Печное отопления с водяным контуром своими руками

Одним из важнейших факторов тёплого и уютного дома является тепло. На сегодняшний день существуют различные способы того, как обогреть дом, и ежегодно появляются более новые способы и возможности. Но старым и проверенным методам всё так же есть место в современных домах. Печное отопление, оснащённая водяным контуром, является одним из таких способов. Рассмотрим, как создать такую печь отопления своими руками.

Конструкция и принцип действия

Печь с водяным контуром достаточно быстро нагревает помещение благодаря теплоносителю. Это может быть вода или другая жидкость, которая движется в системе. Нагревается она теплом от самой печки. Таким образом и функционирует система.

Чтобы система могла работать, в обязательно порядке необходимо устанавливать металлическую ёмкость, которая будет выполнять функции теплообменника. Выглядит она как обычный резервуар со штуцерами с подведёнными к ним трубкам. Современные прототипы таких устройств делаются из металла и огнестойкого кирпича, может оснащаться различными декорациями сверху, цветной плиткой и т. п.

Конструкция может выполняться двумя способами:

  1. 1. Теплообменник находится в топке. Такая конструкция предназначена для обогрева больших площадей, отличается продолжительной работой и долговечностью. Но есть и недостатки. К ним можно отнести близкое расположение к огню, что способствует прогоранию металлических частей. Если не очищать дымоход от сажи, то КПД постоянно будет падать.
  2. 2. Теплообменник в дымоходе. Простота в использовании и эксплуатации, высокая производительность и продолжительный срок службы у этого агрегата тоже есть. Но обогреть большие помещения вряд ли удастся с помощью такого устройства.

Плюсы и минусы печи

Обычная печка неравномерно распределяет тепло: непосредственно возле печки очень жарко, а чем дальше, тем становится холоднее. Наличие водяного контура позволяет теплу, которое вырабатывает печка, равномерно распределяться по всему дому.

Строительство отопительной печи с водяным контуром

Плюсы и минусы печи

Таким образом, только одна печка способна обогреть одновременно несколько помещений в доме. Печка работает почти также, как твердотопливный котёл. Только она не просто разогревает теплоноситель и водяной контур. Помимо этого происходит нагрев стенок и дымовых каналов, которым также отводится важная роль в отопительном процессе.

Теплообменник (змеевик) — основной элемент печки. Его устанавливают в топливную часть печки, и там к нему подключают всю систему водяного отопления.

К достоинствам печи с водяным контуром можно отнести следующие особенности:

Плюсы и минусы печи
  • В первую очередь для такой печи не нужно приобретать дорогостоящие агрегаты и комплектующие.
  • Правильно выстроенная печь прослужит вам длительный срок, не требуя дорогостоящего ремонта. Иногда, возможно, нужен будет лишь небольшой косметический.
  • Печку можно создать любого дизайна: форма, размеры, декорирование — всё это на ваш вкус и финансовые возможности.
  • Если сравнить печку, оборудованную водяным контуром и твердотопливный котёл, то с помощью первой происходит обогрев не только теплоносителя, но и дымовых отводов.
  • Змеевиком можно оснастить уже построенную печку. Его можно вставить и в варочную печку.

    Вариант печки, которая прекрасно вписывается в интерьер помещения

Недостатки у такого рода отопления тоже имеются.

  • Когда теплообменник вставляют в топливную часть, драгоценное пространство последнего сильно уменьшается. Проблема решаема, если теплообменник встраивается в печь на этапе её строительства. Просто эту часть необходимо увеличить. Ну а если его вставляют в уже выстроенное сооружение, то другого выхода нет, кроме как неполного закладывания топлива, а частями.
  • С такой печкой повышается пожароопасность. В печке и камине горит открытый огонь, плюс ко всему зачастую рядом хранятся запасные дрова. Не оставляйте без присмотра этот агрегат.
  • Если печь будет эксплуатироваться неправильно, то попадание в помещения дома угарного газа может привести к весьма печальным последствиям.

    Изображение, по которому становится понятно, что без присмотра агрегат лучше не оставлять

Плюсы и минусы печи

Специалисты советуют использовать в таких конструкциях незамерзающую жидкость, если в доме люди живут не постоянно, а, например, только в летний период времени.

Читайте также:  Дымоход для газового котла в частном доме — требования к монтажу

Особенности создания печей из кирпича своими руками

Все конструкции независимо от модификации имеют в своей конструкции следующие элементы:

  • фундамент;
  • топку;
  • колосники;
  • зольник или поддувало;
  • стояки удаления дыма.

При строительстве нужно учитывать, что фундамент служит теплоизолирующим слоем — он бывает кирпичным или железобетонным.

Существует три основных разновидности кирпичной печной кладки:

  • Голландская.
  • Шведская.
  • Русская.

Используются в быту для обогрева и для приготовления пищи. У русской печи не только самый удобный КПД, но и у единственной имеется лежанка. Голландка наиболее удобна для изготовления вручную, именно поэтому на ее основе появилась так называемая «столбянка», завоевавшая популярность у владельцев частных особняков.

Важно! В русской печи хозяйки готовят подовый хлеб — национальное славянское блюдо.

Преимущества:

  • Коэффициент полезного действия выше чем у аналогов — 71%.
  • Высокая теплоемкость корпуса и более медленное остывание по сравнению с чугунной или металлической.
  • Экономичность и меньший вред природе — топливо сгорает практически полностью с наибольшей теплоотдачей.
  • Нагреваясь до высокой температуры, кирпичная печка никогда не будет такой обжигающе горячей как металлическая.
  • При нагревании не так сильно сушит воздух. Кирпичная печь дышит, оставляя влажность нагреваемого воздуха на комфортном уровне — 40-60%.
  • Влажность поддерживает за счет того, что выделяется пар, а при остывании его впитывает. Таким образом поддерживается температурный баланс. При нагревании «буржуйки» происходит сгорание пылинок содержащихся в воздухе, что в целом не очень положительно сказывается на здоровье.
  • Кирпичная печь избыток тепла равномерно распределяет в своем корпусе, поэтому перегрева никогда не происходит и не нужно регулировать подачу топлива маленькими порциями.

Недостатки кирпичных печей:

  • Плохо подходят для помещений, которые отапливаются раз от раза, то есть нагреть полностью остывшую комнату кирпичной печью значительно труднее;
  • Кирпичная печка, как правило массивная, и строится при строительстве дома;
  • Печь может быть и небольшой, но тогда она лучше подходит для готовки или обогрева одного маленького помещения;
  • Печь не подходит для отапливания помещений с гнилостными испарениями: животноводческие фермы, оранжереи, теплицы и тому подобное;
  • Функционал кирпичных печей довольно обширен: копчение мяса и рыбы, переплавка металлолома, закалка и цементирование металлических изделий, обжиг керамики, нагрев заготовок в кузнице, поддержка температурно-влажностного режима в бане.

Обратите внимание! Разновидность кладки печи по голландскому принципу называется столбянка.

Вариант этой печи появился, когда были распространены голландские типы кирпичных печей. Мастерам заказывали похожие печи и им пришлось придумывать свою вариацию только на основе внешнего сходства.

Принцип возведения такой печи мало чем отличается от распространенных повсеместно «голландки», «шведки», «каминопечи». Подойдет и для отопления вашего домика и для дачи. Технология печи такова, что каналы могут располагаться горизонтально и вертикально, и иметь 1, 3, 5, 7 оборотов.

Преимущества и недостатки водяного контура

Преимущества печного отопления:

  • Нагрев обеспечивается традиционным российским топливом — дровами, не требуется электроэнергии или газа, что позволяет обустраивать независимое собственное отопление.
  • Совмещение функций обогрева, горячего водоснабжения и приготовления пищи.
  • Возможность использования в качестве камина.

Преимущества водяного контура:

Преимущества и недостатки водяного контура
  • Возможность равномерного обогрева большого помещения путем правильного размещения радиаторов.
  • Теплоотдача воды значительно выше, чем у воздушного конвекционного потока за счет высокой удельной теплоемкости (4,2 кДж/кгхград);
  • Возможность доставки теплоносителя на значительные расстояния, обеспечивая теплом удаленные помещения дома.
  • Абсолютная безвредность воды для человека и ее негорючесть.

Нельзя не отметить и определенные недостатки таких видов отопления:

Кроме того,при обширной отопительной системе циркуляция теплоносителя обеспечивается насосом, а для него нужна электроэнергия. В таких случаях исчезает важное преимущество — электрическая независимость печного отопления. Не следует также забывать о необходимости надежного и безопасного дымохода.

Достоинства и недостатки печи для водяного отопления

Как мы уже заметили, из-за подобной модернизации кирпичное отопительное устройство не теряет своей функциональности, но приобретает ряд дополнительных характеристик, которые нужно обозначить.

Печь с котлом можно собирать в любом месте

Плюсы печек с отопительным контуром

  1. Не придётся использовать вспомогательные отопительные приборы. Одна печь с водяным отоплением может обогреть сравнительно большой дом, в том числе в полтора-два уровня.
  2. Удаётся нормально отапливать удалённые и изолированные помещения, то есть можно строить вытянутое и Г-образное здание, ставить внутри необходимое количество перегородок и межкомнатных дверей.
  3. Для строительства печи выбирают любое место в доме, а необязательно в центре, как это обычно делают с другими типами отопительных печек. Ничто не мешает использовать «котельную» или даже расположить теплогенератор в летней кухне.
  4. Существенно повышается КПД отопительного устройства. Тепла в доме остаётся больше, а расход топлива – на прежнем уровне.
Читайте также:  10 лучших портативных обогревателей для палаток

Так называемый «кирпичный котёл». На самом деле это модернизированная печь с варочной поверхностью

Минусы печи с водяным контуром

  1. Для монтажа водяной отопительной системы требуются дополнительные капитальные затраты. Нужно приобрести трубы и радиаторы, краны и регулирующие устройства, расширительный бак и, возможно, циркуляционный насос. Нужны качественные материалы для изготовления «котла».
  2. Необходимо обладать навыками и специальным инструментом для выполнения разводки. Далеко не каждый сможет сам сварить надёжный теплообменник.
  3. Конструкция печек для водяного отопления несколько сложнее, обычные порядовки могут не подходить.
  4. Если зимой по каким-то причинам не топить, вода в трубах может замёрзнуть. Чтобы исключить такую возможность, придётся использовать антифризы в качестве теплоносителя, или полностью сливать воду на время отсутствия людей в доме.
  5. Не всегда получается сделать гравитационную систему, поэтому для принудительной транспортировки теплоносителя часто применяются циркуляционные насосы. При отключении электроснабжения, энергозависимое оборудование останавливается, и контур перестаёт работать.

Важно! Эти гибриды лишены автоматики. Используя обычную кирпичную печь для нагрева жидкостного теплоносителя, очень непросто контролировать его рабочую температуру и создавать комфортные условия в помещениях. Регулировки осуществляются только кранами на радиаторах, которыми ограничивается/увеличивается проток.

 Теплообменник для банной печи своими руками

Конструкция самодельных теплообменников для кирпичных печей бывает разнообразной. Наиболее приемлемый, недорогой и качественный вариант – это система из нержавеющей стали.

 Теплообменник для банной печи своими руками

Ниже представлена элементарная схема теплообменника для кирпичной печи.

Технология изготовления:

 Теплообменник для банной печи своими руками
  1. В качестве основы прибора используйте листовой металл, толщиной от 2 мм.
  2. Из металла изготовьте 2 резервуара: 1 — верхний цилиндрической формы, 2 – прямоугольной. Размеры рассчитываются индивидуально, в зависимости от размеров вашего банного помещения.
  3. Соедините резервуары между собой трубами.
  4. При помощи сварки заварите нижнюю трубу и заполните водой теплообменник. Выходное отверстие соедините с основной емкостью.
  5. Заполните систему сжатым воздухом и проверьте герметичность швов.
  6. Длину труб постарайтесь по возможности сделать минимальной. Это необходимо для того, чтобы большие потоки тепловой энергии быстро передавались теплоносителю.
  7. Перед тем как монтировать устройство в общую систему, на выходной, а затем и на входной трубе,  смонтируйте резьбы.
  8. Все швы сделайте максимально плотными, без видимых зазоров.
  9. Если в своем устройстве вы не предусматриваете насос, то система циркуляции воды должна осуществляться таким образом: из бака холодная вода по трубе подступает к печи, а горячая вода возвращается в бак. При этом трубы устанавливайте с соблюдением угла наклона от 2 до 5 градусов.
  10. Для прогрева соседних помещений теплоизолируйте бак.
  11. Слабое место теплообменника – это подверженность коррозии при контакте с влагой. Синтетические средства обработки металла не подойдут в данном случае, так как они обладают низкой теплопроводностью. Лучше изначально для изготовления системы применять более долговечные трубы из меди или стали.

Как рассчитать площадь теплообменника

Нередки случаи, когда домашние умельцы берутся за изготовление подобного устройства своими руками. Для этого им следует научиться вычислять необходимые параметры, касающиеся обеспечения банного помещения достаточным количеством тепла и объемом горячей воды для помывки.

При расчете габаритов аппарата допускаются округления.

к, при установке системы обогрева мощностью 5 кВт вам понадобится устройство, полезная площадь которого определена в 1 м². Такой пример довольно приблизительный, поскольку прибор с подобными параметрами будет также обеспечен теплом при участии печки с мощностью 9 кВт. При этом все же лучше рассчитывать величину площади, оставляя некоторый запас. Во время охлаждения агрегата мощность значительно снижается, а запас позволяет поддерживать температуру в помещении до очередной растопки печи.

Читайте также:  Как сделать печь длительного горения на дровах для дома

При выборе теплообменника последнее, на что стоит обращать внимание, – это форма устройства. К этому параметру не предъявляется особых требований, потому можно смело полагаться на свою фантазию. Зачастую теплообменники, как и система труб, изготавливаются из нержавеющей стали. Это довольно долговечный и эффективный при эксплуатации материал. Единственный минус состоит в возникновении некоторых сложностей при выполнении сварочных работ.

Выводы и полезное видео по теме

Выбор формы теплообменника в дровяную печку:

Обзор кирпичной печи для водяного отопления в коттедже:

Устройство отопительно-варочной печки из кирпича с разбором порядовки конструкции:

Назвать водяное отопление на основе дровяной печи идеальным и высокоэффективным сложно. Но этот вариант обогрева частных домом самый надежный, а также дешевый и простой в реализации. Только дополнять такой контур циркуляционным насосом и автоматикой не надо. Они работают от электросети и делают всю системы неавтономной, нивелируя ее один из основных плюсов.

В прошлом веке частные одноэтажные жилища зачастую обогревались дровяной печкой, совмещенной с регистрами (батареями) самотечной системы. Внутри отопителя ставился железный бак – котел с водой, нагреваемой пламенем топки. Данная схема сохраняет привлекательность благодаря энергонезависимости и нетребовательности к качеству твердого топлива. Наша задача – помочь хозяину выбрать печь для дома с водяным отоплением, рассказать о трудностях подключения и эксплуатации.

Теплообменник для банной печи: процедура изготовления

Хорошая печь в бане не требует использования дополнительных нагревательных систем для подогрева воды в помещении моечной. Эта функция будет возложена на теплообменник, основным предназначением которого является подогрев поступающей жидкости с последующей её передачей в навесную ёмкость. Системы с качественным теплообменником выполняют сразу несколько функций – обеспечивают наличие горячей воды, а также подогрев не только парилки, но и помещения предбанника.

Теплообменник для банной печи: процедура изготовления

Конструкции со встроенными теплообменниками

Из всех схем дооборудования печей водогрейным контуром этот вариант признается наиболее сложным. Для нагрева жидкости в водогрейке используют теплообменники в форме витой спирали или трубы, изогнутой каркасом.

Такое устройство водяного контура широко используется в печах для бани промышленного изготовления. Традиционно для изготовления теплообменника в виде спирали или змейки применяют медные трубы, диаметром 20-25 мм. Медные сплавы очень хорошо проводят тепло, поэтому эффективность системы отопления остается всегда высокой. Помещение комнаты отдыха от печи прогревается так же быстро, как и сама парилка.

К сведению! Использовать для водяного контура трубы из меди большего диаметра нельзя, вода начинает кипеть, и появляется риск прогара медной стенки.

Если скорость жидкости в системе получается маленькой, то в таком случае лучше всего использовать змеевик – змейку, изготовленную из жаропрочной нержавеющей стали.

Так как печка для парилки изначально не планировалась для установки второго контура, в топочной камере зачастую просто не хватает свободного пространства. В этом случае вместо змеевика используют теплообменники в виде пространственной рамы.

Бак для подогрева воды – это металлическая емкость определенного объема, куда изначально заливается холодная вода и в процессе разогрева печи происходит ее нагрев.

Навесной бак, который располагается с другой стороны от печи (в некоторых случаях даже в другом помещении) не всегда удобен. Также сомнительным является удовольствие мыться из бака, который встроен в корпус печи.

Во-первых, невозможно проконтролировать, сколько еще воды осталось и не надо ли подливать. Во-вторых, постоянно кипящая вода выделает слишком много пара, что для маленького помещения парной не очень комфортно.

Любая накопительная емкость в бане может нагреваться одним из двух способов – либо от самой топки, либо от дымоходной трубы. Выносной бак может нагреться только посредством патрубков, ведущих от змеевика топки. Недостатком конструкции является необходимость близкого расположения к печи (не более 300 см), но для большинства парных этого бывает достаточно.

Пример выносного бака для воды