Как сделать печь для отопления дома с водяным контуром

Раньше печи и камины очень часто встречались в домах в качестве основных систем отопления. Но финансовая затратность и сложность их установки и обслуживания повлияли на то, что с течением времени их вытеснили более современные отопительные устройства. Однако камин не исчез бесследно, а лишь несколько модернизировался. Сегодня на смену стандартной конструкции пришла печь-камин с водяным контуром отопления.Данный камин работает с водяным контуром

Как работает

Чтобы в полном объеме оценить эффективность камина с воздушным контуром, придется рассмотреть принцип передачи тепла в классическом камине. Как известно, существует три способа, позволяющих передавать тепловую энергию. Теплопроводность воздуха достаточно мала, поэтому такой способ никогда и не рассматривался в качестве доминирующего.

Достоинства конвекции раньше не были объективно оценены, поэтому ключевая ставка делалась на излучение. Классический камин с открытой топкой нагревал даже не воздух в комнате, а окружающие предметы, а те, в свою очередь, передавали тепло воздуху и комната прогревалась. Однако о передаче тепла в другие помещения даже нельзя было мечтать.

Со временем перенос вещества, как способ транспортировки энергии все больше и больше стал интересовать печных мастеров. Современное воздушное отопление от камина основано на том, что нагретый воздух разносится по комнатам. В конструкции такого камина реализовывается выполнение двух основных задач:

  • эффективный нагрев воздушных масс;
  • их передача на расстояние.

Схема работы воздушной отопительной системы

С первой задачей помогают справиться полые каналы, которые устраиваются в корпусе камина между топкой и внешней стенкой. Они могут быть выполнены в виде лабиринта для того, чтобы увеличить площадь контакта воздуха с нагретыми стенками топки.

Подобным образом устроена русская печь в районе дымохода. Только тап передача тепла производится от горячего воздуха к стенкам. Воздух снизу попадает в каналы через специальные отверстия и нагревается. Конвекционные потоки движутся вверх и походу движения температура воздуха еще больше повышается. Для движения воздуха по извилистым каналам одной естественной конвекции недостаточно. Приходится применять вентиляторы, которые нагнетают новые порции воздуха и вытесняют нагретые массы, обеспечивающие обогрев комнаты.

Вторая задача реализуется за счет разводки воздушного канала по комнатам. Теплый воздух по воздуховодам попадает в соседние комнаты. Если длина воздуховода не превышает 3 метров, тогда для транспортировки используется естественная конвекция. В противном случае обеспечивается принудительная циркуляция.

Плюсы и минусы печи

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

Строительство отопительной печи с водяным контуром

Плюсы и минусы печи

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

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

К достоинствам печи с водяным контуром можно отнести следующие особенности:

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

    Вариант печки, которая прекрасно вписывается в интерьер помещения

Читайте также:  Камин своими руками из коробок: лучшие идеи

Недостатки у такого рода отопления тоже имеются.

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

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

Плюсы и минусы печи

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

Недостатки печей с внутренним контуром

На самом деле проблема оборудования в бане водяного отопления имеет и отрицательные стороны. Поэтому, перед тем как сделать водяной контур в бане, нужно быть уверенным, что все переделки будут выполнены грамотно и качественно.

Недостатки печей с внутренним контуром

Вторым отрицательным моментом, по мнению специалистов, считается сложность теплового расчета температуры жидкости и отбора кипятка в водяном контуре. На практике, редко кто делает теплотехнический расчет для двухконтурной печи для бани, просто используют типовую схему.

В третьих, схема печки с водяным контуром может не подойти для бани на даче, особенно, если загородный домик в период осень-зима посещается нерегулярно. В такой ситуации придется регулярно сливать жидкость, чтобы избежать размораживания системы.

Недостатки печей с внутренним контуром

Плюсы и минусы использования термоаккумуляторов

Иногда в печах с водяным контуром используют термоаккумуляторов. Используют его по той причине, что сам по себе теплообменник накапливать тепло не может (как и любой другой котёл). Преимущества использования этого агрегата заключаются в следующем:

  • тепло в доме будет оставаться дольше, в силу чего топить его надо будет реже, чем обычно – даже в холодный период времени;
  • температурные колебания не резкие, как при работе обычного теплообменника, а мягкие, плавные, что в итоге повышает долговечность всей отопительной системы;

    Один из главных недостатков термоаккумуляторов – они громоздкие

  • финансовые затраты на твёрдое топливо (уголь или дрова) станут ниже, а КПД системы повысится значительно;
  • в один контур можно подключить не один, а два и даже больше котлов (иногда это может понадобиться, если площадь дома большая или речь идёт о регионах с экстремальными температурами типа Крайнего Севера);
  • печь может топиться без какого-либо риска перегреться, а это значит, что дрова будут выгорать полностью, без остатка, что также даёт дополнительную экономию денежных средств.
Плюсы и минусы использования термоаккумуляторов

Есть у термических аккумуляторов, как это водится, и свои недостатки:

  • сами по себе термоаккумуляторы – достаточно массивные, для них требуется относительно большое количество пространства;
  • иногда для их установки может потребоваться отдельный фундамент;
  • стоимость самого агрегата довольно высока, так что устанавливать его в небольшом доме или доме, где живут нерегулярно – далеко не всегда целесообразно.

    Схематическое изображения работы системы отопления с наличием термоаккумулятора

В целом, печь с водяным контуром – это неплохое решение проблемы отопления дома. Правда, если дом (дача) имеет площадь от 200 м² и выше, то уже стоит задуматься об отоплении другими, более эффективными способами типа электрического котла, тёплых полов, газовых котлов длительного горения, котлов, работающих на отработанном топливе.

Плюсы и минусы использования термоаккумуляторов

В любом случае предварительно лучше всё сразу подсчитать, сделать подробную и точную схему, чертёж, чтобы потом не попасть впросак (видео сегодня в сети много с подробными расчётами).

Примеры печей промышленного изготовления с водяным контуром

Приобретение готовых изделий в некоторых случаях выгоднее, чем печное отопление с водяным контуром в деревянном доме, сделанное своими руками.

Рекомендуем к прочтению:Виды, расход топлива и выбор газовой печи для отопления частного дома

Причины следующие:

  1. Готовое изделие обойдется дешевле, чем строительство своими силами или с привлечением специалистов.
  2. Конструкции созданы на основе опытных образцов, технология отработана и хозяин уже не сможет нарушить технику обустройства, а значит, снижается риск поломки, возникновения пожара.
  3. Изготавливаются готовые системы из жаропрочного чугуна, стали, которые нельзя купить для формирования собственной печи и системы отопления.
  4. Промышленное предприятие обладает большими возможностями для изготовления конструкций, соответствующих нормативным требованиям.

Такие печи сохраняют длительный гарантийный срок, их проще смонтировать на месте, в комплекте уже идут готовые типовые проекты, по которым можно ориентироваться при создании новой системы отопления или интеграции в старую конструкцию.

Топка для камина с водяным контуром Аквариус

Это продукция компании Термофор. Топка может быть дополнена водяным контуром для формирования системы отопления в доме. Изделие выпускается в двух вариантах – с теплообменником для воды и без него. Что касается характеристик образцов, то они есть в технической документации.

Особенности конструкции:

Через систему водяного теплообменника система передает до 6 кВт энергии, что достаточно для помещений площадью в 55-65 м2 при высоте потолков до 2,7 м. Для прогрева комнаты, где установлен камин, нужно предусмотреть обустройство конвекционных потоков поверху топки, чтобы теплый воздух равномерно распределялся по комнате.

Важно! Любую систему с водяным контуром запрещено запускать в работу без жидкости.

Применение изделия в качестве системы отопления в доме будет более практичным, если на обратной линии установить циркуляционный насос с байпасом. В этом случае вода может транспортироваться как естественным, так и принудительным образом.

Котел отопительный на твердом топливе Armada 20

Также изделие от российского производителя, представляющее собой печь с водным теплоносителем. Характеристики Armada 20 даны в технической документации и зависят от габаритов конструкции.

Особенности:

  1. Теплообменник оснащен большим количеством труб, поэтому общая площадь теплосъема намного больше, чем объем теплоносителя. Такая особенность обеспечивает значительную теплоотдачу.
  2. Дверца дополнена жаропрочным стеклом.
  3. Поверхность котла оснащена варочной поверхностью, поэтому этот печной котел отопления для частного дома может выполнять функции плиты.
  4. Верхняя часть топки съемная, что облегчает процесс чистки конструкции и дымохода от сажи.
  5. Наружные части теплообменника исполняют роль воздушного конвектора.
  6. Котел предназначен для сжигания твердых видов топлива.
  7. Без воды запускать оборудование в работу нельзя.
  8. Конструкция встраивается в открытую, закрытую систему отопления при показателях рабочего давления не выше 3 Мпа.

Печь с водяным контуром Armada 20 может использоваться в качестве системы отопления для большого дома, применяться для подогрева воды, приготовления пищи.

Правда о железных каминах с водяным контуром или – причин не делать этого

Надо сказать, что расчет мощности чугунных топок весьма своеобразен. Сказать что такие расчеты слегка завышены – ничего не сказать. Тем более, когда идет учет такой топки с водяным контуром. Сразу оговорюсь, что я не беру в расчет настоящие котлы прямого иди длительного горения, созданные для отопления дома. О них я писал в отдельной статье (ссылка откроется в новой вкладке).

  • Во-первых, при расчете мощности каминной чугунной топки просто-напросто могут (чаще всего так и делают) не учитывают КПД!
  • Во-вторых, могут писать расчетную мощность не среднесуточную (при «стольки-то» топках «столько-то» времени). Так как я и подавляющее большинство печников рассчитываю мощность свих отопительных изделий – а моментальную. Это, в общем-то, и есть оборотная медаль не учтенного КПД. Условно говоря, можно сказать что мощность равна, например, 14 кВт, но это при непрерывной топке. Так, как например, рассчитывают водяные электрокотлы, но там-то считают потребление электроэнергии в час, а это совсем другой параметр.
  • К тому же, в-третьих, мощность котла водяного отопления от прямого огня рассчитывается исходя из площади регистра, находящегося в зоне высоких температур. Для этого есть специальная формула. Глядя на любую металлическую топку, Вы без труда сможете рассчитать мощность самостоятельно, просто зная эту формулу.
  • Исходя из всего сказанного, в-четвертых, такой металлический котел, не имея никакой теплоемкости (а металл имеет высокую теплопроводность и, соответственно, низкую теплоемкость), мы и по факту будем иметь только сиюминутную мощность. При, в любом случае, низком КПД – какова она в любом камине, даже при наличии водяного контура.
  • В-пятых, не всякая топка, коли уж Вы ее будете нещадно топить ради тепла, способна выдержать нагрузку высоких температур. Ведь каждая протопка – это для нее цикл расширения и сужения. А на сколько циклов она рассчитана такая топка? Хорошо, если это написано в инструкции. А если ее топить два раза в сутки, то таких циклов у нас за отопительный сезон накопится около трехсот.

Делаем контур для стальной печки

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

Самодельный теплообменник самоварного типа

Делаем контур для стальной печки

Дальше действуйте в таком порядке:

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

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

Делаем контур для стальной печки

Требования

При самостоятельном оснащении вашей отопительной установки водяной рубашкой необходимо знать некоторые простые правила:

  1. Для создания змеевика можно использовать стальные трубы или листовую сталь, толщиной не менее 5 мм. Более тонкий металл может быстро прогореть из-за высоких температур в топке.
  2. Внутренний диаметр трубы (или конструкции из листовой стали) не должен быть меньше 40 мм, иначе вода в змеевике практически мгновенно закипит, что может привести к механическим повреждениям не только водяной рубашки, но и кладки.
  3. Между змеевиком и кладкой необходим просвет 1,5 – 2 см. для теплового расширения стали. Несоблюдение этого правила непременно приведет к разрушению кладки.

Следует понимать, что форма теплообменника тоже имеет значение.

Достоинства печей-каминов

Среди основных преимуществ использования подобного оборудования выделяют несколько пунктов.

  • Формирование приятной обстановки в помещении.
  • Высокая скорость прогревания.
  • Возможность совмещать с уже действующими системами отопления.
  • Обустройство практически в любом месте, главное – соблюдать правила Пожарной безопасности.
  • Простоту применения с теплообменниками, абсолютную автономность.
  • Работу от доступного и недорогого вида топлива.
  • Многофункциональность. Это и отопительный прибор, и оборудование для приготовления еды.

Как изготовить печь-буржуйку своими руками

Прежде всего, нужно сформулировать понятие «буржуйка». Как повелось изначально — это тепловой агрегат, изготовленный из металла для использования твёрдого топлива. Как правило, используются дрова. Для отвода печных газов устанавливается металлическая труба, выводимая наружу через стену или форточку.

Преимуществом такой конструкции является быстрый нагрев стенок с последующей теплоотдачей в окружающее пространство. Недостаток состоит в том, что при прекращении подачи дров в топку, печь быстро остывает, и приходится дополнительно их подкладывать, чтобы сохранить температуру в помещении. За ночь таких операций приходится выполнять несколько.

Как изготовить печь-буржуйку своими руками

Буржуйки могут быть различного назначения