Топовая баня
Назад

Водяное отопление от печки на дровах

Опубликовано: 25.03.2020
0
1

Устройство печи с водяным контуром

Классическая конструкция печи состоит из топки, разделенной колосниками на топливник и зольник, окруженной стенками из кирпича или металла. При сгорании топлива тепло передается в помещения посредством лучистой теплоотдачи от ограждающих поверхностей печи. Применение печей вызвано обычно объективными причинами:

  1. Отсутствие иных видов топлива, кроме дров и угля, а именно природного газа и электричества необходимой мощности;
  2. Относительная дешевизна дров во многих регионах нашей страны;

Основным недостатком теплотехнической схемы является неравномерное распределение тепла по отапливаемым помещениям, а также циклический режим работы теплового агрегата. Кроме того, печи обслуживаются вручную.

Внедрение в конструкцию печи водяного контура во многом улучшает показатели работы отопления. Металлический теплообменник позволяет отбирать часть тепла при сгорании топлива и обеспечивать его транспортировку посредством жидкого теплоносителя – воды или антифриза.

Печи с водяным контуром делятся на 2 вида:

  1. Кирпичные;
  2. Металлические.

Кирпичные печи возводятся самостоятельно или с привлечением специалистов. Металлические печи производятся из стали или чугуна, могут сооружаться самостоятельно, но для этого требуются профессиональные навыки электросварщика. Причем модели промышленного производства обладают лучшими характеристиками по сравнению с самодельными – они выполняются из жаропрочных сталей, тщательно рассчитываются проектировщиками.

Кирпичные печи разогреваются большее количество времени, но и отдают тепло в течение продолжительного промежутка времени. По сути своей кирпичная кладка частично выполняет функции теплоаккумулятора.

Металлические печи нагреваются и остывают с большей скоростью. Чугунные печи выгоднее стальных аналогов в этом плане – чугун аккумулирует значительное количество теплоты.

Теплообменные аппараты для водяных контуров печей выполняются обычно из стали. Теплообменники обладают большим разнообразием форм и размеров, отличаются по месту размещения. По форме это могут быть прямоугольные емкости, соединенные круглыми или профильными трубами, змеевики, регистры и так далее. Толщина стали для их изготовления составляет не менее 3 – 5 мм.

В кирпичных печах теплообменники размещают чаще всего в топках. При этом не рекомендуется размещать аппараты в зонах, непосредственно обтекаемых пламенем, особенно в печах с использованием угля в качестве топлива. Температура в этих зонах достигает крупных значений и срок службы металла значительно сократится. Размещают теплообменники в краевых зонах пламени и по пути движения раскаленных продуктов сгорания.

В металлических печах теплообменники зачастую выполняются в виде водяных «рубашек», опоясывающих топочное пространство камеры сгорания. По сути своей печи с водяным контуром являются аналогом твердотопливного котла.

Теплообменники оборудуются резьбовыми патрубками для присоединения трубопроводов системы отопления. Дымоудаление осуществляется с помощью естественной тяги, то есть требуется сооружение дымовой трубы. Регулирование количества воздуха, подаваемого на горение, производится шибером дымохода и заслонкой на заборе воздуха.

Кроме водяных контуров отопления печи могут оборудоваться дополнительными элементами:

  1. Дверца с огнеупорным стеклом – создается печь-камин;
  2. Бак приготовления горячей воды;
  3. Варочная плита;
  4. Духовой шкаф.

С увеличением числа опций увеличиваются габариты и вес печи, возрастает стоимость. Некоторые модели печей заводского изготовления оснащаются ТЭНами, встраиваемыми в теплообменник (с возможностью снятия и замены). Обычно они не могут полностью покрыть всю тепловую мощность печи и служат дополнительным или резервным источником тепла.

Печь для рассматриваемой системы обогрева в идеале необходимо рассчитывать и строить одновременно с домом. Если жилое строение уже возведено, то поставить в нем печную конструкцию из кирпича будет сложно. А зачастую это и вовсе оказывается невозможно из-за необходимости делать прочный фундамент и перестраивать стропильную систему.

Печь для водяного обогрева в частном доме может быть выполнена не только из кирпича, но и из стали в виде буржуйки с теплообменными трубами вокруг топки для нагрева теплоносителя

Водяное отопление от печки на дровах

Водяное отопление на основе печи состоит из:

  • непосредственно печки (металлической либо кирпичной);
  • теплообменника внутри или вокруг печной топки, а также в форме змеевика вокруг дымохода;
  • разнесенного по дому контура с теплоносителем и расширительным бачком на чердаке.

Также в отдельных случаях эта отопительная система дополняется циркуляционным насосом и гидроаккумулятором. Однако такой расширенный вариант применяется крайне редко, так как требует бесперебойного электропитания и приводит к удорожанию всей схемы.

Выбираем печь

Печь из кирпича дольше нагревается, но и дольше отдает тепло пространству вокруг себя. Аналог из стали наоборот быстро греется и также быстро после прогорания топлива остывает. Частично эта проблема решается за счет наличия в водяном контуре больших объемов теплоносителя.

Однако чем больше воды приходится хранить в системе, тем дороже она выходит по материалам.

Металлическую буржуйку с водяным змеевиком для отопительного контура в частных домах разрешается ставить прямо на деревянный пол без обустройства специального фундамента

Печь из стали под водяное отопление мощностью 5–15 кВт – без топлива и воды это конструкция весом 100–300 кг. Такую буржуйку без опаски можно поставить на усиленные лаги. Печные фундаменты требуется заливать, когда печка весит более 700–800 кг. Вот если она кирпичная, то без бетонных работ тогда точно не обойтись.

Предлагаем ознакомиться  Негашеная известь вода. Гашеная известь: получение, свойства, применение

В сравнении с металлической, печь из кирпича весит больше, стоит дороже и сложнее в монтаже. Однако у нее выше КПД и меньше риски заморозки контура с порывом труб из-за образования внутри льда. Если все решено делать капитально для себя и постоянного проживания, то выбор рекомендуется останавливать на кирпичном варианте.

Выбираем трубы

Если система отопления строится на базе водогрейного котла, то обвязку его разрешается делать не только стальными трубами, но и металлопластиковыми и полипропиленовыми. Однако если воду будет греть дровяная печь, то контур с теплоносителем от нее стоит создавать только из нержавейки.

Водяное отопление от печки на дровах

При большой закладке дров вода в змеевике печной топки может быстро разогреться до 100 градусов и закипеть, подобные температуры долгое время способна выдержать лишь сталь

Однако в случае с дровяной печкой температуры под сотню – не просто возможны, а далеко нередки. Рисковать и играть в русскую рулетку, делая обвязку этой печи с помощью металлопластиковых труб, не рекомендуется. Лучше всего предпочтение отдать более надежной нержавеющей стали.

Вдобавок выходящие из топки от змеевика патрубки для подсоединения труб контура точно будут нагреваться до сильно высоких температур. От открытого огня их отделяет менее полуметра. Подсоединять к ним любые пластиковые трубы опасно из-за риска расплавления последних.

Подача тепла из печки в контур отопления осуществляется порциями по несколько часов, пока в топке горят дрова или уголь. Если воды в отопительной системе мало, то дом быстро будет выстывать. Поэтому в деревнях подобный обогрев обычно и делается из толстых стальных труб, а не на основе более привычных горожанам радиаторов. Отопительный регистр для дровяных печей подходит просто идеально.

Классическая схема водяного печного отопления с естественной циркуляцией предполагает прямой контакт воды с атмосферой через расширительный бак, но обычным батареям воздух в теплоносителе противопоказан

Проложенная по дому труба диаметром 80–120 мм из нержавейки – это отопительный регистр, состоящий из подачи от печи и обратки к ней. В дальней от топки комнате эти линии соединяются воедино, а в остальных помещениях укладываются в виде двух трубопроводов вдоль внешних стен.

Выглядит регистр не столь эстетично, как радиатор. Зато первый вариант сильно дешевле и проще в самостоятельном изготовлении, нежели второй. Для его реализации надо лишь иметь опыт обращения со сварочным аппаратом.

Площадь теплоотдачи для подобного контура рассчитывается умножением числа ПИ на диаметр и длину трубы. Плюс в расчетах надо учесть тепловой напор в подаче и обратке, а также расстояние между трубопроводами по вертикали.

Однако, зачастую, подобные вычисления не производятся, а берется труба диаметром 80–100 мм и прокладывается по периметру всего жилого здания с закольцовыванием в дальней комнате. При этом регулировка теплоотдачи производится «на глаз» и опытным путем в результате накладывания того или иного объема топлива в топку.

Не зря контуры из регистров вкупе с водяными печами так распространены. Их не нужно даже рассчитывать, достаточно взять подходящую трубу и сварить сваркой.

Теплообменник в печку можно сделать из меди, стали либо чугуна. Медный вариант сразу лучше исключить из-за высокой цены. Самостоятельно спаять такое устройство крайне проблематично.

Устанавливать внутрь топки чугунные батареи следует с осторожностью – из-за температурного шока отдельные их секции могут отсоединиться от соседних элементов

Чугун по техническим параметрам выигрывает у стали. Однако выполнить своими руками из него теплообменник для дровяной печки представляется проблематичным. Можно лишь взять для этого старую батарею. Но здесь надо учесть, что уплотнитель между ее секциями будет выгорать в топке. А это прямой путь к потере герметичности и выходу воды в топочную камеру.

Водяное отопление от печки на дровах

Теплоноситель нагревается в теплообменнике и расходится по радиаторам с помощью циркуляционного насоса

Водяное отопление от печки на дровах

Расширительный бачок закрытого типа в системе печного отопления с водяным контуром

Установка отопительной системы в существующую печь

Все современные отопительно-варочные печи, у которых имеется встроенный водяной контур, условно делятся на системы с дополнительным фундаментом и не имеющим его. Последняя конструкция является мобильной и наиболее популярной у современного потребителя. Она более компактна и успешно справляется со всеми функциями аналогичной стационарной установки.

Отвод теплой воды из печки для бытовых нужд или в систему отопления частного дома осуществляется через блок соединительных патрубков. Температура и давление контролируется визуально по панели с соответствующими датчиками. Все дровяные топочные установки, где есть водяной контур, имеют конвекционную решетку для выхода теплого воздуха и дымоход удаления продуктов сгорания.

Водяное отопление от печки на дровах

Схемы систем отопления для печи с водяным контуром делят на 3 типа:

  1. Открытая;
  2. Закрытая;
  3. Комбинированная.

Открытая система реализует в своей работе естественную циркуляцию теплоносителя – за счет разницы плотностей холодной и горячей воды. Сооружается она по классическому принципу – от печи поднимается разгонный вертикальный стояк высотой не менее 2,5 метров. На верхней точке стояка устанавливается расширительный бак открытого типа.

Схема открытой системы отопления печи с водяным контуром

Предлагаем ознакомиться  Байпас в системе отопления что это такое

Далее трубопровод с уклоном не менее 2 мм на 1 метр направляется к приборам отопления – радиаторам. Обвязка радиаторов выполняется обычно по однотрубной схеме, реже – по двухтрубной. При этом диаметр трубопроводов должен быть не менее 32 мм, диаметр вертикального разгонного коллектора – от 50 мм. Рекомендуемый материал трубопроводов – сталь, причем в зоне обвязки печи – только сталь или медь.

Закрытая система подразумевает установку обязательных элементов – циркуляционного насоса, мембранного расширительного бака и группы безопасности. Группа безопасности состоит из предохранительного сбросного клапана, термоманометра (или простого манометра), воздухоотводчика.

Схема закрытой системы отопления печи с водяным контуром

shema-s-estestvennoy-cirkulyaciey-otkrytaya-300x212.jpg

Кроме этого, в закрытой системе отопления появляется возможность установки теплоаккумулятора. Это устройство качественно повышает общий КПД системы, выравнивает тепловой режим, аккумулирует тепло при циклическом режиме работы печи.

В закрытой системе обвязку печи также рекомендуется выполнять из стальных или медных трубопроводов. Обвязку радиаторов зачастую выполняют из полимеров – стабилизированного полипропилена, металлопластика. Диаметр труб при этом меньше, чем в системе с гравитационной циркуляцией и составляет 20 – 25 мм. Обвязка радиаторов производится по однотрубной или двухтрубной схеме.

Схема комбинированной системы отопления печи с водяным контуром

Такая система может работать как при наличии электричества (по закрытому принципу), так и при его отсутствии (открытая схема). Более подробно об этой схеме можно прочитать тут.

Во всех случаях системы отопления оборудуются кранами для слива теплоносителя, особенно это актуально для домов с непостоянным пребыванием людей. При отрицательных температурах воду рекомендуется слить. Другой вариант – использовать в качестве теплоносителя незамерзающие жидкости – антифризы.

Если печь уже есть, не стоит полностью ее демонтировать. Достаточно разобрать часть конструкции и установить в нее теплообменник.

К последнему затем подключается теплообменник. При необходимости в процессе частичного демонтажа можно произвести модернизацию конструкции печи.

Дрова для печи

Водяной контур полностью аналогичен системе с твердотопливным котлом. Отличие заключается в том, что отверстия в теплообменнике для подключения системы находятся выше.

Еще выше обязательно монтируется расширительный бак. Он обеспечит достаточный уровень давления в системе.

Трубы нужно монтировать под углом, чтобы обеспечить нормальную циркуляцию теплоносителя.

Может потребоваться циркуляционный насос. За счет него значительно возрастет КПД отопительной системы.

Если уже есть система отопления, ранее использовавшаяся с другим типом нагрева, к ней можно подключить печь. К примеру, она может стать заменой газовому котлу.

Дрова еще долго будут использоваться на территории России в качестве топлива

Современное отопительное оборудование обычно не содержит нагревательной емкости. Но, в нем имеется теплообменник, выполняющий аналогичную функцию.

Стоимость зависит от массы факторов – материала, размеров, КПД, максимально допустимой обогреваемой площади и т. д. Причем есть модели, позволяющие не только отапливать дом, но и обеспечить полноценную систему горячего водоснабжения.

Фабричные печи обычно позволяют использовать как классические дрова и уголь, так и пеллеты, представляющее собой прессованный древесный материал, применяющийся в качестве топлива.

Особенности эксплуатации

Такие печи фактически универсальны, они подойдут и для хозяйственных построек, и многоэтажных загородных домов.

Можно сделать печь-камин с водяным отоплением, просто установив стеклянную дверцу. Такая печь станет не только важным функциональным элементом, но и стильной частью интерьера дома.

Но, работая с такой печью нужно соблюдать ряд требований:

  • работу печи нужно постоянно контролировать, вовремя закладывать дрова и (или) уголь, очищать зольник;
  • целесообразно использовать печь только зимой. Для приготовления пищи летом ее не стоит использовать, поскольку много энергии будет уходить на систему отопления, в котором в теплое время нет необходимости;
  • нужно регулярно проверять состояние дымоходов;
  • из-за высокой температуры теплообменник со временем может прогореть, для его замены потребуется частичная разборка печи.

Радиаторы для печи с водяным отоплением

Печь для отопления дома с водяным контуром предполагает использование подходящих регистров. Также потребуется котел и змеевик. Теплообменник такой печи позволяет подключать практически любые стандартные отопительные системы.

Можно выбирать регистры различной конфигурации. Как правило, для их изготовления применяются стальные трубы и листы. Регистр должен обеспечивать эффективность нагрева теплоносителя, его постоянную и равномерную циркуляцию.

В процессе изготовления регистра нужно учитывать отапливаемую площадь. Следует учесть особенности конструкции помещений, чтобы подобрать оптимальную форму, обеспечивающую правильную циркуляцию теплоносителя.

Самый простой вариант – регистр из листовой стали. Он прост и недорог в изготовлении. Однако отличается низкими теплопоглощающими характеристики. Теплообменники и змеевики обладают куда более высоким КПД.

Изготовление печи своими руками

Для изготовления самого простого теплообменника можно применить листовую сталь. Такой теплообменник легко чистится от золы, но не способен обогревать большие площади. Трубчатые модели имеют более высокий КПД и подходят для больших зданий.

Предлагаем ознакомиться  Как улучшить тягу в печке бани

На фото печей с водяным отоплением можно наглядно ознакомиться с различными вариантами конструкции теплообменников.

Большим плюсом станет покупка пиролизного агрегата – он отличается длительным горением дров и повышенным КПД.

Печное отопление с водяным контуром может отапливать здания большого размера – все зависит от мощности применяемой печи. Если есть возможность приобрести заводскую печку на дровах, то это плюс. Заводские агрегаты более аккуратные и эффективные, но на их приобретение нужны средства.

При нехватке денежных средств печное отопление с водяным контуром реализуется на основе самосборных печей, работающих на дровах. Их собирают из листового металла и кирпича. Металлические печки отличаются простотой – для их сборки нужен сварочный аппарат. Также они предельно компактны и не занимают много места. Их кирпичные версии более объемные, но они дольше хранят тепло и отличаются более эстетичным внешним видом.

Кирпичные печи на дровах всегда были атрибутом домашнего уюта. А будучи дополненными теплообменниками для организации водяного отопления, они подарят тепло всему дому, а не одному-единственному помещению.

Собрать простую печь с водяным контуром для отопления дома своими руками не представляет труда для тех, кто умеет обращаться с инструментами. В этом обзоре мы рассмотрим две схемы – одна из них поможет собрать печку из металла, а вторая из кирпича. Но для начала необходимо поговорить об изготовлении змеевика, являющегося сердцем любого отопительного агрегата, работающего на дровах.

Современная многофункциональная печь-камин

Печное отопление с водяным контуром в деревянном доме можно сделать на основе металлической печи, хотя ничто не мешает отдать предпочтение кирпичу. Но с металлом меньше возни, а еще такая печка займет минимум места. В качестве основы возьмем схему самой простой буржуйки и выкинем из нее внутренние перегородки.

Предлагаем Вам чертеж одной из самый простых, но в тоже время эффективных металлических печей.

Эти перегородки необходимы для реализации пиролизной схемы горения, но в случае с нашим водяным отоплением они становятся не нужны. Вместо них весь внутренний объем займет теплообменник. Его можно изготовить из труб или листового металла – в последнем случае его площадь будет несколько больше, что увеличит тепловую мощность нашего агрегата.

Для изготовления печи потребуется листовой металл толщиной 4-5 мм. Вырезаем стенки, изготавливаем из арматуры колосниковую решетку. Монтируем основание, ставим внутрь теплообменник, собираем конструкцию воедино. Устанавливаем дымоход, подключаем печь к системе водяного отопления, заливаем теплоноситель и проводим тестовый запуск. Обратите внимание, что помещение, в котором стоит металлическая печка, обогревается ее собственным теплом, без дополнительных радиаторов.

Достоинства и недостатки водяной печи отопления

Печи отопления высокопроизводительны. За 1 час устройство может достаточно прогреть дом площадью до 300 кв.м. Также аппарат имеет такие достоинства:

  • доступная стоимость оборудования, которое можно сконструировать самостоятельно;
  • отсутствие зависимости от электрической сети – система функционирует по принципу естественной циркуляции, насосное оборудование не используется;
  • доступность и относительно небольшая стоимость топлива;
  • красивый внешний вид;
  • при правильном монтаже и эксплуатации аппарат способен обогреть дом;
  • отсутствие необходимости постоянно подкладывать топливо – достаточно загрузить печь 2-3 раза в сутки;
  • аппарат можно сделать из доступных материалов своими руками.
Водяное отопление от печки на дровах

Камин выполняет две фукнкции: декоративную и обогрева

Печь с водяным контуром используется в загородных домах, на дачах. Устройство в виде камина нередко устанавливается в элитных интерьерах, выполняя 2 функции: декоративную и обогрева помещения. Конструкция имеет такие свойства:

  • устанавливается в помещении, в котором присутствуют минимальные условия пожарной безопасности;
  • изделия бывают с призматическими, панорамными и прямыми дверцами (первый вариант является самым дорогостоящим);
  • производительность печи колеблется в пределах 12-24 кВт;
  • по типу подключения конструкция бывает открытой или закрытой (для изготовления первого типа используется материал толщиной 4 мм при давлении 1,5 атм, а второго – металл толщиной 6 мм при давлении 2,5 атм);
  • в качестве топлива применяются не только дрова, но и пеллеты, уголь;
  • под камином обустраивается негорючее основание: металлический, керамический или асбестовый лист.

Печи такого типа бывают с заслонкой или теплогенератором. Второй вариант более эффективный, так как является дополнительным источником тепла. Эти конструкции рассчитаны на длительное горение. Изделие должно оснащаться дымоходом высотой 4-8 м. Система легко объединяется с теплыми полами.

Топка печей требует постоянного участия человека

Водяные печи отопления обладают следующими достоинствами:

  1. Полная энергонезависимость – для открытой и комбинированной схемы;
  2. Повышенный КПД по сравнению с традиционными печами;
  3. Привлекательный внешний вид заводских моделей, оригинальная конфигурация в качестве камина;
  4. Более равномерное распределение тепла по отдельным помещением посредством жидкого теплоносителя;
  5. Многофункциональность – возможность приготовления пищи, нагрева воды.

Наряду с преимуществами печи водяного отопления имеют весомые недостатки:

  1. Ручное обслуживание печи – загрузка топлива, чистка от золы и сажи;
  2. Циклический режим работы, при этом практически отсутствует регулировка температурного режима;
  3. Высокая пожароопасность;
  4. Возможность попадания в помещения угарного газа;
  5. Крупные габариты кирпичных печей, необходимость сооружения фундамента;
  6. Наличие горячих поверхностей у металлических печей.
, , ,
Поделиться
Похожие записи
Комментарии:
Комментариев еще нет. Будь первым!
Имя
Укажите своё имя и фамилию
E-mail
Без СПАМа, обещаем
Текст сообщения
Adblock detector