Как сделать печь для отопления дома с водяным контуром

Воздух обладает плохой теплопроводностью, поэтому передача тепла осуществляться не будет, значит нужно использовать перенос вещества. Воздух использовать в качестве такого вещества нецелесообразно, поскольку по мере его движения по комнатам будет происходить быстрое остывание.

Как работает система

Простейший водяной контур — с естественной циркуляцией потока воды. Его основа — простое физическое явление: расширение жидкостей при их нагреве. Узлом, создающим давление, является расширительный бак (емкость для сбора воды), устанавливаемый в чердачном помещении, мансарде.

Водяной контур — это замкнутая система. Котел нагревает находящуюся в ней воду и она, расширяясь, направляется по трубе в накопительную емкость. Движение осуществляется под давлением, создаваемым постоянно поступающей в котел остывшей водой, прошедшей через всю систему. Кипяток из расширительного бака самотеком направляется вниз по трубам, ведущим к батареям. Отдав тепло, возвращается в бак и снова нагревается.

Значительно увеличить давление в системе, ускорить циркуляцию теплоносителя поможет установка насоса. При средних температурах воздуха на улице, его можно отключить и контур будет функционировать на естественном движении воды. Это позволит сэкономить на счетах за электроэнергию. Вода в насос поступает при закрытом обратном клапане. Отключая его (оставляя открытым), весь объем теплоносителя направляют в обход насоса.

Как работает система

Такую печь можно загружать не только дровами или каменным углем. При использовании альтернативных видов топлива существует возможность усложнить строение системы, дополнив ее:

  •   баком для хранения гранул;
  •   механизмом, подающим паллеты в топку (пневматическим или шнековым).

Облегчить эксплуатацию печи можно путем установки автоматической системы регулирования ее работы, принудительной вентиляции.

Характеристики системы

При традиционном типе обогрева помещения (например, с помощью каменной печи) дисперсия тепла происходит неоднородно – около печи воздух нагревается сильно, а дальше идет градация температуры вплоть до холода в дальних углах помещения.  Кирпичные же печи с водяным отоплением используют теплообменник, устроенный в топливном отсеке, чтобы рационально разделять тепловую энергию между всеми зонами жилища, что способствует увеличению КПД. Плюсом к этому идет возможность обогрева сразу нескольких помещений, вплоть до целого дома. К тому же, печь с теплообменником не только играет роль обогрева дома, но и применяется как варочная аппаратура, поскольку приспособление для обмена тепла может монтироваться внутри плиты на кухне дачи.

Применение водяного контура превращает печку в котел, работающий на твердом топливе. Отличается от обычных котлов такая конструкция лишь тем, что кроме воды нагревается еще и сама печь, также участвующая в системе обогрева помещения. Печь с водяным отоплением обеспечит передачу энергии от теплообменника к батареям отопления во время топки, а когда огонь в печи уже не горит, отопительные кирпичи будут отдавать свое тепло воздуху в доме.

Отопительные печи подобного рода все чаще используются в деревнях и селах, где нет центрального газоснабжения, и отопление печью является единственным отопление с водяным контуром не требует дорогих отопительных котлов и закупки недешевого горючего. Хороши такие печи и при установке в дачных домах.

Основной минус такой печи – это уменьшение объема топки за счет монтажа обменника тепла. Для компенсации этого факта применяется уменьшение размеров теплообменника и, соответственно, увеличение объема печного пространства, а также установка печи длительного горения. Другой недостаток – ослабленный нагрев корпуса печи из-за траты энергии горения на кипячение воды. Таким образом, наиболее сильно прогревается верх – там, где материал корпуса вбирает в себя тепло от горячего дыма. И третий минус – замерзание теплоносителя в трубах при расположении системы в редко используемых домах, таких как дачи.

Характеристики системы

Воплощается в жизнь отопительная схема из печи и водяного контура тремя путями:

  • покупкой готовой печи такого типа, произведенной на заводе и готовой к применению, и ее подключением к имеющейся в доме системе водяного обогрева;
  • наймом профессионального печника, который соберет печь с водяным контуром из кирпича или разработает для вас чертежи и порядовки;
  • конструированием печи своими руками.
Читайте также:  6 источников альтернативного отопления частного дома

Последние два метода предполагают приобретение или изготовление своими руками печного котла и теплообменника, без которых водяной контур не сможет функционировать.

Способы решения задачи

Очевидно, что для подогрева теплоносителя и подачи его в радиаторную систему дровяную печку нужно снабдить дополнительным теплообменником. Есть два пути: приобрести для дома готовую металлическую либо чугунную печь длительного горения со встроенным водяным контуром, либо изготовить ее своими руками. Мы изначально идем по второму пути — прикладываем труд, но экономим средства.

Способы решения задачи

Примечание. Отдельная проблема — организация подогрева воды в кирпичной печи, работающей на дровах и угле. Если она уже построена, то переделать конструкцию бывает довольно трудно, а то и невозможно.

Существует несколько разновидностей самодельных теплообменников и вариантов их монтажа:

Способы решения задачи
  1. Бак – котел, встраиваемый прямо в топливник или в один из дымоходных каналов.
  2. Регистр, сваренный из труб, иногда – в виде змеевика. Тоже ставится внутрь камеры сгорания либо в газоход.
  3. Теплообменник самоварного типа (техническое название – экономайзер). Устанавливается сугубо на дымоход для отбора теплоты у отходящих газов.
  4. Полноценная водяная рубашка. В упрощенном исполнении подобная печь-камин с водяным контуром показана выше на схеме.

Бак-котел для нагрева теплоносителя

Способы решения задачи

Справка. Простейшее, но не самое эффективное решение, которое вы можете взять на вооружение, реализовано в некоторых дровяных печках для бани. Металлический бак с водой монтируется сверху корпуса либо подвешивается сбоку, если топливник имеет прямоугольную форму.

Водяной контур можно изготовить из таких материалов:

Способы решения задачи
  • черная или нержавеющая сталь;
  • чугун;
  • медь.

Устройство и принцип работы

По сути, любой отопительный прибор, в топку которого можно установить теплообменник, может быть подключен к трубной разводке радиаторного отопления. Даже камины с водяным контуром сегодня встречаются нередко.

Если у вас в доме планируется установить кирпичную печку или камин, то стоит прикрепить к задней стенке топки металлический теплообменник и его концы соединять с контурами подачи и обратки отопительной системы. И такое отопление будет неплохо работать. Здесь необходимо обратить свое внимание на материал, из которого теплообменник будет изготавливаться. Обычно это трубы. Но только не простые, которые через пару лет интенсивной эксплуатации в условиях высокой температуры выйдут из строя.

Для теплообменника необходимо использовать жаростойкие трубы, и лучше, если они будут бесшовные. Не будем говорить об их высоких качественных характеристиках. Отметим, что данный вид трубы является дорогим, но именно он обладает высоким сроком эксплуатации при высоких температурах. Стандартная форма трубного теплообменника – змеевик.

Устройство и принцип работы

Теплообменник в кирпичной печке

Металлические печи

Так как популярность печей каминов с водяным контуром потихоньку растет, то производители тут же откликнулись на все возрастающий спрос. Они стали предлагать печки, изготовленные из металла, в которые встраивали теплообменник. Правда, в разных моделях была использована разная форма теплообменного приспособления.

Камин с водяным контуром

Кстати, существует несколько типов установки теплообменника. Есть модели, в которых этот прибор монтируется в топку, как это было описано выше. Существуют конструкции, в которых теплообменник устанавливается в специальную камеру над топкой. Он нагревается не от пламени огня, а от отводящих топочных газов, которые образуются при сжигании топлива. Здесь есть положительные моменты:

Устройство и принцип работы
  • Во-первых, отсутствует негативное влияние на металл открытого огня. А, значит, увеличивается срок службы самой установки.
  • Во-вторых, появляется возможность регулировать температуру теплоносителя путем перекрывания отвода топочных газов.

Чаще всего этот вид установки используется в печах каминах с водяным контуром. Здесь решается еще одна проблема – теплообменник у открытой топки будет невиден, что улучшает внешний вид отопительной установки.

В настоящее время производители стараются увеличить КПД агрегатов с водяным контуром. Для этого они стали предлагать проводить нагрев воды постепенно или, если так можно сказать, поэтапно. Для этого в печи устанавливаются два водяных бака.

  • В первом производится предварительный нагрев теплоносителя.
  • Во втором вода нагревается практически до +100°С.

Внимание! Данный вид установок работает практически по принципу парового отопления. Поэтому специалисты рекомендуют их монтаж проводить в отдельных помещениях, тем самым организовывая котельную.

Устройство и принцип работы

Полная трубная разводка

Основные критерии выбора камина с водяным контуром

Каминная топка с водяным контуром имеет различную мощность, именно она и является основным критерием, на который необходимо обращать внимание, выбирая камин. Этот показатель зависит от габаритных размеров камеры сгорания, т. е. чем больше топлива может поместиться в топку, тем выше мощность и соответственно теплоотдача.

Читайте также:  Как работает электрокотел и какой выбрать в дом?

Если обратить внимание на паспортные данные топок, то можно заметить, что производитель указывает три величины:

Основные критерии выбора камина с водяным контуром
  • минимальную;
  • номинальную;
  • максимальную.

Так вот, только номинальная определяется экспериментальным путём и является наиболее приемлемой. Для того чтобы рассчитать оптимальную мощность для собственного жилища, необходимо воспользоваться следующими данными:

1 кВт достаточно, чтобы отопить 10 м² помещения высотой в 2,5 м.

Основные критерии выбора камина с водяным контуром

Не стоит забывать и о нагрузке, которая будет даваться на камин с водяной рубашкой. При постоянной эксплуатации на максимальной мощности, срок службы значительно сокращается, следовательно, продлить его можно приобретением камина с мощностью процентов на пятнадцать больше расчётного значения.

Плюсы и минусы использования термоаккумуляторов

Иногда в печах с водяным контуром используют термоаккумуляторов. Используют его по той причине, что сам по себе теплообменник накапливать тепло не может (как и любой другой котёл). Преимущества использования этого агрегата заключаются в следующем:

  • тепло в доме будет оставаться дольше, в силу чего топить его надо будет реже, чем обычно – даже в холодный период времени;
  • температурные колебания не резкие, как при работе обычного теплообменника, а мягкие, плавные, что в итоге повышает долговечность всей отопительной системы;

    Один из главных недостатков термоаккумуляторов – они громоздкие

  • финансовые затраты на твёрдое топливо (уголь или дрова) станут ниже, а КПД системы повысится значительно;
  • в один контур можно подключить не один, а два и даже больше котлов (иногда это может понадобиться, если площадь дома большая или речь идёт о регионах с экстремальными температурами типа Крайнего Севера);
  • печь может топиться без какого-либо риска перегреться, а это значит, что дрова будут выгорать полностью, без остатка, что также даёт дополнительную экономию денежных средств.
Плюсы и минусы использования термоаккумуляторов

Есть у термических аккумуляторов, как это водится, и свои недостатки:

  • сами по себе термоаккумуляторы – достаточно массивные, для них требуется относительно большое количество пространства;
  • иногда для их установки может потребоваться отдельный фундамент;
  • стоимость самого агрегата довольно высока, так что устанавливать его в небольшом доме или доме, где живут нерегулярно – далеко не всегда целесообразно.

    Схематическое изображения работы системы отопления с наличием термоаккумулятора

В целом, печь с водяным контуром – это неплохое решение проблемы отопления дома. Правда, если дом (дача) имеет площадь от 200 м² и выше, то уже стоит задуматься об отоплении другими, более эффективными способами типа электрического котла, тёплых полов, газовых котлов длительного горения, котлов, работающих на отработанном топливе.

Плюсы и минусы использования термоаккумуляторов

В любом случае предварительно лучше всё сразу подсчитать, сделать подробную и точную схему, чертёж, чтобы потом не попасть впросак (видео сегодня в сети много с подробными расчётами).

Плюсы и минусы печного отопления

Печное отопление с водяным контуром обладает множеством преимуществ. Это доступная конструкция, которая не отличается сложностью в исполнении. Кроме этого, подобное отопление считается выгодным в финансовом плане. Такой обогрев обойдется дешевле прочих отопительных систем. Камины с водяным контуром предполагают значительный выбор вариантов топлива: дрова, уголь, торф, а также отходы деревообработки.

Печка считается отличным вариантом для монтажа водяного отопления. При этом нагрев помещения производится в минимальные сроки.

  • Facebook
  • Twitter
  • Google+
  • LiveJournal
  • VKontakte
  • Blogger

Камин с водяным контуром для частного дома

Водяное отопление от печи на дровах обладает следующими достоинствами:

  1. Быстрота и простота монтажных работ. Можно сделать традиционную печь своими руками для дома из доступных материалов.
  2. Несложное обслуживание и простота в применении.
  3. Система отличается повышенным КПД.
  4. Можно сделать вариант с камином и создать декоративный элемент в интерьере.
  5. Установленные заслонки регулируют температуру в доме.
  6. Печь создает уютную атмосферу в доме.

Печь на дровах имеет и недостатки:

  1. Конструкции занимают значительную часть пространства.
  2. Чтобы оборудование разогрелось до нужной температуры — требуется время.
  3. Печь загрязняет помещение, в котором располагается.
  4. Конструкция не обогревает здание равномерно. В комнате, где она стоит, будет теплее, чем в других помещениях.
  5. С системой следует правильно обращаться, чтобы не получить отравление окисью углерода.
  6. Существует опасность возгорания.

При устройстве печной системы следует проявлять осторожность, не допускать к оборудованию детей.

Выбор печи с водяным контуром

Выбор печи с водяным контуром имеет свои особенности. Здесь мы опустим вопрос расчета и сооружения кирпичной печи с теплообменником – выполнить самостоятельно весь комплекс довольно проблематично, лучшим решением будет приглашение специалистов в этой сфере. Причем строительство кирпичной печи рекомендуется изначально с теплообменником – с нуля, потому что встроить потом теплообменный аппарат не просто – это проблематично в монтаже, может внести изменения в технические и тепловые характеристики самой печи.

Что касается металлических печей, то здесь лучше обратиться к изделиям промышленного производства. Они обладают более привлекательным внешним видом, изготовлены из качественных материалов, в любом случае имеют больший КПД по сравнению с самодельными.

Следует отметить, что отечественные модели печей с контурами водяного отопления выгодно отличаются в цене от зарубежных аналогов и не уступают им в качестве. Причем стоимость может отличаться значительно.

Тепловая мощность заводских изделий указана в паспортах оборудования. Здесь нужно обратить внимание на разделение мощности. Суммарная мощность делится на 2 части – производительность теплообменника и конвективно-лучевая мощность корпуса печи. Например, для печи мощностью 20 кВт она может составлять 12 кВт для корпуса и 8 кВт для теплообменника.

От разделения мощности зависит будущая конфигурация системы отопления – размещение печи, мощность и количество радиаторов. При этом печь выступает мощным отопительным прибором и размещается обычно в самом большом помещении. Мощность теплообменника распределяется по отдельным приборам отопления.

Также следует обратить внимание на функционал печи – печи с контуром ГВС продавцы зачастую именуют именно печами с водяным контуром. При этом теплообменник не обладает серьезной мощностью и не предназначен для нужд отопления.

Печи с водяным контуром – рациональное решение по улучшению характеристик классической печи. Модернизация позволяет более качественно отапливать помещения, снизить потребление топлива. Выбор и установка этого оборудования зависят от желания владельца частного дома, доступности и стоимости топлива, требуемого функционала и режима работы оборудования.

(Просмотров 4 584 , 1 сегодня)Рекомендуем прочитать:Воздухоотводчики для систем отопленияПравильное отопление частного домаПолимерные трубы для отопления – виды и методика монтажаЗапорная и регулирующая арматура отопленияУстройство теплоаккумулятора для системы отопленияКак устранить засор канализации

Печи с водяным контуром из регистров

Теплообменники из медных сплавов считаются самыми капризными в эксплуатации. Из-за невысокой температуры плавления медь легко прогорает при отсутствии жидкости в контуре, поэтому многие заказчики останавливают свой выбор на более жаростойких материалах, таких как нержавейка, сталь или даже чугун.

Печи с водяным контуром из регистров

Печи с водяным контуром из регистров

За редким исключением, трубы из чугуна и стали, и тем более нержавейки, очень сложно изогнуть в форме спирали или змейки, поэтому при изготовлении теплообменника трубчатые заготовки просто сваривают в виде регистров.

Печи с водяным контуром из регистров

Печи с водяным контуром из регистров

Печи с водяным контуром из регистров

В нижней и верхней части корпуса печки видны коллекторы подвода и отвода горячей воды, при этом трубы не мешают установке корзины для камней.

Печи с водяным контуром из регистров

Основные этапы возведения

Печь камин, который обогревает комнаты, изготавливается из самых прочных материалов. В качестве такого материала может быть использован кирпич или сталь толщиной от 3 мм. Первый этап возведения — работа над подготовкой рабочего чертежа. Для этого необходимо выбрать место будущей установки камина и снять необходимые замеры. Далее нужно произвести расчет основных габаритов конструкции, а далее перенести их на графическую часть.

Когда чертеж будет готов, можно начинать проводить разметку, по которой будет создаваться фундамент. Вначале производится неполная разборка пола, роется котлован в форме прямоугольника, его глубина не должна превышать 0,5 м. На дно полученной ямы засыпается крошка от кирпича или щебнем. Далее заливается слой цемента, тщательно проверяется горизонтальность залитого слоя при помощи уровня. Цемент должен полностью высохнуть. На полностью подсохший слой залитого цемента необходимо уложить 2-3 слоя рубероида, который выступает в роли гидроизолятора, который помогает полностью исключить влияние влаги.