Печь с водяным контуром для отопления дома: делаем отопление дома печью с водяным контуром

Преимущества и недостатки

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

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

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

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

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

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

С функциональной точки зрения совмещенную с водяным контуром печь можно описать как систему замкнутого цикла. Теплообменник нагревается горячим воздухом, который поднимается из топки, и передает тепловую энергию теплоносителю, чаще трубы контура заполняет обычная дистиллированная вода. Она посредством естественной или принудительной циркуляции проходит по кругу, обогревая радиаторы и возвращается в теплообменник, где снова нагревается.

Существуют три основных способа организации комбинированной отопительной системы:

• С возведением новой печи. Необходимость возведения нового прибора отопления дает возможность выбрать наиболее подходящую модель печи и теплообменник, а также разработать грамотную схему магистрального проекта.

• Установка теплообменника в готовую печь. Этот вариант осуществить сложнее всего. Прежде всего это связано с необходимостью правильно рассчитать размеры, по которым изготовить змеевик. После этого придется разобрать часть печи, установить регистр и, если тяга была нормальной, собрать все в прежнем порядке. Сделать это можно и своими руками, если есть некоторый опыт печника или хотя бы каменщика.
• Монтаж заводской печи с готовым выводом на водяной контур. В продаже уже давно можно найти камины, буржуйки и печи с установленным водяным контуром. Остается только создать замкнутую систему, подсоединить трубы, радиаторы и необходимое оборудование.

Для возведения печи выбирают подходящий стройматериал. Оптимальным вариантом считается кирпич нормального обжига, а для стенок топочной и дымового канала лучше купить тугоплавкий кирпич.

• Перед тем как укладывать кирпич, его опускают в воду и держат пока не перестают появляться пузырьки воздуха;
• Каждый ряд и угол обязательно привязывается;
• Раствор наносят сразу по всему ряду, слоем примерно 5 мм, и на торец каждого кирпича непосредственно перед укладкой;
• Во время укладки топки раствор из глины рекомендуют распределять не мастерком, а рукой;
• Положив около 5 рядов, между швами аккуратно срезают раствор и затирают шов мокрой губкой;
• Конечно, обязательно контролируют вертикальность и горизонтальность возводимых стенок.

Систему труб подключают к теплообменнику, установленному в печи, через раструбы, которые вводят сквозь одну из стенок. Водяной контур в такой системе чаще устраивают в виде двухтрубной системы. Разводка может быть, как нижняя, так и верхняя.

Естественно, отопительный контур должен быть полностью укомплектован. Расширительный бак устанавливают в самой верхней точке магистрали, ставят предохранительный и воздушный клапаны, а также обязательно включают в систему блок безопасности с манометром, на входе и выходе радиаторов подсоединяют вентили.

Водяной контур можно подключить к циркуляционным насосу, он заметно повышает КПД и позволяет более гибко подойти к решению вопроса разводки труб. Но в таком подходе существует проблема. Если из-за перебоев в электроснабжении насос перестанет работать, вода не будет циркулировать и начнет закипать в змеевике.

В холодную зимнюю пору, когда котел работает на всю, может быть достаточно одной минуты, чтобы последствия были плачевными. Печь, в отличие от газового котла, быстро выключить не удастся. По этим причинам рекомендуют устраивать комбинированный способ разводки.

В подающей трубе, после ее выхода из печи, устраивают коллектор разгона, поднимая трубу вертикально на 1-1,5 м, а затем опускают на уровень радиаторов. Участки магистрали располагают под уклоном в 3-5°. В случае аварийного режима циркуляция теплоносителя будет естественной.

Циркуляционный насос лучше монтировать в контур на обратке как можно ближе к расширительному бачку при помощи байпаса, при этом ось насоса должна располагаться строго по горизонтали.

• Экономичность системы. Строительство печи или переоборудование уже готовой не потребует серьезных финансовых вложений, и как отопительный прибор она не нуждается в сложном и дорогом обслуживании.
• Можно совместить печь с камином и получить не только отопительный прибор, но и уникальный декоративный элемент, который может стать главной достопримечательностью интерьера.

• В доме создается особый уют и атмосфера, которую можно создать только с помощью этого живого способа отопления.
• Сравнительно высокий КПД. Если печь сложена грамотным специалистом по хорошей схеме, ее производительность будет достаточно высокая, вплоть до 60% в сравнении, например, с жидкотопливным котлом.

• Какой бы качественной ни была печь, она все равно остается пожароопасным отопительным прибором.
• Другим значительным недостатком такой системы является трудоемкость эксплуатации и продолжительный разогрев системы.
• Печи займут в доме значительную часть площади и окружающего пространства.
• Некоторая неравномерность обогрева так или иначе сохраниться. Возле печи температура воздуха будет несколько выше, нежели возле стен.

• Вероятность скопления угарного газа при неправильной эксплуатации печи.
• Из-за пыли, опилок от дров, сажи и золы комнату, где установлена печь, придется чаще убирать.
• Невозможность точной регулировки процесса горения и сохранения тепла, а только при помощи заслонок.

Комбинированная система топочной печи и водяного контура, несомненно, имеет право на существование, и в некоторых случаях может быть не только единственно возможным вариантом, а и вполне оправданным. Но все это при условии, что схема отопления разработана грамотно, с учетом всех нюансов и полностью отвечает требованиям безопасности.

По своему устройству печь-камин с водяным контуром мало отличается от традиционного камина, разница лишь в том, что в верхней части топки или в стенках печи устанавливается теплообменник со змеевиком, по которому циркулирует теплоноситель, чаще всего обычная вода. Змеевик подключается к замкнутому отопительному контуру, состоящему из радиаторов и соединительных труб, расширительного бака, при большой протяженности системы также устанавливают циркуляционный насос.

Топка печи-камина может быть как открытой, так и закрытой, защищенной жаропрочным стеклом. В нижней части топки находится решетка – колосник, через нее поступает воздух, необходимый для горения дров, а также отводятся продукты горения – зола. Под топкой находится зольник, он также выполняет функции поддувала и защищен распашной дверцей или выполнен в виде выдвижного лотка.

Существуют также модели, в которых внутренний контур теплоносителя не связан с системой отопления, и подогрев циркулирующей в радиаторах воды происходит через пластинчатый теплообменник. Такие печи более удобны для двухконтурных систем, позволяющих подключить не только отопление, но и горячее водоснабжение.

Печь-камин с водяным контуром можно также сложить из кирпича. Стенки топки в такой печи выполняют двойными: внутреннюю стенку делают из металла, внешнюю – из кирпича, а между ними располагают змеевик. Однако браться за кладку такой печи, не имея соответствующего опыта, не стоит – эта работа требует большой точности и соблюдения размеров, а переделать печь в процессе эксплуатации очень сложно.

Устанавливать печь-камин с водяным контуром как единственный источник постоянного отопления в холодных климатических зонах нецелесообразно так как автоматизировать процесс топки невозможно, и надолго отлучаться из дома будет нельзя. Однако как дополнительная или резервная система отопления печь-камин будет очень кстати, особенно на время сильных холодов или ненастья.

1. Желательно установить в гидросистему датчик температуры и давления.
2. Необходимо регулировать тягу в колосниках и в дымоходе.
3. Водяной контур в обоих типах теплообменников нужно снабдить расширительным бачком.
4. Водяная система магистрального типа нуждается в циркуляционном насосе, установленном на обратке, т. е. на нижней трубке.
5. Устройству с ёмкостным баком необходим циркуляционный насос, если диаметр отводов меньше 75 мм.
6. Необходимо предусмотреть место слива воды.
7. Нельзя топить печь без воды — теплообменник может прогореть.
8. После эксплуатации необходимо сливать воду.

Советы по выбору печи

Выбор отопительного агрегата – ответственное дело, и прежде чем отдать предпочтение той или иной модели, нужно разобраться в характеристиках и возможностях таких печей. Попробуем рассмотреть наиболее важные из них.

1. Мощность. В отличие от обычной печи или камина, на отопительных приборах с водяным контуром производитель указывает два значения мощности: общая тепловая мощность и мощность теплообменника. Что же они означают? Общая тепловая мощность – это то количества тепла, которое печь способна отдать в окружающее пространство посредством инфракрасного излучения через стекло топки и конвекционные каналы и от системы отопления.Составная ее часть – мощность теплообменника, то есть то количество тепла, которое подается в радиаторы.Например, полная заявленная тепловая мощность печи-камина с водяным контуром – 11 кВт, мощность теплообменника – 4 кВт. Учитывая необходимую для обогрева каждых 10 м² площади мощность, которую принимают равной 1 кВт, такая печь-камин с водяным контуром сможет обогреть дом площадью 100-110 м². При этом учтите, что заявленная мощность рассчитана на непрерывную работу печи, что для отопительных приборов, работающих на дровах, является делом хлопотным, ведь дрова придется подкладывать постоянно. Если вы планируете топить печь-камин только в дневное время, увеличьте необходимое значение мощности в 1,5-2 раза.

2. Габариты и вес печи. Эта характеристика важна, если вы испытываете недостаток места и ограничение в допустимой нагрузке на перекрытия. Габариты выбираемой вами модели должны позволять установить ее с соблюдением противопожарных расстояний – они обычно указаны в руководстве по эксплуатации. Нагрузку на пол можно не рассматривать, если полы в вашем доме выполнены из монолитного бетона или железобетонных плит, они позволят установить печь-камин из металла в любом месте. Для деревянных перекрытий максимально допустимая временная нагрузка составляет 150 кг, и при весе в 100 кг и площади основания печи менее 0,7 м² это значение будет превышено. Выхода два – выбрать печь-камин с водяным контуром, имеющую меньший вес или перераспределить нагрузку, например, с помощью подиума для печи. Его можно сделать из листа гипсокартона толщиной не менее 12 мм, покрытого негорючим покрытием, например, керамогранитом.
3. Объем теплоносителя. Для подключения теплообменника к системе отопления вамнеобходимо будет знать допустимые границы этого значения. Объем теплоносителя складывается из объема всех труб и радиаторов и зависит от протяженности системы и числа секций батарей. Объем секции радиатора можно узнать в паспортной документации, а объем труб – рассчитать по таблице, измерив их диаметр и общую длину. Полученное значение необходимо увеличить на 10% – именно такой объем расширительного бака необходим для домашних систем отопления.
4. Диаметр дымового канала. Этот параметр важен для подбора подходящих элементов дымохода. Если покупка всех комплектующих происходит в одном месте, специалисты помогут вам подобрать нужный диаметр, в противном случае вам придется самостоятельно выбрать подходящие по размеру элементы.
5. Дополнительные функции. К ним относятся возможность приготовления и разогрева пищи на верхней панели, системы легкой очистки стекла, холодные ручки и другие мелочи, которые сделают эксплуатацию печи-камина более удобной и приятной. Платить ли дополнительные деньги за все эти функции – решать вам.

Вы купили печь-камин, радиаторы, трубы, расширительный бак и другие элементы системы отопления. Осталось установить печь и подключить ее.

1. Выровняйте пол в месте установки печи-камина. Крайне желательно облицевать его негорючими материалами – при попадании случайных искр и углей пол не загорится.
2. Установите печь-камин и выставите ее по уровню, используя регулируемые ножки при необходимости.
3. Смонтируйте систему водяного отопления. Для гравитационной системы установка циркуляционного насоса не нужна, при принудительной системе циркуляции насос ставят в самую холодную точку обратной трубы, то есть перед входом обратки в теплообменник. Расширительный бак устанавливают в самой высокой точке системы. Лучше выбирать бак закрытого типа с мембраной – чем меньше контакта теплоносителя с воздухом, тем дольше вам прослужат радиаторы и трубы.
   

   Схема установка печи-камина с водяным контуром

4. Подключите теплообменник к системе отопления по выбранной схеме. Печи-камины с водяным контуром могут работать как независимо, так и подключаться к системе отопления от котла в качестве дополнительного подогрева.
   

   Схема подключения водонагревателя

5. Заполните систему водяного отопления водой или другим теплоносителем. Проверьте все стыки на отсутствие течи, протестируйте работу циркуляционного насоса.
6. Установите дымоход и подключите его к дымовому каналу печи. Все стыки необходимо промазывать жаропрочным герметиком, а проходки через перекрытия – изолировать негорючими материалами.
7. Проведите пробную растопку печи. При топке возможно появление неприятного запаха – это следствие спекания жаропрочной краски, которой окрашены элементы корпуса. В дальнейшем запаха не будет.
8. Проверьте нагрев теплоносителя в системе и отрегулируйте скорость циркуляции, сбалансируйте систему с помощью вентилей на радиаторах.

После всех этих мероприятий печь можно эксплуатировать в нормальном режиме. Не забывайте проверять уровень теплоносителя в системе.В случае длительного отсутствия сливайте воду из системы, при случайном ее замораживании возможно повреждение труб и радиаторов, что приведет к разрывам и течи.

Печь-камин с водяным контуром особенно удобна для двухэтажных дачных домов с гостиной и несколькими спальнями: гостиная отапливается теплом камина, а в спальнях устанавливают радиаторы с возможностью регулирования их нагрева. Такая система позволяет обогревать только нужные помещения без установки газового или электрического котла, а живой огонь в камине создает романтическое настроение и обеспечит вам отличный отдых.

В уже построенном доме массивную кирпичную печь поставить будет сложно. Водяное отопление в этом случае лучше всего организовывать на базе металлической буржуйки, которую разрешается ставить на усиленный деревянный пол без заливки фундамента.

Однако если есть возможность сделать фундаментную основу как положено, то предпочтение стоит отдавать более надежной печной конструкции из кирпича.

Водяной контур по дому для дровяной печи лучше всего делать из толстых стальных труб и с естественной циркуляцией теплоносителя

Установка в рассматриваемый отопительный контур циркуляционного насоса и/или гидроаккумулятора – это пустая трата денег и ноль дополнительной пользы. Они лишь усложнят монтаж системы. А при отключении света эти устройства и вовсе создадут проблемы. Тогда как вариант обогрева без них при проблемах в электросети продолжит спокойно отапливать дом.

Рекомендация номер один: для нагрева теплоносителя в сети водяного отопления используйте твердотопливный котел. Если необходимо, купите модель длительного горения с объемом загрузочной камеры более 100 литров. Современные ТТ-котлы направляют 75—80% энергии сжигания на разогрев воды и почти не поднимают температуру окружающего воздуха.

Если в силу разных причин вы хотите ставить печь с теплообменником, прислушайтесь к следующим советам:

1. Чугунная или стальная буржуйка хорошо подойдет для небольшой дачи площадью 40—80 м². Отопителя хватит на конвекционный обогрев центральной комнаты, в соседних помещениях расположите батареи.
2. Каминная топка либо железная печка, оснащенная панорамным стеклом, станет удачным украшением гостиной. Одно условие: применяйте изделие в качестве дополнительного источника тепла, а основную нагрузку возложите на газовый либо дровяной теплогенератор. Тогда удастся сохранить чистоту и порядок возле буржуйки.
   

3. На этапе строительства дома однозначно закладывайте печь из кирпича. Это лучший вариант по сравнению с железными отопителями.
4. Теоретически мощности каминной топки хватит на отопление квадратуры 100—120 м². Практика показывает: без помощи второго теплогенератора ее придется загружать дровами с интервалом 3—4 часа. Поэтому рассчитывайте на меньшую площадь обогрева.

Как подобрать конструкцию и рассчитать площадь теплообменника в кирпичном варианте печи:

1. Если регистр находится внутри топливника, 1 м² его площади способен передать воде до 10 кВт теплоты. Пример: нужно обогреть помещения 80 квадратов – потребуется около 8 кВт энергии и поверхность теплообмена 0.8 м².
2. Змеевик в дымоходном канале не столь эффективен. Рассчитывайте на теплоотдачу 400—500 Вт с 1 м² регистра.
3. Для удобства чистки котел лучше сделать плоским – в виде бака с подводящими патрубками. Ребристые конструкции из круглых трубопроводов очищать тяжелее. Для монтажа внутри газохода сварите регистр из профильных труб.
4. Материал теплообменника – низкоуглеродистая сталь марки Ст10…Ст20 толщиной 4—5 мм. Допускается применять жаростойкую и нержавеющую сталь 2—4 мм, но ее нужно варить в среде инертного газа — аргона.
5. Использовать готовые чугунные батареи категорически не рекомендуется. Причины: металл дает трещины от температурного шока, а уплотнение между секциями со временем выгорит, появится течь.

Способы монтажа системы комбинированного отопления

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.

Для отопления дома печь с водным контуром является наиболее экономичным вариантом, однако для полноценного использования горячей воды, необходимо добавить в систему теплоаккумулятор, что влечет дополнительные расходы.

Обычно с печами устанавливают двухтрубные системы как с верхней, так и с нижней разводкой. В самой верхней точки устанавливается расширительный бак.

Если вы выбрали этот вариант, то устанавливайте трубы с предельно возможным уклоном (хотя бы 4-5ᵒ), причем на подаче, непосредственно у выхода из теплогенератора, создайте так называемый коллектор разгона – поднимите трубу вертикально на 100-150 см, после чего опустите с наклоном в сторону батарей. Благодаря этому эффективность циркуляции заметно повысится.

Принудительная

Она увеличивает производительность отопительной системы примерно на 25-30%, вам потребуется лишь врезать циркуляционный насос в отопительную магистраль. Хотя отопление печью с водным контуром исключительно с такой циркуляцией небезопасно, поскольку в случае прекращения подачи электричества прибор не будет работать и рабочая жидкость закипит.

Альтернатива

Оптимальный вариант – это комбинация обоих типов циркуляции: наклон трубопровода соблюдайте такой же, как описан выше, но при этом врежьте и насос. В таком случае даже при перебоях с электроэнергией система продолжит работать. Схема комбинированной циркуляции приведена ниже.

Печи с водяным контуром – 3 разновидности

Для реализации печного обогрева, совмещенного с радиаторной системой частного дома, применяется 3 вида печей с водяным контуром:

• металлические – стальные и чугунные буржуйки со встроенным змеевиком под нагрев теплоносителя;
• каминные топки с теплообменником – водяной рубашкой;
• отопительные и варочные печи из кирпича со встроенным котлом.

Сюда же стоит причислить альтернативный вариант — стальные отопители на дровах, изготовленные своими руками. Подобные изделия заслуживают внимания, поскольку не уступают заводским по надежности и теплоотдаче, зато обходятся гораздо дешевле. Внешний вид буржуйки не всегда играет важную роль.

Предлагаем рассмотреть печки каждой группы отдельно, заостряя внимание на недостатках и достоинствах, важных для домовладельца.

В дровяных печах заводского изготовления теплоноситель подогревается тремя способами:

1. В верхней зоне топливника либо рядом с выходом дымовых газов установлен водотрубный теплообменник.
2. Одна из стенок камеры сгорания (верхняя или боковая) контактирует с водяной прослойкой, напоминающей рубашку твердотопливного котла.
3. Несколько труб с теплоносителем огибают полукруглые стенки топливника. Снизу и сверху концы сварены в общие коллекторы, как показано на чертеже.

Производители зачастую снабжают печки дополнительным нагревателем – ТЭНом мощностью 1…15 кВт. Цель – поддержать температуру теплоносителя и воздуха в частном доме после выгорания порции твердого топлива. Некоторые модели оборудованы варочной панелью на 1—2 конфорки.

Реальное преимущество металлических отопительных агрегатов – низкая стоимость изделия и быстрота монтажа по сравнению с кладкой кирпичной печи. Пример: цена отопителя «Бренеран – Акватэн» мощностью 3.5 кВт — приблизительно 270 у. е. (без дымохода). При монтаже буржуйки своими руками вы потратите еще 50—100 у. е. на материалы, используемые для установки и обвязки.

Теперь разберемся с недостатками:

• что бы ни утверждали производители и продавцы, максимальный КПД воздушно-водяных печей на дровах и угле составляет 60%;
• агрегат одинаково быстро нагревается и остывает;
• теплообменника обычно хватает на обогрев 2—3 небольших комнат (по 1 радиатору в каждой);
• водяному контуру жизненно необходима система циркуляции.

Разъясним последний пункт. Если течение воды через змеевик прекратится, элемент перегреется. Сначала теплоноситель закипит, потом испарится и разорвет ближайшее слабое соединение. Позже теплообменник прогорит и окончательно выйдет из строя.

Справедливости ради упомянем вопрос эстетики. Постоянно используя буржуйку для отопления жилища, вы не получите красивой картинки, которую любят показывать производители на фото. Печка довольно быстро загрязнится, в помещении появится древесная и угольная пыль, запах дыма.

Прямоугольная печь с водяным контуром, изготовленная в виде камина, конструктивно гораздо ближе к ТТ-котлу. Боковые стенки топливной камеры омываются теплоносителем, лицевая и верхняя часть подогревает воздух помещения. Днище получает мало теплоты, поэтому в расчет не принимается.

Позитивные стороны каминных топок, оснащенных водяной теплообменной рубашкой:

• эффективность сжигания топлива – до 70%;
• приемлемая стоимость (сравнительно с кирпичными сооружениями);
• простой и быстрый монтаж;
• печь–камин, оборудованный прозрачной дверцей, отлично впишется в интерьер жилой комнаты.

Минусы металлических топок сходны с недостатками печей:

• камин быстро разогревается и охлаждается, нуждается в непрерывной циркуляции теплоносителя;
• обеспечивает теплом ограниченное число батарей;
• из-за перепада температур на внутренних стенках образуется конденсат и откладывается сажевый налет;
• полное сходство с натуральным камином достигается за счет оформления – декоративной кирпичной кладки либо гипсокартонной обшивки.

Используя каминную топку в качестве основного источника тепловой энергии, не рассчитывайте на длительное горение с 1 закладки. Пример: полезный объем камеры сгорания вышеупомянутого «Аквариуса» — всего 62 литра, но полностью забить топливник дровами не получится. Придется подкидывать поленья каждые 3—4 часа.

Теплообменники устанавливаются внутрь печки двумя способами – в топливнике либо газоходе, на пути раскаленных продуктов горения. Каждый вариант отличается своими нюансами:

• котел в камере сгорания быстро прогревается под воздействием пламени, но образует конденсат и сажу на стенках;
• в случае закипания и образования пара бак может разорваться прямо в топливнике и развалить кирпичную кладку;
• теплообменник внутри дымооборотов гораздо безопаснее, но греется медленнее, поскольку получает меньше тепла.

Главный недостаток любого кирпичного отопителя – высокая стоимость материалов и кладочных работ. Предположим, вы решите сэкономить и сложить печку самостоятельно. Здесь потребуется опыт, время и техническая возможность — начинать строительство посреди обжитого дома непросто. Оптимальный вариант – закладывать фундамент и печь на этапе возведения стен.

За что же ценятся каменные печки со встроенным теплообменником:

• срок службы несравнимо больше любого теплогенератора – минимум 50 лет;
• способность накапливать тепло, долго обогревать смежные помещения после затухания;
• максимальный КПД – 70…75%;
• в натопленной печи хорошо выгорает сажа, образующаяся на стенках бака и в дымоходе;
• некоторые печки из кирпича – канальная «голландка», «шведка», колпаковая конструкция Кузнецова – могут спокойно отапливать двухэтажный дом.

Как поставить теплообменник в готовую печь

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.

Зачастую теплообменники изготавливаются мастерами, специализирующимися 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.

Регистр из труб

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. Что такое конвектор, Вы можете прочитать в нашей статье.

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- установить конвекторный обогреватель –или 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.

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

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

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

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.

Если печь уже готова, то может быть несколько вариантов установки теплообменника.

Вариант 1

Установка прибора в топливник. Она может выполняться как с разборкой конструкции, так и без нее (если прибор отопительно-варочный, а плита установлена таким образом, что ее можно снять без демонтажа кладки). Со вторым способом никаких трудностей не возникнет, а вот при разборке они могут возникнуть.

Вариант 2

Как уже отмечалось, многие специалисты уверены, что регистр должен располагаться вне топливника. В идеале его нужно расположить в колпаковом дымоходе, после чего приварить один конец прибора к подаче горячего теплоносителя в систему, а второй – к «обратке».

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:

• Внутри очага;
• В дымоходе;
• В теле печи, рядом с очагом.

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.

В рамках данной публикации мы не станем описывать способы изготовления печек, а сразу перейдем к обвязке. Если вы желаете самостоятельно сделать водонагревательную печь, рекомендуем ознакомиться с отдельными руководствами:

• самодельный обогреватель для гаража на твердом топливе и отработке;
• инструкция по каминной и печной кладке;
• схема и порядовка варочной плиты с водяным котлом.

Если вы приобрели заводскую печь с теплообменником, внимательно изучите прилагаемую инструкцию. В документации всегда указаны диаметры патрубков и способы соединения водяного контура с отопительными приборами. Обычно применяется 2 схемы:

1. Открытая система с гравитационным (конвективным) течением теплоносителя.
2. Радиаторная сеть закрытого типа с принудительным движением воды от насоса.

Самотек организуется за счет увеличения диаметров магистралей и уклонов горизонтальных участков. Минимальное сечение разводящего коллектора при гравитационной схеме – 32 мм (дюйм с четвертью), величина наклона – 3…5 мм на 1 погонный метр. Открытый расширительный бак стоит в верхней точке, туда уходит весь воздух, попадающий в систему.

При закрытой схеме, показанной выше на рисунке, теплоноситель находится под давлением (минимум 1 Бар «на холодную») и движется под напором насоса. Мембранный расширительный бачок располагается в нижней точке и подключается к обратной магистрали через отсекающий кран. Обязателен монтаж группы безопасности с воздухоотводчиком, манометром и сбросным клапаном.

1. В топку загружают дрова.
2. Разжигают огонь, тепло передаётся напрямую баку с водой или змеевику рекуператора.
3. В систему отопления или водоснабжения поступает горячая вода.
4. Остатки тепла и горючих газов через дымоход удаляются из помещения.
5. Пепел через колосники падает в зольник.

В конструкции агрегата с водяным контуром использованы два принципа сбора энергии:

1. Прямой сбор тепловой энергии. Контур теплообменника находится внутри печки. От контакта открытого пламени и трубок бойлера сразу начинается теплопередача. Вода в радиаторе закипает и поступает в систему отопления. Оттуда её направляют в трубы водоснабжения. Теплообменник испытывает большие перепады температуры (контраст между температурой воды и жара внутри печи).

   Теплообменник прямого сбора тепловой энергии располагается прямо в активной зоне

2. Сбор вторичного излучения обогревателя. Контур бойлера расположен вне обогревателя. Находясь снаружи, он собирает вторичное тепловое излучение нагретой металлической поверхности. Степень нагрева теплообменника ниже, чем в предыдущем случае, перепады температур не столь значительны. Вода в контуре устройства начинает нагреваться после разогрева печурки.

   Водяной контур теплообменника нагревается за счёт вторичного излучения тепловой энергии от корпуса печи

При необходимости подогрева небольшого объёма воды теплообменник можно установить прямо на дымоход

Теплообменник прямого сбора испытывает воздействие больших перепадов температур, поэтому его надо делать из толстостенных труб

В этой конструкции промежуточный теплообменник отсутствует, вода нагревается в баке, установленном сразу на печь

Теплообменник с большой площадью контакта с огнём будет нагревать воду максимально эффективно, но быстрее прогорит

Накрученная на корпус печки труба нагревает воду за счёт энергии горячих стенок

Внутри бойлера образуются минеральные соли. Поэтому вместо воды целесообразнее использовать антифриз или тосол, в которых содержатся присадки, препятствующие образованию минеральных осадков. Самые распространённые конструкции теплообменников:

• встроенный в печку бак с водой — ёмкостной бойлер;
• трубный котёл — бак в виде водяной рубашки вокруг печки или дымохода — ёмкостной теплообменник;
• магистральные бойлеры — спираль змеевика или водовод, проходящий в активной зоне теплопередачи.

Для просчёта размеров печки с водяным контуром необходим рисунок, чертёж или эскиз будущего устройства. Это поможет избежать ошибок при изготовлении.

Что такое буржуйка с водяным контуром: достоинства и недостатки популярной печки

При выборе материала, из которого лучше сделать буржуйку, нужно руководствоваться следующими показателями:

1. Теплопроводность — свойство металлов, жидкостей и газов проводить через себя тепло. Чем быстрее передаётся тепло, тем быстрее нагревается или охлаждается предмет. У пенопласта низкая теплопроводность — 0,036–0,050 Вт/м*С. Взяв его в руки, мы сразу почувствуем, что он тёплый, потому что пенопласт тепло не передаёт, а накапливает. Если взять металлический брусок, то ощутим холод из-за высокой теплопередачи.
2. Теплоёмкость — свойство материала накапливать тепло. Самая высокая теплоёмкость у воды, на втором месте воздух, в конце списка чугун, сталь и железо. Поэтому металлическая печка быстро нагревается и столь же стремительно остывает. В городских домах батареи центрального отопления заполнены водой, которая долго отдаёт тепло, обогревая жильё.

Список материалов, которые применяются при создании буржуйки:

1. Сталь.
2. Чугун.
3. Железо.
4. Латунь.
5. Алюминий.
6. Медь.

• 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.

Заключение

Описываемая в статье схема отопления (ленинградка) намного эффективнее, чем применение обычного твердотопливного котла, поскольку нагревается не только теплоноситель в магистрали, но еще каналы и стенки конструкции, отдающие приобретаемое тепло в отапливаемое помещение.

Вариант объединения водяных отопительных систем с печами нельзя назвать идеальным. Более того, мы настоятельно рекомендуем избегать подобных схем и устанавливать нормальные котлы. Исключение – особые обстоятельства и условия проживания, например, перебои с электроэнергией либо покупка готового дома с дровяной печкой, куда уже встроен водогрейный контур.

Печь с названием буржуйка появилась в нашей стране с началом Гражданской войны в ХХ веке. Буржуйкой её прозвали за округлую форму, напоминающую живот, и способность пережигать запас дров на 15–20 минут. Отдав все тепло стенам, буржуйка быстро остывает. Кстати, в США эту же печь назвали толстобрюхой.

Популярность в нашей стране буржуйка получила за простоту изготовления. Печь делают из газового баллона, из обрезка трубы, из металлической бочки, сваривают из листов стали или чугуна. Из подручных материалов легко собрать времянку с водяным контуром, которая верой и правдой прослужит годы и десятилетия.