Вы здесь

Печь с водяной рубашкой


Печи с водяной рубашкой

05.07.2016 1421 Печник (Москва) Монтаж водяной печи в любом частном доме позволит решить много проблем, связанных с отоплением помещений, а также поможет сэкономить топливные расходы. Кроме этого, для использования прибора отопления может подойти почти любой вид топлива, а производительность очага, оснащенного водяной рубашкой будет намного больше.

Содержание:

1. Водяные печи: особенность функционирования и конструкция 2. Характеристика печей с водяным контуром 3. Схема водяного отопления 4. Особенности установки водяной печи 5. Типы водяных печей 6. Кирпичные печи с водяным отоплением своими руками

Водяные печи: особенность функционирования и конструкция

Печи, оснащенные водяным контуром, относятся к устройствам многофункционального плана, то есть осуществляют не только обогрев дома, но и применяются для нагревания титана. Очаги рекомендуются к установке в дачных домиках и загородных коттеджах.

Приборы отопления оборудованы специальным теплообменником, монтируемым в топливную камеру или дымоход. Для выполнения агрегата используют чугун, так как только этот материал может выдержать сильные температуры, образующиеся изнутри очага во время горения топлива. Водяные печи применяют и как основной предмет обогрева жилища, и как вспомогательный. Сам теплообменник, устанавливаемый изнутри, производится из листовой стали или стальных труб. Особенно популярной считается термическое устройство из листовой стали, так как ее просто обработать и выполнить из нее устройство. Для получения теплообменника используют сварочный аппарат. Кроме этого, следует отметить простоту ухода за теплообменником, его легко очистить от загрязнения, хотя таковых образуется совсем немного. Основной функцией является получение горячей воды во время топки прибора.

Существуют варианты увеличения производительности и этой отопительной конструкции, для чего устанавливают не один, а несколько емкостей для воды. Вообще, специалисты советуют разместить печь с водяным контуром в отдельной комнате, тогда пар будет нагреваться до максимальной отметки.

Характеристика печей с водяным контуром

ПЛЮСЫ ПЕЧЕЙ С ВОДЯНЫМ КОНТУРОМ:
  1. легкость установки и низкая стоимость. С помощью водяной печи вы сможете экономно, но до высокой отметки нагреть жилище. Цены на такие очаги относятся к одним из наиболее низких.
  2. возможность использования очага с другими приборами отопления.
  3. печи могут функционировать на самых разных видах топлива, это дрова и уголь, торф и брикеты, пеллеты и опил.
  4. очаги могут функционировать независимо от электрической сети, так как воды внутри оборудования циркулирует естественным образом.
  5. прекрасное оформление печей и возможность установки в помещениях, декорируемых в разных стилевых направлениях. Для отделки очагов используют кирпич, керамику, камень, огнеупорное стекло и многие другие материалы.

МИНУСЫ ПЕЧЕЙ С ВОДЯНЫМ КОНТУРОМ

  1. в сравнении с котлами КПД печей будет на порядок ниже.
  2. во время горения топлива рядом всегда должен находиться человек, контролирующий процедуру.

Схема водяного отопления

При подключении печи к водяному контуру происходит повышение производительности очага и нагревание не одной комнаты дома, а всего жилища. Такое изменение происходит за счет высокой скорости циркуляции теплоносителя внутри труб. Рассмотрим, каким образом осуществляется соединение печей и водяного контура. Стандартная печь от прибора с водяным контуром отличается тем, что последний оборудуется радиаторами отопления, внутри которых циркулирует теплоноситель. Именно поэтому очаг может долго не остывать, а температура внутри здания держится на оптимальной отметке долгое время. Важно и то, что для эксплуатации не требуется больших топливных затрат. Теплоноситель не простая, а дистиллированная вода. При условии, что дом располагается в холодном климате, в качестве теплоносителя используют антифриз, незамерзающую жидкость.

Структуру печи представляет камера дожига, отсекатели, конвектор, камера сгорания, зольник, инжекторы и колосник. Самым главным отличием двух очагов (обычно печи и печи с водяным контуром) является регистр (змеевик), который встраивается в топку. С помощью змеевика печь трансформируется в устройство, по своим функциям более напоминающее отопительный котел. Как и в первом случае, уменьшаются топливные затраты и увеличивается КПД печи. На данном этапе выделяют два варианта регистров, - листовой и трубчатый. Их можно изготовить своими силами. Для этого приобретают трубы из листовой стали, толщина которых должна составлять не менее четырех миллиметров. Элементы свариваются как можно плотнее, чтобы не произошло утечки тепла. Сам регистр имеет несколько участков, каждый из которых выполняет свою задачу.

Особенности установки водяной печи

Не все печи с водяным контуром одинаковы, существуют их разные варианты: - печь, которая по своим техническим характеристикам напоминает теплообменник. - тепловой регистр, встроенный в готовую печь.

Особенно сложно реализовать второй вариант, так как змеевик должен полностью подходить по размерам к печи.

Во время подключения печи к водяной рубашке нужно соблюдать следующие требования:

  1. толщина водяного регистра должна составлять не менее четырех миллиметров, иначе произойдет закипание теплоносителя в конструкции, и КПД очага снизится.
  2. змеевик, точнее толщина его стенок, составляет три миллиметра, если взять толщину чуть меньше, устройство прогорит, и вся система отопления придет в негодность.
  3. рекомендуемое расстояние между стенками корпуса очага и самим теплообменником – 1,5 сантиметров.
  4. Выполнять подключение водяной рубашки к печи нельзя делать наобум, сначала следует подготовить проект, дополненный четким описанием каждого этапа работ.
Водяная печь функционирует по принципу твердотопливного котла, различие только во входном отверстии, так как у печи оно располагается чуть выше.

Типы водяных печей

Печи, оснащенные водяным контуром, выполнены в нескольких вариантах:
  •  установки, работающие на традиционных дровах. Оговоримся, что такие очаги не должны быть слишком производительными, так как неизбежен выход очага из строя раньше, чем это надо.
  • печь «Булерьян» отличается тем, что в ней не предполагается установка специального регистра для нагрева теплоносителя. В «Булерьяне» вода или антифриз нагреваются в самой печи, при этом для повышения производительности прибора предусмотрен дополнительный отсек, куда поступает древесный газ.
  • тепловые печи, выполненные из прочного чугуна, представляют устройства, в основе которых имеется чугунный корпус, где осуществляется получение тепла. Очень неплохие печи, если говорить простым языком, они покупаются «на века», так как чугун относится к тем материалам, которые обладают высокой долговечностью и надежностью своего использования. Только водяной корпус в приборе выполняется из тепловой стали, все остальное – чугун.
Очаг с водяным корпусом, а точнее его функционирование может контролироваться за счет трех способов:
  1. самый простой: уменьшая или увеличивая порцию топлива влияют на снижение или опускание температурной отметки.
  2. для трансформирования температурных условий применяют особенную заслонку-регулятор.
  3. употребление циркуляционного насоса сказывается на ритмичном нагревании дома.

Кирпичные печи с водяным отоплением своими руками

Обычную печь можно подключить к водяной рубашке, тогда производительность системы отопления жилища увеличится, а КПД поднимется. Особенно рекомендуемая к отоплению печь – конструкция из кирпич. Кирпич обладает тем необходимым свойством аккумуляции тепла, что положительно сказывается на его последующей теплоотдаче. Дело в том, что материал во время сжигания топлива накапливает в себе тепло, а после еще некоторое время передает его радиаторам. Главным приспособлением внутри печи является водяная рубашка (или водяной корпус, как еще называют этот элемент), за счет нее и осуществляется максимальный нагрев помещения при минимальных затратах топлива.

Конечно, теплообменников сегодня выпускается несколько вариантов, наиболее часто используемый – стальной прибор. Небольшой минус такого устройства – небольшая теплоотдающая площадь.

В доме можно поставить любой очаг, но навряд ли без предварительного анализа вы выберете подходящую модель для дома. Каждому здания присущ свой вариант отопительного устройства, поэтому прежде чем заняться строительством печи вообще, проведите все необходимые исследования, учтите площадь дома, его архитектурную форму и только после этого выбирайте тип кладки.

Обычно для кладки очагов используют красный кирпич, равномерно обожженный, издающий тонкий звон. Не стоит останавливать свой выбор на пережженном кирпиче или недожженном материале, печь либо развалиться от высоких температур, либо не выделит нужного количества тепла. Для строительства топки и дымохода используют шамотный кирпич. Печь начинают строить с выкладывания фундамента, при этом оставляют небольшой зазор в 5 сантиметров, внутри организуют песчаную подушку.

Как построить кирпичную печь?

  1. роем углубление, внутрь которого насыпаем битый кирпич, бутовый камень, щебенку и т.п. Средняя толщина слоя составит сантиметров восемнадцать. Все трамбуется и заливается цементным раствором.
  2. после этого укладываем два кирпичных ряда на цементный раствор, сверху – слой гидроизоляции (рубероид или пергамин).
  3. выкладывание кирпича на песчано-глиняный раствор.
  4. доводим кладку на пять – восемь сантиметров выше поверхности пола.
Как приготовить раствор для кладки?
  1. Для приготовления качественного раствора следует подобрать хорошую глину, специалисты рекомендуют использовать синюю кембрийскую глину. Глина замачивается в воде на несколько дней. Можно применить и сухую глину, но пропорция воды и глины при этом будет другой - 1:1, влажная глина в пропорции с водой – 1:2. Воду тонкой струей вливаем в глину, в результате должна получиться масса консистенции жидкой сметаны. При приготовлении раствора учитывайте и жирность глины.
  2. для замешивания раствора нужен хороший песок. Специалисты советуют использовать речной или морской песок, который перед применением просеивается, промывается и отстаивается на протяжении 2 -3 дней. Воду нужно сливать до того, пока она не станет чистой. Только после этого песок можно просушить и просеять.
  3. непосредственное приготовление раствора. Сначала перемешиваем песок и цемент, предварительно насыпав их горкой. Полученную массу укладываем в корыто и разбавляем жидкой глиной до состояния густой сметаны, добавив немного соли. Густой раствор можно разбавить водой.
  4. проверка раствора. Важно получить пластичный, готовый к использованию раствор, который не будет стекать с мастерка, с помощью которого проводят проверку раствора.

Когда раствор будет готов, приступают к кладке печи.

  1. Приготовление раствора. Насыпают горку песка и цемента, которые перемешиваются с помощью строительной лопаты. После этого вся масса помещается в специальную емкость и разбавляется жидкой глиной. Раствор должен по консистенции напоминать густую сметану, для этого в него лучше добавить немного поваренной соли. Если раствор будет слишком густым, добавьте воду.
  2. Как раствор можно проверить на готовность? Смесь должна быть пластичной, не растекаться и разваливаться на отдельные части. Проверку проводят при помощи мастерка, к которому раствор не должен прилипать, а равномерно ложиться на поверхность.
 После получения раствора приступают к кладке печи.

05.07.2016 1421 Печник (Москва)

Отзывы

Печь с водяной рубашкой для отопления дома. Основные требования при установке. Русская печь – прародительница всех отопительных агрегатов

  • Дымоходы
  • Камины
  • Кирпичные печи
  • Дровяные печи
  • Газовые котлы

Он располагается в основании дымохода или в топливном помещении, а вода внутри него нагревается от печного тепла. Затем по трубам вода поступает в радиатор, равномерно прогревая здание дома. Такая система обладает несколькими неоспоримыми преимуществами:

  • Равномерность и эффективность прогрева. Можно расположить радиаторы в каждой комнате, обеспечивая ее постоянным теплом во время топки. Так как дом из древесины сам по себе держит тепло неплохо, к тому же его можно еще и обогревать, то такая обогревательная система будет вполне эффективной.

  • Абсолютная независимость. Центральный газопровод есть не везде, к тому же, нередки для сельской местности перебои с электричеством. В связи с этим зимой вдруг можно остаться без тепла в самый неподходящий момент. Дровяное или угольное отопление зависит лишь от пожелания владельцев дома. Классическая печь может служить на протяжении десятков лет, не создавая каких-либо перебоев подачи тепла, если заранее запасено топливо.

  • Для загородного дома с печным отоплением не требуется дополнительных затрат на обслуживание техники профессионалами. Для русской печи требуется только периодическое прочищение топки от сажи и золы, остальная же система будет работать бесперебойно.

Хотя у печного отопления имеются и определенные недостатки: такой вид отопления довольно пожароопасен, поэтому необходимо строга соблюдать все меры защиты дома. Не допускается передвижение таких обогревателей. Этот вариант нельзя назвать мобильным. Он не приемлем для двухэтажных домов, так как необходимо будет соорудить дополнительную печь, что будет стоять довольно дорого.

Печное отопление в деревянном доме, которое совмещено с водяным контуром дает возможность сэкономить на расходах топлива, хотя нужно будет протапливать печь ежедневно. Еще один из немногих минусов данной системы заключается в ее невозможности работы без непосредственного контроля и участия людей.

Подготовка к строительству и проектировка печного водяного отопления

Первым делом требуется разработка проекта, который лучше обсудить с соответствующими специалистами в данной области. Для печного отопления в доме с водяным контуром, как правило, предполагается расположение печи в центральном участке в доме и таким образом, чтобы топка выходила, например, на кухню либо иное нежилое помещение, а корпус ж е должен находится именно в жилом помещении. Такое размещение позволяет обогревать одновременно несколько комнат эффективно

Величина печи определяется габаритами самого дома. При этом один метр печной площади способен обогревать около 35 квадратных метров в доме, следовательно, по данному показателю можно рассчитывать ее величину для конкретного сооружения или дома.

В определенных случаях приобретают регистр для готовой уже печи, однако, такое бывает достаточно редко. Зачастую первым делом изготавливают или приобретают регистр необходимой площади, и уже после по нему собирается печь заданной величины.

Регистр может быть выполнен из листа или из труб, но в любом случае толщина металла должна быть как минимум 3-5 миллиметров. Более тонкий метал прогорит быстро, из-за чего придется поменять теплообменник, что приведет к большим финансовым расходам.

В топливное отделение устанавливают регистр, оставляя при этом между стенками и ним зазор небольшого размера для компенсации температурного расширения и обеспечения более эффективной передачи тепла. К тому же, необходимо обеспечить доступ, чтобы проводить периодическую чистку топки, поскольку зола и иные продукты сгорания понижают уровень КПД обогревателя.

Важно учитывать, что при монтаже регистр уменьшается величина топливной камеры, и поэтому уголь или дрова нужно подкладывать аще. Можно это предусмотреть в случае, если возводить топливник по величине змеевика и сделать его достаточно большого размера, чтобы прогреть весь дом.

Важнейшим условием для работоспособности системы является постоянный процесс циркуляции в трубах воды, для чего их нужно располагать обязательно под уклоном, также желательно при этом устанавливать циркуляционный насос, позволяющий гарантировать бесперебойную стабильную работу и не дающий закипать теплоносителю.

Важно знать, что не допускается обустройство конструкции без уклона, при этом ориентируясь только на функционирование насоса. В случае возникновения перебоев с электричеством, насос выйдет из строя, а теплоноситель закипит в трубах, и вся система выйдет из строя. Также систему необходимо снабдить расширительным баком, позволяющим компенсировать расширение воды от температурных изменений.

Завершив проектирование работы, рекомендуется показать выполненную схему соответствующим специалистам, так как любая ошибка может сделать всю конструкцию нестабильной, и поэтому пренебрегать правилами безопасности ни в коем случае нельзя.

Для работы заранее следует подготовить необходимые инструменты:

  • строительный уровень;

  • угольник;

  • кисть для выполнения затирки швов;

  • кладочный мастерок;

  • молоток;

  • кирка.

Порядок действий для монтажа печного отопления

Размер печи и ее расположение, как правило, отражаются еще на этапе проектирования дома, по которому рассчитывается расположение перегородок между комнатами, а также мебели в доме. Для обустройства полноценной печи больших размеров потребуется подготовка бетонного основания, которое способно выдержать весь его вес. Укладывая напольное основание, нужно предусмотреть отступ, то есть зазор между напольным материалом и основанием печи, позволяющий дополнительно снижать вероятность возгорания.

Чтобы построить печь, необходимы правильно замешанный раствор и кирпич высокого качества. Некоторые профессионалы ориентируются не на отработанные пропорции, а скорее на интуицию. Но если у мастера нет большого опыта, то лучше приобрести строительную смесь в уже готовом виде.

На основании настилают гидроизоляционный слой, кирпичи замачивают в воде. После их начинают выкладывать согласно порядовке на фундамент. Порядовкой называется порядная схема расположения кирпичей. Если размеры печи точно известны, то можно легко найти порядовку в интернете, предварительно распланировав стадии строительства.

В конструкцию закладывают змеевик-регистр, к которому в дальнейшем присоединяют трубы для вывода и ввода теплоносителя. Собирают печь на швы, размером максимум 4 миллиметра, к тому же, необходимо проследить, чтобы внутри дымоудаляющих каналов и топливника не было острых углов. Требуются скругленные углы, не уменьшающие спокойное дымоудаление, благодаря чему в топливнике будет собираться меньше сажи.

При строительстве печи есть несколько важных правил:

  1. Требуется зазор между печкой и стенами, к тому же, необходимо постелить перед топкой металлический лист. Пол и стены предохранят от возгорания простые стены.

  2. Необходимо каждые 4 ряда кладки армировать, чтобы предать ей максимальную прочность. Армирование проводят, используя металлические штыри.

  3. У глиняного раствора должна быть средняя пластичность. Если раствор изготавливается своими руками, то нужно скатать шарик небольшого размера и бросить его на пол. Раствор нормальной консистенции не будет давать большие трещины и рассыпаться.

  4. Дымоход должен иметь высоту как минимум 5 метров. Его завершает оголовник – элемент, защищающий трубу от попадания мусора и дождя внутрь, а также позволяющий усиливать тягу и являющийся дополнительным элементом декора здания.

Процесс установки водяного контура

Регистра для водяного печного отопления

Для эффективной работы оборудования для отопительной водяной системы необходимо установить так называемый регистр, который представляет собой котел или теплообменник. Его также часто называют змеевиком. Такой регистр ставя в печной топливник.

Схема водяного печного отопления для частного дома состоит из следующих элементов:

  • камера горения;

  • зольник;

  • герметичная дверца для печи;

  • люк для очистки печи;

  • специальная поверхность для разогрева печи;

  • инжектор;

  • шибер;

  • отсекатель;

  • конвективные трубы;

  • колосник.

Котлы или регистры водяного отопления лучше в данном случае выполнять из листовой стали или из трубы, имеющей толщину стеки 3-5 миллиметров.

Изготавливая емкость самостоятельно, важно учесть, что в целях соединения деталей применяют только сварку. Подключая трубы отопления, нужно использовать специальные элементы соединения в виде фитингов, муфт и прочего. Применение именно конструкции такого вида для дома даст возможность сэкономить на котле, для которого материалы изготовления обойдутся гораздо дешевле, нежели если купить уже готовый. Наиболее оптимальный вариант – применение обычной трубы из металла для водяного отопления, в которой просто проделываются отверстия для выходов и входов трубопровода.

Также, сооружая теплообменник для частного дома, необходимо учесть толщину стенок устанавливаемой конструкции. В случае, если планируется работа печи на дровах, то ее стенки можно выполнить и тоньше, но если выполняется водяное отопление посредством угольных брикетов, то лучше сделать толщину потолще. Если не учесть эту деталь, то котел очень быстро прогорит, а следовательно, придется в скором времени его поменять. Для этого, в свою очередь, придется разобрать печь. Таким образом, фактически нужно будет собрать печь заново после замены.

Монтаж печи и отопительной системы своими руками

Самостоятельная укладка печи не такая сложная, хотя можно применить и готовую уж металлическую конструкцию. Однако печь, выложенная из кирпича, выглядит намного эстетичней. Если работник умеет обращаться с этим материалом, то кладку печи для системы отопления можно выполнить самостоятельно.

Процесс начинается с выбора подходящего кирпича. В данном случае нужно брать только красный керамический кирпич, который предварительно был обожжен. Кирпич при этом рекомендуется выбирать только высококачественный. Для того, чтобы выполнить укладку печи, не подойдут:

  • кирпич недоженный бледно-розового цвета;

  • кирпич передоженный с наличием на поверхности стекловидной пленки.

У нормального материала имеется красный равномерный цвет, а при простукивании раздается металлический звук. не достаточно при работе использовать тлько красный кирпич, поскольку он немного слабоват для топи.

Для топки в данном случае можно применять тугоплавкий огнеупорный кирпич:

  • для топки камнным углвм лучше взять шамотный кирпич;

  • для топки дровами или торфом – белый гжельский или боровичский кирпич.

Один из самых важных этапов заключается в замешивании раствора, особенно если это делается своими руками. Сегодня в продаже можно найти готовые уже сухие смеси. Их нужно всего лишь развести с помощью воды. Но такой раствор можно сделать и самостоятельно, применяя для этого простейшие ингредиенты. При эток порядок действий должен быть следующим:

  1. Тщательно просеивается песок.

  2. В емкость укладывается глина для рствора и заливается водой, а зате, разминается руками.

  3. Образовавшийся глиняный раствор оставляют на три дня, а по истечении этого времени желательно его процедить через сито. У смеси должна быть консистенция как у густой сметаны.

  4. Далее делается пробный раствор. В случае, если используется тощая глина, то нужно замешать различные 4 пробные порции, каждая по 0,5 литра. В этот глиняный раствор добавляют песок. Каждая часть глины имеет следующие пропорции – 1, 0,75, 0,25 и 0,1, а если используемая глина жирная, то следующие – 2, 1,5, 1 и 0,5. Затем проверяется, какой нужно использовать кладочный раствор для отопительной печи. У каждой части отщипывается кусок и из него делается шарик, имеющий диаметр 5 сантиметров. Далее шарик вращают между гладкими планками и сжимают. Таким образом, оценивают результат: если у шарика образовываются крупные трещины, а само он сжимается на 1/3, то это говорит о средней пластичности. Именно такой раствор должен использоваться для устройства печи.

  5. Выполнив проверку, готовится раствор в установленными пропорциями, ориентируясь на его количество на сто штук кирпичей. На это уходит два ведра глины и полтора ведра песка. Смесь ка следует перемешивают. Смесь должна не растекаться по мастерку для кладки, а плавно с него сползать.

Чтобы разметить кладку под печное оборудование, по бокам можно установить специальные деревянные отфугованные бруски для возможности контроля вертикальности стенки у будущей печи.

Для самостоятельной кладки печи предполагается, что швы будут иметь толщину не больше 3-4 миллиметров. Сегодня довольно много вариантов кладки печи из кирпича для системы отопления в частном доме. Среди общих требований, которые к ним предъявляются, можно выделить следующие:

  • армирование каждого четвертого ряда кладки с помощью металлических стержней;

  • все внутренние детали печи должны выполняться скругленными и без выступов, а значит, запрещается использование кирпичей со сколами;

  • для частного одноэтажного дом труба должна находиться от колосниковой трубы на высоте как минимум 5 метров;

  • при прохождении кровли необходимо выполнить кирпичную “распушку”, а точнее постепенное наращивание из кирпичей;

  • обязательно нужно установить над выходом у дымовой трубы оголовник, защищающий от снега, влаги и мусора и усиливающий тягу.

Заключение

Для устройства автономного отопления в частном доме можно применять различные системы. Одна из наиболее используемых систем – это печное отопление. В настоящее время на рынке можно встретить множество вариантов более современных устройств, включая электрические и газовые системы. Однако, для их работы требуются источники топлива, которые стоят довольно дорого. А металлические или кирпичные печи более экономичны, кроме того, они могут быть выполнены своими руками.

В данном статье рассмотрены базовые правила для возведения печного отопления с частном доме. Здесь указывается лишь часть требований, воздвигаемых для самостоятельного устройства печи, и рекомендуется ознакомиться полным их перечнем. Желательно посоветоваться с профессиональными печниками, а лучше последить за процессом его работы, получив при этом неоценимые знания, которых нет в соответствующих книгах и пособиях.

Сочетание новых решений и привычных традиций дает возможность создать долговечный и эффективный обогреватель, полностью независимый от централизованного источника. Поддерживая отопительный блок и печь в исправности и в порядке, можно еще на протяжении долгих лет не беспокоиться о работе отопления и о тепле в доме.

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ на НАШ youtube канал Эконет.ру, что позволяет смотреть онлайн, скачать с ютуб бесплатно видео об оздоровлении, омоложении человека..

В настоящее время все большее количество людей, желающих решить свои проблемы с жильем, выбирают индивидуальные дома. Причем данная тенденция присутствует не только в отдаленных местностях, но также и в городской черте.

При этом существует один интересный момент. В построенных домах иногда помимо радиаторного отопления присутствует еще и водяное отопление от печи. Причем устанавливают его, как правило, своими руками.

Преимущества печей с водяным контуром

Печки со встроенным водным контуром имеют ряд преимуществ по сравнению с классическими печами:

  • позволяют добиться равномерного нагрева всех комнат;
  • благодаря их использованию не придется устанавливать дополнительные печи в других комнатах;
  • могут применяться одновременно для двух функций – для приготовления пищи и обогрева жилья. Причем отапливать они могут довольно большую площадь. И что важно, при этом будет использоваться один и тот же объем топлива;
  • применение печки или камина с водяным контуром позволяет экономить используемое топливо.

На первый взгляд, отопительные печи с водяным контуром из кирпича довольно выгодны и удобны. Но, к сожалению, все не так просто. На практике владельцы могут столкнуться с целым рядом проблем. С какими – давайте рассмотрим подробнее.

Проблемы использования печей с водяным контуром

Для начала отметим, что в настоящее время активно продаются камины с установленным водным контуром.

На их основе можно сделать в доме систему радиаторного отопления. К тому же, кроме обогрева, они еще позволяют и готовить пищу.

Кажется, что это вполне удачная инженерная мысль. Но здесь есть присутствует один минус.

Проблема первая – необходимость улучшения циркуляции в системе

Как известно, радиаторная система отопления основана на законе гравитации. При этом образующийся перепад между выходным и входным трубопроводами образует значительную величину.

Первый трубопровод расположен значительно выше второго. И чем больше разница температуры воды, текущей в этих трубах, тем лучше происходит ее циркуляция в системе.

Но в нашем случае большого наклона в системе не будет. Разница температур также будет недостаточно большой.

Но все эти проблемы легко устранимы. Решить их поможет установка циркуляционного насоса, работающего от сети в 220 вольт. То, как это правильно сделать, подробно описывает инструкция к данному устройству.

Проблема вторая – общий режим нагрева

Продолжим изучение вопроса. Что касается зимнего периода эксплуатации, то здесь все понятно. Печь будет хорошо прогревать помещения. Одновременно на ней можно будет еще и готовить еду.

КПД этого устройства довольно высок. Он составляет до 90%. При этом прогретый в течение одной топки кирпич еще долго сможет греть всю радиаторную систему. Тем самым, он позволит сохранить тепло в жилище довольно долгое время.

Но летом возникнет неожиданная проблема. Чтобы приготовить пищу нужно будет протопить данный агрегат. Но вместе с его нагревом прогреется и вся система отопления.

А это вызовет жуткий дискофорт. Ведь в доме станет жарко. Таким образом, мы с вами определили очевидный недостаток, который имеют кирпичные печи для дома с водяным контуром. Это отсутствие возможности нагрева лишь для приготовления пищи.

Но эта проблема тоже решаема. С приходом теплой погоды можно просто слить воду из системы. После этого можно будет применять исключительно для приготовления пищи.

Совет! Не устанавливайте на трубах, ведущих к водяному контуру, запорные вентили. И уж тем более, не перекрывайте их во время работы изделия. Это приведет к повреждению печки.Объяснение этому простое. Учитывая высокий КПД печи, нагрев внутри нее будет очень сильным. В результате, вода внутри водяного контура превратится в пар, имеющий высокое давление. В итоге произойдет разрыв этой металлической конструкции. Он неизбежно повлечет за собой разрушение всего устройства.

Но предложенный выше вариант решения проблемы с общим режимом нагрева тоже не является идеальным. Да, он позволит убрать ненужное тепло в радиаторах и снимет угрозу взрыва.

Но попутно возникнет иная проблема. Она связана со следующими процессами, протекающими внутри нашего обогревателя:

  • кирпичные печи с водяным контуром имеют внутри очень высокую температуру, которая образуется благодаря сгоранию дров в топке устройства;
  • из-за высокой тепловой инерции кирпича металлический контур будет перегреваться. А это, с течением времени, может привести к его прогоранию.

Таким образом, залив с наступлением холодов воду в систему отопления можно обнаружить неприятный сюрприз. Им станет протекание контура.

Для исправления этой неполадки придется перекладывать печь. Это приведет к трате времени и финансовых средств. К тому же, класть строительный кирпич – довольно трудоемкая работа.

Совет! При производстве данных работ используйте только специальные материалы (). Они имеют повышенную плотность. Использование иных материалов, таких как двойной силикатный кирпич М 150 недопустимо. Подобные изделия не предназначены для печных работ и быстро портятся под воздействием огня.

Третья проблема – отсутствие механизма аварийного отключения

Представьте, что вы установили себе систему обогрева и для улучшения ее работы включили в нее циркуляционный насос. Заострим внимание на следующих моментах:

  • как правило, такие трубопроводы имеют небольшой диаметр, как впрочем, и сам водяной контур;
  • внутри отопительного устройства образуется высокая температура, а кирпичи очень хорошо аккумулируют тепло;
  • отопительные печи из кирпича с водяным контуром нуждаются в поддержании хорошей циркуляции воды, что необходимо для того, чтобы избежать начала процесса закипания.

А теперь давайте представим, что внезапно отключили свет. Циркуляционный насос перестает работать. Как вы думаете, сколько потребуется времени, чтобы вода в печи закипела? Всего одна минута.

Если мы имеем дело с газовым котлом, то там все просто. Этот процесс будет мгновенно остановлен специальным механизмом аварийного отключения.

А как моментально остановить русскую печь, работающую в полную мощность? Ответ – никак. Это означает, что при закипании воды в устройстве неизбежен взрыв. Его последствия могут быть самыми печальными.

Оптимальный отопитель с водяным контуром

Решение использовать водяной контур для кирпичной печи кажется довольно заманчивым и экономически целесообразным. И ведь действительно, в отдаленных местностях именно отопление дровами является наиболее выгодным вариантом обогрева.

Стремление получить максимум комфорта за минимальное количество денег является вполне понятным. Но все же, для достижения данной цели лучше применять специальные твердотопливные котлы для радиаторных систем отопления.

Эти устройства в великом множестве выпускает современная промышленность. И цена их, в зависимости от конструктивных параметров, может быть очень различной.

Вывод

Кирпичные печи с водным контуром имеют ряд преимуществ по сравнению с классическими печами. Но и минусов у них немало.

Такое устройство может оказаться довольно опасным в эксплуатации. Поэтому лучше всего отказаться от этого варианта и предпочесть ему твердотопливный котел, подключаемый к радиаторной системе отопления.

Резюмировать все вышесказанное можно следующим образом. Печь – это печь. Котел отопления – это котел отопления. И смешивать эти понятия не стоит.

Сегодня существует несколько способов обогрева частного жилища, но привычные печки до сих пор пользуются популярностью. Конечно, они претерпели ряд изменения, и применяются в усовершенствованном виде. Одним из ярких моделей является печное отопление с водяным контуром, установку которого можно провести своими руками.

Особенности конструкции твердотопливной печи

Главный минус классического отопления печью заключается в том, что оно прогревает жилье неравномерно и может обогреть максимум 2 близлежащие комнаты. Теперь же благодаря печи для отопления с водяным контуром тепло распределяется по дому равномерно и обогревает сразу все имеющиеся комнаты. Принцип действия устройства аналогичен твердотопливному котлу, только в отличие от него печь не только нагревает теплоноситель, но и сама воспроизводит тепло.

Работа комбинированной системы проводится таким образом:

  1. Нагревается топочная камера, которая служит теплообменником. Процесс происходит за счет сжигания дров в твердотопливной печи;
  2. Передается тепло от источника к теплоносителю, который разносит его по системе, когда передвигается по трубам, расположенным по всему дому;
  3. Остывает теплоноситель и возвращается к источнику тепла, т. е. к отопительной печи.
За счет такого замкнутого контура достигается высокий показатель обогрева помещения. Печное устройство способно выполнять двойную функцию – может не только обогревать помещение, но и использоваться для приготовления еды.

Разновидности отопительных печей с водяным контуром

Такие печные устройства могут работать:
  • на дровах;
  • на отработке;
  • на газу и твердом топливе.
Рассмотрим подробнее каждую модель.

Дровяные печи

Наиболее экономные, так как не требуют больших затрат на оплату электричества и газа, но менее экологичные. Дровяные печи могут быть:
  • Чугунными . Подходят для дома с точки зрения того, что они накапливают тепло и долго его сохраняют. Это помогает равномерно доставлять тепло по всей отопительной системе. Особенность конструкции – водяная рубашка, состоящая из нескольких сваренных между собой листов и ножек с регулируемыми винтами. С их помощью осуществляется выравнивание печи по контуру. Чугунные печи для отопления с водяным контуром работают только с водой, то есть использование их в системе без теплоносителя запрещено.
  • Стальными . Имеют компактные габариты – их рабочий объем составляет 40 литров. Могут устанавливаться в любых местах.
  • Кирпичными . Являются самыми распространенными и практичными. Они могут работать как самостоятельно, так и от электросети. При необходимости в них можно встраивать котлы.

Отопительные печи с водяным контуром на отработке

Эти печные устройства способны работать при низких температурах, просты в эксплуатации и эффективны в связке с водяным контуром. Их конструкция представлена в виде двух сосудов, соединенных воздушной трубкой.

В нижней ее части размещается масляное топливо, при нагревании которого в верхнем сосуде скапливается пар. При переходе по трубе пар смешивается с воздухом, и за счет этого увеличивается скорость горения.

Отопительные печи на газу и твердом топливе с водяным контуром

Такие системы называются « ». Они работают исключительно на дровах. Корпус такой печи похож на бочку. Она выполнена из стали и имеет 2 уровня – на нижнем располагается топка, в которой сгорает древесина, а на верхнем горит древесный газ.

По периметру бочонка расположены трубы, по которым проходит тепло. После обогрева нижнего уровня бочонка, над ним закрываются заслонки, и раскаленная топка начинает тлеть. Выделяемый при этом газ отдает в пространство больше тепла, чем сгоревшее топливо. Отопление от такой печи может поставляться в дом на протяжении 12 часов.

Особенность отопительных печей длительного горения с водяным контуром – встроенная система вентиляции и заслонки. Они могут отапливаться не только дровами, но также опилками и углем.

Схема печного отопления

Схему следует продумать перед возведением дома. От удачного расположения печи будет зависеть тепло во всех жилых помещениях. Она может заменить камин с водяным контуром, главное – расположить его по центру предполагаемого жилья и обеспечить вокруг него свободное пространство, чтобы удачно скомпоновать разводку труб и закольцевать ее.

Габариты печного устройства зависят от площади помещения. Для ориентира нужно знать, что один метр печи сможет обогреть 35м2 жилья.

Точности работ можно достичь, выполнив тепловые расчеты, чтобы определить основные параметры и правильную установку регистра, который является теплообменником и располагается в топочной части любого печного устройства, даже банной печи с водяным обогревом.

При установке печки для дома близко к стенам нужно учесть воздушные зазоры, которые будут исполнять роль вентиляции. Снизить пожароопасность такого устройства помогут перегородки или облицовка стен, выполненные из огнеупорного кирпича.

Внимание! Перед проведением работ нужно разработать проект и утвердить его у специалистов.

Инструкция по постройке печного отопления с водяным контуром

Подготовительные работы для новой печи начинаются с обустройства ее фундамента:
  1. Роется яма.
  2. Закладывается «подушка», состоящая из битого кирпича, щебенки и бута средних размеров. Ширина этого слоя равна примерно 20 см. Природные материалы утрамбовываются и заливаются цементным раствором.
  3. Производится укладка кирпича. Он ложится в два ряда на цемент, а сверху застилается гидроизоляционным слоем из рубероида, пергамента и толи.
  4. Возводится фундамент из кирпича на глиняном растворе.

Далее производится кладка самой отопительной печи с водяным контуром согласно следующей пошаговой инструкции:
  1. Укладывается первый сплошной ряд. Во втором ряду начинает формироваться зольная камера, для которой устанавливается специальная дверца. Третий ряд повторяет предыдущий.
  2. Формируется четвертый ряд. Он служит основанием для топливной камеры из огнеупорного кирпича, на нем предусматриваются пазы для установки колосниковой решетки.
  3. Устанавливается П-образный котел, выполненный из стали. К нему приварены два патрубка – один сверху для подачи, другой снизу для обратки. Также в нем выполняется прямоугольное отверстие, через которое будут выходить разогретые газы.
  4. Укладывается пятый ряда. В нем нужно предусмотреть каналы за боковой и задней стенкой котла. К ним устанавливаются две небольшие дверцы для прочистки от сажи.
  5. Формируется шестой ряд, в котором предусмотрено отверстие между зазорами, выполненными в предыдущем ряду. Это подсосный канал для повышения тяги в отопительной печи. Здесь же осуществляется установка дверцы для топливной камеры.
  6. Выкладывается стена. Нужно учесть, что вокруг дверцы, идущей в камеру сгорания, и над топливным котлом укладывается огнеупорный кирпич.
  7. Устанавливаются чугунные плиты, на которых можно будет готовить пищу. На входе отопительно-варочнойкамеры прикрепляется металлический уголок.
  8. Формируются камеры, а на задней поверхности выполняется канал, и устанавливаются дверцы.
  9. Перекрываются металлической полоской фасад варочнойкамеры в 16 ряду. А затем она сама перекрывается укладкой кирпича на специально проложенные металлические полоски.
  10. Устанавливается паро-вытяжная задвижка для вентиляции печи и формируется верхний газоход.
  11. Укладывается 35 ряда, на котором начинается возведение дымоходной трубы.
Только нужно учесть, что регистр нужно закладывать сразу же при возведении печного устройства.

Некоторые хотят использовать уже готовое устройство печи или камин, комбинируя с водяным контуром. В таком случае придется разбирать их почти до основания, чтобы установить регистр.

После завершения строительства печи, переходят к подключению системы отопления, состоящей из труб и радиаторов. В ней постоянно должна циркулировать вода, поэтому все трубы нужно располагать под уклоном или приобрести циркуляционный насос. Он будет отвечать за бесперебойную работу печи отопления с водяным контуром.

Трубы нужно выбирать диаметром большим 32 мм. При меньшем значении есть риск возникновения в системе гидроудара. Подключать радиаторы нужно по диагонали или снизу. На каждом из них сверху стоит предусмотреть кран Маевского, чтобы при необходимости стравливать воздух.

Дровяная печь с водяным контуром отопления может заменить твердотопливный котел. Она будет передавать свое тепло, пока полностью не остынет. Для ускорения работы теплообменника применяется насос, создающий принудительную циркуляцию.

Видео-урок по укладке варочной печи

Наглядно увидеть кладку варочной печи с водяным контуром отопления можно на предложенном видео.При четко продуманной схеме расположения печного отопления с водяным контуром все установочные работы можно произвести своими руками. Это сэкономит средства и даст возможность использовать более надежные материалы и устройства. После установки такой отопительной системы помещение будет стабильно обогреваться весь холодный период.

Отопление квартиры и дома

Водяные печи

15.11.2015 1910 Печник (Москва) Установка в частном доме водяной печи решает много вопросов, в первую очередь, уменьшить расходы на отопление. Помимо этого, для эксплуатации очага сгодится почти любой тип топлива, а коэффициент полезного действия в данном случае станет в значительной степени выше. Именно это и будет темой нашей сегодняшней статьи.

Оглавление:

1. Водяные печи: специфика функционирования и устройство 2. Характеристика печей с водяным контуром 3. Схема водяного отопления: как соединить печь и водяной контур 4. Особенности монтажа печи с водяным контуром 5. Типы водяных печей 6. Кирпичные печи с водяным отоплением своими руками

Водяные печи: специфика функционирования и устройство

Печи с водяным контуром считаются приспособлениями многоцелевого направления, осуществляющие не только лишь один обогрев жилого здания, но и осуществляющие работу титана. Они прекрасно справляются со своей задачей в дачных домиках либо в коттеджах.

Такие отопительные конструкции характеризуются присутствием термического обменника, размещаемого в топливной камере либо в дымоходах. С целью производства печи больше используется чугунный сплав, объяснением этому является сильный нагрев изнутри. Печи с водяной рубашкой используются как центральный нагревательный элемент, а также и как вспомогательное отопительное устройство. Печи с водяным контуром отличаются, в первую очередь, тем, что установленный внутри теплообменник выполняется из стальных труб либо листовой стали. Наиболее значимой известностью характеризуется второй вариант, - сталь просто обрабатывается и не требует специальных навыков в выполнении теплообменника. Помимо всего прочего, рассматриваемый нами теплообменник просто чистится и практически не загрязняется золой. Но, так или иначе, основной задачей такого устройства считается получение горячей воды при совсем небольших затратах на топливо. Если вы решили изготовить теплообменник, то вам понадобится сварочный аппарат. Для увеличения производительности очага подобного типа специалисты советуют применять не один, а несколько емкостей для нагрева воды и получения пара. Если вы хотите чтобы пар нагревался до самой высокой температурной отметки, то очаг будет целесообразнее установить в отдельной комнате.

Характеристика печей с водяным контуром

Отметим достоинства очага:
  1. Простота обустройства и невысокие ценовые категории. Повышение температурной отметки жилища с использованием печи с водяным контуром считается одним из наиболее недорогих. Причиной считается низкая цена данного оборудования.
  2. Вероятность сочетания с другими отопительными конструкциями. Водяная печь прекрасно сочетается с другими схемами отопления.
  3. Возможность использования разного вида топлива. Для печей с водяной рубашкой подойдут разные виды топлива: уголь, дрова, торф, брикеты, пеллеты и т.д.
  4. Автономность очага и его независимость от электросети. Теплоноситель внутри системы отопления циркулирует естественным способом, поэтому электричество ей не нужно.
  5. Хороший дизайн и привлекательный внешний вид. Конструкция подобного образца органично впишется в любой интерьер помещения, так как отделывается разными материалами: кирпичом, камнем, плиткой и другими огнеупорными материалами.

Однако стоит отметить и недостатки подобной системы отопления:

  1. Если сравнивать ее, например, с котлами, функционирующими на газе или твердом топливе, то производительность будет на порядок ниже.
  2. Для эксплуатации устройства понадобится контроль человека.
Печь с водяным контуром можно подключить к общей системе отопления дома, тогда она сможет обогревать все жилое пространство.

Схема водяного отопления: как соединить печь и водяной контур

Зачастую простые очаги подключают к водяной рубашке, подобным способом, обеспечивая повышение температурной отметки не только отдельного помещения, но и всего жилого здания. И этому есть простое объяснение: прибор отопления характеризуется высокой теплоотдачей и высокой скоростью циркуляции воды по трубам. Основным отличием между обычной печкой и очагом с водяным контуром считается использование во втором случае теплового носителя и специальных радиаторов отопления. Благодаря такому устройству, очаг долго не остывает, подавая тепло в жилые помещения дома. Как результат, - оптимальные температуры при небольших затратах топлива. В качестве теплоносителя используется дистиллированная вода. Если отапливаемое здание расположено в холодной местности, то вместо воды рекомендовано применять антифриз, - незамерзающую жидкость. К основным элементам печки относят камеру дожига, отсекатели, конвектор, камеру сгорания, зольник, инжекторы, колосник. Основным отличием обычной печи от очага с водяной рубашкой является регистр, констатируемый в ее топливную камеру. С таким устройством как змеевик отлично получается из обыкновенного прибора отопления сконструировать приспособление, исполняющее задачу котла. Не считая отмеченного, уменьшаются затраты на горючеее, а производительность очага значительно увеличивается. Выделяют два типа регистров для печи: трубчатый и листовой. Для производства главной вариации будет нужно приобрести трубы из стали, толщиной не меньше четырех миллиметров. Трубы сваривают наиболее герметично, чтобы впоследствии можно было проще осуществлять обмен между печью и жилищем. Регистр делится на некоторое количество участков, которые характеризуются собственными индивидуальными чертами.

Особенности монтажа печи с водяным контуром

Есть некоторое количество видов печей с водяной рубашкой, которые отличаются друг от друга конструктивными качествами:
  • очаг, который вполне схож с показателями теплового обменника, потому как построен именно для него;
  • монтаж теплового регистра в готовую печь.
Наибольшей сложностью и расходами выделяется 2-ая версия, - установка змеевика должна быть исполнена в соотношении размерами отопительной конструкции. В процессе постройки очага с водяным контуром нужно следовать конкретным советам:
  1. установленная изнутри тепловая рубашка должна достигать 4 мм, если не следовать этому совету. Может произойти быстрое закипание теплоносителя, что приведет к снижению производительности прибора,
  2. стенки змеевика по своей толщине должны быть не меньше трех сантиметров. Если сделать их меньше, то они прогорят и выведут из строя отопительную систему,
  3. расстояние между стенками печи и теплообменником должно составлять полтора сантиметра, это компенсирует повышение регистра под влиянием высоких температур.
Прежде чем приступить к процессу, нужно будет начертить чертеж очага. Принцип работы печи напоминает функционирование твердотопливного котла, отличие состоит только во входном отверстии теплообменника, у печи он находится несколько выше. Важно то, что от этого напрямую зависит разводка труб в жилище. Прежде чем приступить к установке отопления, в обязательном порядке монтируется расширительный бак, а трубы размещаются под углом. Нормальная циркуляция воды осуществляется под действием насоса.

Типы водяных печей

Печи с водяной рубашкой имеют несколько вариаций:
  1. конструкции, функционирующие на дровах. Печи такого образца не должны работать на высокой мощности, это грозит быстрым выводом из строя.
  2. печь булерьян характеризуется отсутствием специального регистра, в котором происходит нагрев воды, теплоноситель нагревается в самом очаге, а в отдельном отсеке сжигается древесный газ, что и позволяет вырабатывать высокие показатели мощности.
  3. чугунные тепловые печи – наличие чугунного корпуса, в котором происходит накаливание тепла. Печь отличается высокой долговечностью и надежностью эксплуатации. Для водогрейной рубашки используется тепловая сталь.
Имеют место три способа контроля работы печи с водяным контуром:
  • при уменьшении либо увеличении топлива происходит снижение или поднятие температуры.
  • для изменении температурного режима используется специальная заслонка-регулятор.
  • применение циркуляционного насоса влияет на равномерное прогревание жилища.

Кирпичные печи с водяным отоплением своими руками

Если очаг подключить к водяной рубашке, можно добиться повышения КПД устройства. построенная из кирпича конструкция напрямую влияет на разогрев стенок и дымовых каналов. Тепло передается системе радиаторов не только во время горения топлива, но и после, до тех пор, пока не остынет очаг. Основным элементом водяной печи из кирпича является теплообменник, к которому подключается водяная рубашка. Основным требованием является обеспечение высокого нагрева при небольших затратах топлива. Каждый теплообменник отличается субъективными особенностями и подключается к одному из нескольких вариантов конструкций. Наиболее простыми в выполнении и установке считаются конструкции из стали. Но при этом у них небольшая теплоотдающая площадь. При выборе печки следует учитывать площадь и конфигурацию дома, а также определенный вариант кладки. В качестве материала для печи используют красный кирпич, который подвергся сильному обжигу. Исключено применение пережженного кирпича, он быстро придет в негодность, а печь из недожженного кирпича не будет выделять необходимых температур. Во время покупки кирпича постучите по нему, он должен издавать звонкий звук. А дымоход изготавливается из шамотного материала. Начинать обустройство очага следует с выкладывания фундамента, для его отделения оставляют зазор в пять сантиметров, а внутрь насыпают песок.

Инструкция по изготовлению кирпичной печи:

  1. сначала выполняют котлован, в который укладывают бут, щебень и битый кирпич. Относительно толщины слоя нельзя сказать однозначно, но в среднем он составит около восемнадцати сантиметров. После этого материал трамбуется и заливается цементным раствором.
  2. далее выполняется укладка двух слоев кирпича, которые фиксируются цементным раствором. Для обеспечения гидроизоляции сверху кирпича укладывается рубероид или пергамин.
  3. на следующем этапе укладывают несколько слоев кирпича, соединенных между собой глиняным раствором.
  4. основание должно быть выше поверхности пола примерно на пять – восемь сантиметров.
Приготовление раствора: Вообще от качества раствора во многом зависит полноценное функционирование будущей печи.
  1. выбираем глину. Наиболее подходящим вариантом в нашем случае будет синяя кембрийская глина. Ее нужно замочить в воде на несколько дней. Если вы используете сухую глину, то соотношение воды и глины будет составлять один к двум, при использовании влажной глины пропорция составит один к одному. Для получения раствора нужной консистенции его следует постоянно помешивать, в результате раствор должен напоминать жидкую сметану. Также своевременно нужно учитывать и жирность используемой глины.
  2. на следующем этапе начинают работу с песком. Для получения хорошего раствора рекомендуется использовать речной или морской песок. Но перед применением песка, его следует хорошенько просеять, промыть в воде и дать отстояться на протяжении двух – трех дней. Вода сливается до тех пор, пока не станет чистой. Далее песок просушивается и просеивается.
  3. Приготовление раствора. Насыпают горку песка и цемента, которые перемешиваются с помощью строительной лопаты. После этого вся масса помещается в специальную емкость и разбавляется жидкой глиной. Раствор должен по консистенции напоминать густую сметану, для этого в него лучше добавить немного поваренной соли. Если раствор будет слишком густым, добавьте воду.
  4. Как раствор можно проверить на готовность? Смесь должна быть пластичной, не растекаться и разваливаться на отдельные части. Проверку проводят при помощи мастерка, к которому раствор не должен прилипать, а равномерно ложиться на поверхность.
После получения раствора приступают к кладке печи.

Рекомендуемое видео

15.11.2015 1910 Печник (Москва)

Отзывы

Как сделать печь буржуйку с водяным контуром своими руками: фото, чертежи и прочее

Применение печей-буржуек обычно было связано с производством. Это сушка одежды и обогрев персонала в вагончиках, производственных помещений или теплиц. Толчком к дальнейшему развитию конструкций стало их совершенствование в части эффективности теплоотдачи. Применение новых технологий позволяет производить металлические печи в дизайнерском исполнении.

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.

Буржуйки могут быть различного назначения

Оснащение печи-буржуйки водяным контуром

Чтобы устранить этот существенный конструктивный недостаток, такие тепловые агрегаты оснащают дополнительной отопительной системой.

Цель такой доработки состоит в увеличении общей теплоёмкости, что позволит дольше сохранять благоприятную температуру в помещении и, следовательно, реже топить печь.

Нагрев теплоносителя производится непосредственно от топки печи. Для этого есть несколько способов:

  1. Обустройство «карманов» на боковых стенках, в которые наливается теплоноситель.
  2. Установка бака для воды с отводами к системе водяного отопления.
  3. Монтаж коллектора вокруг дымоотвода в непосредственной близости от печи, проходя через который воздух нагревается непосредственно от дымохода.
  4. Установка водонагревателя в топке печи.

Буржуйку можно использовать для водяного отопления

Приступая к изготовлению буржуйки с водонагревателем, домашний мастер ориентируется, прежде всего, на имеющиеся в наличии материалы и сам определяет способ нагрева.

К достоинствам такого устройства отопления относится её быстродействие. Помещение можно прогреть до приемлемой температуры очень быстро, причём поддерживать нужный уровень в течение длительного времени.

К недостаткам можно отнести следующие моменты:

  1. Такая печь требует постоянного внимания и своевременного подогрева в течение суток.
  2. В загородном доме, где вы появляетесь периодически в качестве теплоносителя приходится использовать незамерзающий антифриз или минеральные масла, лучше трансформаторное, но можно и простую отработку. В противном случае вода зимой замёрзнет и разорвёт элементы системы отопления. Ремонт в холодное время суток невозможен.

Печь металлическая с водяной рубашкой обладает высоким уровнем КПД

Конструкция печи, её особенности

Основными элементами буржуйки являются:

  1. Топочное отделение. Устраивается приблизительно в средней трети печи. Предназначено для сжигания топлива — дров или угля. Оснащается дверкой на боковой стенке печи для загрузки.
  2. Зольник нужен для сбора твёрдых остатков после сгорания дров или угля. От топочной части сверху отделяется колосниками, представляющими собой литые чугунные стержни специальной формы. Зола просыпается в промежуток между ними и попадает в лоток для сбора отходов. В нижней части зольника приваривается днище из листового металла толщиной 1,2–1,5 мм.
  3. Ёмкость с теплоносителем представляет собой бак из листового металла, наполняемого водой или другим теплоагентом. Для этого устройства необходима полная герметичность. В верхней части бака устраивается выходное отверстие для воды, в нижней — обратная труба, по которой остуженный в отопительной системе теплоноситель возвращается.
  4. Дымоотвод устраивается в верхней части корпуса печи, может быть вертикальным, горизонтальным или наклонным. Выводится наружу через стену. Для печей-буржуек обычно применяется труба диаметром 150 мм.
  5. Опорная часть — ножки из профильного металла, обеспечивающие зазор между корпусом и полом не менее 20–25 см. Под них нужно установить защитный металлический лист с подложкой из асбеста. Это особенно важно, если отопительный агрегат устанавливается на полу из сгораемых материалов.
Перед изготовлением печи нужно начертить схему её строения Размеры печи должны быть соотнесены с параметрами отпаливаемого помещения Печь»Бубафоня» подходит для отапливания опилками Печь вертикальная цилиндрическая может быть изготовлена из газового баллона

Устройство этого узла зависит от конструкции печи. Есть разные типы:

  1. Прямоугольные. Такие тепловые агрегаты изготавливаются из листового металла толщиной до трёх миллиметров. Соответственно, теплообменник наиболее технологично сделать в виде рубашки, окружающей топочное отделение. Расстояние между стенками рубашки и корпуса печи зависит от объёма теплообменника. Чем он больше, тем медленнее происходит нагрев теплоносителя в нём. Часто ёмкости устанавливают поверх топочного отделения, но в этом случае становится недоступной варочная поверхность печи.

    Прямоугольная форма печи наиболее оптимальна для буржуйки

  2. Цилиндрические вертикальные. Материалом для таких буржуек часто являются металлические бочки. В этом случае трудозатраты минимальны. Если использовать две ёмкости, расположив их одна в другой, из зазора между бочками получается рубашка — ёмкость для теплоносителя.

    Цилиндрическая вертикальная буржуйка очень дешёвая

  3. Цилиндрические горизонтальные. Такие буржуйки также могут быть сделаны из бочек, но более популярными являются трубы большого диаметра. Хорошим сочетанием может быть внутренняя труба 530 мм внутренняя с обечайкой из трубы 820 мм.Изначально для таких изделий используется металл, который обладает высокими прочностными характеристиками. Они предназначены для трубопроводов высокого давления.

    Буржуйка может быть изготовлена из металлической трубы, предназначенной для трубопровода высокого давления

  4. Футерованные буржуйки. Футеровка металла выполняется изнутри или снаружи с применением огнеупорного кирпича. Кладочный раствор также изготавливается на основе шамотной глины. Слой футеровки медленнее нагревается, но дольше держит тепло, продолжая подогревать теплоноситель. При этом время до очередной загрузки печи топливом увеличивается.

    Футеровку можно сравнить с утеплением

  5. Отдельно выделяются печи длительного горения на опилках. Их изготавливают из бочек или труб, имеют вертикальную направленность. Их особенностью является съёмная верхняя крышка. При открытой печи в середину топочного отделения устанавливается конус с уклоном приблизительно 1:10. Вокруг него плотно набиваются опилки, после чего конус извлекается и укладывается верхняя крышка. Розжиг печи производится через зольник. В лотке размещается щепа и мелкие дровишки. Лоток устанавливается на своём месте, растопка поджигается и задвигается с небольшим зазором для создания тяги. Постепенно опилки разгораются и тлеют в течение длительного времени. Одной закладки достаточно для 8–12 часов горения в зависимости от ёмкости топки. Вечерней закладки достаточно для работы печи с вечера до утра. Такой способ отопления жилища наиболее экономичен, поскольку используется практически бросовый материал. Печи медленного горения часто используются для отопления технических помещений — теплиц, зимних садов, гаражей и подобных сооружений.

    Отапливать помещение можно и опилками

Изготовление медного теплообменника довольно простое Регистр для дровяной печи позволит использовать буржуйку более эффективно Для буржуйки можно использовать водонагреватель Тепловые регистры для печей могут быть разных размеров

Теплотехнические расчёты печей довольно сложны. В строительстве и производстве такие операции выполняются специальными лабораториями. Для бытового потребления их значительно упрощают, оставляя для самостоятельного определения только основные параметры тепловых агрегатов:

  1. Расчёт теплостойкости помещения, то есть определение его способности удерживать тепло. Этот параметр зависит от материала и толщины стен и пола, его теплопроводности, конструктивных особенностей оконных и дверных конструкций. Но в любом случае теплостойкость зависит ещё и от качества исполнения всех составляющих элементов.
  2. Расчёт сечения дымоотводных каналов, поскольку качество и скорость сгорания топлива в печи зависит именно от этого параметра. Если диаметр больше оптимального, то значительная часть тепла будет уходить без отдачи, снижая коэффициент полезного действия устройства. Напротив, недостаточное сечение может привести к неполному сгоранию топлива и загазованности помещения. Для определения размера трубы дымохода применяется коэффициент 2,7 по отношению к объёму камеры сгорания печи. Если этот показатель составляет 40 литров, то оптимальный размер дымохода составит 40 / 2,7 = 14, 8 см.

Стандартный размер металлической трубы для дымохода составляет 150 мм. Обычно к расчётной величине прибавляют 15–20%. Окончательная регулировка тяги в печи производится шибером, позволяющим эффективно регулировать сечение дымохода. Следует отметить, что величина тяги зависит не только от диаметра, но и от погодных условий, поэтому использование шибера считается обязательным.

Важное значение имеет высота дымохода. Есть ограничивающий параметр — суммарная высота его не должна быть более 5 метров считая от места выхода из топки. Уровень возвышения над кровлей зависит от места расположения по отношению к коньку.

Очень важно определить размеры дымохода правильно

Набор инструментов, приспособлений и материалов невелик.

Для изготовления печи понадобится:

  1. Ручная шлифовальная машинка для разделки стальных листов и профилей.
  2. Диски для резки металла.
  3. Струбцины, которые нужны для фиксации деталей при разделке и сборке.
  4. Аппарат сварочный бытовой.
  5. Электроды диаметром 3 и 4 мм, соответствующие применяемому материалу.
  6. Молоток.
  7. Инструмент для выполнения кладки при создании футеровки.

Материалы:

  1. Лист стальной толщиной 4–5 мм для внешних стенок корпуса.
  2. Лист стальной толщиной 1,5–3 мм для внутренних перегородок и рубашки под теплоноситель.
  3. Колосники стержневые (для прямоугольных печей) или литая решётка круглой формы.
  4. Трубы стальные большого диаметра для изготовления корпуса и рубашки цилиндрических печей.
  5. Трубы дымохода, в том числе «сэндвич».
  6. Уголок стальной 32 х 32 мм для кронштейнов трубы и подставки наружной под неё.
  7. Проволока нержавеющая для растяжек дымохода (при необходимости, в зависимости от места установки).
  8. Кирпич для футеровки и шамотная глина.

В зависимости от конструкции могут понадобиться и другие инструменты общего назначения.

Для изготовления системы отопления необходимо разработать эскизный проект, на основании которого производится расчёт потребности в материалах, запорной, контрольной и регулирующей арматуре. Предпочтительно использование металлопластиковых труб. Установку таких трубопроводов нельзя производить на расстоянии ближе 1,5 м от печи. Нужно учитывать, что с печью-буржуйкой можно использовать только самотёчную систему отопления с расширительным баком.

Подготовительные работы

На этом этапе необходимо:

  1. Выполнить эскизный проект печи с деталировкой.
  2. Составить материальную ведомость для закупки.
  3. Приобрести материалы и недостающие инструменты.
  4. Изготовить все детали для печи.

Последний пункт — самый трудоёмкий и ответственный.

Буржуйку можно подключить к водяному отоплению

Монтаж печи

Данный процесс выполняется в следующей последовательности:

  1. Сначала нужно собрать корпус. Делать это нужно на прихватках. После сверки с чертежом изделия выполнять окончательную сварку деталей, после чего переходить к следующей. Оставлять элементы на прихватках нежелательно, поскольку впоследствии они могут быть недоступны. Зазоры между деталями, непровары швов должны быть исключены.

    Зазоров между деталями в корпусе буржуйки не должно быть

  2. Установить внутренние перегородки и вспомогательные детали.
  3. При монтаже водяной рубашки каждый шов проверить керосином. Для этого наружную сторону побелить мелом, на внутреннюю кистью нанести керосин. В месте некачественной сварки на меловом слое появятся жирные пятна. Эти участки пометить и проварить повторно. Кожух должен быть герметичным.

    Проверить герметичность сварки можно мелом и керасином

  4. Вварить на места по проекту выходной и входной патрубок (для обратки) системы отопления.
  5. Установить печь на предназначенное ей место. Расстояние до стен должно составлять не менее 1,2 м. Если это невозможно, то рекомендуется обшить стены металлическим листом с асбестовой подложкой.
  6. Смонтировать открытую систему отопления с расширительным бачком, подключить её к печи.
  7. Заполнить систему теплоносителем, проверить на наличие протечек, при необходимости устранить их.
  8. Установить дымоход.

Современная буржуйка с водяным отоплением можно вписать в любой интерьер

Применение буржуйки имеет ряд особенностей:

  1. Дымоотводный канал должен быть выведен на улицу через стену или потолок. Подключение трубы к системе вентиляции недопустимо. Места пересечения нужно изолировать негорючими материалами.
  2. Современные металлические печи способны качественно обогреть одно помещение до 30 м2. При этом оно должно быть качественно утеплено.
  3. При более обширной отапливаемой площади нужно использовать систему водяного отопления от той же печи.
  4. В помещении с такой печью нужно иметь ящик с песком и держать наготове ёмкость с водой.
  5. В доме желательно обустроить отдельное помещение с запасом дров для буржуйки, поскольку расход топлива велик.

Соблюдение правил эксплуатации и пожарной безопасности сохранят ваше имущество и здоровье.

Видео: как сделать буржуйку своими руками

Уход и обслуживание буржуйки

Печь прослужит вам долго, если вы будете соблюдать правила ухода за ней:

  1. Сборник конденсата, устанавливаемый на дымоходе, нужно открывать еженедельно для слива воды.
  2. Перед началом отопительного сезона дымоход нужно прочистить от сажи специальным инструментом.
  3. В процессе эксплуатации корпус печи и трубу необходимо регулярно осматривать на предмет проникновения дыма в помещение.
  4. Контролировать состояние приточной и вытяжной вентиляции.

Самостоятельно изготовленные металлические дровяные печки могут быть не только эффективными, но и стать истинным украшением интерьера помещения. Но помните о необходимости соблюдения правил монтажа и эксплуатации.

Печь Бубафоня длительного горения: схема с водяной рубашкой и из газового баллона

Печь Бубафоня длительного горения — отличный вариант для отопления нежилых помещений. Изготовить ее можно из, что называется, бросовых материалов, а в качестве топлива использовать отходы. Что это за конструкция, ее устройство, плюсы и отрицательные характеристики рассмотрим в этой статье.

Схема работы и чертеж

Отличительной чертой печи Бубафоня или, как ее еще называют, печь-поршень, является ее форма — длинный вертикальный цилиндр, процесс горения в котором происходит не снизу, как в традиционной печи, а сверху.

На чертеже видно, что внутри корпуса находится поршень, состоящий из шатуна и приваренного к нему металлического круга, попросту называемого «блином». На этом круге-блине есть ребра, ориентированные вниз. Если рассмотреть конструкцию в разрезе, то выглядеть схема работы будет так:

  1. По контуру отверстия, находящегося вверху цилиндрической емкости, присоединен дымоход. Он может быть цельным или сборным, когда в дымоотвод вставляется длинная труба для выхода дыма за пределы помещения.
  2. В цилиндр плотно загружают дрова до линии дымохода и поджигают.
  3. Сверху вставляют поршень и закрывают печь крышкой.
  4. Дрова начинают гореть сразу под кругом. Хороший процесс горения обеспечивает воздух, поступающий через сквозную трубу-шатун. Свидетельством того, что все выполнено правильно, являются языки пламени, проникающие в камеру сгорания через зазор между стенками печи и «блином». Здесь же происходит и дожиг выделяющихся пиролизных газов.
  5. По мере сгорания топливной закладки поршень опускается, но не на самое дно, благодаря наличию ограничительных 10 см ребер на круге. Пик горения приходится на тот момент, когда поршень опускается на 1/3 высоты камеры и своим весом хорошо уплотняет топливо.Схема работы

Какое топливо подходит

Даже правильно выполненная конструкция, может разочаровать мастера, если в нее загружать «неправильное» топливо. Как показали опыты, лучше всего горят:

  • опилки;
  • щепа;
  • паллеты;
  • торфяные брикеты;
  • мелкие ветки;
  • картон.

Для печи подходит топливо, которое можно хорошо уплотнить под воздействием силы тяжести поршня. Если в печь поместить поленья, расположенные вертикально, то уплотнить их невозможно. Гореть они будут, но при малейшей неисправности дымохода и одном сыром полене, поршень застопорится и возникнет такое явление, как обратная тяга и помещение наполнится дымом. Горизонтально расположенные поленья тоже горят, но все равно слабо и эффект от процесса далек от желаемого.

С водяной рубашкой

Вариант печи с водяной рубашкой на дымоходе

Возможности Бубафони значительно возрастут, если добавить к печи водяной контур. Для этого приспосабливают еще 1 цилиндр для нагрева в нем теплоносителя. Диаметр его больше на 2,5-3 см, иногда для этой цели приспосабливают и квадратный корпус.

При наличии в помещении готового отопительного контура, печку соединяют с ним и посредством циркуляционного насоса теплоноситель из водяной рубашки транспортируют в отопительную систему. Такая печь выгодна тем, что может обеспечить теплом несколько помещений.

Водяной контур устанавливают не только на корпусе печи, но и на дымовой трубе. Принцип устройства такой системы — «труба в трубе». Торцы «рубашки» герметизируют, врезают патрубки для входа и выхода теплоносителя. Вверху располагают отвод, а внизу — обратку.

В роли теплообменника может выступить и водопроводная труба. Из нее изготавливают змеевик, заключают в стальной кожух, чтобы тепло распределялось более равномерно, засыпают песок. Иногда вокруг печи выполняют кирпичную кладку, а внутрь помещают тот же змеевик.

6 этапов изготовления Бубафони из газового баллона

Всю работу по изготовлению печи Бубафоня из обычного газового баллона можно разбить на 6 последовательных этапов:

  1. Заполняют баллон водой, предварительно открутив вентиль. Необходима эта операция для того, чтобы избежать возможного взрыва при дальнейшей работе с ним.
  2. Отрезают верхнюю часть с использованием болгарки. Следует учитывать, что в районе шва внутри баллона имеется дополнительный армирующий слой, что затрудняет процесс срезки. Этот бордюр придется убирать, т.к. он будет препятствовать свободному перемещению поршня. Процесс трудоемкий, поэтому лучше делать срез ниже шва.
  3. Вырезают в корпусе отверстие для дымоотвода на минимальном расстоянии от верха печи. Из стальной трубы диаметром около 10 см, разделенной на 2 небольших отрезка под углом 45 градусов, варят колено, затем подсоединяют к нему через переходник дымоход из трубы немного большего диаметра (12 см), что улучшит теплоотдачу печи. Переходник герметизируют с использованием стеклоткани или глины.
  4. Изготавливают крышку из отрезанной части баллона, или вырезают ее из металла. Плоская крышка более практична — на ней можно даже еду разогревать. В крышке при помощи сварки вырезают отверстие под поршень. Круглое сечение не обязательно, хорошо будет выполнять свою функцию и квадратная труба, а сборка в этом случае упростится.
  5. Вырезают диск диаметром 270 мм, используя стальной лист толщиной 3-4 мм. Посредине делают отверстие под шток. Круг должен быть такого диаметра, чтобы между ним и стенками емкости оставался зазор равный 1/20 его диаметра. Снизу к диску приваривают лопасти 6 шт., загнутые таким образом, чтобы между ними происходило завихрение воздуха по часовой стрелке. Это способствует равномерному горению топлива под пластиной и полному сгоранию газов в верхней части печи, выделяющихся в процессе.
  6. Вырезают и крепят в центре поверх лопастей еще один небольшой круг с отверстием 30-40 мм. Он нужен для того, чтобы угли, образующиеся в процессе горения, не забивали отверстие в штоке для поступления воздух, а между лопастями и топливом оставался небольшой зазор.

Желательно установить печь на фундамент и позаботиться об экране, обеспечивающем дополнительную пожаробезопасность и способствующем равномерному распределению тепла по комнате.

Недостатки

Конструкция печи проста, при большом объеме камеры она может долго гореть на одной загрузке, не требует сложного ухода, эффективно обогревает помещение в сильные морозы. Здесь нет прямого контакта с открытым пламенем, что говорит о высокой пожаробезопасности объекта. Наряду со многими положительными качествами имеются и недостатки:

  • При использовании печи для обогрева дома, необходимо отдельное подсобное помещение.
  • Небольшая теплоотдача. Тепло выделяется не по всей ее поверхности. Нагревается поршень, дымоход и крышка, а стенки только в некоторых местах по мере сгорания топливной загрузки и опускания поршня.
  • При полном прогорании топлива в печи, когда на дне остаются только тлеющие угли, шатун еще довольно горячий, а дымоход быстро остывает. В этот момент незначительное количество газа начинает уходить через отверстие в шатуне. Отсюда вывод — напрямую в жилых помещениях такую конструкцию устанавливать категорически нельзя.

Расчет основных параметров печи

Если для изготовления печи применяется какая-то нестандартная емкость, а найденный чертеж рассчитан на газовый баллон или на 200 л бочку, то лучше выполнить расчет хотя бы основных параметров, чтобы печь работала с максимальной отдачей. К ним относятся:

  • Габариты печки. Оптимальный диаметр емкости — 30-80 см. Соотношение ее диаметра к высоте находится в диапазоне от 1:3 до 1:5. При нарушении этой пропорции в меньшую сторону, воздух не будет поступать в зону горения, а просто станет выходить в дымоход. В случае, когда показатель завышен, будет наблюдаться горение по центру закладки и отсутствовать возле стенок. В результате произойдет заклинивание прижимного круга из-за его просадки, а горение перестанет поддерживаться.
  • Толщина стенок цилиндра. Особенно большой вес имеет этот параметр при устройстве водяного контура. Нельзя допускать, чтобы минимальное значение было менее 4 мм. Если печь используется только для обогрева одного помещения типа гаража, подвала или теплицы, то допускается эксплуатация емкости со стенками меньшей толщины ( от 2,5 мм), но потеря мощности неизбежна.
  • Размеры поршня. Важен не только диаметр блина, но и толщина металла. Оптимальный зазор между ним и стенками — 5% от диаметра. Толщина круга и его диаметр находятся в обратно пропорциональной зависимости. Если этот узел тяжелый, он будет проседать и гасить огонь, а слишком легкий не обеспечит достаточного прижима.
  • Площадь сечения патрубка дымохода на выходе. Определяют ее путем умножения энергоотдачи печи в кВт/ч. на коэффициент 1,75. В свою очередь, значение энергоотдачи получают, умножив массу закладки на удельную теплоотдачу используемого топлива. Если известен объем рабочей части печи, то его умножают на удельную массу и получают массу закладки.
  • Параметры штока для поступления воздуха. Диаметр его принимается в пределах 0,5-0,55 от площади сечения выходного патрубка.

Удельная теплоотдача и коэффициент закладки (удельная масса на единицу объема) — величины справочные:

ТопливоКоэффициент закладки, кг/дм куб.Удельная теплоотдача,

кВт/час

Стандартные дрова (осина)0,1432,82
Ольховые паллеты0,2853,5
Опилки хвойные или стружка0,1373,2
Уголь ДПК0,44,85
Уголь ССОМ0,4035,59
Крупный антрацит0,55,72
Брикеты торфяные0,342,36

Чтобы не углубляться в подробные вычисления, необходимую толщину заготовки для прижимного круга можно выбрать из таблицы:

Диаметр внутри печи, смТолщина металла для изготовления круга, см
80От 0,25 до 0,40
60От 0,4 до 0,6
40От 0,6 до 0,8
30От 0,8 до 1,0

Примерный расчет сечения дымохода для печи из газового баллона при диаметре 30 см и высоте загрузки приблизительно 70 см выглядит так:

Определяют объем загрузки путем умножения площади сечения на высоту:

Vf = πD²:4× Нf = 3,14 х 32 х 7 : 4 ≈ 50 дм³

Определяют массу загрузки, с учетом использования торфяных брикетов:

М = 50 х 0,34 = 17 кг

От такого количества топлива получится следующая отдача энергии:

Е = 17 х 2,36 ≈ 40 кВт, отсюда сечение патрубка равно:

S = 1,75 х 40 = 70 кв. см (значение приводят к стандартному).

Учитывая, что при грамотном исполнении одной закладки хватает на 12 ч. и имея основные параметры, можно вычислить среднюю мощность печи:

70 : 12 = 5,83 кВт/ч.

В базовые конструкции печи Бубафоня можно вносить свои изменения, соблюдая при этом основные пропорции. Поле для экспериментов просто огромное, а результат может превзойти ожидания.

Печь с водяным контуром для отопления дома

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.

Содержание статьи: Печь всегда была своеобразным «сердцем» дома. Она всегда традиционно стояла в центре, и вся жизнь кипела возле нее. В печи готовили пищу, возле нее обогревались зимой. Хорошо натопленная печь накапливала столько энергии, что даже после того, как угасал огонь, она еще долго дарила тепло всем домочадцам, распространяя его как солнышко во все стороны от своих массивных стен.

А топлива для печи – обычных дров в России всегда было много, главное, не полениться и запастись ими летом.

Печное отопление имеет ряд неоспоримых преимуществ:

  • Во-первых, печам не требуется подключение к газовым и электрическим сетям, они используют в качестве топлива в основном дрова, которые являются возобновляемым видом топлива, их на большинстве территории России будет всегда много по разумным ценам, а иногда и совершенно бесплатно.
  • Во-вторых, в печах реализовано наиболее комфортное лучистое отопление, когда массивные стенки печи излучают тепло, передавая его окружающим предметам и воздуху.
  • В-третьих, печь может совмещать сразу несколько функций: собственно само отопление, приготовление пищи, нагрев воды.
  • В-четвертых, созерцание открытого огня в каминах (а они, по сути, являются печами) создает комфортную атмосферу.
  • В-пятых, массивная конструкция печи в холодное время года способна накопить огромное количество тепловой энергии, которую она будет постепенно отдавать. В летнее же время все происходит наоборот: печь, которая всегда строится на отдельном фундаменте «сбрасывает» излишек тепловой энергии в землю от знойного воздуха, то есть является своеобразным кондиционером.
  • И, наконец, печное отопление не приносит вреда окружающей среде, если в нем используется природное топливо, ведь процессы сгорания в природе происходят постоянно.

Добавим немножко дёгтя в бочку с мёдом и перечислим недостатки печного отопления:

  • Печное отопление требует постоянного участия человека: закладка дров, чистка зольника и дымохода, регулировка тяги и другие операции, хотя для дачного домика периодического проживания это скорее плюс, чем минус.
  • Чем большую мощность имеет печь, тем больше должны быть ее геометрические размеры, а это «съедает» полезную площадь дома.
  • Печь может отопить только те помещения, с которыми непосредственно соприкасается. В удаленных помещениях придется сооружать или устанавливать еще одну печь, как это делалось в старых домах.
  • Традиционная кирпичная русская печь из-за своей инерционности очень долго выходит на рабочий режим. Частично этого недостатка лишены современные камины, печи буржуйки и Булерьяны.
  • Печное отопление имеет низкий КПД – не более 40% и обычно имеют избыточную мощность. Когда печь входит в рабочий режим и прогревается, то рядом с ней стоять практически невозможно, но потом, остывая, она постепенно отдает тепло. При этом очень много энергии просто вылетает в атмосферу через дымоход.
  • Процессом горения топлива в печи управлять сложнее, чем в котлах. Погасить печь моментально практически невозможно, что повышает уровень пожарной опасности.
  • Печи требуют дымоходов с хорошей тягой, чтобы горение происходило интенсивно, а дымовые газы уходили в атмосферу и не проникали в помещения. Дымоходы необходимо изолировать от сгораемых строительных конструкций.
  • Для печи требуется постоянно хранить солидный запас топлива, который надо периодически пополнять, а шлак и зола требуют утилизации.

Если подытожить все вышесказанное, то, можно сказать, что печи имеют право на существование, но по многим показателям они все равно проигрывают другим видам отопления. В общем, хлопотное это дело – печи. Если в условиях дачного домика, где человек появляется периодически – это приятные хлопоты, то в домах постоянного проживания эксплуатация печи превращается в рутину и является чаще всего вынужденной мерой, когда, например, нет возможности организовать другую систему отопления из-за отсутствия магистрального газа.

Почему отопление с теплоносителем выигрывает у печного?

Как уже отмечалось ранее, одной из главных проблем печей является невозможность обогреть удаленные от них помещения. В современных моделях печей и каминов производители постарались решить эту проблему, снабдив свои отопительные приборы конвекционными воздушными каналами, к которым можно подключать воздуховоды. Теплый воздух от печи разносится по комнатам, отапливая их. Очень хорошее решение, которое, кстати, прекрасно работает в некоторых домах.

Воздух в таких печах выполняет функцию теплоносителя, то есть такого вещества, которое способно принять тепловую энергию от печи, а затем транспортироваться к месту назначения и отдать ее удаленному помещению. Для этого надо только соорудить систему воздуховодов, что не лишено недостатков и связано с определенными трудностями:

  • Во-первых, воздуховоды имеют большие габариты их часто невозможно скрыть за строительными конструкциями.

  • Во-вторых, воздуховоды оказывают сильное сопротивление движению нагретого воздуха, особенно если имеют много поворотов. Поэтому имеются ограничения по их длине.

  • В-третьих, воздух имеет низкую удельную теплоемкость, поэтому чтобы передать определенное количество тепловой энергии для удаленной от печи комнаты требуется большое количество нагретого воздуха. Для этого надо либо сооружать воздуховоды большего размера, либо принудительно подавать нагретый воздух вентилятором.

  • И, наконец, по воздуховодам передается большое количество пыли, сажи и других загрязнений, которых возле печи всегда предостаточно.

Лучшим и самым распространенным теплоносителем, используемым в системах отопления домов, является вода в силу своих достоинств:

  • Вода имеет очень большую удельную теплоемкость (С=4,187 кДж/(кг*°К)) по сравнению с сухим воздухом (С=1,005 кДж/(кг*°К)), поэтому может принимать и передавать большое количество тепловой энергии на значительные расстояния.
  • Нагретую воду легко транспортировать в нужное место по трубопроводам, имеющим малые габариты. 
  • Вода абсолютно безвредна, нетоксична и не горит.
  • Вода всегда доступна, можно сказать, что она почти бесплатна.

Главный недостаток воды – это ее высокая температура замерзания – 0°C, при этом она расширяется в объеме и повреждает приборы системы отопления. Вдобавок у воды в сочетании с кислородом воздуха высокая коррозийная активность к черным металлам. Жесткая вода — с высоким содержанием солей кальция и магния приводит к образованию накипи на внутренней поверхности труб, теплообменников и радиаторов, что резко снижает их характеристики. Все это требует специальных мер:

  • В домах круглогодичного проживания, в опасное для воды зимнее время, системе отопления ничего не грозит, так как она постоянно находится в работе. Современные газовые и электрические котлы имеют функцию защиты, которая не даст упасть температуре теплоносителя ниже +5°С.

  • В домах, где человек в зимнее время не появляется, воду из системы можно просто слить, но в этом случае будет идти ускоренная коррозия стальных деталей системы отопления. Еще одним выходом является применение специальных антифризов, снижающих температуру замерзания, но они совместимы не со всеми котлами и радиаторами, стоят недешево и со временем стареют.

  • Очень часто в системах отопления, где теплоносителем является вода, ставят «на страже» резервный электрический котел, задача которого поддерживать температуру в доме, а, значит, и теплоносителя, на определенном минимальном уровне. Когда появляются хозяева, запускается котел, растапливаются печи или камины и температуру поднимают до нужной. После уезда «на пост» опять заступает «стражник».

  • Чтобы снизить коррозийную активность воды в нее добавляют специальные присадки или делают систему закрытой. Тогда атмосферный кислород не проникает в систему отопления и коррозия прекращается либо идет очень медленно и не сказывается на общем сроке службы приборов системы отопления.

Конечно, возникает вопрос – возможно ли объединить прелести печного отопления с достоинствами систем, где теплоносителем выступает вода. И при этом постараться уйти от недостатков и одних и других. Полностью решить эту задачу не удалось, но существуют довольно неплохие технические решения как промышленно производимые, так и реализованные домашними Кулибиными. Рассмотрим их, и после этого можно будет делать определенные выводы.

Краткий обзор промышленно выпускаемых печей с водяным контуром для отопления

Среди всех вариантов реализации печи с водяным контуром надо выбирать те, которые уже применяются и успешно эксплуатируются. И в первую очередь нужно обратить внимание на уже готовые изделия, которые выпускает промышленность. И вот почему:

  • В подавляющем большинстве случаев уже готовая печь обойдется дешевле, чем самостоятельно сделанная или построенная.

  • Над созданием готовых печей работают целые коллективы высококлассных специалистов, имеющих богатый опыт, которые рассчитывают конструкцию, разрабатывают технологию производства и правила эксплуатации.

  • При изготовлении используются специальные жаростойкие сорта стали и чугуна, которые недоступны простому обывателю на металлобазах.

  • Качество промышленно изготовленных печей выше, чем сделанных кустарным способом, так как применяется технологическое оборудование высокого уровня.

  • Все печи, поступающие в продажу от производителей, проходят долгий и мучительный процесс испытаний и оформления пакета документов у разрешительных и контролирующих органов.

  • Промышленно изготовленные печи имеют гарантию от производителя, могут быть обеспечены запасными частями, их легче устанавливать, к ним легко подобрать дымоход, они снабжаются набором уже готовых типовых проектов по созданию системы отопления или интегрированию в уже имеющуюся.

В настоящее время на рынке печного оборудования работает много именитых и не очень производителей: ABX(Чехия), NordFlam (Польша), EdilKamin (Италия), MBS (Сербия), Термофор (Россия), Romotop (Чехия), Chazelles (Франция), Invicta (Франция), Vira (Россия), Panadero(Испания), Storh (Германия) и множество других. В качестве примера мы решили показать две модели печей с водяным контуром: каминная топка «Аквариус» от компаниии Термофор и печь «Армада 20» выпускаемая под торговой маркой Vira. Обе эти модели мы намерено представляем от отечественных производителей, так как при равенстве технических характеристик некоторые западные «собратья» стоят либо неприлично, либо просто бессовестно дорого.

Каминная топка с водяным контуром «Аквариус»

Очень известная на рынке компания «Термофор» выпускает каминную топку «Аквариус», которая может быть снабжена водяным контуром теплообменника именно для целей отопления. Для топки может сооружаться любой понравившийся портал, чтобы она стала гармоничной частью интерьера дома. Выпускается это изделие в двух модификациях, как с теплообменником для воды, так и без него. Мы специально указали в таблице технические характеристики обеих моделей для сравнения.

  АквариусАквариус ТО 
Мощность каминной топки, кВт  12 12
Объем отапливаемого помещения (максимальный), куб. м200 200
Габаритные размеры, Ш*Г*В, мм 690*515*930 690*515*930
Размер проема дверцы топки, мм 315*535 315*535
Масса, кг 68 77
Объем камеры сгорания, л 70,7 62,5
Максимальный объем загрузки, л  56 52
Диаметр дымохода, мм 200 200
Минимальная высота дымохода, м 5 5
Объем теплообменника, л-11,6
Мощность теплообменника (максимальная), кВт-6
Максимальное рабочее давление, кгс/кв. см-0.5

Особенностями конструкции данной модели каминной топки являются:

  • Большое жаростойкое стекло дверцы топки защищено от оседания сажи и позволяет наблюдать за огнем.
  • Солидный объем топливника обеспечивает долгое горение.
  • Топка дополнительно защищена шамотным камнем, что продлевает срок ее службы.
  • Габаритные размеры позволяют подобрать стандартную облицовку для каминов или сделать свою.
  • Каминная топка с теплообменником «Аквариус ТО» может подключаться только в системы отопления открытого типа.

Из технических характеристик на этот прибор видно, что через водяной теплообменник топка может передать воде до 6 кВт тепловой энергии, значит, площадь отапливаемых помещений может быть порядка 50—60 м2 при высоте потолков 2,5 метра. Оставшиеся 6 кВт мощности можно направить на обогрев того помещения, где установлен камин, поэтому при сооружении портала следует организовать конвекционные потоки возле топки с выходом теплого воздуха сверху камина.

Этот камин, как, в принципе, и любую печь с водяным контуром категорически запрещено разжигать без воды в теплообменнике, это приведет к быстрому выходу его из строя. Вариант подключения «Аквариус ТО» в открытую систему отопления с естественной циркуляцией представлен на следующей схеме:

Таким образом, помимо своей декоративной функции камин может отапливать небольшой дом. Для того, чтобы теплообмен проходил более интенсивно, можно на обратной линии поставить циркуляционный насос с байпасной линией. При отсутствии электричества будет происходить естественная циркуляция воды, а при наличии будет включаться насос. Существуют модели каминов, которые могут включаться в систему отопления закрытого типа, но в рамках этой статьи мы их рассматривать не будем.

Твердотопливный отопительный котел «Armada 20»

Этот котел производится в России на заводе «Бермаш» в городе Березовском. Читателю может показаться, что авторы ушли от темы статьи, ведь она о печах с контуром для отопления, а речь вдруг пошла о котлах. Так вот котел «Армада» это не что иное, как печь того же производителя под названием «Легион» в которую вместо конвекционных труб нагрева воздуха поместили водяной контур из труб. Перестал ли этот агрегат быть печью? Конечно, нет! Просто поменялся теплоноситель.

Печами традиционно принято называть такие теплогенераторы, которые греют непосредственно в своем присутствии лучевым теплом (ИК излучением), а также нагревающие воздух. Котлы же призваны нагревать воду, которая в дальнейшем будет транспортироваться к различным приборам отопления: радиаторам, конвекторам, теплым полам и другим. Главная задача котла нагреть теплоноситель, а печи обогреть все вокруг себя. Но не будем отступать от заявленного производителем названия и расскажем о котле «Армада 20».

Технические характеристики котла ARMADA 20:

  • Мощность котла (теплопроизводительность), кВт - 20

  • Отапливаемая площадь (h=2,5 м), кв. м - До 200

  • Габаритные размеры (Ш*Г*В), мм - 390*660*750

  • Глубина топки/размер полена, мм - 510/480

  • Масса (ез топлива и воды), кг - 115

  • Объем камеры сгорания, л - 90

  • Масса загрузки топлива (максимальная), кг - 12

  • Рекомендуемая загрузка для оптимального горения, кг - 4.8

  • Размеры проемы дверцы топки, мм - 190*292

  • Присоединительная резьба для прямой и обратной магистрали отопления G - 1 ½“

  • Объем воды в контуре, л - 28

  • Рабочее давление в системе, Мпа - 0.3

  • Мощность блока ТЭНов, кВт - 3*2=6

  • Диаметр дымохода, мм - 120

  • Высота дымохода (минимальная), м - 6

  • Максимальная выходная температура теплоносителя, °C - 95

  • Минимальная входная температура теплоносителя, °C - 60-80

Эта печь (котел) имеет некоторые конструктивные особенности, о которых надо обязательно упомянуть.

  • Теплообменник имеет большое количество труб, поэтому площадь теплосъема по отношению к объему воды внутри теплообменника максимальна. Этим достигается большая тепловая отдача.

  • Дверца снабжена прозрачным экраном из закаленного стекла, что позволяет визуально наблюдать за горением топлива.

  • Сверху котла расположена варочная панель. Это позволяет разогревать или готовить пищу.

  • В верхней части топки перегородка имеет съемную конструкцию, что позволяет чистить котел и дымоход от сажи.

  • Наружные части теплообменника являются заодно и воздушным конвектором, который закрыт панелями, окрашенными термостойкой порошковой краской.

  • Котел предназначен для сжигания дров (предпочтительно лиственных пород), топливных брикетов (евродров), пеллет, а также и бурого угля с величиной фракции не менее 4 см.

  • Без воды в теплообменнике котел эксплуатировать нельзя – это приведет к его быстрому выходу из строя.

  • В конструкции котла предусмотрены технологические отверстия для установки ТЭНа, что позволит без растопки зимой поддерживать температуру теплоносителя в безопасном диапазоне.

  • Котел может работать как в открытой, так и закрытой системе отопления с рабочим давлением теплоносителя не более 3 МПа.

Примеры обвязки котла для закрытой системы отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя, а также в открытой с естественной циркуляцией показаны на рисунках:

Таким образом, котел (печь с водяным контуром) «Армада 20» может уже отапливать достаточно большой дом и при этом он еще может использоваться для приготовления пищи и частично или полностью отапливать то помещение, где он установлен. Хотя основной теплосъем идет в пользу воды, все равно этот котел не перестал быть печью. Или, наоборот, — эта печь так и не стала абсолютно полноценным твердотопливным котлом.

Водяной контур для отопления в кирпичной печи

Очень заманчиво поместить теплообменник системы отопления в кирпичную печь, учитывая, что просто громадное количество энергии сгорания топлива уходит на разогрев массивной конструкции. И на самом деле печи со встроенным котлом существуют, и успешно эксплуатируются. И такая конструкция имеет массу преимуществ:

  • Вследствие своей большой массы и способности накапливать тепло, кирпичные печи являются определенным буфером-термоаккумулятором, который примет на себя излишнее тепло и, в случае необходимости передаст его тому, кому его недостает.

  • В большой кирпичной печи успешно уживаются и варочная поверхность, и камин, и водяной контур отопления, причем для всех этих устройств не надо сооружать отдельных дымоходов.

  • Передача тепла на поверхности и в массиве печи происходит равномерно, поэтому тепло на водяной контур будет передаваться с наибольшей эффективностью.

  • Даже после полного угасания огня в топке, кирпичная печь может в течение нескольких часов «делиться» теплом с теплообменником водяного контура. Но здесь все зависит от конструкции и массы печи.

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.

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:

  • Теплообменник встроили в топливник кирпичной печи, поэтому его объем резко уменьшился, что сказывается на мощности, объеме закладки и КПД, причем в худшую сторону. Если по нему будет активно циркулировать теплоноситель, охлаждая топливник, то это приведет к снижению температуры, образованию большого количества сажи и химически агрессивного конденсата, который быстро «съест» теплообменник, если он не будет сделан из нержавеющей стали.

  • Теплообменник встроили в дымовые каналы печи, чем нарушили их пропускную способность. В итоге часть угарных газов возвращается в помещение топочной, а это может привести к очень плачевным результатам.
  • Теплообменник вмуровали в кладку. При его нагреве происходит линейное расширение металлов, которое приводит к разрушению печи, образованию трещин.

  • Теплообменник неоправданно большой мощности встроили в дымоход. Циркулирующая вода снижает температуру дымовых газов, это приводит к лавинообразному образованию конденсата, который разрушает и дымоход, и теплообменник.

И подобных ошибок с непредсказуемыми последствиями может быть еще очень много. Это еще раз доказывает то, что лучше воспользоваться готовым техническим решением и привлечь профессионалов для кладки и монтажа, так как за деньги, потраченные на хороший теплообменник из нержавеющей стали и работу печника уже можно купить отличный твердотопливный котел от известных «брендовых» производителей.

Прежде всего, необходимо определиться с тем, из какого материала будет сделан теплообменник, который будет помещен в кирпичную печь.

Существуют несколько вариантов, рассмотрим каждый из них:

  • Медные теплообменники очень эффективны, так как теплопроводность меди одна из самых лучших, но внутри кирпичных печей их применять категорически нельзя. Почему? Дело в том, что температура плавления меди 1083 °C, а в топке она может повышаться до 1200 °C. При постоянно циркулирующем теплоносителе температура трубы, конечно же, не поднимется до таких значений, но кто может гарантировать то, что не возникнут нештатные ситуации. Вдобавок медь очень боится агрессивных химических соединений, которыми изобилует конденсат.

  • Чугунные теплообменники выгодно отличаются тем, что имеют очень высокую коррозийную стойкость. Главный их недостаток – это хрупкость и боязнь резких перепадов температур. Если в горячий чугунный теплообменник запустить порцию холодной воды, то температурные деформации приводят к образованию трещин и выходу его из строя. Чугун тяжело обрабатывается и выпускается в виде литых деталей, которые затем собираются резьбовыми элементами через уплотнители, что снижает их надежность. Некоторые умельцы в качестве теплообменника используют чугунные радиаторы, но эффективность их мала, разве что посуду помыть или принять душ.
  • Стальные теплообменники распространены больше всего, так как сталь – это доступный и легкообрабатываемый материал. Для теплообменника печи рекомендуется применять жаропрочную сталь с толщиной стенки не менее 3 мм, а лучше 4—5 мм. Трубы лучше выбирать бесшовные. К сожалению, сталь подвержена коррозии, поэтому нужно топить печь в таких режимах, которые менее всего способствуют образованию конденсата, а также никогда не сливать теплоноситель из водяной рубашки.

  • Теплообменники из нержавеющей стали – самые лучшие, но и самые дорогие. Наиболее распространенная марка стали - AISI 304. Лучше эти детали не делать самому, а заказать их изготовление на предприятиях, где есть оборудование для лазерной резки металлов и сварки в среде аргона. Тогда качество швов будет максимально приближено к материалу самой трубы.

Из чего изготавливать теплообменник?

Теплообменники могут изготавливаться из металлического листа, круглых или профильных прямоугольных труб и их сочетаний.

Рассмотрим основные их виды.

  • Теплообменник из листовой стали обычно располагают в самом жарком месте - прямо в топке печи, он облегает стенки и потолок и при этом в нем есть отверстия для загрузки дров и выхода дымовых газов. Изготавливают его из листа 3—4 мм толщиной, а сверху и снизу вваривают отрезки труб с диаметром 40—50 мм для подающей и обратной магистрали. Внутренний зазор в теплообменнике не должен быть менее 3 см – для предотвращения закипания воды. При этом надо строго следить за тем, чтобы верхняя подающая труба была в самой верхней точке теплообменника, иначе в нем могут образовываться паровые пробки, которые при выходе в систему отопления грозят гидравлическим ударом, способным повредить трубы или радиаторы.
  • Теплообменники из труб тоже чаще всего располагают в топке. Для изготовления таких теплообменников берут трубы диаметром 40—50 мм или профильные прямоугольные трубы 40*60 мм, 60*60 мм. Из них сваривается пространственная конструкция, которая в каждой отдельно взятой печи будет разная. Главное, чтоб теплообменник не загораживал дверцу загрузки, колосники и дымовые каналы.
  • Если печь используется для приготовления пищи и имеет варочную поверхность, то в верхней части топки теплообменники не делают, в этом случае они должны облегать боковые поверхности.
  • Очень часто теплообменники из труб в виде плоских регистров располагают в колпаке печи или в дымооборотных каналах. Тепла они в этих местах могут снять меньше, поэтому обычно они внушительных размеров, но работают они в более мягких условиях, поэтому и прослужить могут больше. Главное условие – они не должны препятствовать выходу дымовых газов. Именно поэтому конструкция их просчитывается заранее. Ставить такие теплообменники в уже готовую печь категорически запрещено.

Расчет мощности и размеров теплообменника печи

Естественно, что для целей отопления мощность теплообменника должна быть рассчитана. Неправильно рассчитанный водяной контур либо не будет обеспечивать нужный температурный режим в помещениях, либо, наоборот, при избыточной мощности в комнатах будет как в пустыне Сахара и уменьшить температуру будет очень трудно, так как управлять пламенем в кирпичной печи очень сложно. Как это сделать правильно?

Отопление должно компенсировать теплопотери дома, поэтому их оценка – это первое что надо сделать. Такие расчеты делают инженеры-теплотехники. Методика расчета имеет довольно сложный алгоритм и требует большого количества исходных данных. Самостоятельно сделать такие расчеты довольно непросто, но практика показывает, что в большинстве случаев на каждые 10 м2 площади дома требуется от 1 до 1,2 кВт мощности системы отопления. При этом высота потолков должна быть от 2,5 до 2,7 м.

После расчета теплопотерь можно переходить к расчету мощности самого водяного контура (теплообменника), которая зависит от того в какой среде с какой температурой он находится и от его площади соприкосновения с этой средой. Практика говорит о том, что с каждого квадратного метра теплообменника можно «снять» в среднем 5—10 кВт тепловой энергии. Но примерные показатели нас не могут устраивать, поэтому будем подсчитывать точнее.

Очевидно, что мощность всего теплообменника будет зависеть от его площади S и некоего показателя – удельной мощности Qу, которая отражает сколько тепловой энергии может дать теплообменник единичной площади в 1 м2: Q=S* Qу.

Удельная мощность также величина расчетная и ее можно вычислить по простой формуле:

Qу=k*(Tm-tm), ккал/час, где:

  • k– коэффициент теплопередачи материала в расчете на 1°С. Для стали, которая используется в теплообменниках k=12 ккал/час.

  • Tm – температура нагревающей среды (средняя), которая является средним арифметическим между максимальной и минимальной температурами. Tm=(Tmax+Tmin)/2.

  • tm – среднее арифметическое температуры в водяном контуре. tm=(tпод+tобр)/2, где tпод – температура теплоносителя на выходе (подаче) из теплообменника, а tобр – температура на входе (обратке).

Допустим, что печь работает на угле, тогда средняя температура в топке будет: Tm=(1000°C+600°C)/2=800°C. Температуру теплоносителя примем: tm=(80°C+60°C)/2=70°C. Тогда удельная мощность теплообменника будет: Qу=12*(800-70)=8760 ккал/час. Переведем калории в ватты: 1 Ватт=859,85 кал, значит, Qу=8760000 ккал/859,85=10187,82 Ватт≈10,2 кВт. Получается, что с одного квадратного метра теплообменника теоретически можно снять 10 кВт тепловой энергии.

Если вместо угля будут использоваться дрова, то, естественно, что их теплотворная способность ниже. Максимальная и минимальная температуры в топливнике будут: Tmax=700°С, Tmin=300°С, значит Qу=12*(500-70)=5160 ккал/час, что в ваттах составляет 5160000/859,85=6001,05≈6 кВт. Получается, что при топке печи дровами можно с 1 м2 площади теплообменника, расположенного в топливнике, снять около 6 кВт тепловой энергии.

В зависимости от потребности в количестве тепловой энергии можно вычислить необходимую площадь теплообменника: S= Q/ Qу. Допустим, что для отопления дома необходимо 15 кВт тепловой энергии, значит, площадь теплообменника, которая соприкасается с горячей средой в топочной камере должна быть 15/6=2,5 м2. Если теплообменник будет сделан из стального листа, то площадь его вычислить несложно, а если из круглых труб, то площадь каждой трубы вычисляется: Sтр=2*π*D*l, где D – диаметр трубы, а l – длина трубы. Площадь прямоугольных труб вычисляется как их периметр, помноженный на длину. Именно так можно рассчитать такой теплообменник, который удовлетворит потребности в отоплении дома.

Монтаж водяного контура в кирпичную печь

Отметим важные особенности монтажа теплообменников в кирпичную печь:

  • Теплообменник должен монтироваться только в специально предназначенную для этого печь. При реконструкции старых печей необходимо обращаться к специалистам, они сделают нужные расчеты и предложат такую конструкцию теплообменника, которая не будет нарушать нормальную работу печи.

  • После изготовления теплообменника его обязательно нужно опрессовать давлением 6 бар как до установки в печь, так и после того, как он будет смонтирован.

  • Обычно теплообменники монтируют сразу после обустройства фундамента печи, а уже потом производят кладку.

  • Для компенсации тепловых расширений необходимо при монтаже теплообменника оставлять зазор между ним и стенками печи не менее 10—15 мм. Вмуровывать теплообменник в тело печи категорически запрещено.

  • Места выхода труб теплообменника не надо замуровывать строительными растворами. Для труб следует оставлять зазор 5 мм, в который помещается жаропрочный уплотнитель, например, асбестовый шнур. Выход труб из печи должен быть не менее 10—15 см, чтобы была возможность повторного нарезания резьбы при ее повреждении.

  • Соединение теплообменника с трубами системы отопления необходимо делать только с жаропрочными уплотнителями.

Правила эксплуатации печи с водяным контуром

Мало того, что расчеты и сам монтаж теплообменника в печь – это довольно трудоемкие и ответственные операции, для нормальной работы отопления еще и требуется соблюдения набора правил:

  1. Ни в коем случае нельзя эксплуатировать печь с пустыми теплообменниками, это приведет к их быстрому прогоранию.

  2. Запрещается отсекать теплообменник от системы отопления при работающей печи. При нагреве воды, она расширяется в объеме, повышается давление, что может привести даже к взрыву. Лучше не ставить никакую запорную арматуру на выходах теплообменника.

  3. Последствия взрыва водяного контура печи

  4. Последствия взрыва водяного контура печи

  5. Нельзя подавать холодную воду в теплообменник при разогретой печи. Температурные деформации могут вывести его из строя. Самое слабое место – это сварные швы.

  6. Для повышения эффективности системы отопления лучше использовать циркуляционный насос соответствующей производительности с байпасом.

  7. В системе отопления необходимо обязательно предусмотреть в самой нижней точке кран для слива воды из системы.

  8. При необходимости в водном контуре печи можно использовать специальные антифризы.

Сооружение отопительно-варочной печи с водяным контуром своими руками

Как уже было рекомендовано авторами статьи, лучше воспользоваться готовой и испытанной временем конструкцией печи, которая подробно описана в известной книге Я. Г. Порфирьева «Печные работы». Это обогревательное устройство занимает площадь в основании 1020*1160 мм и имеет высоту в 2380 мм. Теплообменник водяного контура имеет размеры (750*500*350 мм) изготовлен из листовой стали и расположен в топливнике, поэтому варочная поверхность используется только для разогрева пищи. По словам автора конструкции теплоотдача в водяной контур примерно 5,5 кВт при топке два раза в сутки, а при усиленной может достигать 18 кВт, что позволяет отопить помещения общей площадью до 180—200 м2.

Список необходимых материалов и приборов:
  1. Кирпич красный полнотелый (без учета дымохода) - 710 шт.

  2. Кирпич шамотный огнеупорный ША-8 - 71шт.

  3. Топочная дверца 210*250 мм 1 шт.

  4. Поддувальная дверца 140*250 мм - 1 шт.

  5. Дверца чистки зольника 140*140 мм - 7шт.

  6. Колосниковая решетка 250*300 мм - 2 шт.

  7. Чугунная плита 710*410 мм - 1 шт.

  8. Теплообменник из листовой стали 750*500*350 мм - 1 шт.

  9. Задвижка печная 130*250 мм - 1 шт.

  10. Задвижка для варочной камеры 130*130 мм - 1шт.

  11. Полоса стальная: 50*5*400 мм - 1шт.

  12. Полоса стальная: 50*5*980 мм - 2 шт.

  13. Стальной уголок 50*50*5*980 - 2 шт.

  14. Предтопочный лист 500*1000 мм - 1 шт.

Порядок проведения работ

Прежде чем начинать работы по строительству печи с водяным контуром, необходимо тщательно изучить конструкцию печи, посмотреть ее общий вид и то, как она выглядит в разрезах. Это все представлено на трех последующих рисунках.

После этого надо изготовить теплообменник водяного контура печи, чертеж которого представлен на следующем рисунке.

Что следует учесть при изготовлении теплообменника?

  • Стенки, обращенные к огню, изготавливаются из листовой стали 5 мм.

  • Наружные стенки, которые несут меньшую тепловую нагрузку допустимо изготавливать из стали 3 мм.

  • С задней стороны должна быть оставлена щель шириной не менее 50 мм для выхода газов из топливника.

  • Выход теплообменника (подача) изготавливается из бесшовной стальной трубы диаметром 40 мм, причем она должна быть вварена в самой верхней точке.

  • Другой выход (обратка) делается из такой же трубы и вваривается в самой нижней точке теплообменника.

Порядовка кладки печи с водяным контуром

Перед кладкой печи необходимо соорудить под нее соответствующий фундамент, но в этой статье мы рассматривать этот вопрос не будем, а перейдем к порядовке. Перед этим ознакомимся с условными обозначениями, которые будут встречаться в дальнейшем.

Выкладывается сплошной 1 ряд кирпичей. Очень важно соблюсти горизонтальность и прямоугольность, так как от этого многое потом будет зависеть. В этом ряду задействовано 36 красных кирпичей.

На кладке 2 ряда начинается формирование основания зольной камеры. Устанавливается дверца размером 140*250 мм. Задействуется 31 целый красный кирпич и одна половинка.

Кладется по схеме 3 ряд. Количество кирпичей как и в предыдущем – 31 красный целый и половинка.

На 4 ряду начинается формирование топливника, поэтому уже используется 11 шамотных кирпичей и 21 красного. Для установки колосников в кирпиче ША-8 делаются вырезы.

На этапе формирования 4 ряда, в вырезанные пазы укладываются решетки. Для компенсации тепловых расширений оставляется зазор около 5 мм.

На дно топливника устанавливается теплообменник (котел)

При кладке 5 ряда оставляется зазор 5—6 мм - для термического расширения теплообменника. За ним оставляется свободное пространство, соединяющееся с горизонтальным каналом. На этом же этапе устанавливаются 2 дверки 140*140 мм – для чистки канала. Используются 14 красных и 3 шамотных кирпича.

6 ряд. Горизонтальный канал отделяется канала за котлом, о оставленное в предыдущем ряду отверстие будет увеличивать тягу печи. На этом же ряду устанавливается дверца топки. Используются 15 целых красных кирпича и одна половинка, а также 1 шамотный.

По схеме выкладывается 7 ряд. Используется 15 и ½ красных и 2 шамотных кирпича.

При кладке 8 ряда перекрывается дверца топки котла. Для этого используется полоса 50*5*400 мм. В ряду выложено 11 и ½ красных кирпичей и 6 шамотных.

В 9 ряду выпускается труба подачи котла. Половинки шамотного кирпича над дверцей топливника срезаются наискосок. На две равные части делится горизонтальный канал. Используется 12 и ½ красного кирпича и 7 шамотного.

На том же 9 ряду над дверкой топки устанавливается подрезанная наискосок вниз ¾ часть шамотного кирпича.

На 10 ряду кирпичи выпускают вовнутрь, поэтому пространство над котлом сужается. Используются 3 красных и 18 ½ шамотных кирпича.

11 ряд. Кирпичи уже с торцов печи также выпускаются вовнутрь. В кирпичах делаются вырезы для укладки чугунной варочной плиты. Учитывается, что тепловой зазор должен быть не менее 5 мм. Количество используемых кирпичей: 10 красного и 16 ½ шамотного.

На 11 ряду устанавливается чугунная плита. В том месте, где будет проем в варочную камеру, устанавливается уголок 50*50*980 мм.

На 12 ряду начинает формироваться варочная камера. Следует обратить внимание на то, чтобы варочная чугунная поверхность была съемной – приподнималась за переднюю часть и вынималась. Используется 12 красных и 5 шамотных кирпичей.

Выкладывается по схеме 13 ряд, в котором используется 16 ½ красного кирпича.

В 14 ряду вертикальный канал увеличивается на всю доступную ширину. Для его чистки монтируется дверца 140*140 мм. Используется 14 ½ красного кирпича.

15 ряд выкладывается аналогично с предыдущим по схеме, что обеспечивает перевязку швов. Используется 14 ½ красного кирпича.

В 16 ряду перекрывается фасад варочной камеры при помощи стальной полосы 50*5*980 мм и уголок 50*50*5*980. Используется 15 красных кирпичей.

17 ряд завершает перекрытие фасада варочной камеры, для этого используется 18 ½ красных кирпичей.

18 ряд. Для полного перекрытия самой варочной камеры монтируются две полосы из стали 50*5*980 мм, и выкладывается 19 красных кирпичей согласно чертежа.

19 ряд завершает перекрытие всей варочной камеры. Оставленный проход в половину кирпича нужен для вытяжки. В проходе вырезаются углубления для задвижки. Используется 32 красных кирпича.

19 ряд завершает установка малой задвижки камеры 140*140 мм.

20 ряд формирует основание верхних газоходов. Для этого по чертежу выкладываются половинки, которые будут основой последующих перегородок. Для прочистки и ревизии монтируются 4 дверцы 140*140 мм. Для укладки этого ряда требуется 18 красных кирпичей.

21 ряд продолжает формирование перегородок. Для него требуется 17 ½ красных кирпичей.

22 ряд. Для него требуется 21 красный кирпич.

В 23 ряду верхние газоходы разделяются на 4 канала. Один из них (левый нижний на чертеже) в дальнейшем будет основным дымоходом, а остальные выполняют функцию общего колпака, разделенного перегородками. Используется 24 красных кирпичей.

Для укладки 24 ряда требуется 24 красных кирпичей.

Для укладки 25 ряда требуется 23 ½ красных кирпичей.

Для укладки 26 ряда требуется 23 ½ красных кирпичей.

Для укладки 27 ряда требуется 23 ½ красных кирпичей.

Для укладки 28 ряда требуется 23 ½ красных кирпичей.

Для укладки 29 ряда требуется 23 ½ красных кирпичей.

В 30 ряду начинается объединение всех дымооборотных каналов, кроме основного. Используется 20 красных кирпичей.

31 ряд продолжает объединение вертикальных каналов. Для него требуется 21 ½ красных кирпичей.

32 ряд подготавливает перекрытие печи. Используется 25 ½ красных кирпичей.

33 ряд перекрывает печь. Оставляется основной канал размером 130*260 мм, используется 35 красных кирпичей.

34 ряд перекрывает второй раз печь. Для этого нужно 37красных кирпичей. Для установки основной дымовой задвижки вырезаются пазы.

Устанавливается и подгоняется по месту дымовая задвижка.

35 ряд завершает кладку тела печи. Делается основание для насадной трубы дымохода. Для этого нужно 5 красных кирпичей.

На этом сооружение печи можно считать законченным. Дымоход реализуется уже абсолютно индивидуально, так как при этом должно учитываться и этажность дома, и тип перекрытия, и вид стропильной системы, и покрытие крыши, и многие другие факторы.

Подводные камни водяных контуров печей

Столь соблазнительное занятие, как обустройство водяного контура в печи не так безупречно, как хотелось бы, так как в этом с первого взгляда правильном мероприятии есть свои подводные камни. И тема была бы не раскрыта полностью, если авторы умолчали об этом. Итак, что же может ожидать обладателя печи с водяным контуром для отопления?

  • Прежде всего, такие печи нельзя эксплуатировать с пустым водяным контуром, как уже отмечалось ранее. Представим ситуацию, когда семья на выходные решает посетить дачный домик зимой и растопить печь или камин. Предусмотрительный хозяин, конечно, слил осенью всю воду из системы отопления, поэтому ее надо заполнять заново. Неудобство? Конечно, да! Не факт, что на даче есть водопровод, а хороший антифриз на основе пропиленгликоля, залитый в систему, стоит немало и может вести себя в печах непредсказуемо. Температурное объемное расширение антифризов гораздо выше, чем простой воды, поэтому и рост давления происходит лавинообразно.

  • Другим подводным камнем эксплуатации печей с водяным контуром является то, что в теплое время года, растопив печь для приготовления пищи или камин, хозяева будут вынуждены мириться с тем, что батареи тоже будут горячими, ведь без воды эксплуатировать печь нельзя, а лишнее тепло летом совершенно не нужно. Как быть? Возможным вариантом решения этой проблемы является установка теплоаккумулятора, который стоит гораздо дороже даже очень хорошего твердотопливного котла. Еще одним решением может явиться установка радиаторов отопления где-нибудь на чердаке или в подвале и в летнее время просто переключать водяной контур на них, сбрасывая лишнее тепло и внося свой малый вклад в глобальное потепление и таяние льдов Арктики. Но опять же это лишние заботы и расходы.

  • Практически все современные системы отопления делают с принудительной циркуляцией теплоносителя, для чего применяют специальные насосы. Это позволяет более эффективно передавать тепло и использовать трубопроводы меньших диаметров. И ничто не мешает оснастить водяной контур печи еще и циркуляционным насосом, группой безопасности, расширительным баком и другими обязательными компонентами системы. Но стоит ли это делать – большой вопрос. Современные котлы имеют продуманную с точки зрения безопасности конструкцию, испытаны высоким давлением, имеют защиту. Возникновение опасной нештатной ситуации в случаях котлами, в том числе и твердотопливными, крайне маловероятно, чего нельзя сказать о самодельных конструкциях печей с водяным контуром. Слишком велико в них влияние человеческого фактора.

Итак, какие же можно сделать выводы. Станет ли печь с водяным контуром полноценным котлом? Никогда в жизни! Да, это больше чем просто печь, но еще не котел. И наоборот – котел вряд ли станет печью. У этих устройств отличные друг от друга функции и пересечение их может быть и экономически необоснованно, а также трудно реализуемо и в некоторых случаях просто-напросто опасно. Дешевле и лучше иметь отдельно печь и котел, тогда каждое из этих устройств реализуются во всей красе, не мешая друг другу.

Идеальное место печи с водяным контуром с точки зрения инженерной науки

Существует ли такое идеальное место, где печь или камин с водяным контуром реализуются во всей своей красе? Безусловно, да. Посмотрим на рисунок, где приведена схема энергоэффективного дома.

Видно, что одним из главных компонентов общей системы отопления и горячего водоснабжения дома является теплоаккумулятор, называемый еще буферной емкостью, установленный в котельной цокольного этажа. Он представляет собой емкость большого объема (обычно не менее 500 литров) в которой находятся змеевики теплообменников от различных источников тепла. Это может быть газовый или твердотопливный котел, панели солнечных коллекторов, и, как видно из вышеприведенного рисунка, нашлось место и камину с водяным контуром. Разбор теплоносителя для различных целей (радиаторное отопление, теплые полы) идет из этой емкости. За всеми «запросами» следят датчики с контроллерами и насосные группы.

Горячее водоснабжение осуществляется из внутреннего бака, герметично отделенного от основной емкости. Нагрев воды идет через металлические стенки. При необходимости, через специальные фланцы во внутренний бак с горячей водой может быть установлен ТЭН, «помогающий» в ночное время, когда действуют сниженные тарифы на электроэнергию. Корпус буферной емкости заключен в мощную теплоизоляцию из пенополистирола толщиной не менее 100 мм, что обеспечивает минимальные потери тепла.

Системы отопления на основе буферных емкостей имеют несомненные преимущества:

  • Теплоаккумулятор большого объема принимает на себя излишнее тепло, которое может вырабатываться твердотопливными котлами, а также печами с водяным контуром или гелиосистемами. Это предотвращает перегрев и продлевает срок службы оборудования.
  • Система отопления с буферной емкостью работает стабильнее, так как нет зависимости только от одного источника тепла.
  • Применение теплоаккумулятора позволяет экономить до 30% энергоресурсов.

Главными недостатками систем с буферной емкостью являются их энергозависимость и очень высокая цена на оборудование. Поэтому безупречное с точки зрения инженерной науки применение печи с водяным контуром может стать абсолютно не обоснованным с точки зрения здравого смысла. Хотя, безусловно, за подобными системами будущее. В развитых странах, где государство субсидирует использование различных альтернативных источников энергии, такие системы уже применяются достаточно широко.

Заключение

Подводя итоги статьи можно заключить, что печи с водяным контуром вполне могут использоваться для отопления дома, но со многими оговорками:

  • Лучше всего использовать промышленно изготовленные печи и камины, которые специально приспособлены для водяного отопления.
  • При использовании кирпичной печи в целях подогрева теплоносителя лучше всего строить с нуля специально приспособленную и рассчитанною именно для этих целей конструкцию.
  • Реализация печи и котла в одной конструкции – труднореализуемая задача, имеющая свои подводные камни.
  • Идеальное место для печей с водяным контуром – это система отопления с буферной емкостью.

Количество просмотров: 12164

Как добавить к кирпичной печи водяной контур и радиаторы: бюджетное отопление для дачного дома

Редкий домовладелец при мысли «а вдруг газ закончится» не задумывался о резервном теплогенераторе на «местных видах топлива». Зная о таком образе мышления людей, производители теплотехники придумывают разные гибридные варианты. Например, предлагая в качестве альтернативы газовому котлу тепловые насосы, электрокотлы, ИК-панели. Кроме уже описанных гибридов заводского изготовления, пытливый ум и умелые руки наших форумчан способны создавать самые неожиданные сочетания. Например, пользователь под ником perpetual disciple сделал кирпичную печь с водяным контуром.

Форумчанин под этим ником занимается монтажом отопительных систем профессионально. Идею — заставить печку работать как твердотопливный котел — он реализовал в небольшом доме. При этом говорит, что ничего принципиально нового не изобрел и решение не стоит считать инновационным — это простой и бюджетный вариант для дачи.

Зачем это было нужно? Дело в том, что хозяин дачи свою старую печь обложил вторым рядом кирпича, от чего КПД печки упал почти до нуля. И дом, хоть он совсем небольшой, трудно прогревался. Дачный сезон у владельцев начинается ранней весной и заканчивается поздней осенью, поэтому нужно было что-то делать с отоплением. Так был по дешевке куплен бэушный твердотопливный котел. Его хотели втиснуть в небольшом помещении дома и — развести трубы к радиаторам.

Как пишет perpetual disciple, его пригласили на этапе, когда нужно было сделать обвязку котла. Он, осмотревшись, предложил свое бюджетное решение проблемы: котел убрать, чтобы место не занимал, и использовать существующую рабочую печь. Для этого ее нужно было «слегка» доработать — вставить теплообменник. То есть в итоге должна получиться печь-камин с водяным контуром. Владелец согласился, но при одном условии — работать система должна на естественной циркуляции, и даже просто врезка циркуляционного насоса нежелательна. (Естественная циркуляция нужна только для того, чтобы предотвратить возможную аварию при отсутствии электричества.)

Для этого был изготовлен самодельный теплообменник из труб. По приблизительным расчетам, теплообменник при топке дровами может выдать 4,5 кВт, чего для отопления в межсезонье на домик площадью 36 кв. м вполне достаточно.

Готовое изделие было испытано давлением на 8 атмосфер. Дополнительно к нему изготовили открытый расширительный бак для естественной циркуляции.

Объем воды в системе — около 60−70 литров. Но для упрощения выполнения работ и дальнейшего обслуживания отопительной системы бак сделали на 15 литров из листовой стали (толщиной 2,5 мм) с сигнальной трубкой для контроля уровня воды в баке.

Для того чтобы установить теплообменник, пришлось слегка разобрать печь.

Установили гильзы и забили асбестовым шнуром зазоры. Собрали назад разобранные кирпичи.

Далее приступили к монтажу самой системы. Трубы прокладывались с уклоном для полного опустошения на зимний период.

Установили расширительный бак и обвязали теплообменник.

Из запорной арматуры в системе — только один сливной кран, который спрятан под полом в небольшом потайном люке. Служит он как для слива теплоносителя, так и для заполнения системы. Кстати, в систему, чтобы не сливать-заполнять ее каждый раз, можно залить теплоноситель-антифриз.

Когда все было собрано, систему заполнили водой и затопили модернизированную печь. За 15−20 минут температура подачи у печи набрала 45 градусов. За час система полностью прогрелась, позабытый в спешке на подаче градусник на пятидесяти градусах лопнул, трубы подачи и обратки были горячими, руками не потрогаешь. После испытаний воду из системы слили.

Испытания показали: система полностью работает, воздушных пробок нет, прогревается довольно быстро. Самое главное — она полностью электронезависима, и нет необходимости устанавливать циркуляционный насос, хотя до начала испытания это был один из главных вопросов.

Perpetual disciple говорит, что заказчик по окончании испытания системы был доволен: печь с теплообменником оказалась оптимальным решением из всех возможных.

Вот видео с объекта с комментариями монтажника:

Открыть/скачать видео (9.06 МБ)

Кстати, на форуме можно задать вопросы автору модернизированной печи. Там есть видео и с других объектов.


Смотрите также