Печь в доме с водяным отоплением: советы для изготовления

Длительного горения Печи буржуйки Отопительно варочные печи С водяным контуром Чугунные печи
Печь с водяным контуром для отопления – самое подходящее решение для прогрева помещений загородных коттеджей и дачных домов. Они могут использоваться как основной источник отопления. Интернет-магазин R-sauna.ru предлагает купить печь с водяным контуром для отопления загородного дома с доставкой по Москве и регионам России.

Преимущества и недостатки печного отопления

Обычная дровяная печь или камин нагревают помещение за счёт сочетания радиационного и конвекционного теплообмена. Прогревшиеся массивные стены печи излучают тепловую энергию, передавая её воздуху и предметам обстановки помещения. Холодный воздух постепенно замещается нагретым.

Печное отопление обладает рядом несомненных преимуществ:

  • не требует подключения к электрическим и газовым коммуникациям. Топливо: дрова, уголь, брикеты из торфа – как правило, дешёвое и экологически чистое, его сжигание не наносит вреда окружающей среде;
  • радиационный теплообмен является наиболее комфортным;

Интересно! Радиационный (он же лучистый) теплообмен – единственный вид теплообмена, который происходит без участия теплоносителя.

Немного истории

До развития металлургии отопительная печь могла быть только кирпичной. Только в XIII столетии появилась какая-то альтернатива камню и керамике. Тогда научились отливать плоские плиты из чугуна (которые применялись первоначально как экраны в каминах), а металл стал сравнительно дешев.

Все равно, прошла еще пара веков, прежде чем люди стали выпускать металлические печи для обогрева жилищ массово. Мы сейчас назвали бы такие конструкции — «буржуйки».

Первые чугунные отопители оставались примитивными и неэкономичными ящиками на ножках и с трубой еще какое-то время.

Пока будущий президент Америки Бенджамин Франклин, по совместительству изобретатель, ученый, а теперь еще и лицо стодолларовой купюры, в 1742 году не придумал свою «пенсильванскую печь-камин». Усовершенствовал ее в 1770 году. Специально не стал патентовать — «на благо народу».

Немного позже, в том же XVIII веке, другой Бенджамин, только уже граф Румфорд усовершенствовал камин Франклина. Он превратил его уже в почтенную полноценную печь — прообраз всех современных металлических. Граф Румфорд прославился авантюризмом и тем, что придумал суп для бедных (который едят и сегодня), английский камин и кухонную печь.

Первыми масштабное производство развернули американцы, за ними последовали немцы.

Немного истории
Немного истории
Немного истории
Немного истории
Немного истории
Немного истории

Устройство

Изучение конструкции позволит понять, что такое подовая печь. Состоит она из 11 самых главных элементов:

  • №1 Конвекционная камера, имеющая сверху жалюзи, клапаны.
  • №2 Корпус, делается из стали или шамота.
  • №3 Задвижка «прямого хода» (тип «летний ход»), направляющая дым сразу в трубу.
  • №4 – Основная топка (камера).
  • №5 Боковые топки.
  • №6 Шамотный кирпич боковой топки (огнеупорный элемент).
  • №7 – Под (нижняя горизонтальная поверхность печки)
  • №8 Усиленная стенка (делается из кирпича ША-94).
  • №9 Шамотный кирпич в 4-ой камере сгорания.
  • №10 – 4-ая камера сгорания.
  • №11 – дымоотводное отверстие, сюда крепится дымоходная труба.

Перечисленные детали печки отображены на схеме:

Устройство

Схема

Все модели оборудуются дверцами (чугунными, стальными). Иногда в центре дверки делает жаростойкое окошко, позволяющее наблюдать за пламенем.

Если плита будет использоваться для готовки пищи, ее снабжают решетками и конфорками, обеспечивающими снижение теплового напряжения в плите, тогда на нее можно будет устанавливать посуду.

Общие сведения об устройстве печей

Ранее в частных домах рассчитывались и монтировались гравитационные водяные системы, не требующие установки циркуляционных насосов. В них даже предусматривалась возможность нагрева воды для ГВС с помощью дополнительного змеевика, устанавливаемого в расширительный бак открытого типа. В качестве примера на фото представлена схема такой системы.

Система отопления с печью

1 – печь для отопления дома с водяным отоплением; 2, 4 – соответственно, обратный и подающий трубопроводы; 3 – приборы отопления; 5 – труба для перелива; 6 – открытый расширительный бак; 7 – уравнивающий бачок; 8 – водопровод; 9, 10 – соответственно, трубы холодной и горячей воды; 11 – стояк подающий; 12 – стояк обратный.

Читайте также:  Акт опрессовки системы отопления. образец и бланк 2018 года

Подобные схемы по сей день актуальны ввиду своей энергонезависимости, а потому имеют право на жизнь. В более современных схемах применяется принудительная система циркуляции с насосом, таких схем существует множество и подбирать их следует индивидуально для каждого конкретного случая.

С давних времен печное отопление действовало только в тех помещениях здания, в которых непосредственно находился источник тепла. Печкой обогревались 2—3 комнаты, куда выходили ее нагретые поверхности, а остальные помещения нагревались по остаточному принципу, за счет поступающего в них теплого воздуха.

С появлением систем, использующих для транспортировки и передачи тепловой энергии воду, традиционные печи для обогрева дома претерпели некоторую модернизацию. Она заключалась в том, что в печку начали встраивать теплообменник, наполненный водой, нагреваемой в процессе ее нагревания.

Теплообменники, используемые для этой цели, бывают двух видов:

  • змеевик, сваренный из стальных труб;
  • полый теплообменник из листового металла коробчатой формы.

Нагревательный элемент устанавливается внутрь источника тепла тоже двумя способами:

  • Непосредственно в камеру сгорания, при этом нагрев теплоносителя осуществляется напрямую от пламени в топке.
  •  В систему газоходов, отбирая теплоту от проходящих по ним раскаленных дымовых газов.

Схема подключения печи к системе отопления

Производительности теплообменника должно быть достаточно для компенсации тепловых потерь здания. Потребность в тепловой энергии определяется укрупненно, из расчета, что на 10 м2 площади требуется 1 кВт мощности нагревателя. Последний можно тоже подобрать укрупненно, руководствуясь таким правилом: 1 м2 площади поверхности змеевика или коробчатого нагревателя, установленного непосредственно в топку, вырабатывает 7 кВт энергии. Если же он расположен в газоходах и теплоноситель в системе прогревается продуктами сжигания, то мощность принимается меньше в 2 раза.

Примечание. Как правило, водяная система отопления устраивается только в той части здания, куда не выходят поверхности нагрева самой печи. В остальной части дома действует прямой печной обогрев.

Выводы при эксплуатации

Можно сделать несколько выводов после первой эксплуатации и наступивших холодов. Сначала стали всплывать первые огорчения по проведенным работам. Имеется большой минус расположения котла на плите, а батареи начинают греться, когда происходит топка. Следует монтировать котел в печку. Получается, что печь горячая, а котел уже остыл. По электричеству проблем не имеется – работает все достаточно хорошо. 1,5 Вт ТЭНа вполне будет хватать на обогревание. С переносом котла в печь нужно будет разобраться с наступлением весеннего сезона.

Конструкция устройства

Решив оборудовать своими руками эконом-печь на воде, многие сталкиваются с проблемой, где взять чертежи устройства данной конструкции. В наш век технологий получение такой информации — сущий пустяк. Более того, поняв принцип действия такой печи, многие стараются создать собственный вариант, и порой такие попытки приводят к появлению очень эффективных образцов.

Детали могут отличаться, но основные узлы такого устройства неизменны.

Если постараться, то можно легко смастерить такую печурку у себя на даче

Вот перечень этих частей:

  1. Парогенератор. Устройство, обеспечивающее поступление воды и преобразование её в пар. Принцип действия хорошо известен тем, кто знаком с самогоноварением.
  2. Пароперегреватель. Это приспособление служит для перегрева пара выше температуры 500°C.
  3. Вспомогательные узлы. Они могут быть различными в зависимости от конструкции, но соединительные шланги и трубки — это обязательные элементы любого подобного устройства.
  4. Расширительный бачок или другая ёмкость для хранения воды.
  5. Печь. Форма и материалы, из которых делают подобные печи, настолько разнообразны, что нет смысла перечислять их. По сути, любую печку, работающую на дровах, торфе или угле, можно использовать для переоборудования в паровую.

Какая бы конструкция ни была выбрана, она столь проста, что любой умелец сможет сделать своими руками печку на воде.

Преимущества и недостатки печного отопления

Отопительно-варочная печь

Главными достоинствами печного отопления являются:

  1. Энергонезависимость (кроме случаев с принудительной циркуляцией);
  2. Возможность реализации в работе печи нескольких функций – отопления, приготовления пищи, нагрева воды;
  3. В печах с прямой теплоотдачей исключены недостатки систем с водяным теплоносителем – утечки, размораживание, засоры;
  4. Применение печи не требует никаких согласований;
  5. Многие модели печей выступают замечательными элементами интерьера;
  6. Печи могут работать в любое время (в отличие от централизованных систем отопления);
  7. Сооружение печи или ее приобретение (из металла) обходится обычно дешевле строительства системы отопления с собственным теплогенератором.

Печное отопление, как и любой вид обогрева помещений, имеет также и ряд недостатков:

  1. Кирпичные печи занимают значительное по объему и площади место;
  2. Обслуживание печей производится вручную;
  3. Требуется запас топлива и место для его хранения;
  4. Многие печи имеют горячие поверхности – существует возможность получения ожога, повышается степень пожароопасности;
  5. Требуется возведение дымовой трубы;
  6. Неравномерность прогрева помещений;
  7. Возможно отравление угарным газом при плохой тяге или нарушении качества сгорания;
  8. Низкий КПД;

Печное отопление имеет равноценный набор положительных и отрицательных черт. Сейчас оно применяется в частных домах при отсутствии доступных энергоносителей, на дачах для приготовления пищи и эпизодического обогрева помещений. Затраты на твердое топливо в последние годы практически сравнялись со стоимостью других энергоносителей (кроме электроэнергии), а иногда и превышают их.

(Просмотров 369 , 1 сегодня)Рекомендуем прочитать:Теплоаккумулятор для системы отопленияОтопление частного дома теплыми поламиПроектирование водяного теплого полаОтоплениеИндивидуальное автономное отопление в квартиреЭлектрокотлы для отопления частного дома

Читайте также:  Как рационально рассчитать необходимое количество секций радиаторов

Как работают радиаторы отопления в частных домах: принцип действия

Радиаторы отопления в частном доме — это устройства, благодаря которым осуществляется передача тепла в помещение от теплоносителя. От площади нагревательной поверхности прибора зависит степень его теплопередающей способности. Открытый трубопровод служит в качестве дополнительной нагревательной поверхности.

В европейских странах наиболее распространенным является так называемое щадящее отопление, поскольку обычные отопительные системы высушивают воздух в комнате, а также электризуют его. В процессе того как работает радиатор отопления, на нем оседает пыль, которая затем поднимается с теплым воздухом вверх. Она начинает разлагаться на вещества, среди которых имеются достаточно вредные для здоровья человека.

Применив щадящее отопление, можно решить данную проблему. При этом температура нагреваемой поверхности не должна превышать 45 °С. Учитывая принцип работы радиатора отопления, на них устанавливают дополнительные ребра, которые позволяют увеличить площадь отопительных приборов.

Обычно отопительные приборы устанавливают в нишах стен под окнами, располагая вдоль стен в 1-2 ряда, иногда их закрывают сверху, используя декоративные панели. Однако в подавляющем большинстве случаев приборы размещают прямо на стенах под окнами. Длина отопительных приборов составляет не более 75% от длины оконного проема, на внутренних стенах же они не монтируются.

В зависимости от способа теплопередачи, типа нагревательной поверхности, материала, величины тепловой инерции выделяют несколько типов отопительных приборов: конвективные, радиационные, конвективно-радиационные. Все приборы могут быть либо с гладкой, либо с ребристой нагревательной поверхностью.

К отопительным приборам относятся ребристые трубы. Множество узких ребер позволяет увеличить площадь нагревательной поверхности. Устанавливают трубы, образуя несколько рядов. Данные отопительные приборы обладают невысокой стоимостью, компактностью. Их легко устанавливать.

Принцип действия радиатора отопления основан на совмещении принципов работы конвекторных и радиационных отопительных приборов. По своей конструкции он может быть секционным или панельным, изготавливается из металла.

В России наибольшее распространение получили секционные чугунные радиаторы. Они состоят из одно — или многоканальчатых секций, имеют каналы эллипсоидного или круглого сечения. Соединяются секции друг с другом с помощью ниппелей с резиновыми, паронитовыми либо картонными прокладками.

С целью предотвращения увеличения гидравлического давления используется расширительный бак (демпфер). Он не только представляет собой емкость для лишней воды, которая возникает после ее нагревания, но и восполняет недостаток жидкости при охлаждении воды. Расширительные баки могут быть как открытыми, так и закрытыми. В частных домах используются в основном последние.

Для подачи и вывода теплоносителя из отопительных приборов применяется теплопровод. В его состав входят подводки, стояки, магистрали и горизонтальные ветви. Водонагревательный котел и стояк соединяются между собой с помощью магистрали, а подводки выступают в качестве соединительных элементов между стояками и отопительными приборами. Стояк представляет собой трубу, соединяющую подводки с магистралью.

Читайте также:  Как устанавливаются межкомнатные двери в квартире

КПД печей длительного горения

От конструкции зависит характер и способ отвода тепла. Корпус отопительного агрегата может быть оснащен защитным экраном. Такое устройство предотвращает возгорание располагающихся вблизи материалов и заметно улучшает теплообмен. Результатом являются отличные показатели эффективности. Так, печь буржуйка пиролизная длительного горения имеет КПД 90%.

В ряде случаев установка печи длительного горения доме сопряжена с водяной обвязкой, которая напрямую присоединена к жидкостному контуру обогрева дома. При монтаже печи длительного горения требуется учитывать, что соприкасаясь с холодной жидкостью, корпус неизбежно будет остывать. Такой контакт отрицательно сказывается на процессе пиролиза, происходящего внутри.

Во избежание потерь тепла требуется увеличить производительность нагревательного элемента (что технически сложно выполнить), либо располагать водяную рубашку на некотором удалении от корпуса.

Виды теплообменников

Змеевик

Простое устройство может быть эффективным по-разному – в зависимости от вида. Классификацию проводят по нескольким критериям. Различные модели заводских или кустарных теплообменников, например, в баню, отличаются:

Виды теплообменников
  • конструкцией,
  • местом установки,
  • материалом.

Эти факторы влияют друг на друга и на особенности теплообменного агрегата в целом: его стоимость, КПД, производительность, объем системы, сложность установки и пр.

Конструкция

Виды теплообменников

Конструктивные отличия во многом зависят от назначения изделия. Например, нагрев воды для мытья предполагает существенный объем и интенсивную теплопередачу. А использование только для отопления требует постепенной передачи тепла теплоносителю.

  • Змеевик – гнутая под разными углами труба. Быстро прогревается, но часто не обладает достаточным объемом. Подходит для монтажа в дровяную топку, за топку, в каменку, на дымоход (если змеевик – спиралевидный).
  • Регистр – аналог трубного радиатора, пожалуй, самый популярный, универсальный, энергоэффективный. Как правило, это несколько труб большого диаметра, соединенных тонкими трубками. Выбор конкретной формы и места установки ограничен фантазией автора, а также общей схемой.
  • Дипломат – одна или несколько соединенных между собой емкостей с патрубками. Это распространенная модель, простая в сборке и монтаже. Печь для бани с теплообменником такого типа обеспечит тепло, жар, горячую воду. Недостатки – существенный объем снижает скорость прогрева, ограничивает выбор места для монтажа. Примитивная форма не способствует полноценной теплопередаче, мешая прогреву частей самой печки. Поэтому хорошо подходит только для монтажа внутрь каменки (если речь о бане), за нее или за топку.
  • Водяная рубашка – кожух, устанавливаемый на прогреваемые изнутри части теплогенератора. Зачастую это цилиндр с патрубками, надетый на дымоход. Сложен для кустарной сборки, подвержен протечкам, зато не требует разборки печки для монтажа и достаточно эффективен.

Водяная рубашка

Виды теплообменников

Дипломат

Регистр

Выбор модели обычно связан не столько с КПД и ценой, сколько со сложностью установки. Например, некоторые модификации водяных «рубашек», «змеевиков» и «дипломатов» монтируются без разборки печи. Максимум – модернизация части трубы или замена чугунной плиты (для готовки) на «дипломат».

Виды теплообменников

Теплообменные регистры, как правило, предпочтительнее других устройств. Однако устанавливаются они только при строительстве новой печки или серьезной переделке старой.

Материал

Медный теплообменник

Виды теплообменников

Проектируя печь либо камин с каким-либо теплообменником, инженер (или печник) учитывает параметры материалов. Необходимые свойства – огнеупорность, эластичность, стойкость к коррозии, теплоемкость, теплопроводность. Обладают этими характеристиками только металлы.

  • Сталь прекрасно подходит по всем параметрам, кроме стойкости к коррозии. Однако если теплоноситель залит всегда, ржаветь она не будет.
  • Нержавеющая сталь не имеет недостатков, кроме высокой цены и сложности сварки. Оцинкованная сталь почти не применяется из-за токсичных выделений, связанных с высокими температурами.
  • Чугун, недостатки которого – сложность сварки и высокая вероятность образования трещин (из-за резких перепадов температуры при неравномерном нагреве).
  • Медь, которая всем хороша, кроме высокой цены и соединением частей пайкой. Припой «не держит» сильный нагрев, если слита вода, поэтому применение меди ограничено.

Выбор, как правило, связан с наличием или доступностью материала. Нередко встречаются банные печи с чугунным теплообменником, представляющим собой доработанную батарею. Доработка заключается в проварке стыков секций и заглушек в лишних отверстиях. Тем самым получают теплообменный регистр, обладающий всеми нужными свойствами. Его недостаток – громоздкость, ограничивающая выбор места.