Печь с водяным контуром для отопления дома

Как обеспечить оптимальный температурный режим

При отоплении деревянных домов традиционными печами наблюдается откровенная неравномерность обогрева. Наиболее теплые участки в таком доме располагаются в непосредственной близости от кирпичного обогревателя. В дальних углах при этом может быть довольно прохладно. Вариант с несколькими печами обходится очень дорого. Кроме того, это приводит к значительному сокращению жилого пространства.

Наиболее оптимальное решение – применить комбинацию кирпичной печки с водяным отоплением. Подобный опыт уже имеется у многих жителей нашей страны, сумевших решить задачу по созданию тепла и уюта в своем жилище. Для этого обычная кирпичная печь оснащается теплообменником, имеющим вид змеевика. Местом его установки выступает топка или основание дымоходной трубы. Благодаря вырабатываемому теплу вода внутри него начинает нагреваться, впоследствии поступая в систему радиаторов. Таким образом достигается равномерное прогревание жилища.

Достоинства печки с контуром отопления:

• Эффективность и равномерность отопления. Этому способствует расположение радиаторов в разных комнатах и постоянное нагревание теплоносителя.
• Абсолютная независимость. Данные конструкции не зависят от наличия в доме газа и электричества. Хозяева в этом случае сами выбирают время и интенсивность обогрева.
• Возможность самостоятельного обслуживания систем отопления. Для осуществления этих несложных мероприятий присутствие специалистов не требуется.
• Экономичность. Хоть такую систему и приходится запускать каждый день, однако за счет дешевизны топлива расходы на ее функционирования довольно небольшие.

Особенности организации печного отопления с водяным контуром

Печь с водяным контуром совмещает в себе преимущества двух типов отопления и равномерно рассредоточивает тепло по всем комнатам. По сути обычная печь становится некой вариацией твердотопливного котла, только кроме теплоносителя в объединенной системе нагревается и корпус, который также обеспечивает обогрев.

По окончании горения, батареи быстро остывают, но еще некоторое время тепло будет исходить от разогретых стенок, что способствует более плавному охлаждению помещения. От обычной дровяной печи агрегат с водяным контуром отличается наличием радиатора (он же змеевик, котел, теплообменник).

Он может устанавливаться непосредственно в топку, но это чревато протечками или даже взрывом, вызванным закипанием теплоносителя. Более безопасный вариант – установка теплоносителя в колпак дымохода. К тому же это повысит КПД печи, большая часть горячих паров будет уходить на обогрев теплоносителя, а не улицы.

Строительство печи: установка теплообменника

Чаще теплообменник изготавливают из трубы или листовой стали с толщиной стенок не менее 3-5 мм. Минимальное значение размера тепловой рубашки 4 мм. Можно приобрести уже готовый змеевик из чугуна. В любом случае тепловой зазор между печью и регистром должен быть не менее 1-1,5, чтобы гарантировать возможность достаточного его расширения.

Организовать систему печного отопления с контуром лучше еще на стадии планирования дома, но только, взвесив все «за» и «против». Модель печи выбирают, отталкиваясь от размера и планировки отапливаемого жилья. Водяной контур проектируют исходя из правил обустройства отопительных конструкций.

Теплообменник из листовой стали можно изготовить самостоятельно

Можно также перестроить уже имеющуюся печь, но в таких случаях теплообменник часто занимает значительный объем полезной площади печки, который на него не был рассчитан. Чтобы компенсировать этот фактор, теплообменник готовят заранее, а ориентируясь на его габариты перестраивают печь.

Условия оптимальной работоспособности систем

Система будет работоспособной при условии наличия постоянной циркуляции теплоносителя в трубах. Это обеспечивается обязательным уклоном, а также желательной установкой циркуляционного насоса, гарантирующий необходимое движение и предотвращающий закипания воды.

Небольшие по габаритам, но отличающиеся достаточной мощностью насосы гарантируют хорошую циркуляцию. Они необходимы особенно при большой протяженности отопительной системы. Установка такого насоса выполняется на обратку, то есть на возвращающую теплоноситель трубу.

Рассчитывать только на насос и монтировать трубопроводы без уклона не следует, поскольку при перебоях в поставках электроэнергии может возникать закипание и выход из строя и насоса, и самой системы. В таких случаях лучше прибегать к установке расширительных баков, которые компенсируют расширение воды.

Завершаются проектные работы ознакомлением специалистов со схемами. Они помогут устранить ошибки, ведущие к нестабильной работе водяного отопления от печки. Это также возможность избегания нарушений правил безопасности.

Советы по обустройству системы

По своей сути подобные конструкции являются прародителями современных твердотопливных котлов. Но в отличие от них теплоотдача осуществляется не только посредством трубной разводки и системы радиаторов, но еще и от самой печи.

Плюс кирпичные печи с водяным отоплением своими руками смонтировать намного проще и дешевле, нежели установить твердотопливный котел.

Несколько слов о регистре

Металлический регистр можно без преувеличения считать сердцем всей отопительной системы. Данная конструкция устанавливается непосредственно в самой топке и отвечает за уровень нагрева теплоносителя.

Боковое расположение регистров.

Самым простым и доступным вариантом считается установка прямоугольного металлического бака непосредственно в топку. Делается такой бак из жаропрочной стали, толщиной от 3 мм и более, чаще всего из нержавейки.

Для обогрева дома в 200м² достаточно бака длинной 750 мм, шириной 500 мм и высотой 300 мм. Вывод делается сверху конструкции, обратка врезается в нижнюю часть бака.

Более функциональными считаются регистры, сваренные из нержавеющей трубы с толщиной стенки не менее 3 мм. Площадь нагрева в данном случае увеличивается в разы, отсюда и эффективность системы получается несоизмеримо выше.

Совет: на рынке сейчас не сложно найти чугунные регистры, по мнению большинства специалистов, они являются самым оптимальным вариантом. Во-первых, чугун мало подвержен коррозии, практически не прогорает и главное, данный материал считается самым лучшим аккумулятором тепла.

Регистры из нержавейки.

Во время монтажа следует обратить внимание на место расположения регистра. Чем больше будет контакт с огнем, тем выше производительность

Но вместе с тем, вне зависимости от конфигурации бака, между ним и стенками печи должен быть компенсационный зазор не менее 5 мм. В противном случае, во время нагрева металл начнет расширяться и стенки топки потрескаются.

Мембранный бак

Вмонтировать в топку регистр это только часть дела, не менее важно правильно обустроить трубную разводку. Любая отопительная система, построенная по такому принципу, должна быть оборудована расширительным или мембранным баком

Как правило, он устанавливается на трубе обратки, но это не принципиально, некоторые мастера предпочитают его монтировать в самой высокой точке системы.

Принцип работы мембранного бака.

В системе с естественной циркуляцией теплоносителя его функцию выполняет обычная металлическая емкость. Но сейчас, в большинстве случаев, хозяева предпочитают устанавливать циркуляционные насосы. В такую систему желательно монтировать настоящий мембранный бак.

Аппарат представляет собой герметичную металлическую емкость, в верхней части которой находится клапан. Через клапан нагнетается воздух, создавая избыточное давление в системе. При повышении температуры, пропорционально расширяется теплоноситель, выдавливая излишки в мембранный бак. В процессе остывания, воздух который давит на мембрану, компенсирует перепад давления в системе.

Некоторые моменты кладки печи

Как упоминалось ранее, кирпичные печи с водяным отоплением своими руками сложить можно, но если вы не уверены в своих силах все же лучше пригласить специалиста.

Хотя в любом случае, существуют общие правила, которые нарушать не желательно.

• Все кирпичные печи ложатся из полнотелого красного кирпича. Пустотелый кирпич не желательно использовать даже для облицовки. Дело в том, что пустотелые блоки являются теплоизолятором, а в данном случае это может только навредить.
• Если предполагается топить дровами, то топку можно сложить из обычного обожженного кирпича. Но если существует вероятность использования кокса или каменного угля высоких марок, например антрацита, то мы бы посоветовали сложить топку из специального шамотного кирпича, который идет на строительство доменных печей.
• Не нужно экономить на толщине стенок, помимо веса самой печи, сюда еще добавится нагрузка от регистров.
• И еще, любое каменное строение нуждается в надежном фундаменте, что касается печей, то здесь фундамент должен закладываться отдельно и ни в коем случае не контактировать с общим фундаментом дома, минимальное расстояние между ними должно составлять 50 – 100 мм.

Циркуляционный насос в системе.

На видео показаны некоторые тонкости монтажа системы.

В данном случае мы вели разговор об отоплении дома. Но не лишним будет заметить, что если в систему параллельно врезать металлическую емкость для воды, то она будет исполнять роль пассивного бойлера, в результате чего в доме еще появится горячая вода для бытовых нужд.

Изготовление теплообменника своими руками

Сварить плоский теплообменник можно из листов стали или нержавейки

Собственноручно допускается встраивать плоские, воздушные и трубчатые теплообменники

При сооружении устройства необходимо принимать во внимание трудозатраты и себестоимость проекта

Простое приспособление

Плоский теплообменник повышает КПД печки, устанавливается в котел вертикально или горизонтально. С элемента легко снимать сажу и копоть, а за счет большого объема его можно адаптировать под нужды ГВС.

Пластинчатый рекуператор выглядит как труба большого диаметра, внутри которой находится меньшая. По ней двигается вода в нагретом состоянии, процесс охлаждения происходит в большом патрубке.

Своими руками конструкция изготавливается из медных трубок. Одна должна быть больше другой на 4 мм в диаметре. Работы выполняются так:

1. Крепление сваркой бокового тройника на две стороны трубки снаружи.
2. Установка меньшего по диаметру патрубка.
3. Приваривание элемента к торцам большой трубки в предварительно зафиксированном положении.
4. Монтаж коротких трубок на выходе к тройникам. Они нужны для движения теплоносителя.
5. Соединение деталей отрезками с поочередным привариванием тройников на боковые части в виде змейки.

Сложный рекуператор

Более сложные типы обменников из труб и плоских стальных листов

Котел теплообменного типа для печного отопления выглядит как емкость с патрубками и нагревателем. Он состоит из двух секторов с взаимным нагревом. Теплоноситель циркулирует, попадая в замкнутый контур бака, греется до 180 градусов. Вода направляется в основную магистраль после прохождения по маленьким трубкам.

Чтобы сварить теплообменник самостоятельно, потребуются такие материалы:

• готовый резервуар вместимостью от 90 до 110 л;
• листовая сталь толщиной 2,5-3 мм, если бак делается своими руками;
• анод;
• 2 трубы из меди длиной до 4 м для ТЭНа;
• устройство, регулирующее мощность нагрева.

Установка теплообменника в печь – цифрами помечены входные и выходные патрубки

Перед началом работ необходимо сделать чертеж готового изделия, а затем приступать к сборке:

1. Установить резервуар на высоте 1 м от пола и на 3 м от печи.
2. Сделать два отверстия справа со стороны печки и наверху слева.
3. Подвести отвод для водогрейных приборов снизу, наклонив его на 2-3 градуса.
4. Подключить верхний отвод в обратном направлении с наклоном в 20 градусов.
5. Врезать в нижний отвод выходной 2 сливных крана – для емкости и для системы.
6. Герметично запаять отверстия для равномерного прогрева комнат.
7. Выгнуть медную трубку в виде спирали.
8. Готовый змеевик установить в бак, вывести концы наружу и зафиксировать их.
9. Прикрепить на конце змеевика резьбовые фитинги.
10. Подсоединить к трубе готовый регулятор мощности.
11. Подкинуть на термостат клеммы для запитки, а потом – провода.
12. Установить анод, предотвращающий износ резервуара от воздействия колебаний температуры.
13. Загерметизировать швы и все детали специальным средством.

Печное отопление с водяным контуром: монтаж своими руками

Для монтажа системы отопления своими руками не лишним будет уже имеющийся опыт обустройства каминов или укладки кирпича. В случае отсутствия необходимого опыта и умений, следует доверить установку отоплительной системы профессионалам, поскольку поломка любого механизма обогрева потенциально опасна. 

Самая важная деталь в готовой конструкции — теплообменник. Приобрести оный можно в магазине, или же изготовить самостоятельно из труб и листов железа. Можно внедрить змеевик в уже действующую печку, или же установить теплообменник и позже уложить кладку камина. 

Стены змеевика обязаны быть не менее пяти миллиметров. При строительстве угольного камина, сделать их нужно ещё толще, в противном случае они могут прогореть. В теплообменнике толщина слоя воды должна быть больше четырех сантиметров, иначе она может начать кипеть. Его нельзя устанавливать вплотную к стене топки из-за расширения змеевика от получаемого жара — лучше оставить зазор в два сантиметра. 

Самое важное — продумать нюансы пожарной безопасности своего обогрева. Облицовку следует выполнить материалами не поддающимися огню, например — кирпичом. Между камином и перегородками из древесины необходимо оставить воздушные прослойки во избежание перегрева и последующего пожара. 

Между камином и перегородками из древесины необходимо оставить воздушные прослойки во избежание перегрева и последующего пожара. 

Подробные схемы систем обогрева можно найти в интернете. За котел с водяным контуром для отопления дома лучше не браться, если нет уверенности в собственных силах. 

Еще одним способом обогрева служат конвекторы отопления — устройства, которые позволяют отапливать практически любые помещения. Как правильно установить ванну самостоятельно читайте здесь.

Устройства с основанием в виде каминной топки

Внешне такая печь-камин с водяным контуром больше похожа на камин в классическом исполнении, однако по факту это более сложный элемент для отопления, который дает возможность серьезно повысить КПД процесса. Ведь, кроме нагрева теплоносителя водяного отопления, обеспечивается эффективная конвекция воздуха, вызванная технологией и конструкцией корпуса устройства.

Подобные топки встречаются двух типов:

закрытые;

Печь-камин с закрытой топкой

открытые.

Камин с открытой топкой В устройстве имеется теплообменник, позволяющий передать энергию, полученную от топки в процессе сгорания топлива (дров), в отопительную систему с теплоносителем, а значит, и по трубам к радиаторам, которые могут разместиться во всех помещениях дома.

Топка находится в корпусе, выполненном из природного камня или кирпича.

Такая конструкция печи-камина обладает очевидными достоинствами:

1. Привлекательный внешний облик. Устройство очень напоминает классический камин, придающий помещению презентабельности.
2. Топка обходится намного дешевле готового устройства, а сделать кирпичный корпус можно своими руками.
3. Размеры металлической топки практически полностью соответствуют габаритам камина классического образца.

Не обошлось и без недостатков:

• для обустройства таких печей-каминов требуется надежное основание;
• нетранспортабельны – для перемещения даже в соседнюю комнату потребуется разбирать кладку;
• более низкий КПД, чем готовых устройств;
• требуют для размещения довольно много места.

Если заранее учесть эти минусы, эксплуатация печей-каминов не принесет неудобств.

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.

Чугунная печь длительного горения с контуром отпления

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.

Одна из возможных схем отопления двухэтажного частного дома

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 расчитана 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.

Минусы

Наряду с положительными моментами, печи имеют и ряд недостатков.

Первое – тепло не будет распространяться равномерно, углы комнаты прогреваются хуже.

Второе – печь занимает довольно большую площадь, оставляя мало свободного места.

Третье – сложно обогреть одной печью весь дом, особенно если он большой и если в нем много комнат.

К тому же, отсутствует возможность установления и поддержания нужной температуры, если говорить о конкретных комнатах.

Также коэффициент полезного действия печи редко превышает 50 процентов, в то время как газовый котел  выдает до 90 процентов тепла.

К недостаткам можно также отнести тот факт, что печь нужно довольно часто обслуживать. Растопка, регулирование заслонок, вычищение углей – вот необходимый список действий, которые нужно регулярно повторять. Это отнимает время и требует некоторых усилий.

Таким образом, этот обогревательный прибор имеет недостатки, но их вполне можно устранить.  К тому же, водяной контур позволяет преодолеть их часть.

Как вам статья?