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.
Для многих городов отопление является важнейшей частью жизнеобеспечения, и в частных домах оно формируется чаще всего с использованием печей. Одним из самых популярных видов является буржуйка с водяным контуром, включающая в своей конструкции радиаторные батареи, позволяющие обогревать весь дом. Приобретение такой конструкции многим может оказаться не по карману, однако сформировать водяное отопление от буржуйки можно и своими руками.
Достоинства использования буржуйки с водяной рубашкой
Печь с полостью для подогрева теплоносителя устроена так, что горячие испарения омывают емкость со всех сторон, что позволяет долго поддерживать высокую температуру. Помимо прочего, подобная буржуйка отличается следующим:
- Печь буржуйка с водяным контуром обеспечивает высокую производительность. Стоимость создания и эксплуатации будет значительно меньше по сравнению с другими печами.
- Для розжига печи можно использовать доступное топливо: уголь, дрова и различные растительные отходы.
- Буржуйка с водяной рубашкой не требует подвода электричества. Она работает по принципу естественной циркуляции.
Создание буржуйки с водяным контуром своими руками
При монтаже такого вида отопительной системы можно как встроить водяной котел в буржуйку, так и создать саму печь с нуля. Поэтому условно процесс можно поделить на два этапа.
Формирование печи-буржуйки
Перед началом работ составляются чертежи, включающие все размеры печи, и подготавливаются основные материалы для работы с металлом: сварочный аппарат, молоток, болгарка, а также плоскогубцы и спецодежда.
После того как была произведена раскройка металла, можно приступать к дальнейшим шагам:
- Соединить дно со стенами, исключая переднюю. Все элементы стоит приваривать под прямым углом.
Важно: Низ печи лучше устанавливать на уровне 25-30 см от пола. Таким образом, с помощью сконструированных металлических ножек можно снизить влияние нагрева на покрытие пола.
- В пространство между топкой и поддувалом приваривается перегородка. В ней необходимо просверлить несколько продольных отверстий, через которые будет удаляться зола.
- На передней стенке проделываются проемы для дверок. После этого ее можно установить к основной конструкции;
- По бокам передней части добавляются навесы, ставятся дверцы;
- К верхней части печи приваривается дымоходная труба.По завершению работ необходимо проверить все части на наличие дефектов в швах. Если таковых не обнаружено, можно приступать к следующему этапу — добавлению водяного контура.
Водяной камин приносит не только домашний уют и тепло. Это отличное дополнение интерьера, которое сделает жилище более изысканным. Особенностью камина является хороший обогрев дома, если сравнивать его с обычным камином. Главное — следовать инструкции по монтажу.
Добавление водяного контура в буржуйку
Основу подобного вида печи составляет теплообменник, который можно сконструировать из разных материалов, например, полых стальных труб или листов стали. Помимо теплообменника для создания буржуйки с водяным контуром понадобятся:
- Корпус готовой печи.
- Радиаторы.
- Трубы.
- Металлические листы.
Монтаж системы производится так:
- В верхней части основы буржуйки проделываются два отверстия для подачи и обратного возвращения воды.
- Из металла или из других подходящих неиспользуемых материалов формируется водяной бак, для него по сравнению с топкой и зольником должно быть выделено наибольшее пространство. В баке делаются отверстия для патрубков, затем он устанавливается за топкой. Пространство отделяется металлическим листом.
- Далее производится монтаж трубной разводки. Он может быть одно-, двухтрубным и коллекторным.
Важно: Двухтрубная конструкция является более предпочтительной, поскольку позволяет изменять температуру с помощью установленных кранов и обеспечивает равномерный прогрев в отличие от однотрубной. Коллекторная же является достаточно сложной для самостоятельного возведения.
- Следующим этапом производится последовательное соединение патрубков с радиаторами по всему дому.
- К подающей линии ставится расширительный бак, который исключит подачу холодной воды. Его размер подбирается исходя из объема воды, который будет находиться во всей системе — бак стоит делать на 20% больше.
- При правильном возведении вода будет нагреваться в теплообменнике, проходить по трубам к радиаторам, остывать и снова возвращаться в теплообменник.
Готовую конструкцию можно красить или обкладывать кирпичом в зависимости от того, какой внешний вид для владельца будет предпочтительным.
Видео: проект буржуйки с водяным контуром
С помощью сконструированной своими руками буржуйки с водяной рубашкой можно значительно сэкономить на отоплении загородного дома. Такое сооружение может обеспечить необходимым количеством тепла любое помещение.
Печное отопление является самым старым способом поддержания комфортной температуры в доме. Но даже для этого, на первый взгляд, неэффективного метода теплоснабжения есть ряд современных технологий обустройства. К ним относят отопление частного дома от печки: водяное, дровяное, паровое.
Требования к печному отоплению
Традиционная печь представляет собой конструкцию из кирпича, в которой есть топка, зольник и дымоотводная система. Последняя играла немаловажную роль, так как нагрев дома происходил за счет теплоты угарных газов, которые проходили по сложной системе каналов.
Однако для домов с большой площадью такая схема не эффективна. Поэтому предпочитают делать водяное отопление от печки своими руками. Для этого в топку устанавливают теплообменник для нагрева теплоносителя – воды, воздуха или для генерации пара. Такая схема позволит повысить КПД отопления и значительно увеличить площадь обогрева в доме.
Но перед тем как сделать воздушное отопление с печкой необходимо ознакомиться с правилами его организации. Главными из них являются обеспечение безопасности работы системы:
- Рекомендуется располагать печь не с несущей стеной, чтобы можно было обустроить систему дымоходных каналов;
- Материал изготовления пола и стен в районе печи должны быть не горючими;
- Обязательная установка защитной дверцы в поддувало и топку;
- Составление графика очистки дымохода от сажи и копоти. Эта процедура должна проводиться не реже 1 раза в 2 месяца и перед каждым отопительным сезоном.
Как построить печку с водяным отоплением своими руками? Сначала необходимо выбрать оптимальную конструкцию, которая будет отвечать требованиям конкретного дома. Существует множество схем постройки — от самых простых конструкций до сложных с лежаками и духовыми шкафами.
Высота дымохода печи не должна быть менее 4 м. В противном случае из-за высокой температуры угарных газов на его поверхности будет скапливаться конденсат, который неизбежно попадет в топочную камеру.
Схемы для возведения печи отопления
Прежде всего необходимо определиться с функциональными возможностями будущей печи. Будет ли она служить только для нагрева теплоносителя или иметь другие возможности. Чаще всего кирпичная печка с водяным отоплением делается вместе с варочной поверхностью, что очень актуально для загородных домов.
Также дополнительно рекомендуется сделать сложную систему дымоходных каналов. При прохождении по ним горячих угарных газов будут нагреваться стенки, а тепло передаваться в помещение. Однако они могут занимать до 70% от всего объема печи, что не всегда возможно для домов с небольшой площадью.
Как сделать отопление от печки «с нуля» своими силами? Прежде всего нужно определиться с ее месторасположением. Боковые стенки конструкции будут аккумулировать тепло и передавать воздуху в комнате. Только тогда отопление частного дома от печки будет по-настоящему эффективным.
Теплообменник должен располагаться в топочной камере в ее задней части. Его необходимо изготовить самостоятельно или заказать по чертежам. Увы, но отопление частного дома от печки не имеет заводских теплообменников. Их конфигурация полностью зависит от конструкции печи, ее размеров.
После выбора определенной схемы можно приступать к строительству печи. Оптимальным вариантом будет приобрести уже готовую стальную модель и обложить ее защитным слоем огнеупорного кирпича. Но если нужно действительно большие и мощные печки для дачи с водяным отоплением – рекомендуется сделать ее самостоятельно.
Строительство печки для отопления дома на дровах начинается с возведения фундамента. Он не должен быть привязан к общедомовому. Для этого нужно залить бетонную стяжку в грунте, а ее высота должна быть выше уровня пола на 5-7 см. Затем можно приступать непосредственно к возведению конструкции:
- Согласно выбранной схеме укладываются первые ряды до зольника.
- Устанавливается дверца поддувала и облаживается кирпичом. Ее стандартный размер равен 19,5*24 см, изготавливается из чугуна.
- По такому же принципу делается камера сгорания.
- Дымоход лучше всего установить готовый круглого сечения. Так паровое отопление от печки будет эффективнее – отсутствие вихревых потоков газа не скажется на тяге.
Для топочной укладки камеры и зольника лучше всего использовать шамотный огнеупорный кирпич. Облицовку печи можно выполнить обыкновенным силикатным, так как он обладает хорошей теплоемкостью.
Без опыта сложно сделать водяное отопление от печки своими руками. Лучше всего воспользоваться услугами профессиональных печников хотя бы на первых этапах строительства.
Способы печного теплоснабжения
Поняв, как можно сделать отопление от печки – следует правильно выбрать способ нагрева помещения. Для этого можно применить стандартные схемы теплоснабжения, у которых вместо котла будет кирпичная конструкция.
Главным критерием выбора является общая площадь дома. От нее зависит требуемая максимальная скорость остывания теплоносителя по мере прохождения по транспортным магистралям. В зависимости от этого параметра можно выбрать следующие виды отопления частного дома от печки:
- Водяное . Самое популярное и простое, но и трудоемкое;
- Паровое . Чаще всего применяется для домов с большой площадью и высокотемпературными печами;
- Воздушное – оптимальный вариант для дачного дома.
Каждая из систем имеет ряд характерных особенностей обустройства и эксплуатации.
Водяное печное отопление
Важнейшим компонентом водяного отопления от печки, сделанного самостоятельно является теплообменник. Он предназначен для передачи тепловой энергии от сгорания топлива (дров, угля) воде в системе. Лучше всего изготовить его самостоятельно, так как у каждой печи зачастую индивидуальные размеры топочной камеры. Для этого рекомендуется использовать жаропрочную сталь толщиной не менее 2 мм. Конструкция печки для дачи с водяным отоплением может быть разная. Главное условие, чтобы обеспечить максимальный контакт теплообменника с зоной сгорания топлива. Для этого его можно сделать П-образной формы, чтобы он обрамлял топочную камеру.
Изготовление стальной конструкции выполняется с помощью сварочного аппарата. До того как построить печку с водяным нагревом заранее необходимо составить чертеж теплообменника, выполняя следующие условия:
- Внутренние габариты должны совпадать с размерами топочной камеры;
- Диаметр патрубков для подключения к прямой и обратной магистрали зависит от вида кирпичной печки с водяным отоплением. Если система будет закрытого типа – лучше всего использовать стальные трубы диаметром до 30 мм. Для открытой оптимальный вариант магистралей – 40 мм. Таким образом уменьшаются потери скорости движения теплоносителя за счет трения о внутреннюю поверхность труб;
- Монтаж теплообменника выполняется непосредственно во время возведения печи. Для установки в старую конструкцию потребуется разобрать ее до полного открытия топочной камеры.
Для заводских стальных печей с водяным теплообменником обустройство фундамента не требуется.
Воздушное печное отопление
Существует самый простой вариант обустройства воздушного отопления с печкой – сделать систему дымоходных каналов с большой площадью для нагрева помещения. Однако такой метод имеет недостаток – ограничения по объему, т.е. отопить большой дом таким способом нельзя.
Альтернативный вариант воздушного печного отопления – установка теплообменника, как это делается в каминном теплоснабжении. Для этого необходимо изготовить герметичную конструкцию, аналогичную печке с водяным отоплением. В ней горячий воздух будет нагреваться, и из-за естественной циркуляции поступать в специальные транспортировочные каналы.
Однако на практике сделать подобное отопление весьма проблематично. У печи большую часть верха занимает дымоход, угарный газ из которого ни в коем случае не должен контактировать с воздухом в теплообменнике. А для эффективного воздушного теплоснабжения с печкой необходим максимальный объем камеры. Также в процессе проектирования можно столкнуться со следующими сложностями:
- Невозможность модернизации старой печи для установки воздушного отопления;
- Подвод каналов для транспортировки горячего воздуха. Их диаметр должен быть минимум 100 мм, что вызывает сложности в установке в конструкцию печи;
- По-настоящему эффективное воздушное отопление возможно только при наличии вентилятора или аналогичных ему устройств.
Именно из-за этих факторов воздушное отопление с печью не практикуется. Не проще и быстрее сделать паровое. Оно аналогично кирпичной печки с водяным контуром отопления, но имеет ряд индивидуальных особенностей.
Для эффективного воздушного отопления лучше всего установить камин. Он более приспособлен для монтажа теплообменника.
Паровое печное отопление
Как сделать паровое отопление от печки в домашних условиях? Для этого потребуется специальное оборудование, так как проблема заключается не только в нагреве воды свыше +100°С. Необходимо организовать ее подачу в нужном количестве за определенный промежуток времени.
В качестве примера можно рассмотреть принцип работы заводского парового котла отопления. В нем температура камеры сгорании контролируется группой приборов. Поэтому чаще всего используют газовые модели. В объемном теплообменнике происходит формирование горячего пара, который с помощью воздушных насосов подается в трубопроводы. Подача воды осуществляется в автоматическом режиме по мере снижения давления в теплообменном устройстве.
Можно ли сделать подобное паровое отопление от печки? На практике реализовать его практически нельзя. Одной из проблем является невозможность контроля мощности топочной камеры. Также следует учитывать такие факторы:
- Проблема с расположением оборудования. Контролирующие устройства и система подачи воды должны располагаться в непосредственной близости от теплообменника;
- У парового отопления от печки не может быть механизмов для регулировки подачи теплоносителя в трубы;
- Сложности с изготовлением теплообменника.
Сделать полноценное паровое отопление от печки в домашних условиях практически невозможно. Поэтому оптимальным вариантом остается водяное, как самое простое и эффективное.
Можно использовать паровые агрегаты отопления как основной источник тепловой энергии, а печное в качестве альтернативного.
Если нет возможности сделать отопление от кирпичной печки – можно приобрести уже готовую заводскую конструкцию. На рынке несколько производителей предлагают подобные варианты для обустройства отопления.
Также можно сделать металлическую печку для дачи с водяным теплоснабжением самостоятельно. Но после ее установки все равно рекомендуется выложить защитную кирпичную кладку вокруг конструкции. Это увеличит теплоотдачу и защитит от жесткого ИК излучения.
В видеоматериале показаны этапы строительства печи с водяным отоплением:
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.
