Печь с водяным контуром газогенераторная. В качестве заключения. Водяное отопление от печи на дровах: схема

Печи отопительные с водяным контуром часто используются владельцами загородных домов, сельскими жителями и в тех населённых пунктах, где не предусмотрена газификация. Данная система обогрева не нуждается в покупке дорогостоящих котлов промышленного производства.

Такие печи – выгодный способ отопить помещение твёрдым топливом. Отопительная система с водяным контуром как нельзя лучше подходит для коттеджа, потому что за короткий промежуток времени обогревает все комнаты, обеспечивает хозяев горячей водой и является украшением интерьера дома. Возможность регулировать температуру позволяет использовать такие печи в качестве основной отопительной системы или вспомогательной.

Отопительная печь с водяным контуром

Данная система обогрева объединяет в себе преимущества печного и водяного отопления. Так, при использовании обычной печи, наблюдается неравномерное распределение тепла по комнате: вокруг печи жарко, но чем дальше от неё, тем прохладнее. В отдалённых уголках комнаты воздух и вовсе будет холодным. Водяное отопление включает важную составную часть – теплообменник, который монтируется в топливник печи или же дымоход. Благодаря этому, тепло распределяется по комнате равномерно. Таким образом, владельцы могут отопить одновременно несколько комнат в доме, а не ютиться в одной, где установлена «русская» печь.

Теплообменной системой, по которой двигается горячая вода, выступает радиатор. Водяной контур превращает стандартную топку в твёрдотопливный котёл. Однако, помимо нагревания воды, будут нагреваться и дымовые каналы и стенки печки (они также принимают участие в обогреве комнаты). Так, в процессе топки тепло от регистра (котла) передаётся к радиатору, а после тепло от корпуса передаётся помещению.

Цены на отопительные печи с водяным контуром

Технические характеристики популярных модели печей с водяным контуром

В интернете можно найти множество статей о том, как самостоятельно изготовить печи отопительные с водяным контуром и установить их. Тогда почему же заводские агрегаты так популярны и востребованы? Для начала заметим, что вы покупаете полностью готовую конструкцию с высокими показателями качества и степенью безопасности. Готовая модель имеет презентабельный внешний вид и небольшие размеры, её несложно установить собственными силами. Сегодня имеется большой выбор отопительных устройств на рынке по приемлемой стоимости. Понятно, что цена печей зарубежных фирм-производителей (EdilKamin Aqua, Hark, Kastor и т.д.) выше, нежели отечественных (Бавария, Каракан, Бренеран-Акватэн). И, конечно, покупая готовую модель, вы получаете гарантию производителя.

Выбирая печь для своего дома, обратите внимание на такие показатели:

• мощность – размеры и вес печи зависят от неё. Если печь небольшая, тогда основание под неё сооружать совсем необязательно. Но если мощность агрегата велика, тогда для такого тяжёлого устройства нужен отдельный постамент;
• площадь, которую сможет обогреть печь. Так, для 50 куб.м. загородного дома требуется печь мощностью 2 кВт.

Модели, по образу и подобию схожие с печью:

• котлы с водяным контуром – позволяют отопить помещение площадью до 180 кв. м. В качестве топлива используются дрова. Такой стальной котёл имеет встроенный электрический блок, т.е. функционирует на электричестве.
• камины с водяным контуром – объединяют функции классического камина и твёрдотопливного котла. Вода нагревается при помощи циркуляционных насосов. Могут быть оборудованы плитой для приготовленияпищи.

Бренд	Характеристики	Стоимость
	Производитель: Россия Мощность: 9 и 12 кВт (250 и 300 куб. м.) Теплообменник: 4, 6 кВт Вес: 131, 170 кг	24000 руб., 40000 руб.
	Страна: Россия Мощность: 8-30 кВт Отапливаемое помещение: 160-900 куб. м. Вес: 66-125 кг	11500-25990 руб.
	Производитель: Италия Мощность: 9 и 14 кВт (260 и 340 куб. м.) Вес: 156, 255, 310 кг	88920 руб., 129870 руб., 133380 руб.
Бренеран-Акватэн	Производитель: Россия Мощность: 11, 18, 27, 35 кВт (200-1000 куб. м.) Вес: 150-350 кг	22000-51200 руб.
	Производитель: Чехия Мощность: 7-12 кВт Отапливаемая площадь: 120-440 куб. м. Вес: 160-245 кг	111000-171000 руб.
	Страна: Германия Мощность: 8,4-14 кВт Вес: 164-424 кг	233550-309225 руб.
La Nordica TermoRossella Plus DSA	Страна: Италия Мощность: 15,4-23,7 кВт Вес: 160-219 кг	156000-237000 руб.
	Страна: Финляндия Мощность: 12-20 кВт Вес: 48-86 кг	37000-83410 руб.

Принцип работы

Печи отопительные с водяным контуром изготавливаются из стали или чугуна. Они предполагают функционирование под паровым давлением. Котёл устанавливается в печном топливнике и к нему подключают водяное отопление. Радиатор изготавливают из металлических труб или листовой стали толщиной 0,3-0,5 см. Более популярен стальной теплообменник, поскольку его обслуживание не составляет особого труда (стальные листы легко очистить от продуктов сгорания), а циркуляция воды равномерна. Преимущество котлов из труб состоит в большей площади нагрева, а также в возможности установить над трубами плиту для приготовления еды. Работа такой системы обогрева состоит в том, что разогретые газы проходят через каналы ёмкости нагревания и отдают тепло жидкости. Существуют печи с несколькими резервуарами нагревания. В первой ёмкости вода нагревается, а во второй нагревание усиливается и образовывается пар.

Существует несколько видов печей отопительных с водяным контуром, функционирующих на торфе, дровах и другом твёрдом топливе:

• чугунная – обеспечивает высокий уровень теплообмена;
• дровяная – имеет меньший уровень теплообмена, но оборудована стальной топкой, которая более прочная и износостойкая;
• кирпичная – надёжная система обогрева, основной недостаток которой в том, что установка печи отнимает много времени и сил;
• булерьян – цилиндрическая печь, которая работает по принципу тления.

Чугунная печь

Такая модель выдерживает резкие температурные перепады, а также имеет больший срок эксплуатации, нежели стальные аналоги. Так, аккумуляция тепла больше на 8%. В чугунную печь вмонтирована «водяная рубашка», изготовленная из стальных профилей. У каждой из 4 ножек такой печи имеется шуруп, который позволяет регулировать устройство, т.е. выравнивать его при установке печки. Благодаря индивидуальной подгонке к дверце, обеспечивается непроницаемость печи. Чугунная печь – находка для тех, кто желает отопить всего одну комнату. В этом случае радиаторы не понадобятся, ведь источаемое топкой тепло равномерно распределяется по помещению.

Дровяная печь

Это стальная конструкция, между стенками которой проходят трубки котла. По ним циркулирует около 40 литров теплоносителя. Нагревание происходит в результате сгорания твёрдого топлива и высвобождения энергии. Выбирая систему отопления для своего дома, важно учесть мощность печи. Этот показатель зависит от габаритов камеры сгорания. Мощность топки выше, если в камеру помещается больше топлива. Расчёты мощности происходят по такой формуле: 1 кВт мощности тратится на обогрев 10 кв. м. помещения.

Кирпичная печь

Кирпичные печи при минимальных затратах могут обогреть до 100 кв. м. площади. При этом достигается оптимальный температурный уровень в помещении. Кирпичная печь с водяным контуром работает по тому же принципу, что и котёл на твёрдом топливе. Отличие состоит в том, что в кирпичной печи нагреваются все “участники” обогрева комнаты: жидкость, стенки и дымовые каналы. В процессе топки тепло передаётся к радиаторам, сама же печь источает тепло буквально до самого остывания.

Булерьян

Такая печь представляет собой круглый корпус, внутреннее пространство которого делится на две части. Нижний уровень – топка, куда кладут и где разжигают дрова. Второй уровень заполняется горячими газами – продуктами сгорания и тления дров. Изогнутые трубы опоясывают и сам цилиндр печи. По этим трубам в устройство поступает холодный воздух. В топке он сталкивается с горячим контуром, в результате чего образовывается быстро перемещающийся поток воздуха. Он на большой скорости вырывается во внешнее пространство и выводит с собой тепло топки.

Останавливая свой выбор на той или иной системе обогрева с водяным контуром, важно продумать, какой теплоноситель будет использоваться. В зимнее время загородные и дачные домики посещают не часто, и отопление в них необходимо только на момент приезда владельцев. Потому собственники отдают предпочтение незамерзающим жидкостям, консистенция которых не меняется с наступлением сильных морозов. Такие жидкости устраняют возможную проблему разрыва труб. Если же в качестве теплоносителя используется вода, то перед отъездом её нужно сливать и заполнять вновь перед использованием. Также в качестве теплоносителя могут использоваться:

1. антифриз – особая жидкость, предотвращающая замерзание. В отопительной системе применяется 2 вида антифриза – пропилен гликоль и этиленгликоль. Выбирая такой способ, важно знать, что этиленгликоль крайне токсичен, потому обращение с ним должно быть соответствующим.
2. теплоноситель на глицерине. Считается более эффективным и безопасным (не взрывоопасен и не воспламеняется). Глицериновая жидкость дорогостоящая, но поскольку печь заполняется ею только один раз, есть смысл вложиться в покупку. К тому же, глицерин замерзает только, если температура падает ниже -30 градусов.
3. солевой раствор или раствор природного минерала бишофита. Стандартное соотношение – 1:0,4. Такой водно-солевой раствор не застывает до -20 градусов.

Установка печи с водяным контуром может осуществляться по двум схемам. Первый сценарий предусматривает циркуляцию жидкости таким образом: холодная вода опускается вниз, а тёплая поднимается наверх. Тогда при монтаже печи важно не нарушить правильный перепад высоты.

Второй сценарий используется в случае, когда циркуляция жидкости естественным образом невозможна. Тогда монтируются насосы, обеспечивающий искусственный кругооборот воды.

Для удобства, установка отопительной системы проходит в несколько подходов. Сначала монтируют дровяную печь или камин, выводят дымоходы, соблюдая правила пожарной безопасности. Позже – разводят водяной контур по всему дому.

Особенности печей с водяным контуром

Прежде, чем спешить приобретать оборудование, важно ознакомиться с особенностями отопительной системы.

Преимущества:

1. Возможность качественно обогреть несколько помещений с большой площадью.
2. Равномерное распределение тепла.
3. Безопасность использования.
4. Могут быть автономными источниками тепла или же работать вместе с централизованной системой отопления.
5. Использование датчика температур, который позволяет контролировать работу устройства.
6. Автономность (независимость от источников электроэнергии и газовых коммуникаций).
7. Относительно невысокая стоимость обслуживания.
8. Печь функционирует на угле, торфе, дровах и коксовом угле.
9. Экономичность и экологичность отопительной системы.
10. Современный дизайн и соответствие любому стилю и интерьеру.

Недостатки:

1. Котёл снижает полезный объём топливника. Для устранения этого факта, важно в процессе кладки топливника продумать обязательную ширину котла и самой печи. Также могут использоваться печи длительного горения.
2. Низкий уровень автоматизации. Возможен только ручной контроль.
3. Тепловая энергия, получаемая в результате горения дров, тратится на нагрев котла и жидкости в нём, а стенки топливника греются медленнее и в меньшей степени.
4. В сильные морозы теплоноситель может замёрзнуть. Угроза замерзания имеется, если в доме не планируется постоянное проживание. Дабы предупредить это, следует в очищенную воду добавлять специальные присадки, защищающие систему. Также специалисты рекомендуют использовать антифриз – универсальный теплоноситель, замерзающий только при очень низких температурах.

Использование и обслуживание отопительных печей с водяным контуром не отличается особой сложностью. В качестве дополнительных пояснений прикрепляем видео.

Приняв решение о приобретении печи отопительной с водяным контуром, изучите заранее модели, предлагаемые зарубежными и отечественными фирмами. Их отличают размеры, дизайн, стоимость и вспомогательное оборудование. Для небольшого дачного домика вполне достаточно кирпичной печи с водяным отоплением, небольшой мощности и без дизайнерских изысков. Собственника же большого особняка такая модель вряд ли устроит. Просторную гостиную может украсить стильная печь зарубежного производства.

Дает возможность не только более рационального использования энергоресурсов благодаря равномерному распределению вырабатываемой тепловой энергии по помещению, но и существенно повышает производительнос ть печи. Подобные конструкции успешно сочетают в себе лучшее, что есть в водяном и печном вариантах обогрева.

Особенности устройства

Главным недостатком классического печного отопления является неравномерное распределение тепла – у самой печи температура очень высокая, но по мере отдаления от отопительного прибора, воздух в помещении прогревается все хуже. Водяное отопление со змеевиком, установленным в дымоход или топливник, дает возможность более рационально расходовать топливо, ведь тепло распределяется равномерно, поэтому допустимо отапливать не одну комнату, а сразу несколько. Да и сама печь может оснащаться варочной панелью.

Другими словами, печь становится некой разновидностью агрегата на твердом топливе, а единственное отличие в том, что нагревается не только теплоноситель, но и дымоход, а также стенки прибора (они тоже принимают участие в обогреве). Такой тип отопления обеспечит передачу тепловой энергии от регистра к батареям на время топки, а в остальное время ее будет передавать разогретый корпус. Самый дешевый способ отопления на твердом топливе, т. к. необходимости в покупке дорогостоящего «заводского» котла в данном случае нет.

Обратите внимание! Основным минусом считается тот факт, что теплообменник (его еще называют регистром, змеевиком и даже котлом) значительно снижает полезный объем топливника. В целях компенсации этого теплообменник подготавливается заранее, а уже на его габариты ориентируются при кладке. Но если прибор будет вмонтирован в уже работающую печь кратковременного обогрева, то остается лишь чаще загружать дрова во время топки.

Во втором варианте топливник будет нагреваться несильно, поскольку практически вся энергия будет уходить на разогрев регистра и находящейся в нем рабочей жидкости. Горячей будет лишь верхняя часть теплогенератора, в которой расположены дымообороты.

Обратите внимание! Если в зимнее время в помещении живут непостоянно, то может возникнуть риск замерзания жидкости в системе. По этой причине нужно либо использовать антифриз, либо вовсе не использовать водяной контур.

Создание отопительной системы

С этим можно справиться своими силами при наличии опыта печных работ либо как минимум кладки кирпича. Первое, что вы должны сделать, – подготовить регистр. Можете купить уже готовым или же изготовить собственноручно из листов стали или труб, руководствуясь одной из предложенных ниже инструкций.

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.

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.

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

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.

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.

Вариант «книжка»

Кладка печи

Если печь будет ложиться с нуля согласно размерам регистра (этот вариант предпочтительнее), то советуем ознакомиться со статьей о строительстве печи своими руками – в ней детально описан каждый из этапов. Мы же рассмотрим только самые важные моменты.

Строительство печи начинается с основания. Прежде всего, выройте котлован и уложите в него «подушку» из щебня или битого кирпича. После этого уложите кирпич двумя-тремя рядами, используя цементный раствор и по остывании последнего настелите поверх основания рубероид для гидроизоляции. Важно, чтобы фундамент выступал на несколько сантиметров над поверхностью пола.

Особое внимание следует уделить приготовлению песчано-глиняног о раствора. Этот процесс состоит из нескольких этапов и занимает не один день.

Этап 1. Подготовьте глину, желательно синюю. За несколько дней до начала работ замочите ее в воде в соотношении:

• 1:1, если материал влажный;
• 1:2, если сухой.

Регулярно помешивайте раствор и по необходимости добавляйте воду.

Этап 2. Подготовьте песок, в идеале – горный, кристаллический, но также можете взять и речной. Вначале очистите песок – поместите его в воду и отстаивайте минимум два дня. Время от времени сливайте мутную воду, пока она не станет чистой.

Этап 3. Далее оборудуйте на бойке своего рода грядку из песка и сухого цемента, перелопачивайте ее, пока не образуется однородная смесь. Затем засыпьте ее в предварительно подготовленную емкость и залейте раствором, чтобы в итоге она (смесь) была как густая сметана. Для повышения плотности добавляйте соль (1 кг на 10 л воды).

Этап 4. Остается лишь проверить качество раствора, его пластичность. Можете для проверки зачерпнуть раствор мастерком и положить на кирпич. И если при этом раствор будет приставать к инструменту, то добавляйте еще песка с водой. А если раствор ложится плохо, то добавляйте глину.

Видео – Приготовление глины

Более детально с процедурой кладки и порядовкой можете ознакомиться при прочтении упомянутой выше статьи.

Основные требования к регистру и процессу установки

1. Внутренний размер теплообменника должен составлять минимум 3 сантиметра, в противном случае циркуляция будет слабой, а вода может закипать. В случае принудительной циркуляции размер может быть меньшим.
2. Толщина стенок регистра должна составлять минимум 4-5 мм. Если стенки будут тоньше, то вскоре прогорят и потребуется замена всего устройства.
3. Между теплообменником и топливником должен оставаться небольшой зазор (примерно 1,5 см), чтобы компенсировать температурное расширение при нагревании. Если теплообменник выполнен из листов стали, то зазор должен быть в 0,5-1 см.
4. Иногда теплообменник устанавливается в колпаке конструкции. Опытные печники говорят, что этот вариант предпочтительнее, поскольку имеют место условия для полного сжигания дров. Схема такого расположения приведена ниже.

Как поставить теплообменник в готовую печь

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

Установка прибора в топливник. Она может выполняться как с разборкой конструкции, так и без нее (если прибор отопительно-варо чный, 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. Хотя если нарисовать расположение каждого кирпича в рядах, которые планируется разобрать с целью дальнейшего восстановления кладки, то вы вполне сможете справиться со всем своими силами.

Обратите внимание! Если при этом какие-то кирпичи были разрушены, то замените их изделиями того же типа и качества.

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».

Установка системы

Водяной контур в нашем случае сооружается так же, как для твердотопливных котлов, единственное отличие заключается лишь во входном отверстии регистра – оно расположено выше, чем в котле. Помните об этом при монтаже трубопровода.

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

Циркуляция естественного типа

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 производительнос ть 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.

В качестве заключения

Комбинированная циркуляция. 1 — котёл; 2 — радиаторы (батареи) отопления; 3 — расширительный бак или гидроаккумулирующая ёмкость; 4 — фильтр; 5 — кран; 6 — циркуляционный насос

Двухтрубная система отопления. 1 — теплообменник (регистр, котел); 2 — расширительный бак; 3 — коллектор разгона (при естественной циркуляции); 4 — духовой шкаф или водогрейный бак; 5 — подающая магистраль; 6,7 — запорная арматура; 8 — обратка; 9 — радиаторы; 10 — циркуляционный насос

Вариант «книжка»

Добавление к печному обогреву контура для нагревания воды может не только существенно повысить КПД печи, но и поможет более равномерному распределению тепла в частном доме, а топливо в таком случае будет расходоваться оптимально.

Более того, позволяет скомбинировать преимущества двух видов отопления дачи: печного и основанного на горячей воде. Существенная экономия затрат на топливо дополнительно приукрашивается возможностью создать печное отопление с водяным контуром своими руками.

Характеристики системы

При традиционном типе обогрева помещения (например, каменная печь) дисперсия тепла происходит неоднородно – около печи воздух нагревается сильно, а дальше идет градация температуры вплоть до холода в дальних углах помещения.

Кирпичные же печи с водяным отоплением своими руками используют теплообменник, устроенный в топливном отсеке, чтобы рационально разделять тепловую энергию между всеми зонами жилища, что способствует и увеличению КПД.

Плюсом к этому идет возможность обогрева сразу , вплоть до целого дома. К тому же печь с теплообменником не только играет роль обогрева дома, но и применяется как варочная аппаратура, поскольку приспособление для обмена тепла может монтироваться внутри плиты на кухне дачи.

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

Отопительные печи подобного рода все чаще используются в деревнях и селах, где нет центрального газоснабжения, и отопление печью является единственным выходом.

Печное отопление с водяным контуром не требует дорогих отопительных котлов и закупки недешевого горючего.

Хороши такие печи и при установке в домах типа дачи.

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

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

• покупка готовой печи такого типа, произведенной на заводе и готовой к применению, и подключение ее к имеющейся в доме системе водяного обогрева;
• найм профессионального печника, который соберет печь с водяным контуром из кирпича или разработает для вас чертежи и порядовки;
• конструирование печи своими руками.

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

Технология сооружения печи с водяным контуром

В первую очередь стоит заметить, что эта работа – не из простых, и очень желательно наличие у новоявленного мастера хотя бы начальных навыков кладки печей или других кирпичных конструкций.

Для начала можно попробовать посмотреть обучающие видео и попрактиковаться, прежде чем приступать к сборке такой сложной системы, как печное отопление с контуром.

Итак, вы готовы сложить свою собственную печь. Что для этого надо? Первым делом нужно приготовить необходимые элементы. Теплообменник – сердце всей системы – можно купить у производителя или сделать самостоятельно из подручных материалов – листов металла или труб.

Схема, по которой нужно действовать, может быть найдена в интернете или составлена самостоятельно, если вы обладаете хорошей фантазией и конструкторской жилкой. В таком случае приспособление будет идеально подходить под условия эксплуатации, а также будут детально учтены особенности варочной поверхность или печи, в которой будет производиться установка теплообменника.

Виды теплообменников

В теплообменнике происходит передача тепловой энергии от горящих поленьев к воде. Соответственно, это приспособление устанавливается в полость топки и присоединяется к трубам отопительного контура.

Конструкция этого элемента системы может быть самой разной, общая их черта – толщина стенок, равная нескольким миллиметрам, чтобы сталь выдерживала нагрев. Материал, из которого изготавливается теплообменник, позволяет обеспечить максимально эффективный нагрев воды в контуре и хорошую ее циркуляцию в трубах.

При применении листов стали изготовление теплообменника значительно упрощается. Кроме того, в таком случае гораздо легче очищать их от продуктов горения топлива. Однако стальные приспособления имеют небольшую площадь обмена по сравнению с теплообменниками, сделанными из труб.
Обычно (иное название теплообменников) производятся специалистами, имеющими большой опыт установки водяных отопительных систем. Однако при наличии навыков работы со сварочным аппаратом и смекалки вполне реально изготовить теплообменник самостоятельно . Другой вариант – сделать своими руками все детали устройства, а их сборку доверить мастеру-сварщику. Если вы решите сделать теплообменник своими силами, стоит посмотреть несколько видео на эту тему и разобрать устройство возможных вариантов конструкции.

• Теплообменник из труб

Этот вариант устройства главного элемента отопительного контура лучше всего применяется, когда в доме имеется варочная печь и теплообменник монтируется в нее , так как конструкция приспособления позволяет оставить место для поверхности для приготовления еды. Подробная схема конструкции может быть найдена в интернете.

Основа такой конструкции – трубы , которые заменяются при надобности профильной трубой размером 40 на 60 мм, устанавливаемые рубашкой кверху. В ней более удобно просверливаются дырки для вертикальных труб, а сварочные работы с такой формовкой материала проводить значительно проще. Вертикальные трубки делаются круглыми или прямоугольными, так же из профиля.

Если подобный агрегат устанавливается в печь без плиты, в верхнюю трубу ввариваются горизонтальные трубы для улучшения КПД системы обогрева.
В ином случае можно изготовить набор Г-образных трубок, дугообразно изогнутых. Возврат холодной воды из контура и подача горячего теплоносителя могут производиться через трубы, установленные и с противоположных сторон устройства, и с одной – задней. Выбор стороны вывода зависит от конструктивных особенностей отопительно-варочной печи.

• Змеевик из стали

Данный вид устройства применяется в печах обогрева дачи. Он изготавливается из листов стали, обрезка толстой трубы или прямоугольного профиля и более тонких обрезков труб для ввода-вывода воды. Размеры теплообменника зависят от объема топки печи.

Для обеспечения возможности установки этого типа в отопительно-варочной печи или каменной плите нужно собрать конструкцию таким образом, чтобы пламя и нагретый воздух с продуктами горения проходили на верхней плоскостью приспособления, плавно огибая его, и выходя в трубы в передней части топки.

В таком случае и над теплообменником этого типа поместится чугунная варочная поверхность.

Другой способ применения такого приспособления – конструирование его без верхней полки. В таком случае боковые поверхности нужно скрепить трубами. Вверху их можно соединить одной трубой для улучшения циркуляции воды.

Трубы притока и оттока теплоносителя устанавливаются либо сзади, либо сбоку теплообменника. Так появится возможность поставить плиту прямо над приспособлением, рубашкой вниз.

Кладка печи

Существует два способа устройства печи с водяным контуром для обогрева дачи:

• сборка новой печи с учетом размеров существующего теплообменника и отведение от нее контура отопления;
• установка элементов системы в существующую отопительную печь, производя змеевик соответственно ее размерам.

Очень важно помнить, что диаметр приспособления обязан превышать 30 мм, чтобы отопительная вода в нем не доходила до точки кипения. Уменьшить его можно только в случае использования насоса для прогона воды, так как в таком случае скорость ее тока будет значительно выше.

Чтобы избежать прогорания стенок конструкции, нужно использовать сталь толщиной не меньше пяти мм .

Перестраховываться и применять металл большей толщины не нужно – это только приведет к большим тратам и никак не повлияет на эффективность системы. Отмечается лишь зависимость толщины от типа используемого , – дрова горят с меньшей температурой, так что толщина стенок может быть меньше, а уголь пылает жарче, и, соответственно, стенки должны быть массивнее.

Необходимо предусмотреть зазор между стенками теплообменника и поверхностями топки, чтобы теплообмен происходил максимально эффективно. Кроме того, щель нужна для компенсации термического расширения металла. Учтите, что при использовании змеевика из труб зазор должен быть в два раза шире, чтобы нагрев шел равномернее. Рекомендуется посмотреть видео о процессе кладки, чтобы не допустить ошибок.

Монтаж контура

Установить приспособление в имеющуюся печку можно двумя способами:

• Без демонтирования. Делается в отопительно-варочных агрегатах, имеющих съемную поверхность для готовки. Помимо демонтажа плиты придется сделать в корпусе печи дыры для труб.
• С разборкой. Если печь более-менее монолитна, придется разобрать ее вплоть до места установки теплообменника. После монтажа печь восстанавливается в первоначальном варианте.

При осуществлении второго метода сборки можно изменить конструкцию печи – поменять направление дымоходов, если нужно. Главное – не потерять силу тяги

У сидящего перед камином или печью человека вряд ли возникнет мысль, что у этих отопительных устройств низкий КПД. Созерцание огня и ощущения от живого тепла не заменит никакой современнейший котел, у которого пламя горелки скрыто в его недрах и не видно глазу, а каждый киловатт тепловой энергии тщательно отбирается и передается теплоносителю. Но, оказывается, существует красивое, даже изящное компромиссное решение – это печь с водяным контуром для отопления дома.

Содержание статьи:
Печь всегда была своеобразным «сердцем» дома. Она всегда традиционно стояла в центре, и вся жизнь кипела возле нее. В печи готовили пищу, возле нее обогревались зимой. Хорошо натопленная печь накапливала столько энергии, что даже после того, как угасал огонь, она еще долго дарила тепло всем домочадцам, распространяя его как солнышко во все стороны от своих массивных стен.

А топлива для печи – обычных дров в России всегда было много, главное, не полениться и запастись ими летом.

Печное отопление имеет ряд неоспоримых преимуществ:

• Во-первых, печам не требуется подключение к газовым и электрическим сетям, они используют в качестве топлива в основном дрова, которые являются возобновляемым видом топлива, их на большинстве территории России будет всегда много по разумным ценам, а иногда и совершенно бесплатно.
• Во-вторых, в печах реализовано наиболее комфортное лучистое отопление, когда массивные стенки печи излучают тепло, передавая его окружающим предметам и воздуху.
• В-третьих, печь может совмещать сразу несколько функций: собственно само отопление, приготовление пищи, нагрев воды.
• В-четвертых, созерцание открытого огня в каминах (а они, по сути, являются печами) создает комфортную атмосферу.
• В-пятых, массивная конструкция печи в холодное время года способна накопить огромное количество тепловой энергии, которую она будет постепенно отдавать. В летнее же время все происходит наоборот: печь, которая всегда строится на отдельном фундаменте «сбрасывает» излишек тепловой энергии в землю от знойного воздуха, то есть является своеобразным кондиционером.
• И, наконец, печное отопление не приносит вреда окружающей среде, если в нем используется природное топливо, ведь процессы сгорания в природе происходят постоянно.

Добавим немножко дёгтя в бочку с мёдом и перечислим недостатки печного отопления:

• Печное отопление требует постоянного участия человека: закладка дров, чистка зольника и дымохода, регулировка тяги и другие операции, хотя для дачного домика периодического проживания это скорее плюс, чем минус.
• Чем большую мощность имеет печь, тем больше должны быть ее геометрические размеры, а это «съедает» полезную площадь дома.
• Печь может отопить только те помещения, с которыми непосредственно соприкасается. В удаленных помещениях придется сооружать или устанавливать еще одну печь, как это делалось в старых домах.
• Традиционная кирпичная русская печь из-за своей инерционности очень долго выходит на рабочий режим. Частично этого недостатка лишены современные камины, печи буржуйки и Булерьяны.
• Печное отопление имеет низкий КПД – не более 40% и обычно имеют избыточную мощность. Когда печь входит в рабочий режим и прогревается, то рядом с ней стоять практически невозможно, но потом, остывая, она постепенно отдает тепло. При этом очень много энергии просто вылетает в атмосферу через дымоход.
• Процессом горения топлива в печи управлять сложнее, чем в котлах. Погасить печь моментально практически невозможно, что повышает уровень пожарной опасности.
• Печи требуют дымоходов с хорошей тягой, чтобы горение происходило интенсивно, а дымовые газы уходили в атмосферу и не проникали в помещения. Дымоходы необходимо изолировать от сгораемых строительных конструкций.
• Для печи требуется постоянно хранить солидный запас топлива, который надо периодически пополнять, а шлак и зола требуют утилизации.

Если подытожить все вышесказанное, то, можно сказать, что печи имеют право на существование, но по многим показателям они все равно проигрывают другим видам отопления. В общем, хлопотное это дело – печи. Если в условиях дачного домика, где человек появляется периодически – это приятные хлопоты, то в домах постоянного проживания эксплуатация печи превращается в рутину и является чаще всего вынужденной мерой, когда, например, нет возможности организовать другую систему отопления из-за отсутствия магистрального газа.

Почему отопление с теплоносителем выигрывает у печного?

Как уже отмечалось ранее, одной из главных проблем печей является невозможность обогреть удаленные от них помещения. В современных моделях печей и каминов производители постарались решить эту проблему, снабдив свои отопительные приборы конвекционными воздушными каналами, к которым можно подключать воздуховоды. Теплый воздух от печи разносится по комнатам, отапливая их. Очень хорошее решение, которое, кстати, прекрасно работает в некоторых домах.

Воздух в таких печах выполняет функцию теплоносителя, то есть такого вещества, которое способно принять тепловую энергию от печи, а затем транспортироваться к месту назначения и отдать ее удаленному помещению. Для этого надо только соорудить систему воздуховодов, что не лишено недостатков и связано с определенными трудностями:

Во-первых, воздуховоды имеют большие габариты их часто невозможно скрыть за строительными конструкциями.

Во-вторых, воздуховоды оказывают сильное сопротивление движению нагретого воздуха, особенно если имеют много поворотов. Поэтому имеются ограничения по их длине.

В-третьих, воздух имеет низкую удельную теплоемкость, поэтому чтобы передать определенное количество тепловой энергии для удаленной от печи комнаты требуется большое количество нагретого воздуха. Для этого надо либо сооружать воздуховоды большего размера, либо принудительно подавать нагретый воздух вентилятором.

И, наконец, по воздуховодам передается большое количество пыли, сажи и других загрязнений, которых возле печи всегда предостаточно.

Лучшим и самым распространенным теплоносителем, используемым в системах отопления домов, является вода в силу своих достоинств:

• Вода имеет очень большую удельную теплоемкость (С=4,187 кДж/(кг*°К)) по сравнению с сухим воздухом (С=1,005 кДж/(кг*°К)), поэтому может принимать и передавать большое количество тепловой энергии на значительные расстояния.
• Нагретую воду легко транспортировать в нужное место по трубопроводам, имеющим малые габариты.
• Вода абсолютно безвредна, нетоксична и не горит.
• Вода всегда доступна, можно сказать, что она почти бесплатна.

Главный недостаток воды – это ее высокая температура замерзания – 0°C, при этом она расширяется в объеме и повреждает приборы системы отопления. Вдобавок у воды в сочетании с кислородом воздуха высокая коррозийная активность к черным металлам. Жесткая вода - с высоким содержанием солей кальция и магния приводит к образованию накипи на внутренней поверхности труб, теплообменников и радиаторов, что резко снижает их характеристики. Все это требует специальных мер:

В домах круглогодичного проживания, в опасное для воды зимнее время, системе отопления ничего не грозит, так как она постоянно находится в работе. Современные газовые и электрические котлы имеют функцию защиты, которая не даст упасть температуре теплоносителя ниже +5°С.

В домах, где человек в зимнее время не появляется, воду из системы можно просто слить, но в этом случае будет идти ускоренная коррозия стальных деталей системы отопления. Еще одним выходом является применение специальных антифризов, снижающих температуру замерзания, но они совместимы не со всеми котлами и радиаторами, стоят недешево и со временем стареют.

Очень часто в системах отопления, где теплоносителем является вода, ставят «на страже» резервный электрический котел, задача которого поддерживать температуру в доме, а, значит, и теплоносителя, на определенном минимальном уровне. Когда появляются хозяева, запускается котел, растапливаются печи или камины и температуру поднимают до нужной. После уезда «на пост» опять заступает «стражник».

• Чтобы снизить коррозийную активность воды в нее добавляют специальные присадки или делают систему закрытой. Тогда атмосферный кислород не проникает в систему отопления и коррозия прекращается либо идет очень медленно и не сказывается на общем сроке службы приборов системы отопления.

Конечно, возникает вопрос – возможно ли объединить прелести печного отопления с достоинствами систем, где теплоносителем выступает вода. И при этом постараться уйти от недостатков и одних и других. Полностью решить эту задачу не удалось, но существуют довольно неплохие технические решения как промышленно производимые, так и реализованные домашними Кулибиными. Рассмотрим их, и после этого можно будет делать определенные выводы.

Краткий обзор промышленно выпускаемых печей с водяным контуром для отопления

Среди всех вариантов реализации печи с водяным контуром надо выбирать те, которые уже применяются и успешно эксплуатируются. И в первую очередь нужно обратить внимание на уже готовые изделия, которые выпускает промышленность. И вот почему:

В подавляющем большинстве случаев уже готовая печь обойдется дешевле, чем самостоятельно сделанная или построенная.

Над созданием готовых печей работают целые коллективы высококлассных специалистов, имеющих богатый опыт, которые рассчитывают конструкцию, разрабатывают технологию производства и правила эксплуатации.

При изготовлении используются специальные жаростойкие сорта стали и чугуна, которые недоступны простому обывателю на металлобазах.

Качество промышленно изготовленных печей выше, чем сделанных кустарным способом, так как применяется технологическое оборудование высокого уровня.

Все печи, поступающие в продажу от производителей, проходят долгий и мучительный процесс испытаний и оформления пакета документов у разрешительных и контролирующих органов.

Промышленно изготовленные печи имеют гарантию от производителя, могут быть обеспечены запасными частями, их легче устанавливать, к ним легко подобрать дымоход, они снабжаются набором уже готовых типовых проектов по созданию системы отопления или интегрированию в уже имеющуюся.

В настоящее время на рынке печного оборудования работает много именитых и не очень производителей: ABX(Чехия), NordFlam (Польша), EdilKamin (Италия), MBS (Сербия), Термофор (Россия), Romotop (Чехия), Chazelles (Франция), Invicta (Франция), Vira (Россия), Panadero(Испания), Storh (Германия) и множество других. В качестве примера мы решили показать две модели печей с водяным контуром: каминная топка «Аквариус» от компаниии Термофор и печь «Армада 20» выпускаемая под торговой маркой Vira. Обе эти модели мы намерено представляем от отечественных производителей, так как при равенстве технических характеристик некоторые западные «собратья» стоят либо неприлично, либо просто бессовестно дорого.

Каминная топка с водяным контуром «Аквариус»

Очень известная на рынке компания «Термофор» выпускает каминную топку «Аквариус», которая может быть снабжена водяным контуром теплообменника именно для целей отопления. Для топки может сооружаться любой понравившийся портал, чтобы она стала гармоничной частью интерьера дома. Выпускается это изделие в двух модификациях, как с теплообменником для воды, так и без него. Мы специально указали в таблице технические характеристики обеих моделей для сравнения.

	Аквариус	Аквариус ТО
Мощность каминной топки, кВт	12	12
Объем отапливаемого помещения (максимальный), куб. м	200	200
Габаритные размеры, Ш*Г*В, мм	690*515*930	690*515*930
Размер проема дверцы топки, мм	315*535	315*535
Масса, кг	68	77
Объем камеры сгорания, л	70,7	62,5
Максимальный объем загрузки, л	56	52
Диаметр дымохода, мм	200	200
Минимальная высота дымохода, м	5	5
Объем теплообменника, л	-	11,6
Мощность теплообменника (максимальная), кВт	-	6
Максимальное рабочее давление, кгс/кв. см	-	0.5

Особенностями конструкции данной модели каминной топки являются:

• Большое жаростойкое стекло дверцы топки защищено от оседания сажи и позволяет наблюдать за огнем.
• Солидный объем топливника обеспечивает долгое горение.
• Топка дополнительно защищена шамотным камнем, что продлевает срок ее службы.
• Габаритные размеры позволяют подобрать стандартную облицовку для каминов или сделать свою.
• Каминная топка с теплообменником «Аквариус ТО» может подключаться только в системы отопления открытого типа.

Из технических характеристик на этот прибор видно, что через водяной теплообменник топка может передать воде до 6 кВт тепловой энергии, значит, площадь отапливаемых помещений может быть порядка 50-60 м2 при высоте потолков 2,5 метра. Оставшиеся 6 кВт мощности можно направить на обогрев того помещения, где установлен камин, поэтому при сооружении портала следует организовать конвекционные потоки возле топки с выходом теплого воздуха сверху камина.

Этот камин, как, в принципе, и любую печь с водяным контуром категорически запрещено разжигать без воды в теплообменнике, это приведет к быстрому выходу его из строя. Вариант подключения «Аквариус ТО» в открытую систему отопления с естественной циркуляцией представлен на следующей схеме:

Таким образом, помимо своей декоративной функции камин может отапливать небольшой дом. Для того, чтобы теплообмен проходил более интенсивно, можно на обратной линии поставить циркуляционный насос с байпасной линией. При отсутствии электричества будет происходить естественная циркуляция воды, а при наличии будет включаться насос. Существуют модели каминов, которые могут включаться в систему отопления закрытого типа, но в рамках этой статьи мы их рассматривать не будем.

Твердотопливный отопительный котел «Armada 20»

Этот котел производится в России на заводе «Бермаш» в городе Березовском. Читателю может показаться, что авторы ушли от темы статьи, ведь она о печах с контуром для отопления, а речь вдруг пошла о котлах. Так вот котел «Армада» это не что иное, как печь того же производителя под названием «Легион» в которую вместо конвекционных труб нагрева воздуха поместили водяной контур из труб. Перестал ли этот агрегат быть печью? Конечно, нет! Просто поменялся теплоноситель.

Печами традиционно принято называть такие теплогенераторы, которые греют непосредственно в своем присутствии лучевым теплом (ИК излучением), а также нагревающие воздух. Котлы же призваны нагревать воду, которая в дальнейшем будет транспортироваться к различным приборам отопления: радиаторам, конвекторам, теплым полам и другим. Главная задача котла нагреть теплоноситель, а печи обогреть все вокруг себя. Но не будем отступать от заявленного производителем названия и расскажем о котле «Армада 20».

Технические характеристики котла ARMADA 20:

Мощность котла (теплопроизводительность), кВт - 20

Отапливаемая площадь (h=2,5 м), кв. м - До 200

Габаритные размеры (Ш*Г*В), мм - 390*660*750

Глубина топки/размер полена, мм - 510/480

Масса (ез топлива и воды), кг - 115

Объем камеры сгорания, л - 90

Масса загрузки топлива (максимальная), кг - 12

Размеры проемы дверцы топки, мм - 190*292

Присоединительная резьба для прямой и обратной магистрали отопления G - 1 ½“

Объем воды в контуре, л - 28

Рабочее давление в системе, Мпа - 0.3

Мощность блока ТЭНов, кВт - 3*2=6

Диаметр дымохода, мм - 120

Высота дымохода (минимальная), м - 6

Максимальная выходная температура теплоносителя, °C - 95

Минимальная входная температура теплоносителя, °C - 60-80

Эта печь (котел) имеет некоторые конструктивные особенности, о которых надо обязательно упомянуть.

Теплообменник имеет большое количество труб, поэтому площадь теплосъема по отношению к объему воды внутри теплообменника максимальна. Этим достигается большая тепловая отдача.

Дверца снабжена прозрачным экраном из закаленного стекла, что позволяет визуально наблюдать за горением топлива.

Сверху котла расположена варочная панель. Это позволяет разогревать или готовить пищу.

В верхней части топки перегородка имеет съемную конструкцию, что позволяет чистить котел и дымоход от сажи.

Наружные части теплообменника являются заодно и воздушным конвектором, который закрыт панелями, окрашенными термостойкой порошковой краской.

Котел предназначен для сжигания дров (предпочтительно лиственных пород), топливных брикетов (евродров), пеллет, а также и бурого угля с величиной фракции не менее 4 см.

Без воды в теплообменнике котел эксплуатировать нельзя – это приведет к его быстрому выходу из строя.

В конструкции котла предусмотрены технологические отверстия для установки ТЭНа, что позволит без растопки зимой поддерживать температуру теплоносителя в безопасном диапазоне.

Котел может работать как в открытой, так и закрытой системе отопления с рабочим давлением теплоносителя не более 3 МПа.

Примеры обвязки котла для закрытой системы отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя, а также в открытой с естественной циркуляцией показаны на рисунках:

Таким образом, котел (печь с водяным контуром) «Армада 20» может уже отапливать достаточно большой дом и при этом он еще может использоваться для приготовления пищи и частично или полностью отапливать то помещение, где он установлен. Хотя основной теплосъем идет в пользу воды, все равно этот котел не перестал быть печью. Или, наоборот, - эта печь так и не стала абсолютно полноценным твердотопливным котлом.

Водяной контур для отопления в кирпичной печи

Очень заманчиво поместить теплообменник системы отопления в кирпичную печь, учитывая, что просто громадное количество энергии сгорания топлива уходит на разогрев массивной конструкции. И на самом деле печи со встроенным котлом существуют, и успешно эксплуатируются. И такая конструкция имеет массу преимуществ:

Вследствие своей большой массы и способности накапливать тепло, кирпичные печи являются определенным буфером-термоаккумулятором, который примет на себя излишнее тепло и, в случае необходимости передаст его тому, кому его недостает.

В большой кирпичной печи успешно уживаются и варочная поверхность, и камин, и водяной контур отопления, причем для всех этих устройств не надо сооружать отдельных дымоходов.

Передача тепла на поверхности и в массиве печи происходит равномерно, поэтому тепло на водяной контур будет передаваться с наибольшей эффективностью.

Даже после полного угасания огня в топке, кирпичная печь может в течение нескольких часов «делиться» теплом с теплообменником водяного контура. Но здесь все зависит от конструкции и массы печи.

Главный недостаток такой конструкции – это сложность реализации. Лучше всего, когда использовать печь в качестве котла отопления задумывается еще до начала ее строительства или перед реконструкцией. В любом другом случае придется окунуться в очень хлопотные работы по разборке печи и сборке ее заново. И цена ошибки здесь очень высока, исправить что-то очень трудно.

Если хозяин решился на такой ответственный шаг, как организацию водяного контура в кирпичной печи, то здесь без специалистов никак не обойтись. Печами должны заниматься печники, а разрабатывать - инженеры совместно с теми же печниками. Никому же в голову не придет идти лечить зубы к автослесарю, почему же некоторые домовладельцы надеются на собственные силы или полагаются на «богатый опыт» соседа, кума, свата, брата. Именно поэтому лучше всего заказывать проект печи с водяным контуром у специалистов или воспользоваться готовыми техническими решениями, которые можно получить за символические деньги или совершенно бесплатно через интернет. Как говорится, Гугл и Яндекс вам в помощь.

Любое некорректное вмешательство в уже готовую печь нарушает ее работу, способствует быстрому ее разрушению, снижает КПД и создает опасность для здоровья и жизни людей. Перечислим типичные ошибки при установке водяного контура в кирпичную печь:

Теплообменник встроили в топливник кирпичной печи, поэтому его объем резко уменьшился, что сказывается на мощности, объеме закладки и КПД, причем в худшую сторону. Если по нему будет активно циркулировать теплоноситель, охлаждая топливник, то это приведет к снижению температуры, образованию большого количества сажи и химически агрессивного конденсата, который быстро «съест» теплообменник, если он не будет сделан из нержавеющей стали.

• Теплообменник встроили в дымовые каналы печи, чем нарушили их пропускную способность. В итоге часть угарных газов возвращается в помещение топочной, а это может привести к очень плачевным результатам.

Теплообменник вмуровали в кладку. При его нагреве происходит линейное расширение металлов, которое приводит к разрушению печи, образованию трещин.

Теплообменник неоправданно большой мощности встроили в дымоход. Циркулирующая вода снижает температуру дымовых газов, это приводит к лавинообразному образованию конденсата, который разрушает и дымоход, и теплообменник.

И подобных ошибок с непредсказуемыми последствиями может быть еще очень много. Это еще раз доказывает то, что лучше воспользоваться готовым техническим решением и привлечь профессионалов для кладки и монтажа, так как за деньги, потраченные на хороший теплообменник из нержавеющей стали и работу печника уже можно купить отличный твердотопливный котел от известных «брендовых» производителей.

Виды теплообменников и места их расположения в кирпичной печи

Прежде всего, необходимо определиться с тем, из какого материала будет сделан теплообменник, который будет помещен в кирпичную печь.

Существуют несколько вариантов, рассмотрим каждый из них:

Медные теплообменники очень эффективны, так как теплопроводность меди одна из самых лучших, но внутри кирпичных печей их применять категорически нельзя. Почему? Дело в том, что температура плавления меди 1083 °C, а в топке она может повышаться до 1200 °C. При постоянно циркулирующем теплоносителе температура трубы, конечно же, не поднимется до таких значений, но кто может гарантировать то, что не возникнут нештатные ситуации. Вдобавок медь очень боится агрессивных химических соединений, которыми изобилует конденсат.

• Чугунные теплообменники выгодно отличаются тем, что имеют очень высокую коррозийную стойкость. Главный их недостаток – это хрупкость и боязнь резких перепадов температур. Если в горячий чугунный теплообменник запустить порцию холодной воды, то температурные деформации приводят к образованию трещин и выходу его из строя. Чугун тяжело обрабатывается и выпускается в виде литых деталей, которые затем собираются резьбовыми элементами через уплотнители, что снижает их надежность. Некоторые умельцы в качестве теплообменника используют чугунные радиаторы, но эффективность их мала, разве что посуду помыть или принять душ.

Стальные теплообменники распространены больше всего, так как сталь – это доступный и легкообрабатываемый материал. Для теплообменника печи рекомендуется применять жаропрочную сталь с толщиной стенки не менее 3 мм, а лучше 4-5 мм. Трубы лучше выбирать бесшовные. К сожалению, сталь подвержена коррозии, поэтому нужно топить печь в таких режимах, которые менее всего способствуют образованию конденсата, а также никогда не сливать теплоноситель из водяной рубашки.

Теплообменники из нержавеющей стали – самые лучшие, но и самые дорогие. Наиболее распространенная марка стали - AISI 304. Лучше эти детали не делать самому, а заказать их изготовление на предприятиях, где есть оборудование для лазерной резки металлов и сварки в среде аргона. Тогда качество швов будет максимально приближено к материалу самой трубы.

Из чего изготавливать теплообменник?

Теплообменники могут изготавливаться из металлического листа, круглых или профильных прямоугольных труб и их сочетаний.

Рассмотрим основные их виды.

• Теплообменник из листовой стали обычно располагают в самом жарком месте - прямо в топке печи, он облегает стенки и потолок и при этом в нем есть отверстия для загрузки дров и выхода дымовых газов. Изготавливают его из листа 3-4 мм толщиной, а сверху и снизу вваривают отрезки труб с диаметром 40-50 мм для подающей и обратной магистрали. Внутренний зазор в теплообменнике не должен быть менее 3 см – для предотвращения закипания воды. При этом надо строго следить за тем, чтобы верхняя подающая труба была в самой верхней точке теплообменника, иначе в нем могут образовываться паровые пробки, которые при выходе в систему отопления грозят гидравлическим ударом, способным повредить трубы или радиаторы.
• Теплообменники из труб тоже чаще всего располагают в топке. Для изготовления таких теплообменников берут трубы диаметром 40-50 мм или профильные прямоугольные трубы 40*60 мм, 60*60 мм. Из них сваривается пространственная конструкция, которая в каждой отдельно взятой печи будет разная. Главное, чтоб теплообменник не загораживал дверцу загрузки, колосники и дымовые каналы.
• Если печь используется для приготовления пищи и имеет варочную поверхность, то в верхней части топки теплообменники не делают, в этом случае они должны облегать боковые поверхности.
• Очень часто теплообменники из труб в виде плоских регистров располагают в колпаке печи или в дымооборотных каналах. Тепла они в этих местах могут снять меньше, поэтому обычно они внушительных размеров, но работают они в более мягких условиях, поэтому и прослужить могут больше. Главное условие – они не должны препятствовать выходу дымовых газов. Именно поэтому конструкция их просчитывается заранее. Ставить такие теплообменники в уже готовую печь категорически запрещено.

Расчет мощности и размеров теплообменника печи

Естественно, что для целей отопления мощность теплообменника должна быть рассчитана. Неправильно рассчитанный водяной контур либо не будет обеспечивать нужный температурный режим в помещениях, либо, наоборот, при избыточной мощности в комнатах будет как в пустыне Сахара и уменьшить температуру будет очень трудно, так как управлять пламенем в кирпичной печи очень сложно. Как это сделать правильно?

Отопление должно компенсировать теплопотери дома, поэтому их оценка – это первое что надо сделать. Такие расчеты делают инженеры-теплотехники. Методика расчета имеет довольно сложный алгоритм и требует большого количества исходных данных. Самостоятельно сделать такие расчеты довольно непросто, но практика показывает, что в большинстве случаев на каждые 10 м2 площади дома требуется от 1 до 1,2 кВт мощности системы отопления. При этом высота потолков должна быть от 2,5 до 2,7 м.

После расчета теплопотерь можно переходить к расчету мощности самого водяного контура (теплообменника), которая зависит от того в какой среде с какой температурой он находится и от его площади соприкосновения с этой средой. Практика говорит о том, что с каждого квадратного метра теплообменника можно «снять» в среднем 5-10 кВт тепловой энергии. Но примерные показатели нас не могут устраивать, поэтому будем подсчитывать точнее.

Очевидно, что мощность всего теплообменника будет зависеть от его площади S и некоего показателя – удельной мощности Qу, которая отражает сколько тепловой энергии может дать теплообменник единичной площади в 1 м2: Q=S* Qу.

Удельная мощность также величина расчетная и ее можно вычислить по простой формуле:

Qу=k*(Tm-tm), ккал/час, где:

k– коэффициент теплопередачи материала в расчете на 1°С. Для стали, которая используется в теплообменниках k=12 ккал/час.

Tm – температура нагревающей среды (средняя), которая является средним арифметическим между максимальной и минимальной температурами. Tm=(Tmax+Tmin)/2.

tm – среднее арифметическое температуры в водяном контуре. tm=(tпод+tобр)/2, где tпод – температура теплоносителя на выходе (подаче) из теплообменника, а tобр – температура на входе (обратке).

Допустим, что печь работает на угле, тогда средняя температура в топке будет: Tm=(1000°C+600°C)/2=800°C. Температуру теплоносителя примем: tm=(80°C+60°C)/2=70°C. Тогда удельная мощность теплообменника будет: Qу=12*(800-70)=8760 ккал/час. Переведем калории в ватты: 1 Ватт=859,85 кал, значит, Qу=8760000 ккал/859,85=10187,82 Ватт≈10,2 кВт. Получается, что с одного квадратного метра теплообменника теоретически можно снять 10 кВт тепловой энергии.

Если вместо угля будут использоваться дрова, то, естественно, что их теплотворная способность ниже. Максимальная и минимальная температуры в топливнике будут: Tmax=700°С, Tmin=300°С, значит Qу=12*(500-70)=5160 ккал/час, что в ваттах составляет 5160000/859,85=6001,05≈6 кВт. Получается, что при топке печи дровами можно с 1 м2 площади теплообменника, расположенного в топливнике, снять около 6 кВт тепловой энергии.

В зависимости от потребности в количестве тепловой энергии можно вычислить необходимую площадь теплообменника: S= Q/ Qу. Допустим, что для отопления дома необходимо 15 кВт тепловой энергии, значит, площадь теплообменника, которая соприкасается с горячей средой в топочной камере должна быть 15/6=2,5 м2. Если теплообменник будет сделан из стального листа, то площадь его вычислить несложно, а если из круглых труб, то площадь каждой трубы вычисляется: Sтр=2*π*D*l, где D – диаметр трубы, а l – длина трубы. Площадь прямоугольных труб вычисляется как их периметр, помноженный на длину. Именно так можно рассчитать такой теплообменник, который удовлетворит потребности в отоплении дома.

Монтаж водяного контура в кирпичную печь

Отметим важные особенности монтажа теплообменников в кирпичную печь:

Теплообменник должен монтироваться только в специально предназначенную для этого печь. При реконструкции старых печей необходимо обращаться к специалистам, они сделают нужные расчеты и предложат такую конструкцию теплообменника, которая не будет нарушать нормальную работу печи.

После изготовления теплообменника его обязательно нужно опрессовать давлением 6 бар как до установки в печь, так и после того, как он будет смонтирован.

Обычно теплообменники монтируют сразу после обустройства фундамента печи, а уже потом производят кладку.

Для компенсации тепловых расширений необходимо при монтаже теплообменника оставлять зазор между ним и стенками печи не менее 10-15 мм. Вмуровывать теплообменник в тело печи категорически запрещено.

Места выхода труб теплообменника не надо замуровывать строительными растворами. Для труб следует оставлять зазор 5 мм, в который помещается жаропрочный уплотнитель, например, асбестовый шнур. Выход труб из печи должен быть не менее 10-15 см, чтобы была возможность повторного нарезания резьбы при ее повреждении.

Соединение теплообменника с трубами системы отопления необходимо делать только с жаропрочными уплотнителями.

Правила эксплуатации печи с водяным контуром

Мало того, что расчеты и сам монтаж теплообменника в печь – это довольно трудоемкие и ответственные операции, для нормальной работы отопления еще и требуется соблюдения набора правил:

Ни в коем случае нельзя эксплуатировать печь с пустыми теплообменниками, это приведет к их быстрому прогоранию.

Запрещается отсекать теплообменник от системы отопления при работающей печи. При нагреве воды, она расширяется в объеме, повышается давление, что может привести даже к взрыву. Лучше не ставить никакую запорную арматуру на выходах теплообменника.

Нельзя подавать холодную воду в теплообменник при разогретой печи. Температурные деформации могут вывести его из строя. Самое слабое место – это сварные швы.

Для повышения эффективности системы отопления лучше использовать циркуляционный насос соответствующей производительности с байпасом.

В системе отопления необходимо обязательно предусмотреть в самой нижней точке кран для слива воды из системы.

При необходимости в водном контуре печи можно использовать специальные антифризы.

Сооружение отопительно-варочной печи с водяным контуром своими руками

Как уже было рекомендовано авторами статьи, лучше воспользоваться готовой и испытанной временем конструкцией печи, которая подробно описана в известной книге Я. Г. Порфирьева «Печные работы». Это обогревательное устройство занимает площадь в основании 1020*1160 мм и имеет высоту в 2380 мм. Теплообменник водяного контура имеет размеры (750*500*350 мм) изготовлен из листовой стали и расположен в топливнике, поэтому варочная поверхность используется только для разогрева пищи. По словам автора конструкции теплоотдача в водяной контур примерно 5,5 кВт при топке два раза в сутки, а при усиленной может достигать 18 кВт, что позволяет отопить помещения общей площадью до 180-200 м2.

Список необходимых материалов и приборов:

Кирпич красный полнотелый (без учета дымохода) - 710 шт.

Кирпич шамотный огнеупорный ША-8 - 71шт.

Топочная дверца 210*250 мм 1 шт.

Поддувальная дверца 140*250 мм - 1 шт.

Дверца чистки зольника 140*140 мм - 7шт.

Колосниковая решетка 250*300 мм - 2 шт.

Чугунная плита 710*410 мм - 1 шт.

Теплообменник из листовой стали 750*500*350 мм - 1 шт.

Задвижка печная 130*250 мм - 1 шт.

Задвижка для варочной камеры 130*130 мм - 1шт.

Полоса стальная: 50*5*400 мм - 1шт.

Полоса стальная: 50*5*980 мм - 2 шт.

Стальной уголок 50*50*5*980 - 2 шт.

Предтопочный лист 500*1000 мм - 1 шт.

Порядок проведения работ

Прежде чем начинать работы по строительству печи с водяным контуром, необходимо тщательно изучить конструкцию печи, посмотреть ее общий вид и то, как она выглядит в разрезах. Это все представлено на трех последующих рисунках.

После этого надо изготовить теплообменник водяного контура печи, чертеж которого представлен на следующем рисунке.

Что следует учесть при изготовлении теплообменника?

Стенки, обращенные к огню, изготавливаются из листовой стали 5 мм.

Наружные стенки, которые несут меньшую тепловую нагрузку допустимо изготавливать из стали 3 мм.

С задней стороны должна быть оставлена щель шириной не менее 50 мм для выхода газов из топливника.

Выход теплообменника (подача) изготавливается из бесшовной стальной трубы диаметром 40 мм, причем она должна быть вварена в самой верхней точке.

Другой выход (обратка) делается из такой же трубы и вваривается в самой нижней точке теплообменника.

Порядовка кладки печи с водяным контуром

Перед кладкой печи необходимо соорудить под нее соответствующий фундамент, но в этой статье мы рассматривать этот вопрос не будем, а перейдем к порядовке. Перед этим ознакомимся с условными обозначениями, которые будут встречаться в дальнейшем.

Выкладывается сплошной 1 ряд кирпичей. Очень важно соблюсти горизонтальность и прямоугольность, так как от этого многое потом будет зависеть. В этом ряду задействовано 36 красных кирпичей.

На кладке 2 ряда начинается формирование основания зольной камеры. Устанавливается дверца размером 140*250 мм. Задействуется 31 целый красный кирпич и одна половинка.

Кладется по схеме 3 ряд. Количество кирпичей как и в предыдущем – 31 красный целый и половинка.

На 4 ряду начинается формирование топливника, поэтому уже используется 11 шамотных кирпичей и 21 красного. Для установки колосников в кирпиче ША-8 делаются вырезы.

На этапе формирования 4 ряда, в вырезанные пазы укладываются решетки. Для компенсации тепловых расширений оставляется зазор около 5 мм.

На дно топливника устанавливается теплообменник (котел)

При кладке 5 ряда оставляется зазор 5-6 мм - для термического расширения теплообменника. За ним оставляется свободное пространство, соединяющееся с горизонтальным каналом. На этом же этапе устанавливаются 2 дверки 140*140 мм – для чистки канала. Используются 14 красных и 3 шамотных кирпича.

6 ряд. Горизонтальный канал отделяется канала за котлом, о оставленное в предыдущем ряду отверстие будет увеличивать тягу печи. На этом же ряду устанавливается дверца топки. Используются 15 целых красных кирпича и одна половинка, а также 1 шамотный.

По схеме выкладывается 7 ряд. Используется 15 и ½ красных и 2 шамотных кирпича.

При кладке 8 ряда перекрывается дверца топки котла. Для этого используется полоса 50*5*400 мм. В ряду выложено 11 и ½ красных кирпичей и 6 шамотных.

В 9 ряду выпускается труба подачи котла. Половинки шамотного кирпича над дверцей топливника срезаются наискосок. На две равные части делится горизонтальный канал. Используется 12 и ½ красного кирпича и 7 шамотного.

На том же 9 ряду над дверкой топки устанавливается подрезанная наискосок вниз ¾ часть шамотного кирпича.

На 10 ряду кирпичи выпускают вовнутрь, поэтому пространство над котлом сужается. Используются 3 красных и 18 ½ шамотных кирпича.

11 ряд. Кирпичи уже с торцов печи также выпускаются вовнутрь. В кирпичах делаются вырезы для укладки чугунной варочной плиты. Учитывается, что тепловой зазор должен быть не менее 5 мм. Количество используемых кирпичей: 10 красного и 16 ½ шамотного.

На 11 ряду устанавливается чугунная плита. В том месте, где будет проем в варочную камеру, устанавливается уголок 50*50*980 мм.

На 12 ряду начинает формироваться варочная камера. Следует обратить внимание на то, чтобы варочная чугунная поверхность была съемной – приподнималась за переднюю часть и вынималась. Используется 12 красных и 5 шамотных кирпичей.

Выкладывается по схеме 13 ряд, в котором используется 16 ½ красного кирпича.

В 14 ряду вертикальный канал увеличивается на всю доступную ширину. Для его чистки монтируется дверца 140*140 мм. Используется 14 ½ красного кирпича.

15 ряд выкладывается аналогично с предыдущим по схеме, что обеспечивает перевязку швов. Используется 14 ½ красного кирпича.

В 16 ряду перекрывается фасад варочной камеры при помощи стальной полосы 50*5*980 мм и уголок 50*50*5*980. Используется 15 красных кирпичей.

17 ряд завершает перекрытие фасада варочной камеры, для этого используется 18 ½ красных кирпичей.

18 ряд. Для полного перекрытия самой варочной камеры монтируются две полосы из стали 50*5*980 мм, и выкладывается 19 красных кирпичей согласно чертежа.

19 ряд завершает перекрытие всей варочной камеры. Оставленный проход в половину кирпича нужен для вытяжки. В проходе вырезаются углубления для задвижки. Используется 32 красных кирпича.

19 ряд завершает установка малой задвижки камеры 140*140 мм.

20 ряд формирует основание верхних газоходов. Для этого по чертежу выкладываются половинки, которые будут основой последующих перегородок. Для прочистки и ревизии монтируются 4 дверцы 140*140 мм. Для укладки этого ряда требуется 18 красных кирпичей.

21 ряд продолжает формирование перегородок. Для него требуется 17 ½ красных кирпичей.

22 ряд. Для него требуется 21 красный кирпич.

В 23 ряду верхние газоходы разделяются на 4 канала. Один из них (левый нижний на чертеже) в дальнейшем будет основным дымоходом, а остальные выполняют функцию общего колпака, разделенного перегородками. Используется 24 красных кирпичей.

Для укладки 24 ряда требуется 24 красных кирпичей.

Для укладки 25 ряда требуется 23 ½ красных кирпичей.

Для укладки 26 ряда требуется 23 ½ красных кирпичей.

Для укладки 27 ряда требуется 23 ½ красных кирпичей.

Для укладки 28 ряда требуется 23 ½ красных кирпичей.

Для укладки 29 ряда требуется 23 ½ красных кирпичей.

В 30 ряду начинается объединение всех дымооборотных каналов, кроме основного. Используется 20 красных кирпичей.

31 ряд продолжает объединение вертикальных каналов. Для него требуется 21 ½ красных кирпичей.

32 ряд подготавливает перекрытие печи. Используется 25 ½ красных кирпичей.

33 ряд перекрывает печь. Оставляется основной канал размером 130*260 мм, используется 35 красных кирпичей.

34 ряд перекрывает второй раз печь. Для этого нужно 37красных кирпичей. Для установки основной дымовой задвижки вырезаются пазы.

Устанавливается и подгоняется по месту дымовая задвижка.

35 ряд завершает кладку тела печи. Делается основание для насадной трубы дымохода. Для этого нужно 5 красных кирпичей.

На этом сооружение печи можно считать законченным. Дымоход реализуется уже абсолютно индивидуально, так как при этом должно учитываться и этажность дома, и тип перекрытия, и вид стропильной системы, и покрытие крыши, и многие другие факторы.

Подводные камни водяных контуров печей

Столь соблазнительное занятие, как обустройство водяного контура в печи не так безупречно, как хотелось бы, так как в этом с первого взгляда правильном мероприятии есть свои подводные камни. И тема была бы не раскрыта полностью, если авторы умолчали об этом. Итак, что же может ожидать обладателя печи с водяным контуром для отопления?

Прежде всего, такие печи нельзя эксплуатировать с пустым водяным контуром, как уже отмечалось ранее. Представим ситуацию, когда семья на выходные решает посетить дачный домик зимой и растопить печь или камин. Предусмотрительный хозяин, конечно, слил осенью всю воду из системы отопления, поэтому ее надо заполнять заново. Неудобство? Конечно, да! Не факт, что на даче есть водопровод, а хороший антифриз на основе пропиленгликоля, залитый в систему, стоит немало и может вести себя в печах непредсказуемо. Температурное объемное расширение антифризов гораздо выше, чем простой воды, поэтому и рост давления происходит лавинообразно.

Другим подводным камнем эксплуатации печей с водяным контуром является то, что в теплое время года, растопив печь для приготовления пищи или камин, хозяева будут вынуждены мириться с тем, что батареи тоже будут горячими, ведь без воды эксплуатировать печь нельзя, а лишнее тепло летом совершенно не нужно. Как быть? Возможным вариантом решения этой проблемы является установка теплоаккумулятора, который стоит гораздо дороже даже очень хорошего твердотопливного котла. Еще одним решением может явиться установка радиаторов отопления где-нибудь на чердаке или в подвале и в летнее время просто переключать водяной контур на них, сбрасывая лишнее тепло и внося свой малый вклад в глобальное потепление и таяние льдов Арктики. Но опять же это лишние заботы и расходы.

Практически все современные системы отопления делают с принудительной циркуляцией теплоносителя, для чего применяют специальные насосы. Это позволяет более эффективно передавать тепло и использовать трубопроводы меньших диаметров. И ничто не мешает оснастить водяной контур печи еще и циркуляционным насосом, группой безопасности, расширительным баком и другими обязательными компонентами системы. Но стоит ли это делать – большой вопрос. Современные котлы имеют продуманную с точки зрения безопасности конструкцию, испытаны высоким давлением, имеют защиту. Возникновение опасной нештатной ситуации в случаях котлами, в том числе и твердотопливными, крайне маловероятно, чего нельзя сказать о самодельных конструкциях печей с водяным контуром. Слишком велико в них влияние человеческого фактора.

Итак, какие же можно сделать выводы. Станет ли печь с водяным контуром полноценным котлом? Никогда в жизни! Да, это больше чем просто печь, но еще не котел. И наоборот – котел вряд ли станет печью. У этих устройств отличные друг от друга функции и пересечение их может быть и экономически необоснованно, а также трудно реализуемо и в некоторых случаях просто-напросто опасно. Дешевле и лучше иметь отдельно печь и котел, тогда каждое из этих устройств реализуются во всей красе, не мешая друг другу.

Идеальное место печи с водяным контуром с точки зрения инженерной науки

Существует ли такое идеальное место, где печь или камин с водяным контуром реализуются во всей своей красе? Безусловно, да. Посмотрим на рисунок, где приведена схема энергоэффективного дома.

Видно, что одним из главных компонентов общей системы отопления и горячего водоснабжения дома является теплоаккумулятор, называемый еще буферной емкостью, установленный в котельной цокольного этажа. Он представляет собой емкость большого объема (обычно не менее 500 литров) в которой находятся змеевики теплообменников от различных источников тепла. Это может быть газовый или твердотопливный котел, панели солнечных коллекторов, и, как видно из вышеприведенного рисунка, нашлось место и камину с водяным контуром. Разбор теплоносителя для различных целей (радиаторное отопление, теплые полы) идет из этой емкости. За всеми «запросами» следят датчики с контроллерами и насосные группы.

Горячее водоснабжение осуществляется из внутреннего бака, герметично отделенного от основной емкости. Нагрев воды идет через металлические стенки. При необходимости, через специальные фланцы во внутренний бак с горячей водой может быть установлен ТЭН, «помогающий» в ночное время, когда действуют сниженные тарифы на электроэнергию. Корпус буферной емкости заключен в мощную теплоизоляцию из пенополистирола толщиной не менее 100 мм, что обеспечивает минимальные потери тепла.

Системы отопления на основе буферных емкостей имеют несомненные преимущества:

• Теплоаккумулятор большого объема принимает на себя излишнее тепло, которое может вырабатываться твердотопливными котлами, а также печами с водяным контуром или гелиосистемами. Это предотвращает перегрев и продлевает срок службы оборудования.
• Система отопления с буферной емкостью работает стабильнее, так как нет зависимости только от одного источника тепла.
• Применение теплоаккумулятора позволяет экономить до 30% энергоресурсов.

Главными недостатками систем с буферной емкостью являются их энергозависимость и очень высокая цена на оборудование. Поэтому безупречное с точки зрения инженерной науки применение печи с водяным контуром может стать абсолютно не обоснованным с точки зрения здравого смысла. Хотя, безусловно, за подобными системами будущее. В развитых странах, где государство субсидирует использование различных альтернативных источников энергии, такие системы уже применяются достаточно широко.

Заключение

Подводя итоги статьи можно заключить, что печи с водяным контуром вполне могут использоваться для отопления дома, но со многими оговорками:

• Лучше всего использовать промышленно изготовленные печи и камины, которые специально приспособлены для водяного отопления.
• При использовании кирпичной печи в целях подогрева теплоносителя лучше всего строить с нуля специально приспособленную и рассчитанною именно для этих целей конструкцию.
• Реализация печи и котла в одной конструкции – труднореализуемая задача, имеющая свои подводные камни.
• Идеальное место для печей с водяным контуром – это система отопления с буферной емкостью.

На этапе строительства есть возможность продумать отопление наилучшим образом, но даже если стоит цель реорганизовать имеющуюся систему, можно добиться высокой эффективности.

Именно когда владелец решает всё сделать основательно, обычно заходит речь о выборе печи длительного горения с водяным контуром.

Это вариант не для дачного домика, а для большого добротного дома или коттеджа, где будут постоянно жить люди.

При этом такое оборудование позволяет владельцу не превращаться в круглосуточного кочегара. Что же это за устройства, какие виды бывают, и стоит ли совмещать длительный котёл с радиаторами. Рассмотрим эти вопросы, а также ассортимент моделей.

Недостаток обычных твердотопливных печей в том, что процесс горения протекает здесь очень интенсивно.

В результате не используется потенциал топлива в полном объёме, а человеку приходится очень часто пополнять запас угля или дров.

Под печами длительного горения подразумеваются все конструкции, призванные замедлить процесс горения, «дожать» из дров все их возможности и автоматизировать подачу топлива или увеличить разрыв между ручными закладками.

Водяной контур необходим, если речь идёт о большом доме. Передача энергии воде посредством теплообменника, позволяет развести тепло во все комнаты и этажи строения. В противном случае, отапливать получилось бы только те комнаты, с которыми контактирует тело печи (конвекция и лучистое тепло).

Любая печка рассчитана на отопление небольшое помещение, а если нужно отопить большой дом, то используется . Элементы системы, правила монтажа, плюсы и минусы данного типа обогрева помещения — читайте подробно обо всем этом.

Основные виды отопления частного дома представлены .

Существующие виды и их особенности

Вид топлива (доступный именно Вам) – первый, важнейший, и часто решающий фактор, который влияет на выбор модели котла. Что это будет: дрова, уголь, пеллеты, или жидкое топливо?

Конструкции разрабатываются под определённые параметры топлива, которые прописываются в инструкциях.

Разделить котлы можно по принципу работы:

1. Газогенераторные или пиролизные.
2. Длительного горения, на тлении.

Конструкция газогенераторных агрегатов позволяет дожигать газы, которые обычно вылетают в трубу. Отличие от второго варианта в том, что происходит это в отдельной камере (часто она похожа на лабиринт из металлических проходов). Повышается КПД, а кроме того, в таких печах процесс горения идёт немного медленнее, поэтому и загружать топливо приходится чуть реже.

Если стоит цель заглядывать в кочегарку как можно реже, стоит обратить внимание на полноценные печи отопительные длительного горения с водяным контуром на тлении. Суть здесь в том, что вертикальная полость топки забивается топливом и горение идёт сверху вниз (практически тлеет). Есть модели и с нижним пламенем, а замедленное горение обеспечивается ограниченной подачей воздуха. Процесс пиролиза также идёт, но чаще всего здесь же, в медленно тлеющем пламени.

Ряд моделей оснащены автоматической подачей топлива. Присматривать за таким прибором проще всего.

Популярные модели печей

1. Stropuva. Богатый наработанный опыт, обеспечивший популярность среди покупателей, есть у литовской марки Stropuva (Стропува). Выпускаются вертикальные котлы длительного горения различных модификаций, среди которых пеллетные котлы и универсальные (для дров, пеллет, угля) различной мощности. Зависимые от электричества и нет, но все одноконтурные. Популярность модели Stropuva Mini S8 (на 8 кВт; дрова, брикеты) вызвана, скорее всего, её невысокой стоимостью – 65 – 68 тыс. руб.
2. Bioterm Krzaczek. Также успехом пользуются польские приборы Bioterm Krzaczek, но цены на них немного выше. Например, SK-SADOWY 18 (один из самых недорогих) – 98 – 100 тыс. руб.
3. Теплодар. Печь длительного горения с водяным контуром Теплодар Куппер ПРО 22 может работать на дровах, угле, брикетах. На него также можно установить пеллетную или газовую горелку (идут в комплекте). Встроены ТЭНы, которые поддерживают температуру, когда топливо догорает. Цена отечественного чуда не доходит до 30 тыс. руб.
4. Траян Т-10 – популярный пиролизник с двумя контурами (греет воду для хоз. нужд). Работает на дровах, брикетах и торфе. КПД 85%.
5. «Буржуй-К» Стандарт-10 – ещё один пиролизный агрегат на 10 кВт. Он тоже двухконтурный, но воды в теплообменнике ГВС всего 2 литра. Работает на дровах, древесных и торфяных брикетах, а также угле калорийностью не больше 6 тыс. кКал.

Упоминание о требованиях к топливу – не просто слова. Если пренебрегать указаниями разработчиков, печи не будут работать расчётное количество времени, или начнут гаснуть, забиваться нагаром и т. д. В любом случае результат не удовлетворит.

Газогенераторные печи

Под «газогенераторными» печами, в Рунете, обычно подразумевают небольшие отопительные приборы, типа Булерьяна, Бренерана или профессора Бутакова.

Вариантов таких устройств множество, объединяет их наличие конвекционных труб, небольшие размеры и то, что подходят они скорее для небольших домиков с 1-2 комнатами, чем для встраивания в полноценную систему с водяной рубашкой.

Строго говоря, газогенераторными их можно назвать с большой натяжкой. Наличие небольшой второй камеры сгорания, где происходит частичное дожигание, ещё не делает их таковыми. Катализатора, подачи воздуха под давлением, а также высоких температур, свойственных пиролизу, здесь не наблюдается. Если сравнить технические характеристики моделей, приведённых выше и конвекционных небольших печек, разница становится очевидной.

Газогенераторные самоделки

Наиболее популярные самодельные печи длительного горения с водяным контуром, выполненные на основе Стропува – это Бубафоня. Чертежи легко можно раздобыть в Рунете. Здесь идёт вертикальное горение, а стадии пиролиза перемешаны и происходят везде и сразу.

Подача воздуха осуществляется по центральной небольшой трубке, расположенной в блине — гнёте, который не даёт газам уйти вверх.

На нижней части блина обязательно устройство загнутых лопастей – они нужны для того, чтобы выделяющиеся газы немного задержались, закрутились на поверхности и успели дожечься, прежде чем вылететь в трубу. Дымоход выносится вбок и объединяется со сборником конденсата.

Самодельная Бубафоня

Минусы, о которых нужно знать:

1. Печь не совместима с углём и пеллетами.
2. КПД Бубафони не дотянется до 80%.
3. На ней нельзя готовить.
4. Нужно ждать полного прогорания топлива, чтобы почистить котёл и только потом вновь раскочегарить. Судя по отзывам, такая технология плохо показывает себя в мороз. Жара от оставшегося топлива уже не хватает – приходится ждать и зябнуть.
5. Чистить и закладывать топливо неудобно и трудно.

Если подключать Бубафоню к водяному контуру, то теплообменник нужно делать на некотором расстоянии от стенок котла. Также необходимо сооружение защитного экрана (он же увеличит эффективность печи), так как стенки раскаляются да красна.

Пеллетные печи

Пеллеты сегодня завоёвывают энергетический рынок. Где-то они доступны ввиду того, что производятся из отходов. Где-то всё сложней раздобыть классическое топливо (дрова и уголь), а кому-то нравится то, что именно пеллеты пригодны для автоматизации на подаче.

К котлу устанавливается дополнительный бункер, куда загружается сразу большой объём пеллет и по мере расходования, топливо подаётся шнеком в камеру. Основной элемент любого такого котла – специальная пеллетная горелка, которую практически невозможно повторить в домашних условиях, и цена которой составляет большую часть от общей стоимости котла.

Котел пеллетный Валдай 15М2

Примеры моделей с водяным контуром:

• Валдай 15М2 – 15 кВт. В экстренных случаях сможет «переварить» и уголь и дрова. КПД на дровах 76%, на пеллетах до 90%. 120 – 125 тыс. руб.
• Куппер ОВК 10 (от Теплодара, Россия). Это не строго пеллетный котёл. Он может быть компактным твердотопливником с варочной конфоркой. Но добавлением бака и горелки превращается в пеллетный. Особенность ещё и в том, что бак надстраивается сверху и занимает меньше места в котельной, чем другие аналогичные приборы. Открытая камера, одноконтурный, КПД 75 %, цена: 75 — 90 тыс. руб.
• Пересвет 10МА (от Общемаш, Россия). Резервное топливо – брикеты и дрова. Бункер устанавливается рядом с котлом, одноконтурный. Цена – около 150 тыс. руб.

Перевести на пеллеты можно многие простые твердотопливные котлы, приобретя горелку и бункер (или даже соорудив последний, самостоятельно — получается несколько дешевле).

С водяным контуром или без?

Необходимость установки водяного отопления диктуют условия в конкретном случае.

Без радиаторов можно обойтись в небольшом 1 – 2 комнатном доме, если обеспечить хорошую циркуляцию воздуха или расположить отопительный прибор в обеих комнатах. Но даже тогда трудно уберечь стены от промерзания в углах.

Воздержаться от установки водяного контура стоит и в том случае, если жильё периодически остаётся без хозяина (но и для этого есть альтернативные решения – современная техника позволяет задавать экономичные режимы, поддерживающие t на отметке около +5 °C без участия человека).

Разводка труб с теплоносителем позволят обогреть все комнаты в доме, распределяет тепло более равномерно. Большинство котлов длительного горения оснащены хорошими встроенными теплообменниками, которые легко подключать к отопительной системе дома.

Заключение

Даже самый простой самодельный котёл длительного горения будет более бережно расходовать природные ресурсы, чем центральное отопление. Что же говорить о проработанных заводских моделях! Будущее явно за экологичными пиролизными котлами. Для потребителя же установка такого прибора означает сокращение времени, проведённого за кочегарными делами.

Видео на тему