Печь с водяным контуром для отопления дома

Монтаж ПВК

Если в загородном коттедже планируется устройство водяного отопления от кирпичной печи (на дровах), теплообменник конструируется индивидуально, под определенную печь. Такое устройство практически не подлежит ремонту, поэтому для монтажа привлекают специалиста-печника, который сможет профессионально выполнить все работы:

• Изготовить теплообменник и дважды проверить его качество – до и после установки.
• Вмонтировать теплообменник на нужном этапе (после выполнения фундамента), затем продолжить кладку, соблюдая определенные правила. При монтаже теплообменника оставляют компенсационные зазоры, оставляющие 1-1,5 см до стенок топочной камеры, Зазоры, учитывающие тепловое расширение, нужны и при монтаже труб.
• При монтаже теплообменника с трубами и для изоляции применять исключительно жаропрочные уплотнители.

Стальные трубы для изготовления теплообменникаИсточник 36doors.ru

Преимущества

• Экономичность. Услуги печника обойдутся значительно дешевле, чем приобретение современных устройств, их обслуживание и монтаж. Печь можно сложить из раствора и кирпича, который остался после строительства дома. Ремонт и эксплуатация таких устройств не требует больших вложений.
• Вариативность конструкции. Современный мастер может сложить печь любой формы и размера. Ее можно украсить изысканным дизайнерским декором, раскрасить в различные цвета. Существуют конструкции, объединяющие в себе камин и печь.
• Высокая степень ремонтопригодности. На протяжении многих лет эксплуатации данное оборудование требует лишь незначительного косметического ремонта. Это намного быстрее, дешевле и проще, чем везти дорогостоящий агрегат в сервис.
• Возможность регулирования в топке интенсивности горения.
• Атмосфера уюта, которая характерна только для русских старинных изб с печами.
• Интенсивность и скорость прогрева воздуха определяется положением заслонок.

Устройство водяного отопления

Расширительный бачок закрытого типа в системе печного отопления с водяным контуром

Выбор печи и сооружение всей системы осуществляется еще на этапе планирования и возведения самого дома. Для большинства моделей требуется сооружение дополнительного фундамента. Отопление на основе печи с водяным контуром состоит из таких компонентов:

• печной конструкции;
• теплообменника (он располагается внутри топки или вокруг нее, а также в форме змеевика вокруг дымохода);
• контура с теплоносителем, радиаторов;
• расширительного бака, который лучше располагать на чердаке.

В отдельных случаях контур отопления оснащается циркуляционным насосом. Установка аккумулятора тепла позволит увеличить КПД печки.

Выбор труб

В печи трудно контролировать температуру воды, поэтому трубы выбирают металлические

Использование печи с водяным контуром для отопления дома предусматривает применение радиаторов и труб. Подходят не только чугунные или стальные элементы, но и металлопластиковые, полипропиленовые. Однако тут есть некоторые особенности. Так как для отопления используются дрова и присутствует открытое пламя, жидкость в змеевике может закипеть. В таких условиях металлопластиковые трубы не выдерживают длительное время. Лучше применять изделия из нержавеющей стали.

Еще одной причиной выбора металлических труб является то, что патрубки, которые выходят из печи, сильно разогреваются. В таких условиях пластиковые изделия расплавляются. Трубы, которые подсоединяются непосредственно к патрубкам, должны иметь диаметром 3 см. Для остальных элементов этот показатель составляет 2 см.

Выбор печки

Универсальная печь с варочной поверхностью и отопительным контуром

Выбрать отопительный прибор можно с учетом технических параметров и назначения устройства. По второму признаку устройства бывают:

• Для отопления. Вырабатываемая тепловая энергия идет только на обогрев помещений. В печи такого типа устанавливается бак-теплообменник.
• Для приготовления пищи и обогрева жилья. Конструкция аппарата предусматривает дополнительный отсек. Над топочной камерой расположена духовая. Теплообменник может располагаться по бокам топки. На небольших печках может присутствовать только конфорка.

Из технических характеристик учитывается площадь дома, используемое топливо и материал изготовления. Первый параметр предусматривает, что на каждые 10 кв.м. площади сооружения требуется 1-1,2 кВт энергии. При этом высота потолка 2,5-2,7 м.

В виде топлива применяется уголь, торф, пеллеты, дрова. Все они имеют различные характеристики: при сгорании одного и того же объема выделяется разное количество тепла. Также учитывается стоимость топлива и его доступность.

Для изготовления печи используются следующие материалы:

• Кирпич. Такой вариант имеет большой вес и габариты, поэтому требует дополнительного фундамента при обустройстве. Данная конструкция отдает тепло равномерно и долго. Для кладки печи-камина нужен специалист. Однако кирпичная кладка идеально вписывается в любой интерьер, создает особую атмосферу и уют.
• Чугун. Для этого материала характерен быстрый нагрев, но он тяжелый и более хрупкий, чем другие. Тут не требуется сооружение отдельного фундамента.
• Сталь. Представленный вариант пользуется популярностью, так как он легкий, долговечный. Теплоноситель в нем нагревается быстрее.

Теплообменник для топки

Теплообменник самодельный для кирпичной печи

Теплообменник – основной элемент печи, поэтому к выбору нужно подходить ответственно. Он может монтироваться в топку, но всегда существует риск утечки теплоносителя. Безопасным вариантом является монтаж теплообменника в колпак дымохода. Данный элемент имеет разную форму и материал изготовления:

• Из листовой стали. Его можно устанавливать прямо в топку. Толщина материала – 3-4 мм. К нему подводится 2 трубы. Верхняя должна подключаться в самой верхней точке обменника. Внутренний зазор этого элемента не должен быть меньше 3 см. В этом случае можно избежать закипания теплоносителя.
• Из труб. Элементы могут быть круглыми или прямоугольными. Трубу тоже разрешается устанавливать в топке. Все зависит от конструкции печи. Главным требованием является установка теплообменника так, чтобы он не загораживал дверцу, а закладка дров была свободной.
• Плоский регистр. Такой вариант чаще устанавливается в дымоходном канале. Теплообменник может прослужить долго, так как он не эксплуатируется в агрессивных условиях. Имеет большие размеры.

Правильный выбор теплообменника обеспечит максимальную производительность печки.

Делаем контур для стальной печки

Чтобы изготовить теплообменник самоварного типа на дымоход, подберите 2 трубы: одна по диаметру должна равняться размеру патрубка печки, а вторая – на 3—4 см больше (например, 102 и 133 мм).

Самодельный теплообменник самоварного типа

Дальше действуйте в таком порядке:

1. Определите теплообменную площадь, как описано в предыдущем разделе, после чего отрежьте обе трубы по расчетному размеру.
2. В кожухе водяной рубашки проделайте 2 отверстия 20—30 мм и приварите к ним патрубки подачи и обратки с резьбами.
3. Вставьте одну трубу в другую и сварите между собой, сделав перемычки из стальной полосы. Из нее же изготовьте верхнюю и нижнюю крышку для самодельного водяного контура.
4. Проверьте агрегат на герметичность и установите на дымоход как можно ближе к масляной или дровяной печи. Больше подробностей об изготовлении показано на видео.

В отличие от внутренних водяных контуров, экономайзер без проблем подключается к различным системам отопления – с принудительной и естественной циркуляцией теплоносителя

Во втором случае важно выполнить уклон магистралей 2 мм на 1 м. п

трубы и поставить в верхней точке открытый расширительный бак.

Как сделать своими руками?

Варианты изготовления:

Прямоугольная печь

Представляет собой металлический ящик, можно самостоятельно сварить конструкцию из листов стали. Для буржуйки прямоугольной вполне сгодится автомобильный старый бак, короб.

Обычно, данная форма выбирается при надобности готовить на печи еду.

На вместительную платформу можно поставить сразу 2 больших кастрюли, либо емкости для нагрева воды.

Принцип изготовления прост: сооружаются дверки, прикрывающие поддувало и камеру сгорания, для дымохода делается отверстие, продукты горения должны выходить из помещения своевременно, иначе можно надышаться угарным газом.

Из газового баллона

Самый распространенный вид буржуйки. Баллоны имеют толстые стенки, печь получается долговечной, мобильной, непрогораемой.

Сначала чертится чертеж, делаются разметки. Дверца для камеры сгорания будет располагаться в центре баллона. Поддувало в той же плоскости, только ниже на 10 – 12 см.

Инструкция:

1. Берем болгарку, вырезаем обе дверцы, проводим между ними замкнутую линию.
2. По линии распиливаем баллон на 2 части.
3. Внизу привариваем решетку – поддувало.
4. Устанавливаем решетку, свариваем обе части снова.
5. Для вентиля делаем отверстие в радиусе 10 см.
6. Для вытяжки вставляем отверстие в трубу, путем сварки свариваем предметы.
7. Простая печка из баллона готова, можно применять, закинуть топливо и проверить ее работу.

Для готовки на верхней части плиты конструкция немного иная:

1. Срезается верхушка у баллона.
2. Внутрь вставляются и привариваются прутья.
3. Сбоку вверху вырезается отверстие для трубы. Можно и топить, и готовить еду одновременно.
4. Заваривается отверстие, вкручивается вентиль, приспосабливается удобная ручка.
5. Из трубы, бочки также можно сделать печь. Бочку, либо трубу нужно подобрать по диаметру.
6. Внизу бочки трубы вырежьте 2 отверстия для топки и зольника.
7. Изготовьте дверцы.
8. Сделайте обрамление отверстий из металлических полосок.
9. Под топочной дверцей на расстоянии в 10 – 12 см внутри бочки приварите по углам кронштейны, на них ляжет колосник, сварите его предварительно из любой арматуры.

При изготовлении печи из трубы заварите у нее дно, а также часть сверху:

1. Внизу ко дну приварите 4 ножки.
2. На поверхности вырежьте отверстие, приварите к нему трубу, это будет дымоход.
3. Приварите петли к ранее вырезанным отверстиям, установите дверцы. Также, разметьте и прикрепите крюк, чтобы дверцы плотно запирались на замок.
4. Для эстетики конструкции обработайте все швы сварки, зачистите их 10. Покрасьте устройство снаружи стойкой к жару краской. Чем ни заводское изделие, можно продать или с успехом пользоваться самим.

Работающая на отработке печь

Вариант отличается специфическим запахом, который в процессе горения топлива будет издавать масляная отработка, даже при наличии вытяжки.

Инструкция:

1. Чтобы изготовить данную модель, подберите листовой материал в толщину не менее 4 мм, трубу для дымохода, отдельные мелкие элементы конструкции.
2. Сделайте на листе точные разметки всех элементов, предварительно начертив чертеж.
3. Врежьте все элементы шлифмашинкой, зачистите края деталей. Просверлите отверстия круглой формы в трубе.
4. Вверху бака прорежьте отверстие для трубы со смещением от центра влево.
5. Со смещением вправо на окружности просверлите отверстие для соединительной трубы.
6. Получилось 2 окружности, приварите их к трубе, от ее отрезка будет зависеть толщина верхнего бака.
7. Аналогично оформите часть печки снизу, но теперь отверстие вырежьте прямо по центру обозначенного круга.
8. Вырежьте рядом второе отверстие, закрепите на нем сдвижную крышку.
9. Приварите к нижней плоскости 4 ножки.
10. Зачистите швы после сварки, покрасьте поверхность краской, устойчивой к высоким температурам.
11. Подсоедините к печи дымоход. Отработка будет заливаться в нижнюю часть бака, после розжига бумаги сдвижная крышка закрывается, а отработка начинает гореть. Через отверстия будет проникать кислород, отработка – интенсивно гореть.

Самодельный водяной котел из чугунных радиаторов

Превосходный по своим качествам и эффективности котел может получиться из обычных чугунных радиаторов отопления. В качестве основы можно взять радиатор М-140. Его легко найти, ведь в больших количествах их вывозят в утиль при демонтаже и сносе большинства старых пятиэтажных зданий. Емкость каждой секции из таких радиаторов составляет 1,5 л воды, при этом площадь поверхности достигает 0,254 метра квадратных. В сборе, когда объединены 12 таких секций, получается уже объем жидкости в 18 литров и общая площадь поверхности – 3 кв. м. Далеко не каждый готовый котел, собранный из листового металла, может похвастаться такими параметрами при аналогичных габаритах. Производительности такого котла из радиатора может вполне хватить для отопления помещения площадью до 100 кв. м. Так что для обычной бани подойдет, еще и запас будет достаточно большой.

Перед использованием радиатора требуется некоторая его переделка. Сперва следует избавиться от картонных прокладок между секциями. Их лучше всего заменить на асбестовый шнур, пропитанный натуральной олифой с примесью графита. Так можно уберечь прокладки от прогорания при больших температурах.

Пока секции разобраны, их стоит промыть изнутри раствором соляной кислоты 6% концентрации, а после большим количеством воды. Так их можно очистить от большого слоя ржавчины и грязи скопившейся за долгие годы эксплуатации.

Порядок сборки радиатора повторяет процесс разборки, только уже в обратном направлении. Для соединения секций используются ниппели, снабженные правой и левой резьбой каждой из сторон. Таким образом, секции как снизу, так и сверху, одновременно притягиваются прокручиванием ниппеля. Как только остается зазор в 2 см между секциями, наматывается асбестовый шнур с пропиткой и окончательно затягиваются ниппели.

Закончив сборку всего радиатора и дождавшись высыхания олифы, следует проверить герметичность стыков, подав в радиатор жидкость под давлением. Только так можно обезопасить себя от возможных протечек в процессе эксплуатации при немалых температурах печи.

Присоединение труб для подачи и обратки лучше всего выполнить по диагонали радиатора. Таким образом, вода будет равномерно проходить по всему новому котлу. Два оставшихся отверстия следует закрыть заглушками. Трубы лучше взять дюймовые. С одной стороны радиатора будет правая резьба и проблем с подключением не возникнет. С другой, где резьба левая лучше использовать ниппель и муфту со сгоном.

Располагать такой самодельный котел следует не в топку, где горят дрова, а в камеры дымохода, которые находятся непосредственно за камерой топки. Так как радиаторы используются чугунные, следует их нагревать не пламенем, а горячими газами, которые отводятся от топки.

Радиатор лучше расположить так, чтобы трубы выходили из него перпендикулярно полу, также подвод обратки опускается ниже пола в подпольное пространство. Так можно достигнуть лучшей естественной циркуляции воды при нагреве.

При сборке секций можно поэкспериментировать, чтобы улучшить конструкцию полученного котла. В результате должно получиться нечто похожее на изображение показанное ниже. Так там показаны примеры расположения котла и способы его подключения. Опять-таки не стоит забывать, что в случае с чугуном располагать котел следует в дымоходе.

Установка котла для кирпичной печи

Особенности устройства печного отопления с водяным контуром

При обычном печном отоплении (отопительная или русская печь) тепло распространяется неравномерно – возле печи жарко, а чем дальше тем холоднее.

Водяное же отопление, с помощью теплообменника вмонтированного в топливник печи или дымоход, позволяет более рационально распределить тепло по всему помещению и увеличить КПД.

Кроме того, таким образом можно отапливать сразу несколько комнат или даже весь дом. Причем такая печь может быть не только отопительной, но и отопительно-варочной. Теплообменник водяного контура можно также установить в кухонной плите.

При использовании водяного контура печь превращается в разновидность твердотопливного котла, с той лишь разницей, что кроме нагревания теплоносителя, в этом случае, нагреваются еще и дымовые каналы и стенки печи, которые также участвуют в нагреве помещения.

Печное водяное отопление будет обеспечивать передачу тепла от теплообменника к радиаторам в период топки, а нагретая поверхность корпуса печи будет отдавать тепло и в остальное время.

Печи с водяным отоплением, в настоящее время, используют всё чаще, особенно в сельской местности, в районах, где нет газа и печное отопление используется традиционно или же для отопления загородных домов или дач.

При использовании такого вида отопления нет необходимости покупать дорогостоящие котлы промышленного изготовления. Это наиболее экономный вариант отопления дома с помощью твёрдого топлива. Но такое отопление имеет и свои минусы и их необходимо учесть, выбирая такой способ отопления дома.

Главными недостатками печи с водяным контуром можно считать то, что:

• Теплообменник (регистр, печной котел) уменьшает полезный объем топливника. Чтобы это компенсировать, при кладке топливника можно подобрать необходимую ширину теплообменника и печи или устраивать печь длительного горения, а в случае монтажа теплообменника в уже существующую печь кратковременного отопления, придётся просто чаще подкладывать топливо при её топке.
• Наружные стенки топливника такой печи будут нагреваться слабо, так как тепловая энергия горения дров будет расходоваться на нагрев теплообменника и теплоносителя в нем. Нагреваться будет, главным образом, верхняя часть печи, где располагаются ее дымовые каналы (дымообороты).
• Несколько ухудшатся условия сжигания топлива, так как теплоноситель, циркулирующий в металлическом регистре будет забирать тепловую энергию, снижая тем самым температуру в топливнике. Особенно это заметно в начале топки.
• Если в доме зимой проживают нерегулярно, то вода в системе водяного отопления может замерзнуть. В этом случае ее лучше заменить на незамерзающую жидкость или вообще отказаться от водяного контура.
• Поверхность регистра необходимо периодически очищать от сажи, чтобы не снижалась эффективность передачи тепла водяному контуру.

Возможны три варианта устройства печного отопления с водяным контуром:

• купить готовую металлическую печь или печь-камин такого типа и смонтировать под нее систему водяного отопления или подключить к уже имеющейся;
• нанять специалиста-печника, который сложит такую печь из кирпича;
• соорудить печь с водяным отоплением своими руками.

В последних двух случаях необходимо будет приобрести или изготовить самостоятельно печной котел или теплообменник, который является обязательным элементом водяного контура.

Конструктивные особенности

Основный конструктивным элементом, отличающим классическую печь для отопления дома от устройства с водяным контуром, является встроенный в топку теплообменник (змеевик, водяная рубашка).

Принцип работы данной отопительной установки прост: вода циркулирует по контуру, в состав которого входят трубопровод, батареи (регистры, радиаторы), расширительный бак открытого типа (атмосферный) и непосредственно теплообменник. Нагреваясь в водяной рубашке открытым  пламенем и раскаленными газами, теплоноситель (вода, рассолы, антифризы) поступает в радиаторы. Отдав часть тепла, охлажденная вода возвращается в змеевик для повторного нагрева.

Как стало понятно, работа таких водогрейных установок не отличается от принципа действия обычного твердотопливного теплогенератора. Единственными отличиями являются: материал корпуса, наличие теплообменника и его расположение, в зависимости от назначения устройства.

Например, в печи-камине с водяным контуром отопления, водяная рубашка расположена не в топливной камере, а в дымовых каналах. При такой конструкции, не меняется декоративность, но значительно увеличивается функциональность камина. Наличие водяной рубашки сделает из обычной варочной печи полнофункциональное устройство, на котором можно не только готовить пищу, но и использовать для обогрева дома.

Что касается материала, то классическая печь – это красный, полнотелый обожженный кирпич, сложенный по всем правилам печного искусства.  

Проблема в том, что классные печники практически перевелись и найти специалиста, а тем более оплатить его услуги, с каждым годом становится все сложнее и сложнее. Сегодня, на отечественном рынке климатической техники можно встретить различные модели отопительных печей, выполненных из металла. Наиболее популярными являются чугунные печи для отопления дома.

Чугун долго отдает накопленное тепло и достаточно устойчив к коррозии, что является большими плюсами в любой отопительной системе (СО).

Основные принципы устройства водяного отопления в доме от печи

Водяное отопление в частном доме от печи на дровах проектируется, в зависимости от теплотехнических и эксплуатационных характеристик отапливаемого здания.

Существует несколько решений систем обогрева, имеющих свои преимущества и недостатки:

• Самоциркулирующие системы – теплоноситель внутри труб двигается посредством естественной циркуляции. Система подходит для одноэтажных домов, требует строгого соблюдения уклонов и углов.Отопление с естественной циркуляцией в системе не требует существенных материальных затрат. Эффективность обогрева снижается по мере удаления от источника тепла. Про монтаж системы с естественной циркуляцией подробно написано здесь.

Схема с циркуляционным насосом – в принудительных системах допускается любая разводка отопления в доме. На эффективность обогрева не влияет количество этажей и удаленность от источника тепла.Недостаток – система энергозависима. При отключении электричества, циркуляция теплоносителя останавливается. Про монтаж системы с насосной циркуляцией теплоносителя подробно описано здесь.

При выборе правильной схемы системы отопления, внимание обращают на общую схему разводки: одно и двухтрубное решение:

• Однотрубная система отопления – подача и обратка теплоносителя поступает через одну трубу. Выполняется последовательное подключение батарей. После отдачи тепла в первом радиаторе, теплоноситель поступает во второй, оттуда в третий и т.д. Последняя батарея подключается к обратному трубопроводу отопления. Самотеком от дровяной печи однотрубную схему полноценно прогреть не получится, обязательно устанавливают циркуляционный насос.

Двухтрубная схема подключения печи – в этом случае подающий и обратный трубопроводы подходят к каждому радиатору. Преимущество схемы в более равномерном прогреве радиаторов по всей системе, отсутствие необходимости в установке циркуляционного оборудования.

При подключении печи соблюдают принцип расположения важных узлов системы отопления:

• Расширительный бак монтируют в наивысшую точку системы.

В самотечной системе трубы находятся под уклоном не менее 3°. Уровень расположения печи над полом – 15 см.

Отдельно проектируется система с внешним накопительным баком для теплоносителя. В инструкции к емкости, подключаемой к системе отопления, указывается номинальная мощность отопительного прибора, необходимая для полноценного нагрева. Точные вычисления делаются с помощью онлайн калькулятора или специалистом теплотехником.

Применение внешнего накопительного бака делает эксплуатацию печи максимально удобной. Тепло, получаемое во время пиковой теплоотдачи в процессе горения, аккумулируется в специальной емкости. После того как пламя в топочной камере погасло и теплообменник остыл, теплоноситель продолжает держать температуру, проходя через накопительный бак.

За и против обогрева дома – печь или котёл

Установка печи с водяным контуром в загородном доме целесообразна при условии обогрева небольшого здания с общей отапливаемой площадью не более 120 м². Для двухэтажных домов площадью 200 м² и выше, лучше приобрести твердотопливный котел.

Отзывы покупателей на самые современные печи показывают, что в моделях с 2012 года была существенно улучшена теплоотдача, при этом сохранились основные преимущества, недоступные для твердотопливных котлов:

• Возможность приготовления пищи.

Небольшой вес и простота подключения.

Печное отопление с водяным контуром в деревянном доме имеет еще один плюс – высокую безопасность эксплуатации. Топка печи герметичная, исключается случайное возгорание в процессе горения. Стоимость печи приблизительно на треть меньше, чем у аналогичных по параметрам котлов.

Сделать водяное отопление в доме своими руками не представляет сложности. Печь устанавливается на ножки. Для подключения системы отопления предусмотрены два отвода.

Все указанные преимущества относятся к заводской продукции. Самодельные печки, как правило, имеют меньший КПД, дымят при работе, быстро прогорают и не в состоянии поддерживать полноценный обогрев дома.

При обогреве небольших домов, печка с водяным контуром может составить серьезную конкуренцию твердотопливному котлу. Но, отапливать помещения свыше 200 м², эффективнее и экономичнее котельным оборудованием.