Особенности водяного отопления от печи своими руками

Принцип работы печки основан на многоступенчатом сгорании топлива. При её работе используется большое количество топлива (дров) одновременно, за счет минимального поступления кислорода топливо сгорает не сразу, а начинает тлеть. Вырабатываемый от сгорания древесины горючий газ подвергается вторичному сожжению, за счет подачи кислорода (воздуха) в специальном отсеке. Такие печки еще называют газогенераторными, так как топливо само вырабатывает горючий газ.

Подробный обзор

Популярные производители твёрдотопливных печек для обогрева помещения

Эксплуатация приборов длительного горения доказала, что можно эффективно экономить на топливных ресурсах. В России дешевле всего покупать дрова. Они обладают высокой теплотворной способностью и красиво потрескивают при горении, поэтому печное оборудование на дровах пользуется большой популярностью. На рынке есть изделия отечественных и зарубежных производителей. Продукция компаний MF, МЕТА, ЕРМАК стоит на порядок дешевле изделий от THORMA или Ghisa Isotta. Она не уступает по качеству и техническому оснащению, поэтому в списке лучших больше российских моделей.

Дровяные печи для отопления дома: преимущества и недостатки

Традиционный камин или обычная печь нагревают воздух в помещении с помощью конвекционного и радиационного теплообмена. Толстые печные стенки отдают тепловую энергию окружающей среде, нагревая и предметы обстановки и воздух в помещении. Постепенно место холодного воздуха занимает теплый.

Печное отопление имеет массу неоспоримых достоинств:

  • из всех видов теплообмена, радиационный является особенно комфортным. Это единственный способ теплообмена, в котором не участвует непосредственно теплоноситель;
  • не нуждается в наличии газовых и электрических коммуникаций. Требуемое для отопления топливо вполне доступно, достаточно дешево, экологически безвредно;
  • в теплое время года габаритная каменная печь осуществляет своеобразное кондиционирование помещения. Имея свой собственный фундамент, с его помощью она может выводить в грунт лишнее тепло;
  • большая часть печей способна выполнять разные функции – отопление помещения, готовка еды, нагрев воды;
  • камин или печь создают в жилище особо теплую и уютную атмосферу, часто определяя общий стиль дома;

Но, наряду с достоинствами, отопление печью имеет и некоторые недостатки:

  • инерционность – любая кирпичная печка нуждается в определенном количестве времени для выхода в рабочий режим и хорошего разогрева. Но чугунные изделия, печи-камины, булерьяны и буржуйки от данного недостатка избавлены;
  • размеры – греющая мощность печи прямо связана с ее величиной;
  • низкий КПД, объясняемый большими потерями тепла. Много тепловой энергии улетучивается с дымом в трубу;
  • неравномерное распределение температуры в жилище. Холодный воздух в комнате постепенно заменяется теплым, но не достаточно равномерно. Возле печи обычно бывает слишком жарко, а на расстоянии от нее может быть довольно прохладно;
  • печью можно обогреть только прилегающее к ней помещение, поэтому в удаленных от нее комнатах необходимо дополнительное отапливающее устройство;
  • устройство требует фактически постоянного обслуживания: необходимо периодически подбрасывать в нее топливо, поддерживать активное горение, чистить дымоходы и зольники от мусора и сажи, контролировать и регулировать тягу;
  • сложность обслуживания – процессом горения необходимо управлять, это достаточно ответственная задача;
  • наличие отличной тяги – она просто необходима для процесса горения и своевременного удаления газовых отходов;
  • обеспечение топливом – запас топлива должен постоянно возобновляться. Зола и шлак должны удаляться;
  • пожароопасность – чтобы обезопасить отопительное устройство, необходимо тщательно изолировать дымоходы. Особенно это касается строений из дерева. Еще один фактор повышенной опасности – невозможность моментального прекращения горения.

Установка котла

Печь Кузнецова с водяным отоплением

Если ваш выбор остановился на комбинированной системе, то на некоторые нюансы необходимо обратить особое внимание. Печи кузнецова с водяным отоплением могут быть выполнены в различных вариантах. Это зависит, в первую очередь, от используемых материалов или от того, к какому типу относится главный компонент отопительной системы. Также не стоит забывать о том, что необходимо соблюдать некоторые строительные требования или технические нюансы, так как даже незначительная ошибка может привести к неисправности всей системы отопления.

Котел нужно монтировать таким образом, чтобы он полностью был размешен в топке. Котел должен быть изготовлен в П-образной форме, а основным материалом для изготовления должно быть листовое железо или трубы. Все компоненты котла являются пустотелыми, так как их главное предназначение – это отбор тепла.

Рекомендуем к прочтению:Печь с котлом водяного отопления

Внимания требуют и такие нюансы как:

  • Габариты. Некоторые по ошибке полагают, что для обогрева большого дома требуется и крупногабаритное устройство. Однако это далеко не так. Чтобы обогреть дом с площадью, равной примерно 200 кв. метров, нужен котел с такими размерами, как 75х50х30 см. Можно повысить производительность котла на 50%, если установить насос. Такое устройство необходимо, чтобы обеспечить принудительную циркуляцию теплоносителя.
  • Котел. Форма этого устройства сделана таким способом, чтобы обогревать как можно большую поверхность. Котел нужно установить в самом центре очага. Если соблюдать данное условие, то можно добиться максимальной эффективности работы печки с водяным отоплением.
Читайте также:  Как самостоятельно выполнить утепление мансарды или чердака

Котел из труб размешают в центре печи

  • Некоторые особенности. Важно, чтобы между поверхностью эконом печи водяного отопления и стенками котла остался хотя бы небольшой зазор. Наиболее оптимальным расстоянием зазора будет 5-6 мм.

Особенности устройств

Печь-камином с встроенным водяным контуром – это камера из стали с различной толщиной стенок. В закрытой системе показатель составит 6 миллиметров, в открытой — 4 миллиметра.

Между стенок монтируются трубки теплообменника для циркуляции жидкого теплоносителя. Для возможности контролировать температуру в печи ставят термодатчики.

Приток в топочную камеру воздуха обычно регулируется вручную.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Наружное оформление может выполняться с использованием различных материалов, чтобы в полной мере соответствовать общей стилистике интерьера.

В летний период подобное оборудование может использоваться только в целях подогрева воды.

Обзор готовых фабричных печей с водяным контуром автономных тепловых сетей

Прежде чем делать печной котел отопления для частного дома, стоит обратить внимание на заводские устройства:

Рекомендуем к прочтению:Печи и камины для отопления частного дома

  1. Готовые изделия будут стоить дешевле, чем сделанные своими руками. Настоящие печники берут за работу немалые деньги, но незнающему человеку сложно соорудить устройство, которое будет отвечать запросам потребителя.
  2. В заводских моделях продуманы все мелочи и особенности – от подачи топлива до формирования дымохода, чтобы поддерживалась достаточная тяга. Инструкция по монтажу дает исчерпывающие сведения, установить котел дешевле, чем делать его с нуля.
  3. Приборы изготавливаются из жаропрочных сортов стали, чугуна – такой металл не продают простым покупателям.
  4. По качеству самодельные устройства уступают фабричным. Все заводские изделия проходят процесс тестирования, имеют гарантию.

На заметку! Заводской камин или котел устанавливают специалисты, они же обслуживают устройства и бесплатно меняют их при проявлении заводского брака.

Котел для камина марки Аквариус с водяным контуром

Топка изделия компании Термофор дополняется водяным контуром системы отопления. Камин может быть с теплообменником для воды и без него. Характеристики прописываются в техническом паспорте изделия.

Особенности конструкции следующие:

Важно! Топка с теплообменником предназначена только для применения в сетях открытого вида.

Выработка тепла достигает 6 кВт/час, этого хватит для отопления строения площадью до 65 м2 с высотой стен до 2,7 м. Чтобы прогреть комнату, где установлен камин, оборудуются конвекционные устройства для прохождения теплого воздуха по верхней панели топки.

На заметку! Запускать прибор в работу без водяного теплоносителя нельзя. Для быстрого прогрева помещений рекомендуется установить на трубопровод обратного тока байпас с насосом, так камин будет работать в системах с принудительным и гравитационным типом циркуляции.

Твердотопливный котел Armada 20

Характеристики устройства от российского производителя зависят от размеров прибора.

Котел Armada 20 обладает следующими достоинствами:

  1. Большой теплообменник дополнен множеством трубопроводов, поэтому общая площадь теплосъема выше, чем объем самого теплоносителя. Это свойство обеспечивает хорошую теплоотдачу прибора.
  2. Поверхность печи дополнена варочной плитой, поэтому котел вполне подходит для нагрева воды или приготовления пищи.
  3. Съемная верхняя часть топки помогает быстро прочистить все системы и дымоход от сажи.
  4. Наружные части теплообменника берут на себя функции воздушных конвекторов, для прогрева помещения, где стоит котел, не потребуется монтажа дополнительных конвекторов.
  5. Прибор работает на всех видах твердого топлива и пригоден для систем с показателями рабочего давления не более 3 бар.

Это устройство также запрещено запускать в работу без заполнения теплоносителем, но в отличие от котла для камина Аквариус, модель Armada 20 пригодна и для приготовления пищи.

Печные теплообменники

Для устройства такого рода отопления в топочную камеру устанавливают регистр и подключают последний к контуру. Существует много конструкций регистров, но все они должны обеспечивать максимальный нагрев рабочей жидкости и хорошую ее циркуляцию.

Более просты в изготовлении змеевики из листовой стали (толщина – от 3 до 5 мм), да и очищать их от сажи намного легче. Но площадь их нагрева, если сравнивать с трубными изделиями, меньшая.

Печные теплообменники

Зачастую теплообменники изготавливаются мастерами, специализирующим ися на отопительных системах. Но при наличии навыков работы со сваркой с этим можно справиться и своими силами. Как вариант – можете подготовить требуемые детали, а сварочные работы доверить опытному сварщику.

Схема одного из самых эффективных вариантов теплообменника для печи приведена ниже. Его использование целесообразно в конструкциях с варочными поверхностями, поскольку он позволяет поставить над собой плиту для приготовления еды.

Чтобы упростить процесс изготовления, можете несколько изменить конструкцию: вместо П-образных труб ø5 см применить профильную трубу 6х4 см. В таком случае вырезать отверстия для вертикальных труб будет намного проще, равно как и провести сварочные работы. Сами вертикальные трубы можете оставить круглыми, а можете использовать вместо них прямоугольные – 3х3 см либо 4х4 см.

Печные теплообменники

Если регистр будет устанавливаться в печь без варочной поверхности, то к верхней П-образной трубе можно приварить еще несколько горизонтальных трубок ø3-4 см в целях повышения КПД регистра. Есть и другой вариант – изготовить конструкцию из Г-образных труб, показанную на изображении ниже.

Здесь вода из отопительной системы будет подаваться в нижнюю часть прибора (диаметр труб – 4-5 см, толщина стенок – порядка 4 мм), нагреваться и постепенно подниматься по вертикальным трубкам такого же сечения в верхнюю коллекторную трубу, из которой, соответственно, обратно в магистраль.

Водяная рубашка из стальных листов

Печные теплообменники

Эта конструкция используется в отопительных печах. Для ее изготовления потребуется:

  • листовая сталь толщиной в 3-5 мм;
  • отрезки трубы ø4-5 см (чтобы подводить/отводи ть рабочую жидкость);
  • труба из прямоугольного профиля размерами в 4х5 см.

Обратите внимание! Вы можете изменить длину прибора, если того требуют размеры топливника.

Печные теплообменники

Визуально это сплошная П-образная конструкция их листового металла. Теплообменные поверхности в ней – это все внутренние стенки.

Читайте также:  Однотрубная система отопления: 5 положительных сторон

Есть и другой вариант изготовления регистра из листов стали – сделать его без верхней полки, оставить только боковые, соединенные в верхней и нижней части прямоугольными трубами 4х6 см или круглыми ø5 см (этот вариант называют «книжкой»). Хотя во фронтальной части изделия можно использовать и меньшие трубы в целях улучшения циркуляции.

Отметим также, что при желании водяную рубашку можно установить даже в русскую печь. Итог всегда будет один – повышение КПД и равномерное распределение вырабатываемого тепла.

Печные теплообменники

Вариант «книжка»

В чем суть проблемы

Отопительный котел придуман именно для того, чтобы заменить печь как теплогенерирующий прибор в системах отопления (СО). Котел – устройство непрерывного действия требующее от пользователя, в идеале, только периодической догрузки топлива и сезонного ухода. Его принципиальное отличие от печи – автоматика, поддерживающая оптимальный для заданного режима работы режим горения. Автоматика не обязательно электронная; она может быть энергонезависимой комбинацией биметаллических пластинок, пружин и рычагов.

Печь – прибор периодического действия с ручным управлением, потому она и дешевле. Дело не в коробочке с автоматикой. Дело в самих основах подхода к конструированию и производству. Конкретно – в способах организации полного сжигания топлива. Если продолжить судостроительную аналогию, то котел уже не водоизмещающее судно, а глиссер. Который тоже может плавать, как пароход, но полностью свои качества покажет, только выйдя на реданы. Однако для глиссирования нужна относительно спокойная вода; правильно построенная и налаженная СО, образно говоря, для котла таковой и является. Печь (продолжая ту же аналогию) под управлением опытного экипажа может идти полным ходом на значительном волнении. Благодаря такому запасу эксплуатационной выносливости и возможно приспособить печь под водяное отопление. Полный ход (все та же аналогия) будет тише, чем у глиссера (предельная тепловая эффективность 60-65% против 80-95%), но, «идя на экономической скорости в спокойной воде», удельный расход топлива на отопление единицы кубатуры дома может не превысить такового котла.

Примечание: тепловая эффективность теплогенерирующих приборов – полный аналог КПД для ДВС.

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.

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.

Теория хорошо, практика лучше

Печь на дровах с водяным контуром своими руками была установлена в доме. В качестве теплоносителя хозяева использовали бытовой гликолевый теплоноситель. Применение такого теплоносителя вполне оправдано. Если радиаторная система подогревается периодически от печи, длительное отсутствие хозяев может привести к замерзанию воды в системе отопления.

Бытовые теплоносители на основе антифриза, этиленгликоля и пропиленгликоля предназначены для использования в бытовых отопительных системах.

Теплоносители – достоинства и недостатки

Маленькая проблема – большие последствия

«Потоп» в доме

  • Итак, мы имеем печь с водяным контуром, в котором используется гликолевый наполнитель.
  • Система заправлена большим объемом жидкости, которая при этом находится под давлением для обеспечения нормальной циркуляции.
  • Хозяйка использовала на кухне кухонный комбайн, в котором произошло короткое замыкание.
  • Ничего страшного, просто выбило УЗО (устройство защитного отключения), или, говоря простым языком, автомат.
  • Хозяин включил автомат буквально в течение одной минуты.
  • Электричество восстановилось, а то, что произошло далее, повергло жильцов в шок.

Раздался хлопок и из выходного трубопровода печи вырвался поток пара, в следующее мгновение все 160 литров теплоносителя оказались внутри помещения. А надо знать, что подобные теплоносители обладают специфическим запахом, от которого довольно трудно избавиться в течение длительного времени. Не будем рассказывать, какие проблемы возникли у жильцов и сколько средств они потратили, чтобы сделать отопление и внутреннюю отделку дома.

Конфликт систем и материалов

Почему так произошло?  Надо знать, что по сравнению с водой теплоносители на основе антифризов и гликолей имеют больший коэффициент расширения при нагревании. К тому же перегретый теплоноситель на основе данных веществ меняет свои химические свойства, что может приводить к закупорке системы отопления.

Читайте также:  Как повесить газовый котел на деревянную стену

Разрыв трубопровода

В нашем случае хватило всего минуты, чтобы давление в системе отопления из-за перегрева в контуре печи, возникшее после остановки циркуляционного насоса, повысилось настолько, что разорвало выходной трубопровод. Если бы разрыв произошел внутри печи, финансовые затраты возросли бы намного больше, а отопительная система была бы полностью выведена из строя. Вариант, при котором возле разрыва трубопровода мог оказаться один из членов семьи, мы вообще не рассматриваем, чтобы не шокировать читателя.

Комбинирование не всегда выгодно

После всего вышесказанного многие поймут, что кирпичная печь с водяным контуром — это, скорее, некий эксперимент, последствия которого с первого раза невозможно предугадать.

  • Ведь помимо основных законов теплотехники на свете существуют законы термодинамики, физические свойства материалов и многое другое.
  • Без учета всех этих факторов невозможно сделать надежную систему отопления дома или дачи, отличающуюся, прежде всего, безопасностью при ее эксплуатации.
  • Задумывая отопительные печи с водяным контуром, подумайте, во что это может вам обойтись в итоге.
  • Скорее всего, окажется, что использование специального котла с теплообменником намного выгоднее и безопаснее, чем устройство сомнительных конструкций, а печь на дровах пусть остается старой доброй печью.

Конечно, дровяные печи с водяным отоплением имеют право на существование, но только если они изготовлены конкретно для одной цели – работы с водяным отоплением и никак не комбинированно. Удачи и тепла вашему дому!

Как сделать печную конструкцию с водяным контуром своими руками

Если вы решили сделать печное отопление с водяным контуром в деревянном или кирпичном доме, то лучше всего воспользоваться проверенной временем конструкцией с габаритами 1,02х1,16х2,38 м и с теплообменником размерами 75х50х35 см, изготовленным из листовой стали. Теплообменник устанавливается в топливнике, поэтому конструкция подходит только для отопления дома и разогрева пищи.

Необходимые материалы и приспособления

Для работы подготовьте следующее:

  • красный полнотелый кирпич – 710 штук;
  • огнеупорный шамотный кирпич – 71 штука;
  • одна топочная дверца размером 21х25 см;
  • одна поддувальная дверца габаритами 14х25 см;
  • одна дверца для очищения зольника размером 14х14 см;
  • две колосниковые решетки габаритами 25х30 см;
  • одна чугунная плита размером 71х41 см;
  • теплообменник 75х50х35 см из листовой стали;
  • печная задвижка размером 13х25 см;
  • одна задвижка размером 13х13 см (для варочной камеры);
  • металлический уголок 50х50х5 мм – 2 штуки;
  • металлическая полоса 50х5 длиной 40 см (1 штука) и 98 см (2 штуки);
  • один предтопочный лист габаритами 1х0,5 м.

Последовательность работ

На предварительном этапе нужно изготовить теплообменник из листовой стали, который имеет форму ящика, и опрессовать его. Также заранее подготавливают фундамент под печку из армированного бетона.

Как сделать печную конструкцию с водяным контуром своими руками

После этого приступают к порядовой кладке печной конструкции в таком порядке:

  • Первый ряд – это сплошная кладка из красных кирпичей. Горизонтальность кладки проверяют по уровню. Для этого ряда понадобится 36 штук кирпича.
  • При кладке второго ряда формируют основание зольника и монтируют дверцу этой камеры. Для работы понадобится 31,5 красный кирпич.
  • Третий ряд выкладывается аналогично второму.
  • При кладке 4-го ряда формируют камеру топливника, поэтому для работы помимо красного кирпича (21 штука) используют 11 шамотных кирпичей. Для установки колосниковой решетки в некоторых кирпичах делают специальные вырезы. В них укладывают решетки с зазором в 0,5 см для компенсации теплового расширения материала.
  • На дно топливной камеры монтируют теплообменник.
  • При выкладывании 5-го ряда вокруг теплообменника оставляют зазор в 0,5-0,6 см для возможности термического расширения стальной конструкции. Свободное пространство за теплообменником соединяют с горизонтальным каналом, на который устанавливают две дверцы для его чистки.
  • В 6-10 рядах продолжаем выкладывать топку из шамотного кирпича и обкладывать ее дверцу, а также делаем выпуск трубы для подачи котла.
  • В 11-ом ряду в кирпичах делают вырезы для установки варочной поверхности. Обязательно оставляют зазор для теплового расширения.
  • В 12-15 рядах формируют из кирпича варочную камеру.
  • При кладке 16-го устанавливают стальную полосу и уголок для формирования свода камеры, а в 18-ом ряду завершают формирование свода камеры установкой двух стальных полос. В 17 и 19 рядах устанавливают необходимые кирпичи для формирования фасада и свода варочной камеры.
  • С 20 по 31 ряд выполняют кладку дымовых каналов печи, согласно выбранной схеме. В процессе выполнения кладки устанавливают необходимые задвижки и дверцы для прочистки.
  • Кладка 32-34 ряда формирует перекрытие печи. В процесс выкладки кирпичей устанавливается дымовая задвижка.
  • При выкладке 35 ряда формируется основание для установки надсадной трубы.

Теперь конструкция печи полностью готова. Остается установить дымоход, который проходит через перекрытие и крышу дома. Его высота в каждом случае определяется индивидуально и зависит от расположения относительно конька крыши.

Типы печей по методу нагревания

Работают печи для водяного отопления дома на дровах, угле, торфе, евродровах. По типу камеры они отличаются по габаритам и делятся на переносные и стационарные. По внешнему виду дверцы в печи бывают с прямоугольными, щелевыми, круглыми и шахтными разъемами. Также печи могут обладать одним или двумя действующими отсеками.

Однокамерные

Подходят для небольших помещений, быстро прогревают пространство, доступны по цене и не требуют особых знаний при эксплуатации.

Типы печей по методу нагревания

Двухкамерные

Нижние и верхние части работают по принципу самообеспечения. В цокольном отделе сгорает топливо, преобразуясь в газ, который поднимается и соединяется с кислородом. Такая система позволяет экономить на топливе, при этом уровень КПД максимальный.

Конвекционные

Функционирование модели обеспечивает циркуляция воздуха, поэтому холодный поток, поступающий снизу, сверху нагревается до высоких температур. Быстрый разогрев помещения, но и такое же остывание.