Как сделать печь для отопления дома с водяным контуром

Одним из самых распространенных типов обогрева в регионах, где зимняя стужа держится довольно долго, по праву считают паровое отопление. По сравнению с воздушным и водяным решением, этот вариант исполнения позволяет хозяину жилища поддерживать максимально комфортные условия во всех помещениях независимо от погоды за окном.

Плюсы печного отопления

Грамотно построенная и подключенная к системе обогрева печь для для водяного отопления сулит домовладельцам немало преимуществ. Среди них – доступность материалов для строительства печи, простой монтаж, элементарный процесс эксплуатации, не требующий специального обучения и приобретения навыков, возможность регулирования температурного режима с помощью заслонок.

Плюсы печного отопления
Плюсы печного отопления
Плюсы печного отопления
Плюсы печного отопления

Что касается КПД, то водяное отопление от печи на дровах генерирует коэффициент полезного действия, равный 60%. Такой показатель вполне приемлем для недорогих и доступных печей.

Плюсы печного отопления
Плюсы печного отопления
Плюсы печного отопления

Характеристики системы

При традиционном типе обогрева помещения (например, с помощью каменной печи) дисперсия тепла происходит неоднородно – около печи воздух нагревается сильно, а дальше идет градация температуры вплоть до холода в дальних углах помещения.  

Кирпичные же печи с водяным отоплением используют теплообменник, устроенный в топливном отсеке, чтобы рационально разделять тепловую энергию между всеми зонами жилища, что способствует увеличению КПД.

Плюсом к этому идет возможность обогрева сразу

нескольких помещений

, вплоть до целого дома.

К тому же, печь с теплообменником не только играет роль обогрева дома, но и

применяется как варочная аппаратура, поскольку приспособление для обмена тепла может монтироваться внутри плиты на кухне дачи.

Применение водяного контура превращает печку в котел, работающий на твердом топливе. Отличается от обычных котлов такая конструкция лишь тем, что кроме воды нагревается еще и сама печь, также участвующая в системе обогрева помещения. Печь с водяным отоплением обеспечит передачу энергии от теплообменника к батареям отопления во время топки, а когда огонь в печи уже не горит, отопительные кирпичи будут отдавать свое тепло воздуху в доме.

Отопительные печи подобного рода все чаще используются в деревнях и селах, где нет центрального газоснабжения, и отопление печью является единственным выходом.

Печное отопление с водяным контуром не требует дорогих отопительных котлов и закупки недешевого горючего.

Хороши такие печи и при установке в дачных домах.

Основной минус такой печи – это уменьшение объема топки за счет монтажа обменника тепла. Для компенсации этого факта применяется уменьшение размеров теплообменника и, соответственно, увеличение объема печного пространства, а также установка печи длительного горения. Другой недостаток – ослабленный нагрев корпуса печи из-за траты энергии горения на кипячение воды. Таким образом, наиболее сильно прогревается верх – там, где материал корпуса вбирает в себя тепло от горячего дыма. И третий минус – замерзание теплоносителя в трубах при расположении системы в редко используемых домах, таких как дачи.

Воплощается в жизнь отопительная схема из печи и водяного контура тремя путями:

  • покупкой готовой печи такого типа, произведенной на заводе и готовой к применению, и ее подключением к имеющейся в доме системе водяного обогрева;
  • наймом профессионального печника, который соберет печь с водяным контуром из кирпича или разработает для вас чертежи и порядовки;
  • конструированием печи своими руками.

Последние два метода предполагают приобретение или изготовление своими руками печного котла и теплообменника, без которых водяной контур не сможет функционировать.

Читайте также:  Виды электрических котлов для отопления частного дома

Принцип функционирования водяного отопления

Водяное отопление частного дома тем и завоевало такую популярность, что по сути – это простой механизм. Есть замкнутая цепь, где котел нагревает воду до необходимой температуры, по трубам вода идет в батареи или радиаторы в помещениях и отдает тепло, после чего возвращается обратно в котел.

Схема водяного отопления

Принцип функционирования водяного отопления

Кроме основных элементов – котла, труб и радиаторов, система также может включать и дополнительные. Расширительный бачок служит для отвода появившихся при нагревании излишков воды. Также благодаря баку в системе отсутствует кислород. Еще один элемент – насос циркуляции. Это устройство служит для поддержания непрерывного круговорота воды в системе, при помощи такого насоса скорость нагревания температуры помещений увеличивается за счет того, что вода двигается быстрее. Также в системе могут быть и манометр, терморегулятор, отводчик воздуха, предохранительные клапаны.

Плюсы и минусы печного отопления с водяным контуром

Преимущества

По сравнению с отдельностоящей Шведкой или Голландкой, печь с котлом водяного отопления прогревает комнаты более равномерно, плавно.

Тепло как бы растекается по всему дому, заходит во все углы.

Печь греет воздух вокруг себя, причём на не очень большом расстоянии. Её придётся доводить до более экстремальных температур, чтобы добиться того же результата, что и от небольшого прогрева водяного контура.

Плюсы и минусы печного отопления с водяным контуром
  • Как уже говорилось, водяной контур позволяет отапливать множество комнат, в том числе и этажные дома.
  • Ещё одно неоспоримое преимущество – доступность. Именно простотой процесса изготовления и низкой стоимостью материалов объясняется популярность печного отопления с водяным контуром.
  • Рубашка защищает кирпичи топки от прогорания. Они не контактируют с первым жаром, а значит, печка будет служить дольше.
  • Естественная циркуляция делает дом независимым от электроэнергии и может использоваться и там, где нет никаких благ цивилизации.

Настоящая кирпичная печка в современном доме уже стала предметом декоративным, стильным. Многим нравится уют и дыхание истории, которые от неё исходят!

К недостаткам можно отнести

Чтобы установить водяное отопление и сохранить функцию приготовления еды, можно разместить водяную рубашку чуть глубже, к дымоходам. Тогда в передней части топки будет поверхность, хорошо разогревающаяся от пламени.

Плюсы и минусы различных теплообменников

Установка бака внутрь кирпичной печи практикуется мастерами десятками лет. Это проверенный и надежный способ, позволяющий постоянно нагревать воду и даже организовать ее естественную циркуляцию, только потребуется проложить трубы большого диаметра (около 50 мм) с соблюдением уклонов. Правильно сделанный бак-котел очень редко прогорает, потому что вмещает большой объем теплоносителя, который его охлаждает.

Недостаток варианта – значительные размеры емкости. Она влезет лишь в отопитель, сложенный из кирпича, а в металлических буржуйках слишком мало места. В отличие от бака, размеры и форму регистра из стальных труб можно менять и встраивать в любую печку, но тут возникают другие проблемы:

Плюсы и минусы различных теплообменников
  1. При установке внутрь топливника змеевик постоянно подвергается воздействию высоких температур (в пике до 1000 °С) и конденсата с сажей, а потому прослужит 4—6 лет, после чего прогорит. Нержавеющие либо жаропрочные трубы продержатся дольше – до 10 лет.
  2. Более надежный способ — вмонтировать водяной контур внутрь дымоходного канала, где температура ниже. Но тогда упадет интенсивность нагрева и для организации нормального отопления теплообменник придется увеличить в размерах. Получается замкнутый круг.
  3. Циркуляция теплоносителя внутри регистра должна быть безостановочной. Иначе вода закипит, превратится в пар, а он своим давлением разорвет трубопровод в слабом месте – где-нибудь на стыке. Значит, организовать самотек нереально, а работу циркуляционного насоса придется подстраховать блоком бесперебойного питания на случай отключения электроэнергии.
  4. Вместительность металлических отопителей сильно ограничена, так что вставить туда добротный теплообменник не получится. Практика показывает, что стальная заводская печь с водяным контуром может обслужить не больше 2 радиаторов общей мощностью до 4 кВт.

Разновидности сварных регистров

Экономайзер (слева) и обычный бачок для монтажа на дымоход (справа)

Плюсы и минусы различных теплообменников

Самоварный теплообменник (экономайзер) лишен всех перечисленных недостатков. Он представляет собой водяную рубашку для дымоходной трубы и отнимает теплоту отходящих газов. А их температура в печах, функционирующих на дровах или отработке, достигает 300 °С. Такое решение зачастую используется в банных отопителях, чтобы греть воду для помывки. Комбинированный вариант – бак, сквозь который пропущена дымоходная труба.

Читайте также:  Какая должна быть температура батарей в квартире: норма по ГОСТу

Идею с экономайзером по понятным причинам нельзя реализовать на кирпичной печке. Но для Булерьяна, Бренерана или другой стальной буржуйки независимо от ее размеров такой вариант хорошо подойдет. И последний, самый эффективный метод – устройство водяной рубашки вокруг корпуса обогревателя. По сути, она превращает любую металлическую печь или камин в отопительный котел. Одна беда – вариант довольно сложен в исполнении.

Железная печка конструкции Бутакова с конвекционным кожухом и водяным контуром на задней стенке топливника

Плюсы и минусы различных теплообменников

Вывод. Лучший способ получить горячую воду от стального отопителя на дровах или отработке (такие применяются в гаражах) – сделать теплообменник самоварного типа или емкость на дымоходной трубе. Для кирпичной печи вариантов немного – встраивание емкости либо регистра.

Оригинальная конструкция наружного теплообменника с импровизированным экономайзером продемонстрирована на видео:

Монтаж печного отопления

Монтаж печного отопления

Печное отопление в частном доме начинается непосредственно с кирпичной кладки. Грамотно сложить конструкцию самостоятельно вряд ли получится. Есть мастера, в совершенстве владеющие этой профессией. Владельцу дома необходимо выполнить подготовку, а в случае с вновь построенным жильем эта обязанность возлагается на рабочих.

Если площадь дома большая и планируется устройство печи весом более 750 кг, потребуется специальный фундамент в том месте, где она будет установлена. Постамент должен отделяться от основного фундамента небольшим зазором, заполненным песком. Особое внимание уделяют и термоизоляции пола в этой части дома. Тип печи и способ кладки выбирается, исходя из площади и количества отапливаемых помещений. Монтаж водяного контура ничем не отличается от устройства отопления при электрическом или газовом котле.

Монтаж печного отопления

Если решено смонтировать систему на основе уже существующей печи, потребуется частично разобрать кладку, выполнить замеры и тщательно подобрать подходящий регистр. После установки теплообменника конструкция восстанавливается.

Специалисты рекомендуют устанавливать в систему насос, чтобы снизить риск закипания воды в регистре.

Печное отопление с теплоносителем – относительно простой и дешевый способ обогреть свое жилище зимой. Для загородного дома такой вариант будет самым оптимальным.

Схема и устройство установки

Ниже представлен составляющие воздушного отопления частного дома своими руками:

  • Печь;
  • Фильтрующие элементы;
  • Труба, которая забирает воздух из комнаты;
  • Вытяжка;
  • Труба, которая подводит свежий воздух;
  • Подача теплого воздуха в комнату;
  • Система, выводящая остывший воздух из дома;
  • Дымоход.

Состав комплексной системы

В виде теплового генератора отлично подойдет жидкостный или газовый обогреватель, оснащенный программируемым контроллером. После того, как дом полностью прогреется, сразу же срабатывает автоматика и поддерживает температуру по заданным параметрам.

Обратите внимание! Обогреватель должен включаться автоматически максимум 4 раза в сутки при условии качественно выполненной теплоизоляции. Такой режим помогает экономить энергоресурсы.

Компактные теплогенераторы на природном газе

Где применяется

Высоких показателей экономичности можно добиться только при установке специального оборудования на производстве, где нужны большие объемы пара. Хотя из-за опасности общественные места и квартиры запретили оборудовать такими типами приспособлений, некоторые частные загородные дома большой площади достаточно удачно протапливаются.

Решение также отлично подойдет для реализации парового отопления на даче. Но к закупке составляющих нужно подходить максимально серьезно, некачественные элементы запросто лопнут при малейшем возникновении ржавчины, так как стенки несколько ослабнут.

Доставит тепло во все уголки дома! Кирпичная печь с водяным контуром: особенности, порядовка

Водяной контур — это подача воды в отопительные приборы после нагревания в печи. Эта система — аналог твердотопливного котла, нередко её используют как альтернативный способ отопления.

В случае с кирпичной печью водяной контур дополняет систему обогрева здания с помощью дров.

Это выгодно в случае внезапного отключения центрального газового отопления на жилых площадях, превышающих 100 кв. м.

Читайте также:  Выбор и расчет теплого пола

Основным элементом, нагревающим воду, является теплообменник — его ещё называют водяной рубашкой, змеевиком, регистром или даже котлом. Через него проходит и нагревается теплоноситель — вода, которая потом поступает в систему труб и батарей, разведённых по дому. Вода двигается по нагревательным элементам самостоятельно либо под действием насоса. В последнем случае тепло распределяется более равномерно.

Варианты конструкций кирпичных печей с отопительным контуром

Вариант печи с водяным контуром, которую устанавливают в доме, выбирают, учитывая ряд условий. К ним относятся:

  • наличие другой ОС;
  • площадь помещения;
  • сезон проживания.

Если в доме уже установлена отопительная система (ОС), необходимо интегрировать печной вариант в качестве альтернативного с сохранением существующей разводки коммуникаций. Площадь помещения напрямую влияет на эффективность обогрева, поэтому имеет смысл задуматься о печи, способной хорошо держать тепло, а также позаботиться о разводке, доставляющей его в отдалённые участки здания. Сезон проживания позволяет понять, делать конструкцию с расчётом на круглый год или только на холодное время.

В топочной камере кирпичной печи устанавливается важная часть всей системы — теплообменник. Он может иметь разную конструкцию. Существующие схемы и чертежи предлагают несколько распространённых вариантов — из труб, листовой стали и батареи.

Теплообменник из труб

Основой первого варианта служат металлические трубы, сваренные в прямоугольную конструкцию. Обычно она имеет меньшие размеры, чем топочная камера кирпичной печи и устанавливается в неё на некотором расстоянии от стенок. Это необходимо для расширения металла при нагревании. Сама форма трубок теплообменника диаметром до 50 мм позволяет хорошо прогревать протекающую через них воду. Ключевой особенностью этого варианта является то, что при выходе из строя какой-то из трубок, её легко заменить.

Теплообменник из листов стали

В теплообменнике из листовой стали вместо труб используются заполняемые водой камеры.

В отличие от варианта из труб, площадь листового резервуара больше, а значит и передача тепла протекающей через него жидкости выше, но срок службы более короткий. При этом в обоих вариантах при близких габаритах 36х40х80 см обязательно используются ещё две трубы: на выход горячей воды сверху и на вход обратки снизу.

Водяная рубашка из батареи

Есть ещё один вариант — теплообменник из старой батареи. Несколько чугунных секций вполне способны обеспечить подачу тепла в отопительную систему. Плюс такого подхода — отсутствие затрат на изготовление и материалы.

Однако минус — большие размеры секций, которые придётся размещать не в топочной камере, а в отдельном отсеке кирпичной печи. К нему тепло поступает по отдельному каналу в кладке. Учитывая толщину стенки батареи (около 3 мм), отсутствие прямого контакта с огнём не лучшим образом повлияет на КПД. Да и большой вес потребует прочного фундамента.

Как выбрать проект? Порядовка

В первую очередь определитесь с условиями, в которых печь с водяным контуром будет функционировать. Если это интеграция в существующую ОС, важно обеспечить взаимозаменяемость в эксплуатации уже имеющихся коммуникаций. Для самостоятельного варианта важно определить площадь, которую будет обогревать система. Для 100 квадратных метров одноэтажного дома вполне хватит обычной печи.

Другое дело — если площадь, количество комнат и этажей больше. Наконец, важно понять, будет ОС использоваться круглый год или только в холодное время. Если в доме живут летом, а зимой он простаивает, то после холодов и морозов система будет требовать восстановительных работ, что повлечёт дополнительные расходы.

Устройство печи

Основной составляющей в комбинированной системе отопления является теплообменник, по-другому он называется «регистр» или «змеевик». Теплоноситель циркулирует по регистру, который устанавливается в топливнике, а к нему подсоединяется система отопления.

Змеевик должен как можно сильнее накалять теплоноситель и не мешать его равномерной циркуляции.

Изготовление теплообменника происходит либо из стальной трубы, либо из листовой стали. Последний наиболее широко распространен ввиду того, что он довольно прост в изготовлении и обработке. Также его очень легко очищать после сгорания топлива.

Устройство печи

Однако существует один минус – стальные теплообменники имеют небольшую площадь нагрева. Поэтому для больших помещений наиболее эффективной будет установка регистра из металлической трубы.

Устройство водяной печи