Отопительные печи с водяным контуром – выбираем оптимальный вариант

Печи длительного горения с водяным контуром

Отопительные печи длительного горения с водяным контуром будут оптимальным вариантом отопления для дома, если нет возможности подвести к нему газ, а электроотопление слишком дорого.

Такие отопительные устройства позволяют не только увеличить интервал между загрузками топлива, но и дают возможность обогрева сразу нескольких комнат или всего дома.

Отопительные печи с водяным контуром — универсальные приборы для обогрева помещений, совмещающие в себе функции котла и титана. Эти печи являются оптимальным выбором для обогрева загородных домов и дач.

В отопительных печах с водяным контуром теплообменник встроен в канал дымохода или в топку. Некоторые виды печей функционируют в режиме циркуляции горячего пара, что недоступно в стандартной системе циркуляции горячей воды.

Такая конструкция призвана решать проблемы с обеспечением теплом в домах, которые нуждаются в автономном отоплении. Из-за того, что вода активно циркулирует в различных теплообменных системах, например, в радиаторах, могут отапливаться сразу несколько комнат.

В результате отоплением обеспечивается весь дом. К тому же использование печи с водяным отоплением позволяет существенно сэкономить на дровах, а помещение прогревается очень быстро.

Стоит помнить, что если в сильные морозы вы не будете протапливать эту печь, то велика вероятность замерзания теплоносителя, причем это может произойти очень быстро.

А потому если в доме с такой конструкцией никто не проживает на постоянной основе, специалисты советуют добавлять в дистиллированную воду особые присадки. Благодаря им система замерзать не будет.

Такие отопительные печи могут различаться по материалу изготовления. Так они могут быть:

• металлическими – стальными или чугунными;
• кирпичными;
• комбинированными — когда за основу используется готовая металлическая топка с теплообменником для водяного контура, а внешний корпус выкладывается из кирпича.

Преимущества и недостатки печей с водяным отоплением

Основные преимущества:

• Доступное топливо. В случае необходимости дрова можно собрать на своем загородном участке.
• Небольшие размеры.
• Простота в эксплуатации и обслуживании.
• Дрова считаются экологически чистым сырьем, не способным причинить вред человеческому организму. При их сжигании вырабатывается и выбрасывается в окружающую среду минимальное количество вредных веществ.
• Относительная автономность. При отсутствии электричества конструкция с водяным отоплением будет долго греть помещение своим раскаленным корпусом.
• Для изготовления дровяной печи применяют материалы, которые отличаются повышенной прочностью. Это позволяет конструкции служить очень долго, практически не подвергаясь ремонту.
• Кроме того, у такой конструкции для дома может присутствовать варочная поверхность, на которой легко приготовить любое блюдо. Нагревается она от прямого горящего пламени.

Недостатки печей с водяным отоплением:

• Низкий КПД. Такая конструкция по своей эффективности будет уступать дизельным и газовым котлам.
• Ручное управление. Отсутствует автоматическая настройка подачи горючего и поддержание нормального контроля его работы.

При покупке печи с водяным контуром необходимо обратить внимание на мощность печи и количество дополнительных киловатт от теплообменником. Например, для 25 куб

м

помещения требуется печь мощностью 1 кВт

м. помещения требуется печь мощностью 1 кВт.

Аналоги печей с водяным контуром

Твердотопливные котлы с водяным контуром— использование комбинированного или твердотопливного котла дает возможность отапливать помещение с площадью до 170 кв. м. Работает котел на дровах или на электричестве. Изготавливаются из крепкой стали. Оборудованы встроенным электрическим блоком.

Камины с водяным контуром и плитой/духовкой. Твердотопливные термокамины имеют возможность подключения к солнечным коллекторам и другим системам отопления. Устройство, сочетающее качества традиционного камина и функциональные свойства твердотопливного котла. Предназначены для нагрева воды с помощью циркуляционных насосов во всех видах отопительных систем.

Печи-буржуйки

В небольших дачных домиках или хозяйственных постройках часто ставят самый простые агрегаты, работающие на дровах: печи-буржуйки. Они небольшие, внешний вид незамысловатый. Представляют собой прямоугольные или цилиндрические корпуса, в которых есть топка, зольник и дымоход, уходящий вверх. Конечно, в домик с ремонтом их не поставишь. Но зато они не притязательны и недорогие, дают очень много тепла. Популярна также буржуйка с водяным контуром, так как весьма практична.

Конструкция «буржуек» нехитрая: всего две камеры. В одной камере горит топливо, в другую просыпается зола и пепел, которые время от времени нужно удалять. Для этого есть специальная дверка. Она же помогает регулировать подачу воздуха. Тем шире открыта, тем сильнее тяга, и, соответственно, интенсивнее горение. В топку можно загрузить не только дрова, но и уголь. Дым уходит в дымоходный канал.

Преимущества «буржуек»:

• эти модели очень дешёвые, так как простые по конструкции и не претендуют на особый дизайн;
• есть возможность сделать агрегат самостоятельно из подручных средств (главное — найти жаропрочный металл, так же потребуется умение держать в руках сварочное оборудование);
• возведение фундамента не требуется, хватит листа асбеста или металла.

То есть печь-буржуйка — хороший выбор, из серии эконом печи на дровах для дома.

Монтаж водяного контура

Как создать встроенный отопительный водяной контур печи для отопления частного дома? Для этого потребуется определиться с конструкцией регистров. Выбор невелик. Устанавливается в топочной камере или трубная гребёнка, или плоская конструкция, выполненная буквой П. для нагрева в ней воды при горении дров.

Исходя из того, что теплообменники станут работать в топке с постоянным соприкосновением металла к открытому пламени, потребуется выполнять толстостенную конструкцию с качественной сваркой швов. Кроме того, водяные камеры должны иметь достаточную ёмкость, чтобы не создать кипения воды и это учитывается в размерах регистра.

Предусмотреть место на температурное расширение металла, на возможность нагрева кирпичей за экраном, всё это является продуманной конструкторской разработкой. Создать регистр при кладке печной конструкции намного проще, чем монтировать его в уже готовую печь. Но выполняется печь для водяного отопления и тем, и другим способом.

Созданный дополнительный контур нагревает дом только во время топки, а в дальнейшем если в схеме отопления установлен циркуляционный насос, то подача тепла продолжается до остывания воды в системе. В то же время печь отдаёт тепло от нагретых кирпичей. значительно повышая КПД топлива.

Использовать печь для водяного отопления дома можно как на дровяных, так и на каменноугольных печах. Только при топке с повышенной температурой обязательна футеровка топочной камеры и первого колена дымохода огнеупорным кирпичом. Особые требования предъявляются и к толщине материала регистра.

Печь прослужит долго. если соблюдаются требования:

стенки топочной камеры с водяным обогревом должны быть толще, чем обычные конструкции;
особое внимание должно быть уделено качеству сварки с проведением опрессовки до окончания монтажа;
печь не должна иметь зазоров, так как повышенное сопротивление в топочной камере может стать источником поступающего угарного газа.

Устройство водяного отопления

Расширительный бачок закрытого типа в системе печного отопления с водяным контуром

Выбор печи и сооружение всей системы осуществляется еще на этапе планирования и возведения самого дома. Для большинства моделей требуется сооружение дополнительного фундамента. Отопление на основе печи с водяным контуром состоит из таких компонентов:

• печной конструкции;
• теплообменника (он располагается внутри топки или вокруг нее, а также в форме змеевика вокруг дымохода);
• контура с теплоносителем, радиаторов;
• расширительного бака, который лучше располагать на чердаке.

В отдельных случаях контур отопления оснащается циркуляционным насосом. Установка аккумулятора тепла позволит увеличить КПД печки.

Выбор труб

В печи трудно контролировать температуру воды, поэтому трубы выбирают металлические

Использование печи с водяным контуром для отопления дома предусматривает применение радиаторов и труб. Подходят не только чугунные или стальные элементы, но и металлопластиковые, полипропиленовые. Однако тут есть некоторые особенности. Так как для отопления используются дрова и присутствует открытое пламя, жидкость в змеевике может закипеть. В таких условиях металлопластиковые трубы не выдерживают длительное время. Лучше применять изделия из нержавеющей стали.

Еще одной причиной выбора металлических труб является то, что патрубки, которые выходят из печи, сильно разогреваются. В таких условиях пластиковые изделия расплавляются. Трубы, которые подсоединяются непосредственно к патрубкам, должны иметь диаметром 3 см. Для остальных элементов этот показатель составляет 2 см.

Выбор печки

Универсальная печь с варочной поверхностью и отопительным контуром

Выбрать отопительный прибор можно с учетом технических параметров и назначения устройства. По второму признаку устройства бывают:

• Для отопления. Вырабатываемая тепловая энергия идет только на обогрев помещений. В печи такого типа устанавливается бак-теплообменник.
• Для приготовления пищи и обогрева жилья. Конструкция аппарата предусматривает дополнительный отсек. Над топочной камерой расположена духовая. Теплообменник может располагаться по бокам топки. На небольших печках может присутствовать только конфорка.

Из технических характеристик учитывается площадь дома, используемое топливо и материал изготовления. Первый параметр предусматривает, что на каждые 10 кв.м. площади сооружения требуется 1-1,2 кВт энергии. При этом высота потолка 2,5-2,7 м.

В виде топлива применяется уголь, торф, пеллеты, дрова. Все они имеют различные характеристики: при сгорании одного и того же объема выделяется разное количество тепла. Также учитывается стоимость топлива и его доступность.

Для изготовления печи используются следующие материалы:

• Кирпич. Такой вариант имеет большой вес и габариты, поэтому требует дополнительного фундамента при обустройстве. Данная конструкция отдает тепло равномерно и долго. Для кладки печи-камина нужен специалист. Однако кирпичная кладка идеально вписывается в любой интерьер, создает особую атмосферу и уют.
• Чугун. Для этого материала характерен быстрый нагрев, но он тяжелый и более хрупкий, чем другие. Тут не требуется сооружение отдельного фундамента.
• Сталь. Представленный вариант пользуется популярностью, так как он легкий, долговечный. Теплоноситель в нем нагревается быстрее.

Теплообменник для топки

Теплообменник самодельный для кирпичной печи

Теплообменник – основной элемент печи, поэтому к выбору нужно подходить ответственно. Он может монтироваться в топку, но всегда существует риск утечки теплоносителя. Безопасным вариантом является монтаж теплообменника в колпак дымохода. Данный элемент имеет разную форму и материал изготовления:

• Из листовой стали. Его можно устанавливать прямо в топку. Толщина материала – 3-4 мм. К нему подводится 2 трубы. Верхняя должна подключаться в самой верхней точке обменника. Внутренний зазор этого элемента не должен быть меньше 3 см. В этом случае можно избежать закипания теплоносителя.
• Из труб. Элементы могут быть круглыми или прямоугольными. Трубу тоже разрешается устанавливать в топке. Все зависит от конструкции печи. Главным требованием является установка теплообменника так, чтобы он не загораживал дверцу, а закладка дров была свободной.
• Плоский регистр. Такой вариант чаще устанавливается в дымоходном канале. Теплообменник может прослужить долго, так как он не эксплуатируется в агрессивных условиях. Имеет большие размеры.

Правильный выбор теплообменника обеспечит максимальную производительность печки.

Кирпичная ПВК – особенности эксплуатации

Нередко водяное отопление совмещают не только с камином или современной дровяной печью. Для многих лучшим вариантом станет установка классической кирпичной печи как источника тепловой энергии. Грамотно расширив с помощью водяного контура возможности кирпичной печи, можно качественно прогревать не только ближайшие жилые комнаты, но и всю постройку. Чтобы повысить КПД кирпичной печи, разработаны различные конструкции теплообменников (в их качестве выступают змеевики и регистры). Эксплуатация такой системы в загородном жилье обладает особенностями, в число которых входят:

• Обустройство. Чтобы сложить качественную печь, а затем провести монтаж водяного отопления, потребуются мастера высокой квалификации.
• Размер. Габаритная традиционная русская печь занимает много полезной площади и помещается далеко не в каждой кухне. Альтернативой для скромных по размеру помещений станет голландская или шведская кирпичная печь. Такие конструкции характеризуются меньшими размерами, но полной функциональностью.

Схема установки теплообменникаИсточник ogon.guru

• Улучшение КПД. Максимальный КПД печи не достигает 50%; половина тепла (и денег) безвозвратно исчезает в трубе. Устройство полноценной системы водяного отопления позволяет увеличивать этот параметр до 80-85%, что сравнимо с характеристиками котлов промышленного производства, работающих на твердых видах топлива.
• Инерционность. В отличие от электрических котлов, на разогрев системы, завязанной на кирпичную печь, потребуется некоторое количество времени.
• Уход. Сгорающие дрова оставляют после себя золу и пыль. Комната, в которой расположена кирпичная печь, придется убирать часто и тщательно.
• Требования к безопасности. Неправильная эксплуатация кирпичной печи для дома с водяным отоплением является угрозой не только пожара, но и отравления угарным газом.

О кладке кирпичной печи с водяным контуром в следующем видео:

Выбор формы и составляющих

Буржуйку обычно изготавливают из стальных листов в виде прямоугольного ящика. Можно использовать газовый баллон, но не узкий промышленный, а широкий бытовой. Следует располагать баллон вертикально, поскольку буржуйка рассчитана на плоские свод и под. При горизонтальной ориентации округлые поверхности соберут дымовые газы в жгут, для дожигания которого длину «борова» (см. ниже) придется увеличить до 12 м.

Кроме того, для обеспечения нормального режима работы буржуйки понадобятся дымоход и экран.

Дымоход

Пропускная способность — несколько меньше производительности топки по продуктам сгорания. Благодаря этому, газы задерживаются, циркулируя в топке.

Эффект двойной:

1. продукты сгорания отдают больше тепла;
2. за счет их циркуляции подсасывается воздух и этим обеспечивается полное сгорание топлива.

Преимущества и недостатки

Конструкции со встроенным теплообменником имеют массу преимуществ:

• Система энергоэффективна и экономична. Кирпичная кладка не потребует серьезных финансовых вложений, затраты на трубы и радиаторы будут в любом случае, а теплообменник на порядок дешевле готовых котлов. При эксплуатации печи, затраты на обогрев дома составят несколько тысяч рублей на закупку дров за зимний период.
• Дизайн кирпичной печи скрывает неказистые элементы, при желании в систему можно добавит камин или декор.
• Обогрев помещения не зависит от местонахождения конструкции, радиаторы устанавливаются в любом месте
• Кирпичная печь остывает долго, водный контур будет горячим еще несколько часов после прогорания дров.

Некоторые издания к плюсам системы водяного контура относят возможность его установки в уже готовую печь, что в принципе возможно, но на практике такой вариант связан с большим количеством проблем, которые предстоит решить.

Разборка и последующая сборка печи самое необходимое, что придется сделать. Цена исправления неправильно установленного регистра сопоставима со стоимостью новой печки, поэтому за такими работами обращайтесь к профессионалам.

Недостаток такой конструкции является продолжением её достоинств, чтобы самому сделать печь с теплообменников необходим опыт, как в кладке кирпичей, так и в монтаже систем отопления. Если опыт приходит с годами и количеством изученного материала, то при строительстве печи с водяным контуром следует учитывать её недостатки:

Очаг является пожароопасным элементом, необходимо позаботиться о мерах препятствующих попаданию огня на легковоспламеняемые предметы; Печь занимает значительную площадь дома, проектируйте комнаты заранее, включите большой обогревательный в дизайн помещения; Около печки температура будет всегда выше, чем в остальном помещении; Процесс нагрева печи нельзя мгновенно остановить. Если используете систему с закрытым контуром и циркулярным насосом, отключение электричества (даже кратковременное на несколько минут) и остановка насоса приведут к закипанию воды в теплообменнике. Чтобы этого избежать предусмотрите комбинированную систему движения воды в контуре. При нерегулярном использовании системы отопления воду из неё необходимо сливать, что ведет к преждевременному износу всей конструкции. В противном случае вода замерзнет, что приведет к разрушению всего комплекса устройств. Нельзя разжигать печь без воды в контуре

Это приведет к разрушению регистра и реконструкции печи, чтобы использовать печь в летнее время, не «включая» батарее применяют оригинальные конструкции установки теплообменников

Существует риск отравления угарным газом, как и при использовании всех твердотопливных средств отопления, особое внимание необходимо уделить правильному изготовлению дымохода

Сделать в доме отопительную систему на основе печи с теплообменником и батареями – экономически выгодное решение, но к проектировке и строительству необходимо подходить грамотно, учитывая все нюансы работ.

Устройство и элементы системы

В печной массив встраивается металлический котёл с водой, который нагревается непосредственно от горения дров (называется водяная рубашка). Делается он из металлических труб или стальных листов. Плоский котёл легче делать, встраивать и проще очищать от сажи, но круглые трубы теплообменника имеют большую площадь поверхности, а следовательно, и более эффективны.

Одна труба выходит из котла и разводит теплоноситель по дому. Отопительные трубы проходят вдоль стен по всем комнатам и возвращают воду обратно в котёл.

Конструкция отопительной системы с водяным контуром каминного типа

Дом средних размеров можно обогреть только трубами, но радиаторы повышают эффективность системы.

Лучше всего планировать водяное отопление на этапе строительства. Встроить котёл в готовую конструкцию – процесс сложный и всё равно потребуется практически полностью разбирать топку.

Виды отопления по способу передвижения воды в трубах

По способу передвижения воды в трубах, отопление может быть двух видов:

1. С принудительной циркуляцией.
2. С гравитационной циркуляцией (или естественной).

Принудительную циркуляцию обеспечивает циркуляционный насос. Это небольшой прибор, который «разгоняет» воду, а чем больше её скорость, тем быстрее нагреется дом, и тем меньше будут теплопотери. Минус способа в том, что он делает систему зависимой от электроэнергии.

Гравитационный метод. Сразу на выходе из печи вода должна подняться на большую высоту (чем больше, тем лучше), этот отрезок отопления называется стояк. Эффективность такого способа гораздо ниже и сегодня идёт тенденция к отказу от естественной циркуляции.

Можно сделать смешанный тип циркуляции. Просто в гравитационную систему добавляется насос. Получается система эффективная, но способная пережить отключения электричества.

Расширительный бак

Обязательный элемент системы – небольшой бак, который нужен, чтобы компенсировать расширение воды, и отводить воздух из теплоносителя. Его размещают под потолком или даже на чердаке.

Бак бывает:

• открытым;
• закрытым.

Первые водяные системы были с открытым баком. В системах с циркуляционными насосами можно использовать закрытый расширитель

И тогда уже не так важно его место расположения – не обязательно устанавливать ёмкость в самой верхней точке

Для увеличения КПД водяной рубашки, в котёл вваривают ряд поперечных трубок в месте максимального пламени.

Камин хорош тем, что он одновременно выступает хорошим источником отопления и декора. Печь камин для дачи подбирается индивидуально с учетом конкретных потребностей. Подробную информацию о выборе печи камина читайте на нашем сайте. Виды моделей по самым разным параметрам.

Руководство по изготовлению печи на отработке вы найдете здесь.

Буржуйка, кирпичная печь, печь на отработанном масле – все эти типы отопительных конструкций можно применять для обогрева гаража. В этой теме https://microklimat.pro/otopitelnoe-oborudovanie/pechi/dlya-garazha-svoimi-rukami.html вы узнаете, как собрать печь для гаража своими руками.

Преимущества и недостатки печного отопления

Обычная дровяная печь или камин нагревают помещение за счёт сочетания радиационного и конвекционного теплообмена. Прогревшиеся массивные стены печи излучают тепловую энергию, передавая её воздуху и предметам обстановки помещения. Холодный воздух постепенно замещается нагретым.

Печное отопление обладает рядом несомненных преимуществ:

• не требует подключения к электрическим и газовым коммуникациям. Топливо: дрова, уголь, брикеты из торфа – как правило, дешёвое и экологически чистое, его сжигание не наносит вреда окружающей среде;
• радиационный теплообмен является наиболее комфортным;

Интересно! Радиационный (он же лучистый) теплообмен – единственный вид теплообмена, который происходит без участия теплоносителя.

Русская печь обогревала дома многих поколений наших предков

• большинство печей для дома (длительного горения или обычных) многофункциональны, могут быть использованы не только для отопления, но и для нагрева воды и приготовления пищи (как внутри печи, так и на варочной поверхности);
• в жаркое время года массивная кирпичная печь для дома способствует кондиционированию помещения: за счёт того, что она всегда построена на отдельном фундаменте, излишек тепла выводится в землю;
• печь или камин создают особую атмосферу в доме и во многих случаях являются элементом, определяющим стиль интерьера.

Камин создает особую атмосферу в доме и задает стиль интерьера

Однако наряду с преимуществами печному отоплению присущи и недостатки:

• размеры — мощность отопительных печей для дома зависит от их габаритов;
• инерционность — традиционная печь для дома из кирпича требует очень много времени для разогрева и выхода в рабочий режим. Правда, современные чугунные печи для дома, печи-камины, буржуйки и булерьяны практически избавлены от этого недостатка;
• высокая теплопотеря из-за низкого КПД (коэффициент полезного действия) — большое количество тепловой энергии уходит через дымоход в атмосферу;
• невозможность обеспечить равномерный прогрев дома. Горячий воздух постепенно вытесняет холодный, но происходит это неравномерно — температура может быть слишком высокой рядом с печью и слишком низкой на расстоянии от неё;

Факт! Печь может обогреть только те помещения, которые примыкают к ней непосредственно. Поэтому в удалённых от неё частях здания часто приходилось устраивать дополнительную печку.

Принцип печного отопления — горячая печь излучает тепловую энергию в окружающее пространство (лучистый теплообмен), затем холодный воздух замещается нагретым (конвекционный теплообмен)

• необходимость постоянного обслуживания — печь требует закладывать дрова, чистить зольники от шлаков и дымоходы от сажи и мусора, поддерживать процесс горения, регулировать тягу;
• сложность управления — управлять процессом сгорания топлива в печи сложнее, чем в котлах;
• необходимость хорошей тяги — тяга нужна для интенсивного горения, а также для вывода угарных газов;
• пожароопасность — для обеспечения пожарной безопасности необходима изоляция дымоходов, особенно для печи в деревянном доме. Дополнительный фактор пожароопасности создается тем, что мгновенная остановка процесса горения в печи невозможна;
• необходимость постоянного пополнения и хранения запаса топлива, а также утилизации отходов: шлака и золы.

Для обеспечения работы печи требуется её постоянное обслуживание: закладка дров, чистка зольников и дымоходов, контроль за процессом горения, регулировка тяги