Особенности водяного отопления от печи своими руками

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.

Устройство традиционной печи

Конструкционные особенности устройства предполагают его размещение максимально близко, а в идеале, и по центру отапливаемого жилища. Лицевая часть печи традиционно располагалась на кухне и использовалась для приготовления пищи. Задняя же стенка обогревала остальную часть дома.

Источником тепла является горящий в нижней части сооружения огонь и дым, поднимающийся по котлам в трубу. Подсчитано, что в среднем 1 кв. м печи может согреть около 35 кв. м помещения. Учитывая общую площадь дома нетрудно подсчитать минимальные размеры сооружения.

Традиционно печи клали из кирпича на специальный глинистый раствор и обязательно штукатурили готовую поверхность

Устройство традиционной печи

Печи обычно кладутся из красного кирпича на особый глинистый раствор. Составные элементы, присутствующие в каждой конструкции:

  • дымоотвод;
  • топка;
  • котлы;
  • золосборник.

Принцип работы

Печь с водяным отоплением отличается от стандартной. Она не только нагревает воздух вокруг себя. К ней подводят трубы, по ним тепло поступает от отопительного прибора к комнатам.

Трубы контура подключают к котлу, его встраивают в печь. Кроме того, он может быть подключен к регистру. Теплоноситель, проходя через регистр, нагревается. После этого он поступает в трубы и радиаторы отопления. Проходя через контур, отдает тепло и остывает. В таком виде он снова попадает в теплообменник, где опять нагревается. Процесс повторяется.

Принцип работы

Для того чтобы теплоноситель проходил по всем трубам, циркуляция в системе должна быть стабильной. Это достигается при помощи насоса, который встраивается в контур.

Систему отопления нужно оборудовать расширительным бачком. Если контур герметичен, то система называется закрытой, в этом случае бачок можно установить в любом месте. Если же система отопления открытая, то бачок следует поместить в самую высокую точку контура. Например, в частном доме его удобно разместить на чердаке. Устройство простое, но без него не обойтись.

Когда теплоноситель нагревается, он расширяется. Поэтому при выборе бачка следует покупать такую емкость, которая бы имела необходимый объем. В продаже есть бачки разной конструкции. При их выборе следует учитывать систему отопления, а также количество теплоносителя, который будет циркулировать по контуру.

Если в доме для обогрева планируется сделать систему закрытого типа, необходимо оснастить ее комплектом приборов, позволяющим безопасную эксплуатацию. Для контроля давления используют предохранительный клапан. Для удаления воздушных пробок в трубах требуется автоматический воздухоотводчик. Кроме того, следует приобрести манометр.

Принцип работы

Проектирование и нюансы монтажа

Печное отопление – потенциально опасная система, поэтому особое внимание следует уделять ее проектированию и грамотному монтажу

На что обратить внимание при составлении проекта?

Обычно схема печного отопления разрабатывается одновременно со строительным проектом, поскольку она тесно связана с планировкой помещений. Расположение печей должно по возможности осуществляться в районе внутренних стен. Доступ к топочной части не должен быть ничем затруднен и лучше всего, чтобы к нему можно было подойти из коридора.

Особое внимание должно быть уделено пожаробезопасности системы. Поскольку частой причиной возгорания является чрезмерный нагрев деревянных частей, между печью и деревянными перегородками обязательно оставляют воздушную прослойку или отступку

Так же поверхность сгораемой конструкции можно облицевать кирпичом или обустроить так называемые разделки – изоляционные конструкции из огнестойких материалов.

Подготовка к монтажу печи начинается с усиления и термоизоляции участка пола, на котором она будет установлена. При обустройстве печи весом более 750 кг для нее обязательно монтируется специальный фундамент. Нужно учитывать, что конструкция отличается от традиционного фундамента для дома, от которого его должен отделять зазор шириной 50 мм заполненный песком.

Модель печи выбирается с учетом размеров и конфигурации помещения, в котором она будет установлена. Варианты раскладки кирпича можно найти в специальных справочниках или в интернете. Часть системы, которая представляет собой водяное отопление, проектируется так же, как и любая традиционная водяная конструкция.

Читайте также:  Как работает электрический бойлер для нагрева воды

Особенности монтажа

Как показывает практика, печь для водяного отопления можно установить двумя способами:

  • Спроектировать и сложить под конкретный регистр.
  • Установить теплообменник в существующую печь.

Наиболее трудоемким и сложным считается второй вариант. Он предполагает демонтаж существующей конструкции, установку тщательно подобранного по размерам регистра и повторный монтаж сооружения. Процесс может осложняться необходимостью замены отслуживших свое элементов.

В любом случае толщина так называемой «водяной рубашки» не должна быть меньше 4 см, иначе вода может начать закипать. Особенно это правило актуально для систем с естественной циркуляцией, при установке насоса опасность закипания уменьшается.

Печное отопление с водяным контуром — удачная вариация традиционной отопительной системы

Построить загородный дом с печным отоплением достаточно просто. Правильно спроектированное и установленное оборудование гарантирует долгую и безупречную эксплуатацию. Особенно удачным считается печное отопление с теплоносителем, которое повсеместно вытесняет традиционное печное. Такое практичное, экономичное и эффективное решение позволит обеспечить тепло и комфорт в вашем жилище.

Циркуляция – желания и действительность

Контур кирпичной печи

Но и это еще не все. Предположим, что кирпичная печь с водяным отоплением, своими руками установленная в доме, имеет принудительную систему циркуляции. Другими словами, во входном трубопроводе установлен насос, обеспечивающий нормальную циркуляцию теплоносителя внутри радиаторной системы.

  • Как правило, такие системы имеют трубопроводы сравнительно небольшого диаметра, да и сам контур тоже.
  • Мы уже знаем, что температура от твердого топлива имеет очень большую мощность, а кирпичи прекрасно аккумулируют тепло.
  • Чтобы в контуре печи теплоноситель не закипал, циркуляция должна быть очень хорошей.

Ну и прекрасно, скажут многие, хорошая циркуляция — залог хорошей работы радиаторной системы отопления. Повторимся, теория и практика — вещи разные, тем более практика российской действительности. Итак, зима, все нормально, печь топится, насос работает, циркуляция действует. Внезапно отключили свет, совсем не редкость, особенно, в районах, где располагаются дачи. Что произойдет?

Достаточно всего одной минуты, чтобы теплоноситель закипел в контуре печи. О последствиях мы уже говорили. Представьте сами, газовый котел можно успеть остановить простым перекрыванием  крана, а как вы остановите за это время русскую печь, работающую на полном ходу? Даже простое случайное выдергивание из розетки штепселя насоса циркуляции приведет просто к катастрофическим последствиям.

Циркуляция – желания и действительность

Печь и котел

Конечно, кирпичная печь с водяным контуром выглядит довольно заманчивым и экономически выгодным вариантом, но это только на первый взгляд. С подорожанием энергоносителей в отдаленных районах дрова остаются самым выгодным вариантом отопления дома. Понятно стремление людей получить как можно больше комфорта за как можно меньшие деньги, но все же надо отделять зерна от плевел. В подобных вариантах лучше использовать специальный твердотопливный котел, предназначенный для работы с радиаторной системой отопления.

  • Печь — это печь, котел — это котел, и два этих агрегата не должны пересекаться друг с другом.
  • Дополнять — да, пересекаться – нет.

Иногда советуют для экономии использовать системы, способные аккумулировать тепло, вырабатываемое печью или котлом в пик своей мощности, своеобразные термоаккумуляторы.

Термоаккумуляторы — специальные емкости, способные сохранять избыточное тепло системы обогрева.

Выгоды термоаккумуляторов

Надо сразу отметить: данные системы довольно дороги и громоздки. К примеру, термоаккумулятор, способный сохранить до 80 кВт тепловой энергии, будет стоить около 1,5 тыс. долларов. Такую систему невозможно считать экономичной, поэтому ее редко применяют, организуя печное отопление частного дома или дачи.

Теплоаккумуляторы

Такая система должна иметь достаточный объем, чтобы аккумулировать излишки тепла, вырабатываемые печью, и в то же время система должна циркулировать без остановки. Одним словом, очень дорого и сложно. Эти затраты окажутся очень расточительными по сравнению с обычным котлом и печью по отдельности.

Но иногда умельцы предлагают другие варианты расположения водяного контура внутри печи. Водяной контур расположен не непосредственно в топке, а в системе дымоотводов. При этом система имеет заслонки наподобие тех, что устраиваются в отопительно-варочных печах. Другими словами, закрыв заслонку в летнее время, отсекается поступление тепла в зону расположения контура теплоносителя. Эффективно: перекрыл контур — и можно пользоваться печью.

Циркуляция – желания и действительность

Меньше КПД – заступаем на пост

Но если мы говорили, что печи с водяным контуром имеют КПД 85 – 90%, то в данном случае КПД значительно снизится.

  • Ведь нагрев контура будет происходить не непосредственно в топке, где температура очень высока, а в удалении, где она намного ниже.
  • Если контур выполнен из толстостенных труб, то КПД снизится еще.
  • Если использовать тонкостенные трубы малого диаметра, чтобы теплоноситель прогревался интенсивнее, мы получим большую опасность при остановке циркуляции.
Читайте также:  Как стильно украсить дом на Новый год: актуальные идеи

Конечно, сразу перекрыв заслонку поступающих газов на контур, мы предотвратим аварию, но вы ведь не собираетесь, как часовой, все время дежурить у печи и передавать свой пост домочадцам по принципу «пост сдал, пост принял». Здесь наилучшим вариантом послужит специальный твердотопливный котел.

Кладка и кирпич

Печник – это такая профессия, которая известна с самых давних времен. Мастера кладки всегда пользовались особым уважением у всех категорий населения. Квалифицированный мастер создаст такой агрегат, как русская печь с водяным отоплением, у которой всегда будет равномерным образом нагрета поверхность и отличная тяга.

Существует несколько главных правил, которые должны соблюдаться всеми специалистами из данной области:

  • Камеру для топки необходимо изготавливать только из таких материалов, которые выделяются своими огнеупорными свойствами. Если огонь будет выходить из очага, он может нанести вред даже обычному кирпичу или камню.
  • Во время укладки стенок печки не нужно экономить на материалах. Если стенки укладывать в четверть кирпича, то это может значительно снизить надежность и всей конструкции.
  • Герметичность швов также требует к себе особого внимания. Если оставить даже незначительную щель, через нее потом может выходить угарный газ, а это может быть очень опасным для здоровья человека.

Кирпичные печи с водяным отоплением сегодня – это современное оборудование, которое эффективно обогреет ваш дом.

Обзор готовых фабричных печей с водяным контуром автономных тепловых сетей

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

Рекомендуем к прочтению:Печи и камины для отопления частного дома

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

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

Обзор готовых фабричных печей с водяным контуром автономных тепловых сетей

Котел для камина марки Аквариус с водяным контуром

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

Особенности конструкции следующие:

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

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

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

Твердотопливный котел Armada 20

Характеристики устройства от российского производителя зависят от размеров прибора.

Обзор готовых фабричных печей с водяным контуром автономных тепловых сетей

Котел Armada 20 обладает следующими достоинствами:

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

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

Кладка печи

Как сделать кладку печи самостоятельно? Обустройство печки для обогрева дома начинается со сплошной кладки начального ряда, кроме одного стесанного кирпича, для создания уклона в сторону зольника. Кладку второго ряда обязательно перевязывают, с установкой поддувальной дверцы. На третьем ряду устанавливают первую поддувальную дверку. Четвертый ряд сложнее, кроме установки второй прочистной дверки на правой печной стенке, и из половинки кирпича готовят опору под духовой шкаф, где устанавливаются две колосниковые решетки.

Читайте также:  Котлы на твердом топливе – замена газу и дорогому электричеству?

Пятый

На пятом ряду оставляются прочистные отверстия, а если есть прочистные дверцы, то их закрепляют к кладке, с одновременной установкой котла водяного отопления, наивысшая точка которого – место выхода трубы, «подачи» горячей воды. Это позволит избежать завоздушивания системы, а сам котел и дровяное отопление будут работать хорошо.

Шестой – десятый

Шестой ряд похож на предыдущую кладку, перевязка швов обязательна. При кладке этого ряда к кладке крепят топочную дверку. Седьмым рядом перекрываем прочистные дверцы. Восьмой ряд, согласно порядовке, с чередованием швов кладки. Этим рядом перекрываются два дымохода за котлом. Два следующих ряда кладутся одинаково, с шовной перевязкой.

Одиннадцатый – двадцатый

Как видно из кладки, водяной котел не прикасается к кирпичной кладке сзади, спереди, оставленный зазор компенсирует расширение водяного котла при нагревании. На одиннадцатом, двенадцатом ряду продолжают предыдущую кладку, швы обязательно перевязывают.

Тринадцатый начинают выкладывать из огнеупорного кирпича, это начало перекрытия отопительной камеры. Четырнадцатый его продолжает. Перекрытие отопительной камеры завершает пятнадцатый ряд. Шестнадцатый ряд дополнительно перекрывает отопительную камеру.

На семнадцатом ряду определяются горизонтальные каналы верхней отопительной камеры, их размеры. Также на этом ряду устанавливаются прочистные дверцы, всего четыре. Горизонтальный канал перекрывается восемнадцатым рядом, следующий ряд – прочистные дверцы, при кладке продолжают соблюдать перевязку швов.

Девятнадцатый закрывает прочистные дверцы. На двадцатом ряду определяются размеры дымоходов.

Финальные ряды

Дальнейшие ряды кладут по порядовкам, перевязывая швы. Далее вплоть до тридцать третьего ряда — кладка по порядовкам, по правилам перевязки швов. На тридцать седьмом, тридцать восьмом ряду на кирпичные печи устанавливают дымовую задвижку.

На 37-38 ряду устанавливают дымовую задвижку.

С тридцать девятого ряда начинается дымовая труба.

Наилучшие показатели водяного отопления достигаются при использовании двухтрубной отопительной системы, кроме этого, в верхней точке обязательно устанавливают расширительный бак, который при перепадах температуры теплоносителя компенсирует увеличение его объема. Высота стояка на подаче максимальная, это улучшает циркуляцию внутри системы.

Кирпичные печи с водяным контуром

Более сложной процедурой считается оборудование кирпичных печек теплообменником. Наилучшим вариантом является закладка теплообменника в полость топочной камеры после возведения фундамента и первого кирпичного ряда стен топки.

Кирпичные печи с водяным контуром
Кирпичные печи с водяным контуром

Для обустройства в печке водогрейного теплообменника можно использовать обычные чугунные радиаторы. Их вывешивают на опорах без контакта с шамотной кладкой. Вода в таком контуре греется даже быстрее, чем закладка камней в корзине, а благодаря огромной массе кирпичной кладки тепла оказывается достаточно, чтобы основательно прогреть и просушить помещение бани после завершения парильных процедур.

Кирпичные печи с водяным контуром

Особенности установки

Если нужно установить дровяные печи для бани с водяным контуром, то для них часто требуется фундамент с углублением на 40 см, чтобы выдерживать вес конструкции. Также стоит учитывать особенности конструкции теплообменника и рассчитывать конструкцию таким образом, чтобы к нему всегда был свободный доступ.

Самостоятельная установка такого типа конструкции проводиться по определенному алгоритму. Подробнее о процессе можно узнать из статьи “Как сделать теплоообменник для банной печи своими руками”.

Пример хорошо реализованного проекта кирпичной печи с водяным контуром

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.

Пример хорошо реализованного проекта кирпичной печи с водяным контуром

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: