отопления дома необходимо 15 кВт т епловой энергии, значит, площадь теплообменника, которая соприкасается с горячей средой в топочной камере должна быть 15/6=2,5 м 2 . Если теплообменник будет сделан из стального листа, то площадь его вычислить несложно, а если из круглых труб , то площадь каждой трубы вычисляется: Sтр =2*π* D* l, где D – диаметр тр убы , а l – длина трубы . Площадь прямоугольных труб вычисляется как их периметр, помноженный на длину. Именно так можно рассчитать такой теплообменник, который удовлетворит потребности в отоплении дома.
Отметим важные особенности монтажа теплообменников в кирпичную печь:
Мало того, что расчеты и сам монтаж теплообменника в печь – это довольно трудоемкие и ответственные операции, для нормальной работы отопления еще и требуется соблюдения набора правил:
Как уже было рекомендовано авторами статьи, лучше воспользоваться готовой и испытанной временем конструкцией печи, которая подробно описана в известной книге Я. Г. Порфирьева «Печные работы». Это обогревательное устройство занимает площадь в основании 1020*1160 мм и имеет высоту в 2380 мм. Теплообменник водяного контура имеет размеры (750*500*350 мм) изготовлен из листовой стали и расположен в топливнике, поэтому варочная поверхность используется только для разогрева пищи. По словам автора конструкции теплоотдача в водяной контур примерно 5,5 кВт при топке два раза в сутки, а при усиленной может достигать 18 кВт, что позволяет отопить помещения общей площадью до 180-200 м 2 .
| Изображение | Описание материалов (печных приборов) | Количество, шт |
|---|---|---|
 | Кирпич красный полнотелый (без учета дымохода) | 710 |
 | Кирпич шамотный огнеупорный ША-8 | 71 |
 | Топочная дверца 210*250 мм | 1 |
 | Поддувальная дверца 140*250 мм | 1 |
 | Дверца чистки зольника 140*140 мм | 7 |
 | Колосниковая решетка 250*300 мм | 2 |
 | Чугунная плита 710*410 мм | 1 |
 | Теплообменник из листовой стали 750*500*350 мм | 1 |
 | Задвижка печная 130*250 мм | 1 |
 | Задвижка для варочной камеры 130*130 мм | 1 |
 | Полоса стальная: | |
| 50*5*400 мм | 1 | |
| 50*5*980 мм | 2 | |
 | Стальной уголок 50*50*5*980 | 2 |
 | Предтопочный лист 500*1000 мм | 1 |
Прежде чем начинать работы по строительству печи с водяным контуром, необходимо тщательно изучить конструкцию печи, посмотреть ее общий вид и то, как она выглядит в разрезах. Это все представлено на трех последующих рисунках.
После этого надо изготовить теплообменник водяного контура печи, чертеж которого представлен на следующем рисунке.
Что следует учесть при изготовлении теплообменника?
Перед кладкой печи необходимо соорудить под нее соответствующий фундамент, но в этой статье мы рассматривать этот вопрос не будем, а перейдем к порядовке. Перед этим ознакомимся с условными обозначениями, которые будут встречаться в дальнейшем.
| Чертеж | Объемный вид | Дополнительный вид |
|---|---|---|
 |  | |
| Выкладывается сплошной 1 ряд кирпичей. Очень важно соблюсти горизонтальность и прямоугольность, так как от этого многое потом будет зависеть. В этом ряду задействовано 36 красных кирпичей. | ||
 |  |  |
| На кладке 2 ряда начинается формирование основания зольной камеры. Устанавливается дверца размером 140*250 мм. Задействуется 31 целый красный кирпич и одна половинка. | ||
 |  |  |
| Кладется по схеме 3 ряд. Количество кирпичей как и в предыдущем – 31 красный целый и половинка. | ||
 |  |  |
| На 4 ряду начинается формирование топливника, поэтому уже используется 11 шамотных кирпичей и 21 красного. Для установки колосников в кирпиче ША-8 делаются вырезы. | ||
 |  |  |
| На этапе формирования 4 ряда, в вырезанные пазы укладываются решетки. Для компенсации тепловых расширений оставляется зазор около 5 мм. | ||
 |  |  |
| На дно топливника устанавливается теплообменник (котел) | ||
 |  |  |
| При кладке 5 ряда оставляется зазор 5-6 мм - для термического расширения теплообменника. За ним оставляется свободное пространство, соединяющееся с горизонтальным каналом. На этом же этапе устанавливаются 2 дверки 140*140 мм – для чистки канала. Используются 14 красных и 3 шамотных кирпича. | ||
 |  |  |
| 6 ряд. Горизонтальный канал отделяется канала за котлом, о оставленное в предыдущем ряду отверстие будет увеличивать тягу печи. На этом же ряду устанавливается дверца топки. Используются 15 целых красных кирпича и одна половинка, а также 1 шамотный. | ||
 |  |  |
| По схеме выкладывается 7 ряд. Используется 15 и ½ красных и 2 шамотных кирпича. | ||
 |  |  |
| При кладке 8 ряда перекрывается дверца топки котла. Для этого используется полоса 50*5*400 мм. В ряду выложено 11 и ½ красных кирпичей и 6 шамотных. | ||
 |  |  |
| В 9 ряду выпускается труба подачи котла. Половинки шамотного кирпича над дверцей топливника срезаются наискосок. На две равные части делится горизонтальный канал. Используется 12 и ½ красного кирпича и 7 шамотного. | ||
 |  |  |
| На том же 9 ряду над дверкой топки устанавливается подрезанная наискосок вниз ¾ часть шамотного кирпича. | ||
 |  |  |
| На 10 ряду кирпичи выпускают вовнутрь, поэтому пространство над котлом сужается. Используются 3 красных и 18 ½ шамотных кирпича. | ||
 |  |  |
| 11 ряд. Кирпичи уже с торцов печи также выпускаются вовнутрь. В кирпичах делаются вырезы для укладки чугунной варочной плиты. Учитывается, что тепловой зазор должен быть не менее 5 мм. Количество используемых кирпичей: 10 красного и 16 ½ шамотного. | ||
 |  |  |
| На 11 ряду устанавливается чугунная плита. В том месте, где будет проем в варочную камеру, устанавливается уголок 50*50*980 мм. | ||
 |  |  |
| На 12 ряду начинает формироваться варочная камера. Следует обратить внимание на то, чтобы варочная чугунная поверхность была съемной – приподнималась за переднюю часть и вынималась. Используется 12 красных и 5 шамотных кирпичей. | ||
 |  |  |
| Выкладывается по схеме 13 ряд, в котором используется 16 ½ красного кирпича. | ||
 |  |  |
| В 14 ряду вертикальный канал увеличивается на всю доступную ширину. Для его чистки монтируется дверца 140*140 мм. Используется 14 ½ красного кирпича. | ||
 |  |  |
| 15 ряд выкладывается аналогично с предыдущим по схеме, что обеспечивает перевязку швов. Используется 14 ½ красного кирпича. | ||
 |  |  |
| В 16 ряду перекрывается фасад варочной камеры при помощи стальной полосы 50*5*980 мм и уголок 50*50*5*980. Используется 15 красных кирпичей. | ||
 |  |  |
| 17 ряд завершает перекрытие фасада варочной камеры, для этого используется 18 ½ красных кирпичей. | ||
 |  |  |
| 18 ряд. Для полного перекрытия самой варочной камеры монтируются две полосы из стали 50*5*980 мм, и выкладывается 19 красных кирпичей согласно чертежа. | ||
 |  |  |
| 19 ряд завершает перекрытие всей варочной камеры. Оставленный проход в половину кирпича нужен для вытяжки. В проходе вырезаются углубления для задвижки. Используется 32 красных кирпича. | ||
 |  |  |
| 19 ряд завершает установка малой задвижки камеры 140*140 мм. | ||
 |  |  |
| 20 ряд формирует основание верхних газоходов. Для этого по чертежу выкладываются половинки, которые будут основой последующих перегородок. Для прочистки и ревизии монтируются 4 дверцы 140*140 мм. Для укладки этого ряда требуется 18 красных кирпичей. | ||
 |  |  |
| 21 ряд продолжает формирование перегородок. Для него требуется 17 ½ красных кирпичей. | ||
 |  |  |
| 22 ряд. Для него требуется 21 красный кирпич. | ||
 |  |  |
| В 23 ряду верхние газоходы разделяются на 4 канала. Один из них (левый нижний на чертеже) в дальнейшем будет основным дымоходом, а остальные выполняют функцию общего колпака, разделенного перегородками. Используется 24 красных кирпичей. | ||
 |  |  |
| Для укладки 24 ряда требуется 24 красных кирпичей. | ||
 |  |  |
| Для укладки 25 ряда требуется 23 ½ красных кирпичей. | ||
 |  |  |
| Для укладки 26 ряда требуется 23 ½ красных кирпичей. | ||
 |  |  |
| Для укладки 27 ряда требуется 23 ½ красных кирпичей. | ||
 |  |  |
| Для укладки 28 ряда требуется 23 ½ красных кирпичей. | ||
 |  |  |
| Для укладки 29 ряда требуется 23 ½ красных кирпичей. | ||
 |  |  |
| В 30 ряду начинается объединение всех дымооборотных каналов, кроме основного. Используется 20 красных кирпичей. | ||
 |  |  |
| 31 ряд продолжает объединение вертикальных каналов. Для него требуется 21 ½ красных кирпичей. | ||
 |  |  |
| 32 ряд подготавливает перекрытие печи. Используется 25 ½ красных кирпичей. | ||
 |  |  |
| 33 ряд перекрывает печь. Оставляется основной канал размером 130*260 мм, используется 35 красных кирпичей. | ||
 |  |  |
| 34 ряд перекрывает второй раз печь. Для этого нужно 37красных кирпичей. Для установки основной дымовой задвижки вырезаются пазы. | ||
 |  |  |
| Устанавливается и подгоняется по месту дымовая задвижка. | ||
 |  |  |
| 35 ряд завершает кладку тела печи. Делается основание для насадной трубы дымохода. Для этого нужно 5 красных кирпичей. | ||
Столь соблазнительное занятие, как обустройство водяного контура в печи не так безупречно, как хотелось бы, так как в этом с первого взгляда правильном мероприятии есть свои подводные камни. И тема была бы не раскрыта полностью, если авторы умолчали об этом. Итак, что же может ожидать обладателя печи с водяным контуром для отопления?
Итак, какие же можно сделать выводы. Станет ли печь с водяным контуром полноценным котлом? Никогда в жизни! Да, это больше чем просто печь, но еще не котел . И наоборот – котел вряд ли станет печью. У этих устройств отличные друг от друга функции и пересечение их может быть и экономически необоснованно, а также трудно реализуемо и в некоторых случаях просто-напросто опасно. Дешевле и лучше иметь отдельно печь и котел , тогда каждое из этих устройств реализуются во всей красе, не мешая друг другу.
Существует ли такое идеальное место, где печь или камин с водяным контуром реализуются во всей своей красе? Безусловно, да. Посмотрим на рисунок, где приведена схема энергоэффективного дома.
Видно, что одним из главных компонентов общей системы отопления и горячего водоснабжения дома является теплоаккумулятор , называемый еще буферной емкостью , установленный в котельной цокольного этажа. Он представляет собой емкость большого объема (обычно не менее 500 литров) в которой находятся змеевики теплообменников от различных источников тепла. Это может быть газовый или твердотопливный котел , панели солнечных коллекторов, и, как видно из вышеприведенного рисунка, нашлось место и камину с водяным контуром. Разбор теплоносителя для различных целей (радиаторное отопление, теплые полы) идет из этой емкости . За всеми «запросами» следят датчики с контроллерами и насосные группы.
Горячее водоснабжение осуществляется из внутреннего бака, герметично отделенного от основной емкости . Нагрев воды идет через металлические стенки. При необходимости, через специальные фланцы во внутренний бак с горячей водой может быть установлен ТЭН , «помогающий» в ночное время, когда действуют сниженные тарифы на электроэнергию. Корпус буферной емкости заключен в мощную теплоизоляцию из пенополистирола толщиной не менее 100 мм, что обеспечивает минимальные потери тепла.
Системы отопления на основе буферных емкостей имеют несомненные преимущества:
Главными недостатками систем с буферной емкостью являются их энергозависимость и очень высокая цена на оборудование. Поэтому безупречное с точки зрения инженерной науки применение печи с водяным контуром может стать абсолютно не обоснованным с точки зрения здравого смысла. Хотя, безусловно, за подобными системами будущее. В развитых странах, где государство субсидирует использование различных альтернативных источников энергии, такие системы уже применяются достаточно широко.
Подводя итоги статьи можно заключить, что печи с водяным контуром вполне могут использоваться для отопления дома, но со многими оговорками:
Печное отопление остается очень популярным на территории России, поскольку оно доказало эффективность и отличается маленькой ценой. Во всяком случае она намного меньше, чем организация электрического, газового либо воздушного отопления. Хотя эти новые технологии считаются более продвинутыми и они должны давать больше тепла – россияне все ровно остаются верны традиционному способу создания комфорта в доме.
Кроме этого, печное отопление своими руками проще организовать и эксплуатировать, чем современные аналоги. И ведь не все умеют работать с газом или сварочными аппаратами.
И еще, такое оборудование надежнее и отличается повышенной функциональностью, поскольку печка используется не только для отопления, но и помогает готовить еду. Даже городские жители согласились, что еда, приготовленная с помощью печи отличается особенным вкусом, который сложно не заметить.
Из-за этого такое устройство остается востребованным и используется даже в наше прогрессивное время. В особенности – это касается восточных регионов России, пребывающих почти круглый год под властью больших морозов.
Они заметили, что газовые, электрические или другие способы отопления не подходят для этих широт, поскольку часто ломаются. Кроме этого, печка красиво смотрится в любом доме.
Можете сами убедится в этом, ознакомившись с фото печки в доме на основе различных популярных конструкций. Далее будем рассматривать различные версии конструкций, подходящие для различных видов домов.
Раньше ее конструкция была незамысловатой, создавалась основа из кирпича, глины, металлических уголков и верхней части для варки различной еды. Другими словами она формировалась из того, что было под рукой. Хотя сейчас такой подход еще практикуется в силу того, что не у всех есть возможность приобретать новые версии.
Но все же появились продвинутые печные системы отопления, которые заслуживают внимания. И их можно использовать с большей отдачей, чем самодельные версии. А самое, главное, их стоимость находится в разумных пределах.
И россияне вполне могут обеспечить свое жилье одной из усовершенствованных версий. Рассмотрим нюансы установки современной печки:
Она должна обеспечивать тепло для всей площади дома за счет правильного размещения на основе первичного проекта жилья.
С помощью правильного выбора схемы водяного контура необходимо обеспечить, наибольшую экономичность в процессе ее эксплуатации. Некоторые версии работают на основе летнего либо зимнего режима, что помогает увеличить экономичность.
Она должна остывать длительное время, что поможет уменьшить потребление твердого топлива.
Если печь обладает упрошенной эксплуатацией и обслуживанием, тогда ее можно считать, подходящим вариантом для любого дома.
Место и способ ее установки должны быть оптимальными для обеспечения эффективности отопления и соответствовать всем правилам безопасности.
Печь должна обладать конструкцией, рассчитанной на длительный срок эксплуатации.
Стоит уделить внимание ее внешнему виду, чтобы она гармонично слилась с другими элементами интерьера.
Даже сейчас, создаются весьма качественные проекты домов с печным отоплением, ориентирующиеся на площадь строения и нужды хозяев. Чтобы понять, какая печь нужна именно вам необходимо оценить размеры дома.
Если печь будет слишком эффективной, то она будет поглощать средства, но ее отдача, может, расходоваться в пустую.
Рассмотрим для каких домов идеально подходят различные виды печей:
Если дом маленький и обладает одной или двумя отлично утепленными комнатами, тогда для него подойдет одна печь для отопительных и варочных целей. Ее разумно собрать на основе кирпича.
Для крупных строений необходима более серьезная схема печного отопления с увеличенной отдачей, чтобы обеспечить теплом все помещения. В этом случае стоит использовать систему на основе водяного или парового вида.
Если речь идет о строении с одним этажом, тогда можно опираться на кирпичный либо чугунный вариант печи. А для двух или трех этажных строений потребуется чугунная версия печи в виде почти полноценного котла.
Обычно ее используют, если не хватает средств на современный тип отопления либо нет доступа к магистральной газовой сети. Хотя некоторые россияне просто хотят использовать именно такой тип отопления. Они считают, что печное отопление частного дома подходит им на основе различных причин.
Это может быть особенность дизайнерской задумки строения или боязнь перед использованием газа, облегченная эксплуатация, другие причины.
Но все же рассмотрим положительные стороны ее эксплуатации:
Оно обладает автономностью и сможет обеспечить отопление при отсутствии газа или электричества, главное, чтобы было твердое либо жидкое топливо для этой цели.
Ее цена в процессе создания и эксплуатации значительно ниже различных современных аналогов. Из-за нее не будут приходить счета на газ или теплую воду.
Для печи нет необходимости установки каких-то сложных программ, а если что-то поломалось, в большинстве случаев – это можно исправить собственными усилиями.
Для нее не требуются коммуникации, что позволяет пользоваться ее качествами на территории любого региона планеты.
Но у нее есть и отрицательные стороны, рассмотрим и их:
Она долго нагревается, что сказывается на медленном поступлении тепла в жилые помещения.
Не большой уровень КПД при условии использования кирпичной версии печи. Но за счет высокой конструкции дымохода, созданного в лабиринтном виде удается дольше удерживать тепло в помещениях дома.
Кирпичная версия печи займет слишком много пространства, но только за счет этого она сможет обеспечить полноценное отопление для всего дома.
Если речь идет о кирпичной версии печи, тогда придется регулярно подкидывать дрова иначе эффективность ее работы будет не достаточной, чтобы постоянно ощущать тепло в жилье, но это не касается чугунной версии печи, поскольку она предполагает одну закладку дров на весь сеанс отопления.
Теперь вы получили достаточно информации для того, чтобы определиться нужна ли вам одна из версий печи или нет. Надеемся, что ваш выбор будет правильным, и печь, сможет, прослужить долгое время, создавая уют в жилье.
Во многих частных домах приоритетным остается отопление дровами и печи. У кого-то печь металлическая, у кого-то кирпичная, но объединяет их одно — не самый удобны это вид обогрева. Слишком много внимания и мало комфорта. Выход — печное отопление с водяным контуром.
Печное отопление с водяным контуром — возможность объединить традиции и комфорт
Для начала давайте разберемся в терминологии. Когда говорят «печь», чаще всего имеют в виду отопительный прибор, сложенный из кирпича, который топится дровами. Но часто так называют и металлическую печь на дровах или на угле. Принципы работы у кирпичных и металлических агрегатов одинаковый, меняется способ передачи тепла. У металлических больше конвективная составляющая (большая часть тепла переносится воздухом), у кирпичных преобладает тепловое излучение — от стенок печи и нагретых стен дома. В нашей статье речь в основном о кирпичных печах, но большую часть информации можно применить и к металлическим дровяным (угольным) агрегатам. Печное отопление с водяным контуром может быть сделано на основе печей любого вида.
В нашей стране традиционно дома отапливались кирпичными печами, но постепенно этот вид обогрева вытеснили водяные системы. Все это потому, что наряду с достоинствами имеет простое печное отопление массу недостатков. Сначала о достоинствах:
Сегодня печное отопление воспринимается больше как экзотика, так как встречается очень нечасто. Нельзя поспорить, что находится возле теплой печки очень приятно. Создается какая-то особая атмосфера. Но имеется и множество серьезных недостатков:
Как видите, недостатки значительные, но некоторую их часть можно нивелировать, если встроить в печь теплообменник, который подключить к системе водяного отопления. Такую систему еще называют печное водяное отопление или печное отопление с водяным контуром.
При организации водяного отопления от печи, в топку встраивается теплообменник (водяной контур), который трубами подключается радиаторам. В системе циркулирует теплоноситель, который разносит тепло от печи по радиаторам. Такое решение повышает комфортность проживания в зимнее время. Все дело в том, что радиаторы можно установить в любой комнате, то есть печь может стоять в одном помещении, а все остальные комнаты будут греться от батарей, по которым бежит нагретая вода.
Остальные недостатки печного отопления при этом сохраняются, но добавляются плюсы водяного обогрева — можно регулировать температуру в каждом помещении (в определенных рамках), большая инерционность сглаживает неравномерность температурного режима. Кстати, такая же схема работает с металлическими печами на дровах или угле.
Есть два типа систем водяного отопления: с принудительной и естественной циркуляцией (ЕЦ). Отопление с естественной циркуляцией энергонезависимое (электричество для работы не требуется), циркулирует за счет естественных физических процессов. Недостаток такого способа обогрева — необходимость использования труб большого диаметра, то есть объем системы будет большим и будет иметь большую инерцию. При растопке печи это не очень хорошо — будет долго греться. Зато после прогорания дольше в доме сохраняется тепло.
Еще один минус — для создания условий для движения теплоносителя, трубу подачи поднимают вверх — под потолок или на уровень радиаторов (в крайнем случае). При отоплении двухэтажного дома, от котла труба идет наверх, разводится по радиаторам, а потом спускается вниз и обходит батареи на нижнем этаже.
Еще один немаловажный недостаток — относительно невысокая эффективность обогрева систем с ЕЦ — теплоноситель медленно движется, разносит мало тепла.
Печное отопление с водяным контуром и принудительной циркуляцией отличается наличием циркуляционного насоса (на фото ниже), который работает постоянно. Его задача — гонять воду с определенной скоростью. Изменяя эту скорость можно изменять интенсивность обогрева помещений. Это приводит к тому что, при прочих равных условиях, такой обогрев более эффективен. Но для работы системы необходимо электропитание — насос должен работать постоянно. При его остановке система закипает и выходит из строя. Если отключения электроэнергии происходят у вас редко, достаточно иметь с комплектом аккумуляторных батарей. Если же отключают свет часто и надолго, придется ставить еще и генератор, а общая стоимость такого решения немалая.
Схема печного отопления с водяным контуром и циркуляционным насосом
Есть еще третий вид системы: смешанный или комбинированный. Все проектируется под естественную циркуляцию, но ставится циркуляционный насос. Пока есть электричество, работает отопление как принудительное (с насосом), когда свет отключили, теплоноситель движется самостоятельно.
Так как печь топится не постоянно, а имеет циклический алгоритм работы, то в доме то жарко то холодно. И наличие радиаторов от этого спасает слабо. Хоть перепады не такие критические, все равно они есть. Особенно не хватает тепла ночью, а вставать и топить очень не хочется. Чтобы решить эту проблему, печь ставят мощную, а в систему встраивают аккумулятор тепла. Это большая емкость, заполненная теплоносителем, которая стоит между печью и системой отопления.
Печное отопление с водяным контуром и аккумулятором тепла
То есть, имеется два отдельных независимых контура. Первый переносит тепло от печи и обычно его делают с естественной циркуляцией. Второй гонит теплоноситель в радиаторы, причем обычно присутствует циркуляционный насос.
Такой способ организации водяного печного отопления хорош тем, что пока печь топится, активно греется вода в емкости. При правильном расчете она нагревается до 60-80°C, чего хватает на поддержание нормальной температуры радиаторов примерно на 10-12 часов. При этом нет ни особой жары, ни сильного холода. Атмосфера вполне комфортная.
Установка в системе теплоаккумулятора (иногда называют еще буфером или буферной емкостью) еще и снижает риск закипания системы. Второй контур точно никогда кипеть не будет, а вот чтобы первый не закипел, необходимо правильно рассчитать его — чтобы даже в режиме естественной циркуляции теплоноситель двигался с достаточной скоростью и не успевал перегреваться.
Для нагрева теплоносителя в печь встраивается водяной контур (еще называют регистр, теплообменник, змеевик, водяная рубашка). Форма его может быть любой, но чаще всего делают прямоугольные плоские емкости или набор труб, соединенных в единую систему (типа радиаторов).
Чтобы подключить теплообменник к системе, в него вваривают два патрубка: один сверху- для забора горячей воды, второй снизу — для закачки остывшей воды из обратного трубопровода.
Часто возникают вопросы с определением размеров водяного контура для печи. Его можно приблизительно рассчитать, исходя из теплопотерь здания. Считают что для переноса 10 кВт тепла необходима площадь теплообменника 1 кв. м. Но при этом надо учесть время работы печи — ведь топится она не постоянно. Пока не очень холодно — раз в день примерно 1,5 часа, когда холодно — два раза. За это время нужно чтобы печь успела нагреть всю воду в аккумуляторе тепла. Потому расчет площади теплообменника ведется по суточному количеству тепла, необходимого для возмещения теплопотерь.
Например, пусть потери тепла для дома составляют 12 кВт/час. В сутки это будет 288 кВт. Топится печь, пускай 3 часа, все необходимое тепло должно накопиться за это время. Тогда необходимая мощность водяного контура для печи — 288 / 3 = 96 кВт. Чтобы перевести ее в площадь, делим на 10, получаем что для данных условий площадь регистра должна быть 9,6 м2. Какую форму вы при этом выберете — ваше дело. Важно чтобы внешняя поверхность регистра была не меньше.
Ну и еще пара моментов. Первый — мощность печи должна быть больше, чем найденная мощность теплообменника. Иначе требуемое количество тепла просто не выделится. Второй нюанс: емкость аккумулятора тепла тоже должна соответствовать — она должна быть больше примерно на 10-15%. В этом случае исключается закипание теплоносителя.
Только не забудьте, что теплоемкость воды и антифриза сильно отличается. Аккумулятор с антифризом в качестве теплоносителя должен быть значительно больше, чем емкость для воды (в той же системе).
Что еще стоит помнить, что теплоаккумулятор желательно хорошо утеплить — чтобы дольше сохранялось тепло. В этом случае печное отопление с водяным контуром будет еще более экономичным.
Правильнее, конечно, строить печь вокруг изготовленного регистра. Но, если печь уже стоит, в нее все-таки можно встроить водяной контур. Правда, придется хорошо постараться — они имеют немалые размеры а еще должны каким-то образом держаться. Так что задача не из простых. Кроме того не стоит забывать, что придется еще делать два вывода — для подключения подающего и обратного трубопровода.
Оптимальный вариант — сделать водяную рубашку под форме печи (этот — для металлической с конфорками)
Место для расположения регистра найти тоже не очень просто. Очень нежелателен его прямой контакт с огнем, но должен находится в среде горячих газов. В этом случае можно надеяться на то, что прослужит теплообменник долго.
