Печь с водяным контуром для отопления дома - принцип работы и устройство печного отопления

Камины для дач и загородных домов

В последнее время все большую популярность завоёвывают камины для дачи фото таких каминов представлены ниже. Не меньшей популярностью пользуются камины и у обитателей загородных домов и коттеджей. Камины относятся к многофункциональным отопительным устройствам – они обогревают помещение и в то же время играют роль украшения интерьера.

Классификация и разновидности каминов для дачи

Камины можно классифицировать по следующим характеристикам:

по материалу изготовления – кирпичные или металлические (чугунные или стальные);
по способу установки – островные (размещение в центре помещения), угловые (в углу для обогрева смежных комнат), встроенные в стену, пристенные, с возможностью вращения вокруг оси на 360°;
по дизайну – классические, хай-тек, модерн, кантри;
по используемому топливу – твердотопливные (дрова, торф, уголь, угольные брикеты, пеллеты), газовые и электрические;
по конструкции топки – открытые и закрытые с дверцей на топке.

Отдельно стоит упомянуть такую модель, как печи-камины, которые объединяют в себе функции и камина, и печи. Об этих отопительных устройствах и пойдёт дальше речь.

https://youtube.com/watch?v=-nnCaipq3o4

Преимущества печей-каминов

Эти отопительные устройства имеют следующие преимущества:

Многофункциональность – выполняют функции камина и печи, а на некоторых моделях, имеющих дополнительно варочную поверхность и духовку, можно ещё, и готовить еду.
Наличие двух отдельных топок для камина и печи даёт возможность применять их совместно или по отдельности. Для быстрого прогревания помещения целесообразно использовать камин, а для долгого сохранения тепла – печь. После того как температура достигла оптимального уровня, можно оставить работающей только печь.
Наличие в некоторых моделях встроенного водяного контура, что позволяет подключиться к отопительным радиаторам и отапливать несколько помещений.
Использование системы «чистое горение» для оптимального использования энергии от сжигания топлива, что повышает КПД до 75–80%.
Использование в современных моделях пеллет (древесных гранул в прессованном виде) в качестве топлива. Гранулы в автоматическом режиме подаются в топку из специального контейнера – такая технология позволяет печи работать автономно и повышает её КПД дополнительно на 5–7%.
Использование системы конвекции позволяет эффективно и быстро прогревать помещение и увеличивает срок эксплуатации печи-камина.

Конструкция печей-каминов

Эти отопительные устройства изготавливают из металла (обычно из чугуна) или кирпича. Кирпичная печь-камин – это массивное и дорогостоящее сооружение, которое подходит для большого дома. Металлическая печь-камин намного меньше размером, и поэтому её целесообразно использовать для отопления дач, небольших загородных домов и коттеджей.

Топка у печи-камина высокая, топочное окно большое, а дверца из огнеупорного стекла занимает почти всю площадь фасада камина.

Для усиления отражения тепла боковые стенки топки немного развёрнуты в сторону топочного окна. Внутри топка может быть облицована жаростойкими пластинами. Топка изготовлена из чугуна или стали. Если в качестве материала выбрана сталь, то её обкладывают кирпичами из каолиновой или шамотной глины – это не даёт стали прогореть.

Как правило, металл топки покрыт тёмной термостойкой краской. Сами печи-камины окрашивают блестящей эмалью, которая может быть любого цвета.

Корпус может быть декорирован керамической плиткой или изразцами – эти элементы отделки также служат дополнительными накопителями тепла.

Кирпичная печь

Конфигурация старинной печки мало приспособлена к тому, чтобы совмещать ее с водяными рубашками, баками, трубами, и прочими элементами водяного отопления. Здесь нужны особые чертежи и схемы.

К тому же под кирпичную печь необходимо подводить фундамент, обеспечивать условия для правильной тяги. Эти работы требуют, чтобы мастер имел хорошие навыки каменщика и знания инженера. Иначе вы рискуете отравиться продуктами горения (угарным газом) или попросту развалить дом.

Читайте здесь — Чистка дымохода — пошаговое описание как быстро и просто очистить от сажи дымоход (70 фото и видео)

Плюсы и минусы каминов с водяным контуром

Среди достоинств каминов с водным контуром стоит отметить:

Цена системы. Готовая модель печи или сборка на заказ камина из кирпича обойдется не так дорого.
Стоимость эксплуатации. Система полностью энергонезависима, цена твердого топлива невысока, а значит, ее использование не разорит семейный бюджет.
Многозадачность. Такая система украсит интерьер, не требуется обустройство отдельной котельной.
Камин с водяным контуром может стать заменой традиционной системы отопления.

К недостаткам таких систем можно отнести:

Не слишком высокий КПД, особенно если речь идет о каминах с открытой топкой. Мощности такого оборудования может быть недостаточно для обогрева дома в морозные зимы.
Отсутствие систем автоматизации. Быстро отрегулировать температуру теплоносителя невозможно. Подкидывать дрова или брикеты, очищать топку придется вручную.

Как соорудить дома водяную печь?

Есть три способа провести печное отопление с водяным контуром своими руками:
купить стальную печь у производителя, услуги которого включают установку системы;
нанять мастера — специалист подберет материал, сделает устройство, выложит печь и установит котел;
сделать самостоятельно.

Как сделать такую печь самостоятельно

Принцип устройства котла для водяного отопления

Можно сделать такую систему самому? Вполне, достаточно лишь опыта в сварочных работах и в кладке кирпича при сооружении печи. Сначала нужно приготовить котел (регистр, змеевик, теплообменник).

Такое устройство можно купить или изготовить самостоятельно, используя листовое железо и трубы. Так как полный процесс работы по изготовлению и устройству водяного контура невозможно уложить в короткий обзор, ниже представлены основные рекомендации.

Варианты изготовления и рекомендации

Водяное отопление от печи на дровах — схема

Для котла используют лист металла толщиной не менее 5 мм, и делают его конструкцию такой, чтобы был максимальный нагрев воды, для дальнейшей циркуляции. Сваренный из листовой стали котел прост в изготовлении и эксплуатации – его легко очистить.

Но такой теплообменник обладает меньшей площадью нагрева, в отличие от трубного регистра. Трубный регистр трудно сделать дома самостоятельно – нужен точный расчет и подходящие условия для работы, обычно такие котлы изготавливают по заказу специалисты, которые сами устанавливают систему на месте.

Самый простой способ твердотопливного теплообменника — это обычная буржуйка с встроенной водяной системой. Здесь можно взять толстую трубу за основу, тогда сварочных работ будет значительно меньше.

Внимание! Все сварочные швы нужно делать сдвоенными, так как в топке температура не ниже 1000 градусов. Если проваривать обычные швы, то есть вероятность, что это место быстро прогорит. Чертежи регистра выполните в соответствии с размерами печи дома

Планировка комнат дома и расположение мебели тоже нужно учитывать

Чертежи регистра выполните в соответствии с размерами печи дома. Планировка комнат дома и расположение мебели тоже нужно учитывать

Здесь надо обратить внимание, что выбирать схему лучше с листовыми котлами – на них нет трубных изгибов, соединенных в один неразрывный контур. Такую конструкцию сооружать не так хлопотно. Она удобна еще и тем, что после установки можно без проблем использовать варочную плиту, чего нельзя сказать о некоторых трубных котлах

Она удобна еще и тем, что после установки можно без проблем использовать варочную плиту, чего нельзя сказать о некоторых трубных котлах.

Регистр из гладких труб — чертеж

Когда теплоноситель двигается самотеком, то нужно расширительный бак поднимать выше, а трубы использовать больших диаметров. Если трубы будут недостаточного размера, то без насоса не обойтись, так как не будет хорошей циркуляции.

У котлов оборудованных насосами есть свои плюсы и минусы: можно сэкономить, поставив трубы меньшего диаметра и не поднимать систему так высоко, но есть один существенный минус — когда отключат электричество или сгорит циркуляционный насос, то нагретый котел может просто взорваться.

Сборку конструкции лучше производить дома, на месте, так как устройство, как и отдельные детали, имеет очень большой вес и габариты.

Установка системы

Теплообменник из чугунной батареи

Перед установкой заливают прочный фундамент, сверху на который лучше уложить слой кирпича.
Укладывать колосник можно на разных этапах: до котла, если сдвоенная конструкция, нижняя часть которой может быть наравне или выше верхней части колосниковой решетки, когда печь низкая, а система ставится чуть выше, тогда колосник, дверцы, уголок на плиту обычно ставят после монтажа котла.
Устанавливается корпус — обычно он состоит из двух емкостей, соединенных между собой трубами.
К котлу приваривается вся теплообменная система: выводящая труба идет к расширителю, идет по кругу, через радиаторы и с другой стороны снизу приваривается обратная труба к котлу.

Печное отопление с водяным контуром позволяет, во-первых, намного рациональнее расходовать дрова, во-вторых, равномерно распределять теплый воздух по всему отапливаемому помещению.

Задумав самостоятельно сделать отопительную систему дома с водяным контуром на дровах, продумайте все этапы работы, и если есть сомнения в успешном итоге, то лучше обратитесь к специалистам.

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.

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.

Кладка печи с котлом

Если вы решите углубиться в тему, то возможно, решите обустроить колпаковую печь Кузнецова, принцип работы которой заключается в свободном перетекании газов, что не требует дополнительной энергии извне. Чертежи есть в интернете. Здесь же будет рассказано о более простой конструкции. Итак, сначала необходимо залить фундамент, глубина которого составляет 50 – 70 см. На основу следует засыпать песок слоем 10-15 см, сверху укладывается щебень, гравий или строительный мусор, причем следует сохранить пространство 25-30 см для заливки цемента. Лучше всего раствор на фундамент готовить без использования песка, заменив его отсевом, соотношение составит примерно 1:6. Под стяжку и поверх нее следует настелить рубероид для гидроизоляции.

Затем следует сделать раствор глина + песок в соотношении 1:2,5, однако пропорции могут меняться зависимо от уровня жирности материала

Важно не оставить комки, а потому глина должна быть замочена с вечера. Если смесь сползает с мастерка, оставляя на нем небольшие полосы, то концентрация подходящая

До начала кладки необходимо выстелить рубероид по площади залитого фундамента и замазать его раствором

Первый ряд выкладывается поддоном полностью из кирпича, куда потом будет производиться кладка печи. Затем выкладывается первый ряд контура печи, затем следующий и т.д. Во время кладки вам понадобится порядовка

До начала кладки необходимо выстелить рубероид по площади залитого фундамента и замазать его раствором. Первый ряд выкладывается поддоном полностью из кирпича, куда потом будет производиться кладка печи. Затем выкладывается первый ряд контура печи, затем следующий и т.д. Во время кладки вам понадобится порядовка.

Теперь делается топка, зольное отделение и поддувало. Крепление дверок осуществляется с помощью оцинкованной проволоки или полосы оцинкованной жести. Необходимо подрезать кирпич над дверцами с помощью болгарки, однако лучше всего один из них сделать клином, благодаря чему кладка не растрескается. Сделайте заранее на кирпиче выступы для котла, которые также можно вырезать болгаркой. Не стоит забывать, что по инструкции необходима ровная установка, а потому следует пользовать уровнем. Затем производится установка топки и задней части конструкции, где находится дымоход с прочисткой. Труба должна минимум на 50 см выступать над крышей.

Печи своими руками для отопления дома вы можете изготовить, не являясь в этом деле профи. Они универсальны и обладают высоким коэффициентом теплоотдачи. Большое преимущество в их автономности, поскольку они не зависят от внешних энергоисточников. Такие котлы могут иметь любые размеры в зависимости от площади отапливаемого помещения.

Некоторые рекомендации

Создать водяную рубашку для печи своими руками несложно. И уже ее можно вмонтировать в любую печку – металлическую или кирпичную. Отопление дома дровами чревато частой возней с отопительным оборудованием, но при отсутствии газа другие альтернативы выглядят более дорогими. Для реализации более эффективного обогрева жилища, воспользуйтесь нашими рекомендациями:

Не экономьте на толщине листового железа – помните, что от этого зависит продолжительность срока службы печи;
Обязательно используйте термометры и манометры для контроля рабочих параметров системы отопления;
Не используйте альтернативные теплоносители, не отличающиеся стойкостью к высоким температурам;
Обеспечьте избавление от тепловых потерь – это позволит рассчитывать на экономное расходование дров на отопление жилища.

Эти советы позволят сделать отопление частного дома на дровах более эффективным.

Достоинства и недостатки отопления от печи

Печи с водяным контуром легко сделать самостоятельно, но можно приобрести в магазине уже готовые приборы отопления. Модели характеризуются следующими достоинствами:

Печи с водяным контуром не нужно подключать к электросетям. Они не используют газ в качестве топлива. Приборы работают на угле, торфе и дровах, которые относятся к возобновляемым видам топлива.
Печное водяное отопление полностью автономно, при этом его можно совмещать с другими системами.
Регулировка осуществляется ручной заслонкой.
Стенки печи массивные, они передают тепло, нагревая воздух и окружающие предметы. Помещение отапливается равномерно за счет использования теплоносителя. Он проходит по трубам, нагревая их и радиаторы.
Отопление частного дома не потребует больших расходов. Уголь, торф и древесина доступны всем.
Печи не только отапливают помещение, их используют для приготовления пищи и нагрева воды.
Приборы, передняя часть которых закрыта стеклом, позволяют созерцать открытое пламя. Камины создают в домах комфортную атмосферу.
Конструкция печи массивная, в холодное время года она накапливает большое количество тепловой энергии. Остывание печи происходит постепенно, поэтому она еще долго время нагревает помещение после того, как прогорит топливо. Летом процессы протекают противоположным образом. Если печь в деревянном доме построена на отдельном фундаменте, в теплый сезон она выводит излишек тепла в землю, работая в качестве кондиционера.
Природное топливо, на котором работает печь, умеренно загрязняет окружающую среду.
В качестве теплоносителя используется вода. Она имеет объемную теплоемкость, что позволяет передавать тепло на большие расстояния. Вода имеет доступную стоимость. Она не горит, не токсична.

Но печи с водяным контуром имеют и недостатки. За ними необходимо постоянно наблюдать, вовремя закладывать дрова и регулировать тягу. Следует чистить дымоход и выносить золу.

Мощная кирпичная печь имеет большие размеры, поэтому ее ставят на прочное основание. Она занимает полезную площадь комнаты, из-за этого большие конструкции устанавливают в просторных помещениях. Такая печь имеет низкий КПД.

При установке печи нужно сооружать дымоход. Тяга должна быть сильной, тогда топливо интенсивно горит, а дым быстро выводится наружу. Трубу изолируют от деревянных элементов кровли и перекрытий. Установив в доме печь, необходимо поддерживать запас топлива, вовремя утилизировать золу и шлак. Это добавляет работы хозяевам частного дома.

Главным недостатком водяного отопления можно назвать то, что вода быстро замерзает. Превращаясь в лед, она расширяется, повреждая приборы. Соединяясь с воздухом, она способствует появлению коррозии на металлических элементах системы отопления. Если вода жесткая, внутри радиаторов и труб образуется накипь.

Печное отопление с теплоносителем

Очень удачной вариацией традиционного печного отопления считается система с водяным контуром. Она успешно сочетает в себе достоинства водяного и печного отопления, что позволяет ей равномерно и рационально распределять тепло по помещению. При этом такая система способна обогревать одновременно несколько комнат.

Устройство печи с водяным котлом

Печь, использующаяся в такой системе, работает по типу твердотопливного котла. Однако в отличие от него она нагревает не только теплоноситель, но и собственные стенки и дымовые каналы, которые так же участвуют в обогреве помещения. Таким образом печное отопление с водяным контуром обеспечивает передачу тепла к радиаторам только в процессе топки. Однако разогретая поверхность печи излучает тепло до полного остывания.

Схема работы печного отопления с водяным контуром — простая однотрубная система

Регистр: назначение и устройство

Основное конструктивное отличие печи для отопления с теплоносителем – наличие так называемого регистра или теплообменника или змеевика. Так называют деталь, установленную в топливнике, по которой циркулирует теплоноситель. Именно к ней подключается традиционная система водяного отопления.

Конструкция детали может быть самой разнообразной, главное, чтобы она обеспечивала максимальную из всех возможных температур находящегося в ней теплоносителя и не препятствовала постоянной и равномерной его циркуляции.

Форма регистра может быть различной и, скорее всего, его вам придется делать на заказ

Для изготовления регистра используется листовая сталь толщиной от 3 до 5 мм или металлические трубы. Большой популярностью пользуются теплообменники из листовой стали, которая достаточно проста в обработке. Кроме того такие изделия относительно легко очистить от продуктов сгорания. Основной недостаток – небольшая площадь нагрева, что их невыгодно отличает от регистров, выполненных из металлических труб. Чаще всего змеевики изготавливаются по заказу, под определенную модель и размеры печи. В некоторых случаях их даже можно сделать самостоятельно.