Отопление от простой печи. Печка с теплообменником: как сделать водяное отопление от печи. Плюсы и минусы различных теплообменников

Планируя обзавестись собственным загородным коттеджем, почти каждый будущий застройщик вынужден задуматься о том, как отапливать его зимой. Если в посёлке есть газ – по понятным причинам дилемма обычно отсутствует. Но когда голубому топливу приходится искать альтернативу, тогда городскому жителю выбор даётся довольно тяжко. Из-за «перепадов напряжения» и ограничений выделяемых мощностей электрические системы в сельской местности слишком ненадёжны. Дизельные котлы и агрегаты на сжиженном газе, вроде бы, автономны, но цена такого отопления слишком высока, да и оборудование это недешёвое. А доступное во всех отношениях печное отопление частного дома некоторым кажется чем-то консервативным и нетехнологичным.

Между тем, отопление с помощью печи во многих случаях является самым оптимальным вариантом обогревать загородное жилище, как при постоянном пребывании людей, так и во время периодических посещений. Печи, работающие на твёрдом топливе, уже давно доказали свою практичность и эффективность, но граждане, которые раньше с ними не сталкивались, находятся в плену расхожих мифов и плохо представляют их преимущества и недостатки. Стоит разобраться, что же может старая добрая печь, попробуем эти мифы развенчать.

Загородный дом с печным отоплением – это красиво и функционально

Принцип работы отопительных печей

Отопление печью является местным. В топливной камере с подачей воздуха сжигается топливо (как правило, это дрова или уголь). Дымовые газы под действием естественной тяги передвигаются по длинным каналам к выводящим вертикальным ходам и удаляются наружу. За это время они прогревают кирпичный массив печи, а горячий камень, в свою очередь, отдаёт тепло в помещение.

Миф №1. Печь нужно топить непрерывно, постоянно подбрасывать дрова.

Такой режим работы присущ различным буржуйкам – они быстро нагреваются и быстро остывают. Однако кирпичные печи рассчитаны на 1-2 топки в течение суток, причём каждый раз топливо всё (или почти всё) загружается в камеру. Конечно, нужно будет вовремя выставить задвижки в нужное положение и периодически выбирать из поддувала золу. Чем больше теплоёмкость печи, чем лучше утеплён дом, тем реже нужно топить, один раз в сутки – это довольно распространённый вариант.

Достоинства и недостатки загородного дома с печным отоплением

Конечно, есть как положительные, так и отрицательные моменты, которые становятся более или менее актуальными в определённых условиях. Рассматривать целесообразность именно печного отопления стоит в комплексе, взвесив все «за» и «против».

Плюсы отопления печью

1. Стоимость возведения печи (а также её обслуживания) в разы меньше, чем у аналогичных по мощности систем-конкурентов.
2. Полная автономность. Отсутствует привязка к электричеству, воде, газопроводу. Например, дрова общедоступны, и цена на них приемлемая почти везде.
3. Нет жидкого теплоносителя – нет опасности разморозить трубы. Потому такое отопление отлично подходит для дачи, которую посещают время от времени.
4. Существуют комбинированные варианты конструкции с функцией приготовления пищи или подогрева воды. А также с сушкой, духовкой, камином и т.п.
5. Найти готовые проекты домов с печным отоплением – сегодня не проблема.

Недостатки печных систем

1. Каменная печь – крупное устройство, пару квадратных метров площади в центре дома она займёт (правда, есть и вполне компактные модели размером около 1 м 2 по полу).
2. Для первоначального прогрева печного массива нужно время (потом между топками он уже не остывает полностью).
3. Сравнительно низкий КПД по теплоотдаче (повышается удлинением ходов, применением колпаков и «свободного движения газов»).
4. Нет возможности автоматизировать процессы.
5. Возведение тяжёлой каменной печи желательно производить на стадии строительства дома. Планировка дома с печным отоплением – прерогатива специалистов.
6. Дрова необходимо правильно подготавливать, причём заранее (например, свежеспиленную древесину сушить не менее сезона, складировать под навесом).

Печь лучше располагать в центре дома

Миф №2. Температурный режим внутри дома с печным отоплением очень непредсказуемый

Некоторая неравномерность иногда имеет место, это объясняется тем, что самая сильная отдача тепла приходится на окончание топки, а к моменту следующей сессии каналы уже остывают. Этой проблемы нет, если печка достаточно массивная для конкретного здания, а её каналы сложены, например, не в четверть кирпича, а в половину. Не менее важна теплоёмкость, а также изоляционные характеристики ограждающих конструкций коттеджа. Также сделать температурный режим более равномерным помогает увеличение числа топок. Допустим, вместо только длительного утреннего растапливания используют два более коротких (утро и вечер).

В чём уникальность конструкции каменных печей

В данном случае устройство включает в себя не только узел, генерирующий тепло, но также теплопроводящие каналы и отдающие тепло поверхности. Каждая печь состоит из следующих элементов:

• топки и поддувала;
• дымоходов (каналов);
• отводящей трубы;
• зеркала, отопительного щита (поверхности, которые отдают тепло);
• колосников, дверцей, задвижек;
• независимого фундамента.

Существуют сотни конструктивных вариантов каменных печей, каждое устройство будет отличаться по конфигурации, размерам, функциональности, тепловой эффективности. Многие модели получили имена собственные, но по назначению и особым способностям причисляются к укрупнённым группам.

По типу теплотворности:

1. Печи длительного горения. Возможно наличие воздуховодов, сравнительно тонкие стенки – быстро прогревают помещение, но быстро остывают, значит, нужно чаще и дольше их топить. Хорошо подходят для дачи, где бывают редко.
2. Печи быстрого горения, которые долго отдают тепло. Топочная сессия короче, самих топок может быть меньше, так как стенки каналов массивнее, вообще кладка объёмнее и тяжелее (больше тепла аккумулируют).

Водяной теплообменник из металла

Также можно выделить типы каменных печей по назначению и дополнительным узлам:

• отопительные;
• отопительно-варочные;
• со встроенным камином;
• с духовкой, барбекю, мангалом;
• с водяным баком;
• с водяным или воздушным теплообменником.

Миф №3. Печное отопление двухэтажного дома сделать невозможно. Нужно две отдельные печки.

Это, конечно, не так. Существует, как минимум, два нормальных решения. Во-первых, есть модели двухэтажных печей, которые имеют одну топку, но вытянутые проходящие через перекрытие нагревающиеся поверхности. Кстати, эти устройства довольно компактны по площади основания. Второй вариант – это использование теплоносителя, например, в системе водяного контура или воздушных каналов. Примерно так же дело обстоит и с отоплением небольших многоквартирных домов.

Как подобрать мощность печного отопления в частном доме

Главное, что нужно сделать – выбрать печь правильного размера, если точнее, нас будет интересовать площадь нагреваемых поверхностей. Здесь обязательно необходимо учесть общие теплопотери здания. Считается, что печь должна при двухразовой топке восполнять их с погрешностью в 10-15 процентов. Для определения необходимой тепловой продуктивности есть простая формула (задача нагреть помещение до +18, при наружной температуре в -30). Для этого кубатуру дома умножают на коэффициент 21 и получают значение в ккал/час. Для справки: один квадратный метр зеркала каменных печей даёт в среднем около 300 ккал/час, плита отопительно-варочных моделей излучает примерно 600-900 ккал/час, отопительный щиток – до 1200.

Миф №4. Печное отопление маломощное.

На самом деле, печи для домов в 100-120 квадратов есть и активно используются. А модели на 5-7 киловатт (50-70 м 2) вообще считаются классикой.

Такая печь будет долго отдавать тепло

Применяется и более простая методика расчета – на каждые 10 квадратных метров площади коттеджа должно приходиться около 1 кВт мощности печи. Для справки: это порядка 860 ккал/час. Естественно, эти значения приблизительны, рассчитывать конфигурацию и конкретные характеристики следует индивидуально.

В качестве заключения ещё один миф – №5. Кирпичные печи строить очень сложно.

Профессиональный печник – это человек, принадлежащий к особой касте. Однако практика показывает, что многие домашние мастера могут освоить технологию и самостоятельно сделать печное отопление. Хотя, следует понимать, что есть и непростые конструкции, за которые любителям лучше не браться. В любом случае, план дома с печным отоплением должен быть одобрен специалистами.

Видео: печное отопление

Давно прошло то время, когда печное отопление существовало практически в каждом доме. Сегодня его заменило централизованное отопление, газовые котлы, электрические обогреватели и даже солнечные батареи. Тем не менее этот старейший способ обогрева дома не забыт окончательно и в некоторых уголках страны все еще пользуется популярностью.

Как работает печь

Разновидностей печей, использующихся для отопления дома, много: русские, голландские, камины и др. Рассмотрим принцип работы на таком старинном сооружении, как русская печь. Из моды она не выходила никогда, оставаясь объектом внимания специалистов. Для ее постройки сложного оборудования и дорогих материалов не требуется. Она экономична, при небольшой затрате топливного материала помещение быстро прогревается, а остывает нескоро.

До начала кладки делают опечье – кирпичный, деревянный, каменный или бетонный фундамент. Над ним располагается подпечек, где хранятся и сушатся дрова для растопки. Замыкается подпечек сводом в форме корыта, на который уложена подсыпка: кирпичная крошка, песок. Сверху подсыпки кладут под варочной камеры. Это составляющая часть топки.

Русская печь после кратковременной протопки остывает почти сутки, кроме того, в ней можно готовить. Это обеспечивается загнеткой с навершием-перетрубьем, которое заканчивается соплом. Сбоку в загнетке есть углубления для хранения тлеющих углей и сбора золы. Загнеток играет роль газовоздушного экономайзера, где происходит теплообмен.

Топка, являющаяся сердцем любой печи, делится на горнило и камеру-пекарню. Под горнила делают наклонным. Нагретый воздух принимает участие в приготовлении пищи, затем поднимается к своду горнила. В горниле сгорает практически любое топливо, при этом сажи оседает небольшое количество. Русская печь может не чиститься десятки лет. Главный секрет – сложный лабиринт дымового канала.

Какие печи подходят для отопления дома

Оборудование для отопления дома требует внимательного подхода. Вариантов в зависимости от материала несколько. Печь для отопления дома может быть металлической или кирпичной. Металлическая конструкция выгодна в финансовом отношении. Но устанавливать ее лучше в том случае, если хозяева не проживают в доме в холодное время года, поскольку стальная печь остывает так же быстро, как и нагревается. Хорош данный вариант, когда прогреть необходимо только одну комнату. Дров при этом уходит немного.

Кирпичное сооружение более эффективно для равномерного, долговременного обогрева сразу нескольких комнат. Постройка требует навыков, поэтому лучше обратиться к специалисту. Особенно это касается русской печи, сложить которую под силу только мастеру-печнику. Постройку из кирпича уместно ставить в доме, где проживают постоянно. На прогревание нужно продолжительное время, но и остывание происходит медленно.

Делятся кирпичные печи на варочно-отопительные, каминного типа и русские. Камин ставят, если хотят сделать особенным интерьер дома, создать уютную атмосферу. Варочно-отопительные постройки выполняют две функции: обогрев помещения и приготовление пищи. Русской печью можно пользоваться как для приготовления еды и обогрева, так и для сушки грибов и ягод. Кроме того, можно лежать на полатях.

Достоинства и недостатки отопления печью

Главное достоинство данного отопления заключается в полной автономности. Для обогрева не нужны дополнительные приспособления или источники в виде электроэнергии, насоса и др. Доступность материалов и возможность самостоятельной кладки также имеет большое значение. Для возведения сложной конструкции нужен печник, но если внимательно изучить некоторые тонкости, то с сооружением незамысловатой печки справится даже новичок.

Такой дом без опасения разморозки системы можно оставить на любой срок – ничто не испортится и не перемерзнет. Если все сложено правильно, то в холодное время растопить печь через летний дымоход будет несложно. Печка – это аккумулятор, стены которого в течение суток остаются нагретыми, чему способствует и хорошая теплоизоляция помещения.

Существуют и недостатки такого отопления, среди которых – невозможность обогреть большое количество комнат. Проблему можно решить с помощью установки циркуляционной системы. Хотя в этом случае теряется сам принцип отопления печью в чистом виде.

Большие размеры конструкции – еще один нежелательный аспект. Частично этот недостаток компенсируется многофункциональностью. Кроме обогрева помещения, это возможность готовки пищи, сушки белья.

Как сделать печное отопление в частном доме

При установке печи для отопления частного дома приоритетной задачей является баланс теплоотдачи печи и теплопотери помещения. Если соблюдены все требования, температурный режим в доме будет оптимально поддерживаться в течение суток. Нужные параметры может обеспечить печь на дровах или другом топливе с установкой водяного контура, который подключается к системе радиаторов. Существует и воздушный способ отопления.

Водяное печное отопление

В этом случае печь работает по принципу согревания помещения твердотопливным котлом. Отличие только в том, что стенки котла не участвуют в процессе обогрева. При топке печь разогревает воду в радиаторах, пока горит топливо. После остывания ее поверхность еще некоторое время обогревает помещение. Водяное отопление от печки рационально проводить в частном секторе, где нет газовых труб.

Сделать водяное отопление в доме или на даче возможно. Конструкция печи должна содержать регистр (теплообменник), устанавливающийся в топливнике. К теплообменнику и подключается водяное отопление. Конструкция регистра может быть любой, главное, чтобы циркуляция в нем была равномерной, что обеспечивает максимальную температуру теплоносителя. Схема отопления содержит важные нюансы, поэтому проектирование и монтаж должны осуществляться специалистом.

Воздушное печное отопление

На основе кирпичной печи делается и воздушное отопление, принцип которого заключается в подаче воздуха, нагретого до необходимой температуры в котле или теплообменнике. Воздух идет через воздуховоды или поступает сразу в помещение. Благодаря укороченному пути поток воздуха не успевает остыть, и дом прогревается равномерно.

Наибольшее количество передачи горячего воздуха происходит, когда камера устанавливается над топкой. Циркуляция обеспечивается при помощи вентиляторов или естественным образом благодаря разной плотности горячего и холодного воздуха. Принудительная вентиляция позволяет управлять процессом, регулируя микроклимат в различных помещениях дома.

Паровое печное отопление

В качестве теплоносителя используется и пар. Многие путают паровое отопление с водяным, но они существенно отличаются друг от друга. Использование пара повышает теплоотдачу, и прогрев помещения происходит намного быстрее. Трубы при этом не заполнены водой, и отопление легко запускается даже после долгого перерыва. Кроме того, система парового отопления дешевле водяной, для которой нужны трубы большего диаметра.

Из негативных сторон – недолгий срок работы. Паровая система плохо регулируется, прогрев комнат происходит неравномерно. Есть еще один нежелательный момент, когда при наполнении труб и радиаторов паром создается неприятный шум. К тому же при паровом отоплении прогрев труб настолько сильный, что при прикосновении к ним существует высокий риск получения ожогов. Поэтому данный способ больше рекомендуется для гаражей, складов или других подсобных помещений.

Как повысить КПД печки

Для повышения КПД дровяной печи следует усовершенствовать систему отопления путем подведения жидкостного контура. Схема аналогична той, что используется при подключении котла. Разница лишь в том, что производство тепла при использовании твердотопливного котла для жидкостной системы первично. Для печи первичным фактором служит обогрев дома с помощью воздушного обмена.

Для более длительного сохранения тепла при сжигании дров в систему врезается жидкостный аккумулятор. Во время горения топлива он помогает накапливать тепло, которое затем благодаря узлу подмеса постепенно подается в отопительную систему. Для поддержания тепла на протяжении всего дня понадобится несколько закладок дров. Одну закладку можно сделать утром. До вечера в доме будет поддерживаться комфортная температура. Затем можно сделать повторную закладку.

Еще более эффективна комбинированная система отопления, включающая в себя трубы, радиаторы, теплогенератор (печь), тепловой аккумулятор, температурный датчик воздуха, узел подмеса, который управляется датчиком температуры воздуха или температурным датчиком воды в отопительной системе. Такой монтаж сложен, и его должны делать профессионалы, поскольку все компоненты системы завязаны на дровяной печи.

КПД комбинированной отопительной системы высокий. Одной закладки дров, произведенной утром, хватает на целый день. При более длительных перерывах между топками в холодное время года необходимо установить более емкий аккумулятор тепла, обеспечивающий в доме стабильную температуру на все время отсутствия хозяев. Важно также не забывать о пожарной безопасности всей отопительной системы.

С каждым годом строительство индивидуального жилья увеличивается, популярность загородных частных домов все больше возрастает. В современном строительстве используется большое количество отопительных систем, но обычное печное отопление с водяным контуром также широко применяется, даже в пределах города, где купить дрова не всегда просто.

Свои дома человечество обогревает посредством дров с далеких времен, печи в жилищах со временем модифицировались, к ним придумали котлы с водяным контуром.

Преимущества водяного контура

Обычная печь на дровах распространяет тепло неравномерно - жарко возле топки, а чем дальше от печи, тем холоднее. Дома некомфортно, потому что везде разная температура: пошел посмотреть телевизор – прохладно, пришел на кухню греться. С водяным отоплением дома таких неудобств нет, напротив, все тепло равномерно распространяется по всем комнатам.

К тому же печь может не только отапливать, такое отопление на дровах обычно устанавливается над варочной печной плитой, то есть можно готовить, что повышает КПД. Печь с водяным контуром это, по сути, твердотопливный котел, но здесь, кроме встроенной системы, дополнительно несут в дом тепло сама печь, дымоходы, которые даже после завершения топки долгое время остаются нагретыми.

Печи с водяным контуром широко применяются в сельской местности, где отсутствует газовое снабжение. При выборе водяного отопления не нужно покупать дорогостоящий газовый котел промышленного производства. Дровяной котел - экономный способ отапливать дом.

Кирпичная печь с водяным отоплением - минусы

Одним из минусов водяного контура считается то, что котел уменьшает полезный объем топки. Для компенсации этого момента при кладке печи нужно предусматривать необходимую ширину котла. В случае устройства теплообменника в готовую печь придется чаще подкладывать дрова при ее топке.

Мастера рекомендуют перекладывать печь при устройстве водяного контура, так как тепловая энергия будет уходить на нагрев топливника, оставляя стены печи плохо прогретыми. Хорошо прогреваться будет лишь верхняя часть, где находятся дымоходы.

Дома, где есть водяное отопление, должны регулярно протапливаться зимой, в противном случае вся система может перемерзнуть и выйти из строя.

Принцип установки и работы системы

Комбинированная система отопления частного дома

В топку устанавливают котел, подсоединяют к нему две трубы - по одной идет подача горячей воды, которая направляется через расширительный бачок в систему, другая возвращает к регистру воду обратно. Таким образом, происходит циркуляция воды в системе за счет силы гравитационного закона.

Часто для хорошей циркуляции устанавливают небольшие, но мощные насосы. Такой насос обычно устанавливают на возвращающую воду трубу (обратка), этот способ особенно эффективен, когда протапливается крупное помещение, что позволяет поддерживать температуру на всех участках системы практически одинаковой.

Как соорудить дома водяную печь?

• Есть три способа провести печное отопление с водяным контуром своими руками:
• купить стальную печь у производителя, услуги которого включают установку системы;
• нанять мастера - специалист подберет материал, сделает устройство, выложит печь и установит котел;
• сделать самостоятельно.

Как сделать такую печь самостоятельно

Можно сделать такую систему самому? Вполне, достаточно лишь опыта в сварочных работах и в кладке кирпича при сооружении печи. Сначала нужно приготовить котел (регистр, змеевик, теплообменник).

Такое устройство можно купить или изготовить самостоятельно, используя листовое железо и трубы. Так как полный процесс работы по изготовлению и устройству водяного контура невозможно уложить в короткий обзор, ниже представлены основные рекомендации.

Для котла используют лист металла толщиной не менее 5 мм, и делают его конструкцию такой, чтобы был максимальный нагрев воды, для дальнейшей циркуляции. Сваренный из листовой стали котел прост в изготовлении и эксплуатации – его легко очистить.

Но такой теплообменник обладает меньшей площадью нагрева, в отличие от трубного регистра. Трубный регистр трудно сделать дома самостоятельно – нужен точный расчет и подходящие условия для работы, обычно такие котлы изготавливают по заказу специалисты, которые сами устанавливают систему на месте.

Самый простой способ твердотопливного теплообменника - это обычная буржуйка с встроенной водяной системой. Здесь можно взять толстую трубу за основу, тогда сварочных работ будет значительно меньше.

Внимание! Все сварочные швы нужно делать сдвоенными, так как в топке температура не ниже 1000 градусов. Если проваривать обычные швы, то есть вероятность, что это место быстро прогорит.

Чертежи регистра выполните в соответствии с размерами печи дома. Планировка комнат дома и расположение мебели тоже нужно учитывать. Здесь надо обратить внимание, что выбирать схему лучше с листовыми котлами – на них нет трубных изгибов, соединенных в один неразрывный контур. Такую конструкцию сооружать не так хлопотно. Она удобна еще и тем, что после установки можно без проблем использовать варочную плиту, чего нельзя сказать о некоторых трубных котлах.

Когда теплоноситель двигается самотеком, то нужно расширительный бак поднимать выше, а трубы использовать больших диаметров. Если трубы будут недостаточного размера, то без насоса не обойтись, так как не будет хорошей циркуляции.

У котлов оборудованных насосами есть свои плюсы и минусы: можно сэкономить, поставив трубы меньшего диаметра и не поднимать систему так высоко, но есть один существенный минус - когда отключат электричество или сгорит циркуляционный насос, то нагретый котел может просто взорваться.

Сборку конструкции лучше производить дома, на месте, так как устройство, как и отдельные детали, имеет очень большой вес и габариты.

Установка системы

• Перед установкой заливают прочный фундамент, сверху на который лучше уложить слой кирпича.
• Укладывать колосник можно на разных этапах: до котла, если сдвоенная конструкция, нижняя часть которой может быть наравне или выше верхней части колосниковой решетки, когда печь низкая, а система ставится чуть выше, тогда колосник, дверцы, уголок на плиту обычно ставят после монтажа котла.
• Устанавливается корпус - обычно он состоит из двух емкостей, соединенных между собой трубами.
• К котлу приваривается вся теплообменная система: выводящая труба идет к расширителю, идет по кругу, через радиаторы и с другой стороны снизу приваривается обратная труба к котлу.

Печное отопление с водяным контуром позволяет, во-первых, намного рациональнее расходовать дрова, во-вторых, равномерно распределять теплый воздух по всему отапливаемому помещению.

Задумав самостоятельно сделать отопительную систему дома с водяным контуром на дровах, продумайте все этапы работы, и если есть сомнения в успешном итоге, то лучше обратитесь к специалистам.

Видео: Система отопления ленинградка

Всеобщая газификация и развитие технологий, казалось, должны были изжить печи, как средство отопления дома. Но высокая стоимость подвода газа, оборудования и монтажа, дали новую жизнь печному отоплению.

Свернуть

Дров в России много, технологии отопления существенно модернизировались. Для экономии средств, разумным решением является строительство кирпичной печи с водяным контуром для отопления, своими руками.

Принцип работы

Кроме печи, нагревательным элементом системы с водяным контуром, является теплообменник, который встраивается в топку или дымоход. Вода, проходящая через регистр, нагревается, а затем поступает в трубы и радиаторы, отдавая тепло. За счет разницы температур на входе и выходе из теплообменника жидкость циркулирует в контуре.

Для оптимальной работы в систему встраивают циркулярный насос, который позволяет более равномерно распределить нагретую жидкость по трубам.

Водяной контур необходимо отпрессовать и удалить воздух. Нагреваясь, вода увеличивается в объеме и чтобы система не взорвалась необходимо предусмотреть расширительный бочок. При использовании контура закрытого типа, резервуар может быть в любом месте, в открытой системе расширительный бочок устанавливается максимально высоко.

Для стравливания давления в системе, в ней должен быть предусмотрен автоматический воздухоотводчик для выпуска лишних газов из теплоносителя и предохранительный клапан. Устройства можно объединить в комплекс безопасности, включив в нее манометр.

Таким образом, если включить в систему обогрева дома печь длительного горения на дровах из кирпича с водяным контуром можно существенно сэкономить на отоплении.

Важно! Наличие водяного контура необходимо учитывать на этапе проектировании системы отопления в доме.

Преимущества и недостатки

Конструкции со встроенным теплообменником имеют массу преимуществ:

• Система энергоэффективна и экономична. Кирпичная кладка не потребует серьезных финансовых вложений, затраты на трубы и радиаторы будут в любом случае, а теплообменник на порядок дешевле готовых котлов. При эксплуатации печи, затраты на обогрев дома составят несколько тысяч рублей на закупку дров за зимний период.
• Дизайн кирпичной печи скрывает неказистые элементы, при желании в систему можно добавит камин или декор.
• Обогрев помещения не зависит от местонахождения конструкции, радиаторы устанавливаются в любом месте
• Кирпичная печь остывает долго, водный контур будет горячим еще несколько часов после прогорания дров.

Некоторые издания к плюсам системы водяного контура относят возможность его установки в уже готовую печь, что в принципе возможно, но на практике такой вариант связан с большим количеством проблем, которые предстоит решить.

Разборка и последующая сборка печи самое необходимое, что придется сделать. Цена исправления неправильно установленного регистра сопоставима со стоимостью новой печки, поэтому за такими работами обращайтесь к профессионалам.

Недостаток такой конструкции является продолжением её достоинств, чтобы самому сделать печь с теплообменников необходим опыт, как в кладке кирпичей, так и в монтаже систем отопления. Если опыт приходит с годами и количеством изученного материала, то при строительстве печи с водяным контуром следует учитывать её недостатки:

• Очаг является пожароопасным элементом, необходимо позаботиться о мерах препятствующих попаданию огня на легковоспламеняемые предметы;
• Печь занимает значительную площадь дома, проектируйте комнаты заранее, включите большой обогревательный в дизайн помещения;
• Около печки температура будет всегда выше, чем в остальном помещении;
• Процесс нагрева печи нельзя мгновенно остановить. Если используете систему с закрытым контуром и циркулярным насосом, отключение электричества (даже кратковременное на несколько минут) и остановка насоса приведут к закипанию воды в теплообменнике. Чтобы этого избежать предусмотрите комбинированную систему движения воды в контуре.
• При нерегулярном использовании системы отопления воду из неё необходимо сливать, что ведет к преждевременному износу всей конструкции. В противном случае вода замерзнет, что приведет к разрушению всего комплекса устройств.
• Нельзя разжигать печь без воды в контуре. Это приведет к разрушению регистра и реконструкции печи, чтобы использовать печь в летнее время, не «включая» батарее применяют оригинальные конструкции установки теплообменников.
• Существует риск отравления угарным газом, как и при использовании всех твердотопливных средств отопления, особое внимание необходимо уделить правильному изготовлению дымохода.

Сделать в доме отопительную систему на основе печи с теплообменником и батареями – экономически выгодное решение, но к проектировке и строительству необходимо подходить грамотно, учитывая все нюансы работ.

Этапы работ

Создание отопительной конструкции с водяным контуром состоит из нескольких этапов:

1. Проект системы, определение местоположения печи, труб и радиаторов, расчет мощности теплообменника.
2. Изготовление (покупка) регистра.
3. Кладка печи с одновременным встраиванием теплообменника.
4. Монтаж водяного контура, включая, трубы, радиаторы, систему безопасности.
5. Проверка системы.

На некоторых стадиях строительства остановимся подробнее.

Про теплообменник

При сооружении печи из кирпича с котлом водяного отопления своими руками следует учитывать множество факторов и рассчитывать проект в комплексе. Любой вид материалов и конструкций имеют свои достоинства и недостатки.

Смонтировать регистр с водой в печь можно несколькими способами:

В зависимости от места расположения, выбирают материал для теплообменника и его форму:

• Медные – эффективные, благодаря высокой теплопроводности металла, но из-за низкой температуры плавления меди, необходимо постоянная циркуляция воды в системе;
• Стальные – для котлов применяются жаропрочную сталь с толщиной стенки 4-5 мм. Для долгой службы стальных конструкций воду из них сливать не рекомендуется.
• Нержавеющая сталь – дорогой, но наиболее подходящий материал для котла. К недостаткам можно отнести только трудоемкость изготовления.

При выборе вида материала и места установки теплообменника стоит помнить, что расположив водяной контур в очаге, в летнее время вся система будет нагреваться, чтобы этого избежать придется выводить отдельные батареи для снятия лишнего тепла.

При установке теплообменника в дымоходе, в конструкцию печи вносят дополнительные заслонки, которые не нагревают котел во время летней эксплуатации печи. При этом следует учитывать, что теплообменник должен быть большего объема, чем при встраивании его в очаг. Кроме этого, котел не должен снижать пропускную способность дымовых каналов.

Расчет мощности и размеров

Для нормального обогрева помещения необходимо правильно рассчитать площадь регистра и его мощность. Для кирпичной печи достаточно приблизительного расчета, точный сделать невозможно, из-за множества факторов и переменных.

Из практики известно, что для отопления 10 м 2 помещения требуется 1-1,5 кВт энергии. С одного квадратного метра теплообменника можно получить 5-10 кВт. Чтобы определить мощность регистра более точно, необходимо учесть:

• Месторасположения змеевика в печи;
• Вид топлива – дрова, уголь. При сжигании, дрова дают меньше тепловой энергии.
• Примерную температуру в очаге и месте расположения теплообменника;
• Среднюю температуру воды во всем контуре;
• Коэффициент теплоотдачи материала, из которого сделан змеевик.

По мере сгорания топлива, мощность теплообменника будет снижаться, поэтому рассчитанную площадь змеевика лучше увеличить на 10-15%.

Сооружение отопительно-варочной печи с водяным контуром своими руками

Сделать печное отопление в частном доме можно самостоятельно, главное внимательно ознакомиться с рекомендациями и внимательно и последовательно осуществлять все виды работ. В-первую очередь следует выбрать подходящий вариант, печь может быть с варочной поверхностью, камином, лежанкой и сушилкой. Всё зависит от размеров помещения и функционала.

Расходные материалы

Для изготовления конструкции, без учета дымохода и фундамента, потребуется:

1. Кирпич красный полнотелый – 710 шт.
2. Кирпич шамотный огнеупорный – 71 шт.
3. Топочная дверца 210х250 – 1 шт.
4. Поддувальная дверца 140х250 – 1 шт.
5. Дверца зольника 140х140 – 7 шт.
6. Колосниковая решетка 250х300 – 2 шт.
7. Чугунная варочная поверхность 710х410 – 1 шт.
8. Теплообменник стальной 750х500х350 – 1 шт.
9. Задвижка печная 130х250 – 1 шт.
10. Задвижка для варочной камеры 130х130 – 1 шт.
11. Полоса стальная 50х5х400 – 1 шт, 50х5х980 – 3 шт.
12. Стальной уголок 50х50х980 стенка 5 – 2 шт.
13. Предтопочный лист 500х1000.

Схема и размеры будущей печи

Характеристики отопительной-варочной конструкции с регистром:

• Габариты печи длина/ширина/ высота 1020х1160х2380мм
• Размер теплообменника 750х500х350 мм, материал – листовая сталь, стенка 5 мм внутри очага, внешняя – 3 мм.
• Мощность регистра – 5,5 кВт при закладке дров 2 раза в сутки, что хватает для обогрева 60 м 2 , мощность может быть увеличена при активной эксплуатации до 18 кВт при использовании принудительной циркуляции обогреваемая площадь достигает 200 м 2 .

Фото печи:

Описание кладки печи с водяным контуром

Работы необходимо начинать с , затем подготовить необходимые материалы, как для сооружения печи, так и для системы водного контура.

Важно! Теплообменник необходимо опрессовать до монтажа.

В соответствии с порядовкой отопительной печи с водяным контуром осуществляется кладка и монтаж приборов.

Схема кладки печи с водяным котлом отопления:

1. Выкладывается первый ряд кирпичей, важно не допустить перекосов, как в горизонтальной плоскости, так и в вертикальной. Кладка должны быть прямоугольной, в дальнейшем это повлияет на всю конструкцию.
2. Второй ряд начинает формировать зольную часть, устанавливается поддувальная дверца 140х250.
3. Третий ряд по схеме (повтор).
4. Четвертый ряд формирует очаг, для которого используется шамотный кирпич, для установки колосниковой решетки в кирпичах делаются пазы. Решетка устанавливается с зазором 5 мм, потом устанавливается котел (водяной контур).
5. Пятый ряд кладется с зазором 5-6 мм от котла, за теплообменником остается свободное пространство. Устанавливаются две дверцы зольника.
6. Устанавливается дверца топки и шестой ряд кирпичей, горизонтальный и задний канал разделяются. Для лучшей тяги на пятом ряду каналы должны быть объединены.
7. Ряды 7,8 выкладываются по схеме, желтым цветом обозначен шамотный кирпич.
8. —
9. На девятом ряду около трубы выпуска необходимо оставить зазор. Две половинки шамотного кирпича над дверцей срезаются. Горизонтальный канал делится на две части. На этом же ряду устанавливается срезанный наискосок ¾ шамотный кирпич.
10. На десятом ряду кирпичи ложатся перпендикулярно, пространство над теплообменником уменьшается.
11. На одиннадцатом ряду кладки с торцов печи выполняется во внутрь, делаются пазы для варочной поверхности. Монтаж чугунной варочной поверхности, зазоры должны составлять 5 мм и стального уголка.
12. Формируется варочная камера (12 ряд).
13. 13 ряд по схеме.
14. На 14-м ряду устанавливается зольная дверца, канал увеличивается на всю длину.
15. 15 ряд аналогично с учетом перевязки швов.
16. на 16-м ряду перекрывается варочная камера с помощью уголка и стальной полосы 50х5х980.
17. на 17-м ряду завершается перекрытие варочной камеры.
18. на 18-м ряду необходимо установить две стальные полосы 50*5*980. Кладка как на схеме.
19. 19 ряд перекрывает варочный купол, в полкирпича остается отверстие для вытяжки, в соседних кирпичах делают пазы для задвижки. Устанавливается задвижка 130х130.
20. 20 ряд – основание верхних газоходов, одновременно ставятся четыре зольных дверцы.
21. 21 и 22 ряд продолжают формирование перегородок.
22. —

Суть печного отопления заключается в прямом нагреве помещений источником тепла за счет конвекции и инфракрасного излучения, исходящего от горячих стенок. Важное условие, оно же - главный недостаток: отопитель должен находиться в обогреваемой комнате. Вот почему у домовладельцев нередко возникает желание сделать печь с водяным контуром, соединенным с удаленными радиаторами, чтобы равномерно отапливать весь дом. Стоит отметить, что данный вопрос - непростой и не всегда решаемый. Так что давайте рассмотрим разные варианты реализации этой идеи на практике.

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.

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:

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

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:

• черная или нержавеющая сталь;
• чугун;
• медь.

Стальные теплообменники практичны и недороги, а потому наиболее популярны. Цена меди слишком велика, а вот температура плавления – низкая, отчего при горении угля подобная конструкция может «поплыть». Что же касается чугуна, то самостоятельно отлить из него регистр не получится, разве что вмонтировать в газоход старую отопительную «гармошку» МС-140, как показано на фото. Но помните: батарея моментально лопнет при подаче холодного теплоносителя в раскаленную печку либо в результате замерзания воды во время длительного простоя.

Плюсы и минусы различных теплообменников

Установка бака внутрь кирпичной печи практикуется мастерами десятками лет. Это проверенный и надежный способ, позволяющий постоянно нагревать воду и даже организовать ее естественную циркуляцию, только потребуется проложить трубы большого диаметра (около 50 мм) с соблюдением уклонов. Правильно сделанный бак-котел очень редко прогорает, потому что вмещает большой объем теплоносителя, который его охлаждает.

Недостаток варианта – значительные размеры емкости. Она влезет лишь в отопитель, сложенный из кирпича, а в металлических буржуйках слишком мало места. В отличие от бака, размеры и форму регистра из стальных труб можно менять и встраивать в любую печку, но тут возникают другие проблемы:

1. При установке внутрь топливника змеевик постоянно подвергается воздействию высоких температур (в пике до 1000 °С) и конденсата с сажей, а потому прослужит 4-6 лет, после чего прогорит. Нержавеющие либо жаропрочные трубы продержатся дольше – до 10 лет.
2. Более надежный способ - вмонтировать водяной контур внутрь дымоходного канала, где температура ниже. Но тогда упадет интенсивность нагрева и для организации нормального отопления теплообменник придется увеличить в размерах. Получается замкнутый круг.
3. Циркуляция теплоносителя внутри регистра должна быть безостановочной. Иначе вода закипит, превратится в пар, а он своим давлением разорвет трубопровод в слабом месте – где-нибудь на стыке. Значит, организовать самотек нереально, а работу циркуляционного насоса придется подстраховать блоком бесперебойного питания на случай отключения электроэнергии.
4. Вместительность металлических отопителей сильно ограничена, так что вставить туда добротный теплообменник не получится. Практика показывает, что стальная заводская печь с водяным контуром может обслужить не больше 2 радиаторов общей мощностью до 4 кВт.

Разновидности сварных регистров

Важный момент. Любые теплообменники, монтируемые внутрь топливника, забирают приличную часть выделяющегося тепла. Это снижает и без того невысокую теплоотдачу печки плюс уменьшает длительность горения с одной закладки дров или угля.

Экономайзер (слева) и обычный бачок для монтажа на дымоход (справа)

Самоварный теплообменник (экономайзер) лишен всех перечисленных недостатков. Он представляет собой водяную рубашку для дымоходной трубы и отнимает теплоту отходящих газов. А их температура в печах, функционирующих на дровах или отработке, достигает 300 °С. Такое решение зачастую используется в банных отопителях, чтобы греть воду для помывки. Комбинированный вариант – бак, сквозь который пропущена дымоходная труба.

Идею с экономайзером по понятным причинам нельзя реализовать на кирпичной печке. Но для Булерьяна, Бренерана или другой стальной буржуйки независимо от ее размеров такой вариант хорошо подойдет. И последний, самый эффективный метод – устройство водяной рубашки вокруг корпуса обогревателя. По сути, она превращает любую металлическую печь или камин в отопительный котел. Одна беда – вариант довольно сложен в исполнении.

Железная печка конструкции Бутакова с конвекционным кожухом и водяным контуром на задней стенке топливника

Вывод. Лучший способ получить горячую воду от стального отопителя на дровах или отработке (такие применяются в гаражах) – сделать теплообменник самоварного типа или емкость на дымоходной трубе. Для кирпичной печи вариантов немного – встраивание емкости либо регистра.

Оригинальная конструкция наружного теплообменника с импровизированным экономайзером продемонстрирована на видео:

Расчет размеров регистра

Чтобы своими руками сделать для печки водяной контур, нужно определить его размеры, а точнее, - площадь теплообменной поверхности. Для этого воспользуйтесь следующим алгоритмом:

1. Выясните, какова площадь отапливаемых комнат и умножьте ее на 0,1 кВт. Если вы проживаете в одном из холодных северных регионов, умножайте квадратуру помещений на 0,2 кВт. Для дома 100 м² понадобится соответственно 10 и 20 кВт тепловой энергии.
2. Из практических наблюдений следует, что регистр, установленный прямо в топливник, способен передать теплоносителю до 10 кВт теплоты с каждого квадратного метра своей поверхности. Поделите значение потребности в тепле на эту цифру и получите площадь радиатора.
3. Для экономайзера и бака, вмонтированного в дымоходный канал, где температура ниже, принимайте значение удельной теплоотдачи не 10, а 6 кВт с 1 м² поверхности.
4. Зная площадь, размеры прямоугольной емкости рассчитать нетрудно. А вот длина труб, из которых варится регистр, вычисляется по формуле: L = S / πD (S – площадь, D – диаметр трубы).

Схема кирпичной печи с водогрейным котлом, размещенным в топке

Примечание. При расчете отапливаемой площади не нужно брать все 100 или 200 квадратных метров дома, отнимите от них помещения, которые печь обогревает напрямую.

Если в качестве примера взять комнаты дачи с квадратурой 100 м², то теплообменная поверхность встроенного в топку радиатора должна составлять не меньше 1 м². При монтаже в газоход эта площадь увеличится до 10 / 6 = 1,67 м².

Встраиваем бак в кирпичную печь

Первое и важное правило: планировать монтаж водяного контура необходимо еще до постройки отопителя из кирпича. Переделать готовую конструкцию практически невозможно, придется ее снова разобрать как минимум наполовину. Это касается всех чисто отопительных печек – русской, голландки и шведки, не имеющих варочной поверхности.

В этом случае регистр монтируется в дымооборот печки, а не в топливник

Справка. Если у вас дома или на даче выложена отопительно-варочная плита, то переделать ее иногда возможно. Поднимите чугунную поверхность с конфорками и оцените, можно ли под нее поставить котел и какую форму ему придать. Обязательно посоветуйтесь с мастером – печником.

Предлагаем вариант простой плиты с нагревательным котлом, установленным на пути продуктов горения, но за пределами топливника. Благодаря этому бак изготавливается из металла толщиной 3 мм, чего достаточно для долгой и надежной работы. Схематично агрегат выглядит так:

Совет. Если вы подобрали другую конструкцию, где емкость монтируется в топливник, то ее стенки, обращенные к пламени, делайте из металла толщиной 5 мм, остальные – 3 мм. Для изготовления регистра используйте трубы с толщиной стенки 3,5 мм, а при установке не связывайте его со стенками печки, поскольку у металла и кирпича разные коэффициенты расширения.

Порядок кладки варочной плиты

Кладка печи с водяным контуром, находящимся в камере сгорания, описывается в следующем видеоролике:

Делаем контур для стальной печки

Чтобы изготовить теплообменник самоварного типа на дымоход, подберите 2 трубы: одна по диаметру должна равняться размеру патрубка печки, а вторая – на 3-4 см больше (например, 102 и 133 мм).

Самодельный теплообменник самоварного типа

1. Определите теплообменную площадь, как описано в предыдущем разделе, после чего отрежьте обе трубы по расчетному размеру.
2. В кожухе водяной рубашки проделайте 2 отверстия 20-30 мм и приварите к ним патрубки подачи и обратки с резьбами.
3. Вставьте одну трубу в другую и сварите между собой, сделав перемычки из стальной полосы. Из нее же изготовьте верхнюю и нижнюю крышку для самодельного водяного контура.
4. Проверьте агрегат на герметичность и установите на дымоход как можно ближе к масляной или дровяной печи. Больше подробностей об изготовлении показано на видео.

В отличие от внутренних водяных контуров, экономайзер без проблем подключается к различным системам отопления – с принудительной и естественной циркуляцией теплоносителя. Во втором случае важно выполнить уклон магистралей 2 мм на 1 м. п. трубы и поставить в верхней точке открытый расширительный бак.

Заключение

О том, насколько полезна в эксплуатации самодельная печь с водяным контуром, судить нелегко. По отзывам пользователей, в небольших дачных домиках и гаражах такие агрегаты работают безукоризненно. Надо учитывать и тот факт, что мастер, изготовивший отопитель своими руками, не станет его критиковать, а постарается найти позитивные стороны. Ясно одно: налицо экономия средств при равномерном обогреве всех комнат здания. А вот в домах площадью свыше 100 м² стоит задуматься об установке твердотопливного котла.

Инженер-конструктор с опытом работы в строительстве более 8 лет..
Закончил Восточноукраинский Национальный Университет им. Владимира Даля по специальности «Оборудование электронной промышленности» в 2011 году.

Похожие записи: