Palitra21.ru

Домашний уют — журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Печи с водяным контуром: конструкция, монтаж, виды

Климат

Обустройство в доме водяной печи позволяет, прежде всего, сэкономить на затратах по обогреву помещения. Кроме того, для печки подойдет практически любое топливо, а КПД при этом будет на высоком уровне. О том, как сделать печь с водяным контуром рассмотрим далее.

Оглавление:

  1. Водяные печи для дома: особенности функционирования и конструкция
  2. Характеристика печей с водяным контуром для дома
  3. Водяное отопление печью схема: как объединить печку и водяной контур
  4. Особенности установки печи с водяным контуром
  5. Разновидности водяных печей
  6. Кирпичные печи с водяным отоплением своими руками

Водяные печи для дома: особенности функционирования и конструкция

Печи с водяным контуром являются устройствами универсального назначения, которые осуществляют не только его обогрев, но выполняют функцию титана. Они отлично подходят для установки в загородных домах или на даче.

Данные печки характеризуются наличием теплового обменника, находящегося в топке или в дымовом канале. Для изготовления печи чаще всего применяется чугунная сталь, так как внутри их циркулирует пар. Печи с водяным контуром применяются как в качестве основного обгревателя, так и в виде дополнительного отопительного прибора.

Печи с водяным контуром различаются прежде всего по конструкции теплового обменника, который изготавливается из стальных труб или листовой стали. Более высокой популярностью отличается второй вариант, так как сталь отличается более простой обработкой и не требует особых навыков для изготовления теплообменника.

Кроме того, такой теплообменник легче очищается от налета и не накапливает на себе золу. Однако, главной функцией теплового обменника является максимально быстрый и качественный нагрев воды, при минимальных затратах топлива. Для самостоятельного изготовления теплообменника потребуется сварочный аппарат и навыки работы с ним.

Для повышения КПД водяной печки, рекомендуется устанавливать в ней несколько бачков, нагревающих воду и усиливающих парообразование. Для того, чтобы пар нагревался до максимальной температуры, следует устанавливать печку в отдельном помещении.

Характеристика печей с водяным контуром для дома

Среди достоинств данного вида печей выделяют:

1. Легкость обустройства и доступную стоимость.

Обогрев с применением печи с водяным контуром является одним из самых дешевых. Это объясняется низкой стоимостью данного оборудования.

2. Возможность комбинирования с другими отопительными приборами.

Водяная печь отлично сочетается с другими схемами отопления.

3. Широкий диапазон топлива.

Для такого рода печей подойдет практически любой тип топлива: уголь, дрова, торф, брикеты, пеллеты и т.д.

4. Автономность и независимость от электросети.

Для системы характерно использование принципа естественной циркуляции, она не нуждается в наличии электроснабжения.

5. Привлекательность внешнего вида печки.

Такая печка станет отличным дополнением любого интерьера, кроме того, возможен вариант ее отделки с помощью кирпича, камня, плитки и других негорючих материалов.

Несмотря на это, у водяной печи имеются определенные недостатки, а именно:

1. По сравнению с твердотопливными или газовыми котлами, она отличается более низким коэффициентом полезного действия.

2. Подача топлива и регулировка работоспособности системы осуществляется исключительно под контролем людей, проживающих в доме. Для того, чтобы отрегулировать температуру нагрева используется заслонка.

Для обеспечения обогрева всего дома с помощью печки с водяным контуром достаточно ее подключения к системе радиаторов и теплового обменника.

Печка, имеющая водяную рубашку способна обогревать даже системы теплого пола, подавая в них горячую воду.

Водяное отопление печью схема: как объединить печку и водяной контур

Довольно часто обычные стандартные печки подключают к водяному контуру, таким образом, обеспечивая обогрев не только одной комнаты, но всего жилища в целом. Это объясняется прежде всего отличной тепловой отдачей данного прибора и активной циркуляцией воды в системе.

Главным различием между стандартной и водяной печью является наличие во втором варианте системы теплового носителя и радиаторов отопления, к которым она подключается. Именно данное преимущество позволяет избежать быстрого остывания печки и неравномерности в распределении ею тепла. Таким образом, при небольших затратах топлива удается получить высокий уровень тепловой энергии.

Функцию теплового носителя в данной системе чаще всего выполняет дистиллированная вода. Если печь устанавливается в регионе с суровым климатом, то рекомендуется использовать специальную жидкость, не склонную к замерзанию.

Среди основных конструктивных особенностей водяной печки следует выделить такие элементы:

  • камеру дожига;
  • отсекатели;
  • конвектор;
  • камеру сгорания;
  • зольник;
  • инжекторы;
  • колосник.

Водяные печи для дома фото:

Главным отличием стандартной печи от печи с водяным контуром выступает регистр, устанавливаемый в ее топку. Именно с помощью данного змеевика удается из обычной печки соорудить обогревательный агрегат, выполняющий функцию котла. Кроме того, снижаются расходы топлива, а КПД значительно повышается.

Регистр для печки бывает двух видов:

  • трубчатый;
  • листовой.

Для изготовления первого варианта потребуется наличие стальных труб, толщина которых составляет около 4 мм. Трубы должны быть сварены таким образом, чтобы как можно качественнее осуществлять тепловой обмен. Регистр разделяется на несколько участков, каждый из которых отличается своими особенностями.

Особенности установки печи с водяным контуром

Существует несколько разновидностей печей с водяным контуром, которые различаются в соответствии с конструктивными особенностями:

  • печка, которая полностью совпадает с размерами теплового обменника, так как построенная под него;
  • установка теплового регистра в уже сделанную печь.

Более высокой сложностью и затратами отличается второй вариант, так как монтаж змеевика должен осуществляться в соотношении с уже имеющимися габаритами печи.

В процессе сооружения новой печки с водяным контуром следует придерживаться определенных рекомендаций:

1. Тепловая рубашка внутри должна быть минимум четыре миллиметра, при несоблюдении этого правила произойдет закипание воды в системе, таким образом, не удастся достигнуть хорошего КПД.

2. Минимальная толщина стенок змеевика составляет 3 см. При меньшей толщине они просто-напросто прогорят. Тогда придется менять все систему полностью.

3. Между стенками печки и самым тепловым обменником следует соблюсти определенное расстояние в полтора сантиметра, которое поможет компенсировать увеличение регистра в следствие воздействия на него высокой температуры.

Перед началом работы над печкой следует изготовить чертежи печи с водяным контуром. Схема работы данного устройства такая же как и у твердотопливного котла. Они различаются только по входному отверстию теплового обменника, который у печки располагается немного выше, чем у котла. Учтите, что от данного фактора зависит способ и принцип разводки труб в доме.

Учтите, что перед монтажом отопления в помещении следует в обязательном порядке установить расширительный бачок, а все трубы, должны быть расположены под углом. Для того, чтобы обеспечить нормальную циркуляцию воды в системе следует произвести монтаж циркуляционного насоса.

Разновидности водяных печей

Среди большого разнообразия водяных печей выделяют:

  • устройства, работающие на дровах, они не должны эксплуатироваться на максимальной мощности, так как при этом, значительно сокращается срок их эксплуатации;
  • печь булерьян — не имеет отдельный регистр, в котором осуществляется тепловой обмен, для нагрева теплового носителя используется непосредственно сама печь, кроме того, она имеет определенный отдел, в котором производится сжигание древесного газа, таким образом, печка достигает высокого КПД;
  • тепловые печи на основе чугуна — отличаются наличием чугунного корпуса, который способен накаливать тепло, при этом, срок службы данного устройства достаточно высокий из-за прочности и надежности материала, их которого она изготовлена, для изготовления водогрейной рубашки применяется листовая сталь.

Существует три способа регулировки работы печи с водяным контуром:

  • путем уменьшения или увеличения топлива, сжигаемого печкой, таким образом, температура в печке поднимается или опускается до определенного уровня;
  • для повышения или понижения интенсивности горения используется специальный механизм в виде заслонки, регулирующей температуру воздуха в доме;
  • монтаж циркуляционного насоса — данное устройство позволяет равномерно распределять воду по системе, тем самым обеспечивая равномерность нагрева воздуха в разных помещениях.

Кирпичные печи с водяным отоплением своими руками

При подключении к водяному контуру кирпичной печи обеспечивается повышение ее работоспособности и улучшается КПД. Печь, изготовленная из кирпича способствует разогреву не только стенок, но и дымовых каналов, обеспечивающих обогрев. Тепло передается к радиаторам не только во время сгорания топлива, но и по прошествии определенного времени, до того момента, пока печка не остынет.

Главный компонент кирпичной водяной печи — теплообменник. Именно к нему подключается водяной контур. Главное требование к конструктивным особенностям регистра — обеспечить максимальный нагрев при низкой затрате топлива.

Каждый из теплообменников отличается индивидуальными особенностями и подходит под определенный вариант печи. Простотой и легкостью изготовления отличаются теплообменники, изготовленные из стали. Но, в то же время, они обладают минимальной площадью передачи тепла.

В процессе выбора печки следует исходить из конфигурации и размеров дома, в котором она будет установлена. Кроме того, для каждого жилища подойдет индивидуальный вариант кладки и расположения кирпичей.

Выбирая кирпич, следует остановиться на красном его виде, который поддавался высокому обжигу. Не следует выбирать пережженный кирпич, так как со временем он придет в негодность. При выборе недожженного кирпича, который отличается светло розовым оттенком, печка не будет нормально функционировать. При постукивании по качественному кирпичу, издается хороший звук звонкого металла. Для изготовления дымохода, нужно отдать предпочтение шамонному огнеустойчивому кирпичу.

Обустраивать кирпичную печку своими руками следует с изготовления ее фундамента. Для отделения которого требуется обустроить зазор в 5 см, внутрь которого засыпается песок.

Инструкция по изготовлению кирпичной печи:

1. Для начала потребуется провести обустройство котлована. Далее в него закладывают материалы в виде бута, щебенки, битого кирпича. Толщина слоя зависит от индивидуальных особенностей печки и в среднем составляет около 18 см. Далее материал утрамбовывается и заливается с помощью цементного раствора.

2. После этого, производится укладка двух слоев кирпича. Кирпичи фиксируются между собой цементным раствором. Поверх кирпича настилается пергаминовая или рубероидная гидроизоляция.

3. Следующий этап — обустройство нескольких слоев из кирпича, которые соединены между собой с помощью глиняного раствора.

4. Фундамент должен возвышаться над поверхностью пола на 5-8 см.

Качество изготовленной печки напрямую зависит от типа раствора, используемого в процессе кладки кирпича. Для того, чтобы раствор был прочным и огнестойким, процесс его приготовления следует отложить на несколько дней.

О том как приготовить раствор для изготовления кирпичной печки рассмотрим далее:

1. Процедура работы с глиной.

Выбор глины следует осуществлять с особой серьезностью, так как использование некачественного материала с разного рода вкраплениями негативно скажется на качестве работы печки. Самый оптимальный вариант — синяя кембрийская глина. Глина замачивается на два, три дня в воде, в соотношении один к одному, если она влажная, или один к двум — если сухая. Учтите, что раствор нуждается в периодическом помешивании и добавлении воды, при необходимости. В конечном результате должен получиться однородный раствор, напоминающий по консистенции жидкую сметану. Учтите, что от величины жирности глины зависит длительность ее отстаивания.

Читать еще:  Как обновить межкомнатную дверь своими руками

2. Следующий этап предполагает работу с песком.

Для приготовления качественного раствора рекомендуется использование горного кристаллического песка. Хотя возможен вариант применения речного или морского типов песка. Учтите, что перед попаданием в раствор, песок должен пройти чистку. Сначала он отстаивается в воде на протяжении двух, трех дней. Следите за жидкостью, которая образовывается в результате отстаивания, если она становиться мутной, то ее нужно слить. Таким образом, песок избавиться от грязи, пыли и разного рода включений. После выполнения этого процесса песок просушивается и просеивается.

3. Приготовление раствора для кладки.

Сначала следует насыпать горку в состав которой входит песок и цемент. Они перемешиваются между собой с помощью лопаты. Данные ингредиенты помещаются в пустой резервуар, в который постепенно заливается глина. Масса должна стать похожей на густую сметану, при наличии слишком жидкого раствора в него добавляется поваренная соль, а при слишком жидкой консистенции — вода.

4. Проверка раствора на пригодность для кладки.

Готовая смесь должна быть достаточно пластичной, она не должна растекаться при броске и не должна разваливаться на части. Для проверки раствора нанесите его на кирпич, при его прилипании к поверхности мастерка, следует добавить в него воду с песком. Если же раствор хорошо ложиться на поверхность, то он готов к полноценному использованию.

Когда раствор приготовлен, необходимо приступать к непосредственному обустройству печи, в соответствии с ранее приготовленным для этого проектом и чертежом.

Печи с водяным контуром своими руками видео:

Преимущества и недостатки

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

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

Однако печка обладает низким КПД. Газовые или дизельные котлы обеспечивают более высокий коэффициент. Устройство нельзя оборудовать автоматической подачей топлива. Допустимо только ручное управление.

Главные свойства печей

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

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

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

Принцип работы печного отопления с водяным контуром

С функциональной точки зрения совмещенную с водяным контуром печь можно описать как систему замкнутого цикла. Теплообменник нагревается горячим воздухом, который поднимается из топки, и передает тепловую энергию теплоносителю, чаще трубы контура заполняет обычная дистиллированная вода. Она посредством естественной или принудительной циркуляции проходит по кругу, обогревая радиаторы и возвращается в теплообменник, где снова нагревается.

Совет! Если в холодное время года в доме проживают непостоянно, то в систему заливают антифриз, чтобы предупредите замерзание.

Принципы функционирования отопления

Отопление на основе печи с водяным контуром работает по принципу теплообмена. В топке печи от горячего воздуха нагревается вода, находящаяся в контуре. Она поднимается вверх по трубе и направляется в отопительную систему. Попадая в радиаторы (батареи), теплоноситель отдает свою тепловую энергию, а охлажденная жидкость обратно поступает в печной контур. Так обеспечивается замкнутый цикл системы.

Выделяется 2 основных типа данного отопления:

  1. Самотечная система. В соответствии с физическими законами, нагретая вода поднимается вверх и самостоятельно устремляется в отопительную разводку, освобождая место для уже охлажденной жидкости. Такая система способна хорошо функционировать при небольшом количестве радиаторов и малой общей длине трубопровода.
  2. Принудительная система. В радиаторах и по мере продвижения по трубам водный поток испытывает значительное сопротивление, что тормозит его. В разветвленных и достаточно длинных системах собственного давления часто оказывается недостаточно, а потому приходится к обеспечению принудительного движения теплоносителя. Для этого устанавливается электрический насос (чаще всего в обратной трубе).

Конструктивные особенности печи

Печь для водяного отопления отличается от обычной тем, что в нее встраивается водяной контур (теплообменник). Он содержит 2 патрубка: сверху — для подачи горячей воды в систему, снизу — для подключения обратной трубы с охлажденной жидкостью. Печь своим устройством должна обеспечить разогрев теплоносителя, проходящего по трубам.

Эффективность работы печи обеспечивается правильным выбором конструкции контура и места его расположения, с учетом следующих особенностей:

  1. Конструкция. Печной теплообменник может изготавливаться из листового металла в форме емкостей (котлов), круглых или профильных металлических труб, сложных металлических конструкций (например, отопительная батарея).
  2. Материал. Водяной контур изготавливается только из металла. По прочности и коррозионной стойкости идеально подходит чугун, но он сложен в обработке. Чаще всего используются стальные трубы или листы. Нельзя использовать в топке печи медь, т.к. ее температура плавления менее 1100ºС, а кратковременный разогрев в печи на дровах возможен до 1200ºС.
  3. Размеры. Объем и протяженность контура должны обеспечивать горячей водой всю отопительную систему, с учетом постепенного ее охлаждения в каждом радиаторе. Точный расчет размеров теплообменника провести достаточно сложно, а потому этот процесс доверяется специалистам. Оценить размеры можно по необходимой мощности системы отопления. Практика показывает, что достаточная мощность обогрева составляет кВт на каждые 10 м² площади помещения при стандартных потолках (высота Теплообменник же в среднем отдает кВт энергии с каждого своего 1 м² площади.

Также важно расположение контура в печи:

  1. Самый эффективный разогрев теплоносителя обеспечивается при размещении контура непосредственно в топочной камере. Такой вариант монтируется при возведении новой печи или капитальной реконструкции с полной разборкой.
  2. Для повышения долговечности теплообменника его можно отделить от топки тонкой перегородкой с хорошей теплопроводностью. В этом случае устраняется прямой контакт с открытым пламенем, и снижаются требования к материалу обменника. В таком случае для разогрева потребуется больше тепловой энергии.
  3. Можно использовать значительную тепловую энергию отводящегося дыма. Установка контура в системе дымохода позволяет устранить необходимость уменьшения полезного объема топочной камеры.

Для обустройства водяного отопления используются печи разного типа. В частных домахпопулярны кирпичные печи с встроенным водяным контуром. В небольших домах можно использовать пиролизные печи длительного горения. В наше время можно просто установить покупную, готовую печь с водяным контуром.

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.

Фото 1. Постройка кирпичной печи с водяным контуром. Внутрь монтируется теплообменник, изготовленный из труб.

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.

Фото 2. Теплообменник для кирпичной печи, изготовленный из листов стали. С двух сторон устанавливаются трубы для горячей и холодной воды.

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.

Фото 3. Теплообменник для кирпичной печи, изготовленный из старой чугунной батареи. Конструкция устанавливается не в топочной камере.

Водяное печное отопление

При организации водяного отопления от печи, в топку встраивается теплообменник (водяной контур), который трубами подключается радиаторам. В системе циркулирует теплоноситель, который разносит тепло от печи по радиаторам. Такое решение повышает комфортность проживания в зимнее время. Все дело в том, что радиаторы можно установить в любой комнате, то есть печь может стоять в одном помещении, а все остальные комнаты будут греться от батарей, по которым бежит нагретая вода.

Читать еще:  Чем и как обить входную дверь в квартире или доме

Печное отопление с водяным контуром: пример системы с таплоаккумулятором (бойлером)

Остальные недостатки печного отопления при этом сохраняются, но добавляются плюсы водяного обогрева — можно регулировать температуру в каждом помещении (в определенных рамках), большая инерционность сглаживает неравномерность температурного режима. Кстати, такая же схема работает с металлическими печами на дровах или угле.

Типы систем

Есть два типа систем водяного отопления: с принудительной и естественной циркуляцией (ЕЦ). Отопление с естественной циркуляцией энергонезависимое (электричество для работы не требуется), теплоноситель циркулирует за счет естественных физических процессов. Недостаток такого способа обогрева — необходимость использования труб большого диаметра, то есть объем системы будет большим и будет иметь большую инерцию. При растопке печи это не очень хорошо — будет долго греться. Зато после прогорания дольше в доме сохраняется тепло.

Еще один минус — для создания условий для движения теплоносителя, трубу подачи поднимают вверх — под потолок или на уровень радиаторов (в крайнем случае). При отоплении двухэтажного дома, от котла труба идет наверх, разводится по радиаторам, а потом спускается вниз и обходит батареи на нижнем этаже.

Простейшая схема систем с естественной циркуляцией

Еще один немаловажный недостаток — относительно невысокая эффективность обогрева систем с ЕЦ — теплоноситель медленно движется, разносит мало тепла.

Печное отопление с водяным контуром и принудительной циркуляцией отличается наличием циркуляционного насоса (на фото ниже), который работает постоянно. Его задача — гонять воду с определенной скоростью. Изменяя эту скорость можно изменять интенсивность обогрева помещений. Это приводит к тому что, при прочих равных условиях, такой обогрев более эффективен. Но для работы системы необходимо электропитание — насос должен работать постоянно. При его остановке система закипает и выходит из строя. Если отключения электроэнергии происходят у вас редко, достаточно иметь блок бесперебойного питания с комплектом аккумуляторных батарей. Если же отключают свет часто и надолго, придется ставить еще и генератор, а общая стоимость такого решения немалая.

Схема печного отопления с водяным контуром и циркуляционным насосом

Есть еще третий вид системы: смешанный или комбинированный. Все проектируется под естественную циркуляцию, но ставится циркуляционный насос. Пока есть электричество, работает отопление как принудительное (с насосом), когда свет отключили, теплоноситель движется самостоятельно.

Аккумулятор тепла

Так как печь топится не постоянно, а имеет циклический алгоритм работы, то в доме то жарко то холодно. И наличие радиаторов от этого спасает слабо. Хоть перепады не такие критические, все равно они есть. Особенно не хватает тепла ночью, а вставать и топить очень не хочется. Чтобы решить эту проблему, печь ставят мощную, а в систему встраивают аккумулятор тепла. Это большая емкость, заполненная теплоносителем, которая стоит между печью и системой отопления.

Печное отопление с водяным контуром и аккумулятором тепла

То есть, имеется два отдельных независимых контура. Первый переносит тепло от печи и обычно его делают с естественной циркуляцией. Второй гонит теплоноситель в радиаторы, причем обычно присутствует циркуляционный насос.

Такой способ организации водяного печного отопления хорош тем, что пока печь топится, активно греется вода в емкости. При правильном расчете она нагревается до 60-80°C, чего хватает на поддержание нормальной температуры радиаторов примерно на 10-12 часов. При этом нет ни особой жары, ни сильного холода. Атмосфера вполне комфортная.

Установка в системе теплоаккумулятора (иногда называют еще буфером или буферной емкостью) еще и снижает риск закипания системы. Второй контур точно никогда кипеть не будет, а вот чтобы первый не закипел, необходимо правильно рассчитать его — чтобы даже в режиме естественной циркуляции теплоноситель двигался с достаточной скоростью и не успевал перегреваться.

Регистр для печи

Для нагрева теплоносителя в печь встраивается водяной контур (еще называют регистр, теплообменник, змеевик, водяная рубашка). Форма его может быть любой, но чаще всего делают прямоугольные плоские емкости или набор труб, соединенных в единую систему (типа радиаторов).

Один из примеров водяного контура для печи

Чтобы подключить теплообменник к системе, в него вваривают два патрубка: один сверху- для забора горячей воды, второй снизу — для закачки остывшей воды из обратного трубопровода.

Часто возникают вопросы с определением размеров водяного контура для печи. Его можно приблизительно рассчитать, исходя из теплопотерь здания. Считают что для переноса 10 кВт тепла необходима площадь теплообменника 1 кв. м. Но при этом надо учесть время работы печи — ведь топится она не постоянно. Пока не очень холодно — раз в день примерно 1,5 часа, когда холодно — два раза. За это время нужно чтобы печь успела нагреть всю воду в аккумуляторе тепла. Потому расчет площади теплообменника ведется по суточному количеству тепла, необходимого для возмещения теплопотерь.

Например, пусть потери тепла для дома составляют 12 кВт/час. В сутки это будет 288 кВт. Топится печь, пускай 3 часа, все необходимое тепло должно накопиться за это время. Тогда необходимая мощность водяного контура для печи — 288 / 3 = 96 кВт. Чтобы перевести ее в площадь, делим на 10, получаем что для данных условий площадь регистра должна быть 9,6 м2. Какую форму вы при этом выберете — ваше дело. Важно чтобы внешняя поверхность регистра была не меньше.

Строительство печи вокруг теплообменника

Ну и еще пара моментов. Первый — мощность печи должна быть больше, чем найденная мощность теплообменника. Иначе требуемое количество тепла просто не выделится. Второй нюанс: емкость аккумулятора тепла тоже должна соответствовать — она должна быть больше примерно на 10-15%. В этом случае исключается закипание теплоносителя.

Только не забудьте, что теплоемкость воды и антифриза сильно отличается. Аккумулятор с антифризом в качестве теплоносителя должен быть значительно больше, чем емкость для воды (в той же системе).

Что еще стоит помнить, что теплоаккумулятор желательно хорошо утеплить — чтобы дольше сохранялось тепло. В этом случае печное отопление с водяным контуром будет еще более экономичным.

Технология кладки

Прежде чем приступать к кладке печи своими руками, необходимо выбрать схему и нарисовать своими руками план-порядовку, лучше при этом воспользоваться готовыми проверенными схемами. Примером такой печи можно назвать печь Кузнецова с отопительным регистром, вмонтированным в дымовой канал с одной из сторон печи.

Печь Кузнецов, видео

Для кладки своими руками подобной печи в частном доме понадобятся материалы:

  • бетон для фундамента;
  • кирпич красный полнотелый;
  • кирпич шамотный огнеупорный;
  • кладочный раствор или его компоненты: глина, чистый сухой песок, чистая вода;
  • металлические трубы для выполнения теплообменника.

Также нужно купить готовые элементы: колосниковые решетка, дверцы, заслонки, шиберы, кровельные проходки. Цена на эти элементы обычно довольно высокая, поэтому нужно заранее просчитать, что именно необходимо.

Необходимый инструмент:

  • мастерки и кельма;
  • резиновый молоток;
  • болгарка с кругом для кирпича;
  • уровни, отвесы, бечевка;
  • рулетка.

Последовательность выполнения операций своими руками

    1. Размечают положение будущей печи и заливают армированный прутком фундамент на 5 см ниже уровня чистового пола. Он не должен соприкасаться с фундаментом частного дома.
    2. После полного высыхания фундамента выкладывают по схеме-порядовке и чертежу два ряда кладки из красного полнотелого кирпича на обычный цементный кладочный раствор, их назначение — выровнять возможные неровности фундамента и заложить основание печи.
    3. Следующие ряды кладут на глиняный кладочный раствор по выбранной схеме, соблюдая перевязку, указанную на ней. Раствор делают из заранее вымоченной красной глины, карьерного песка и чистой холодной воды. Оптимальное соотношение глины и песка определяется опытным путем.

Правильно приготовленный кладочный раствор не должен быть слишком пластичным или рассыпчатым.
Проверитьего можно так: скатать из раствора шар размером с теннисный мяч и уронить его с высоты 1 м на ровную поверхность. Он должен слегка деформироваться, покрыться мелкими трещинами, но не рассыпаться.

    1. Толщина швов между рядами кирпича — не более 5 мм. Чем меньше швы, тем однороднее структура печи и лучше теплоотдача. Расшивку проводят сразу по мере кладки.
    2. Дверцы устанавливают так: на предыдущий ряд кирпича кладут в месте установки дверки асбестовое полотно в виде полоски, на него ставят дверку. В отверстия в углах рамы заранее вставляют отожженную проволоку длиной не менее 40 см каждая. Эту проволоку закрепляют между рядами кладки. Если этого не сделать, рано или поздно раствор выкрошится, и дверка выпадет. Кладут несколько рядов, все время проверяя положение дверки по уровню. Поверх дверки также укладывают асбестовую полосу и сверху выкладывают кирпич.
    3. Топку футеруют шамотным кирпичом. Красный керамический для этих целей не годится — он со временем растрескается, и может произойти обрушение свода. На схемах шамотный кирпич обычно обозначен желтым цветом.
    4. Под варочную панель в кирпиче делают пазы на толщину плиты. Это делается для уменьшения теплопотерь и предотвращения задымления. Плиту кладут на раствор.
    5. Самодельный теплообменник в дымовой канал устанавливают в процессе кладки на этапе укладки ряда, через который выходит нижний штуцер. В топочную камеру его монтируют при укладке нижнего ряда топки. Между теплообменником и кирпичом должен быть зазор не менее 5-7 мм.
    6. В дымовом канале с теплообменником обязательно нужно предусмотреть прочистные дверки, так как на регистре будет оседать сажа, что ухудшит его нагрев. Количество дверок должно обеспечивать доступ для чистки к любой части теплообменника.
    7. Верхнюю часть дымового канала оснащают заслонкой или шибером. Сам дымоход может быть либо кирпичным, либо можно купить и поставить сендвич-дымоход. При этом нужно соблюдать правила прохода трубы через кровлю, а на кирпичных трубах делать распушку.

Расстояние от нагретых металлических элементов до сгораемых конструкций должно быть не менее 25 см! Проходы через перекрытия изолируют базальтовым волокном или другими негорючими материалами!

  1. После высыхания печи ее аккуратно протапливают, не перегревая, несколько раз. Проверяют тягу, устойчивость горения дров, отсутствие утечек дыма. После этого можно монтировать внешний отопительный контур и заливать воду в систему. Печь готова к эксплуатации.

Установка конструкции

Печь с водяным контуром можно сделать двумя способами:

  1. Первый – печь, сложенная сразу под систему отопления, при этом она полностью соответствует нужным размерам и вмещает в себя регистр.
  2. Второй – монтаж регистра в готовую и сложенную печь.

Последний способ сложнее, потому его используют крайне редко. Причиной этому является змеевик, который нужно конструировать исходя из уже имеющихся размеров печи.

Однако необходимо отметить, что каждый метод обладает своими особенностями.

Печки с водяным контуром

  • Трубная развязка
  • Вид теплоносителя
  • Основные положения
  • Почему популярны заводские агрегаты?
  • Заключение по теме
Читать еще:  Как пробурить артезианскую скважину для воды

По сути, данный тип отопительного прибора имеет одно лишь отличие от традиционных конструкций. Это теплообменник, изготовленный из стали или чугуна, который устанавливается в зону камеры сгорания. Внутри него движется теплоноситель водяной системы отопления.

У теплообменника есть два патрубка:

  • Нижний, который соединяется с обратным контуром отопления.
  • И верхний, соединенный с подающим контуром. Он расположен на противоположной стороне устройства.

То есть теплоноситель движется по диагонали теплообменника, тем самым эффективно забирая максимум тепловой энергии от сжигаемого топлива. В основных моделях, которые сегодня есть на рынке, теплообменник отделен от камеры сгорания перегородкой. То есть забираемое тепло проходит небольшой барьер, но при этом КПД устройства не становится ниже за счет материала перегородки. Обычно это металл с высоким показателем теплопроводности.

Устройство котла и системы отопления

Очень часто в качестве отопительного агрегата с водяным контуром внутри используется или кирпичная печь, или обычный камин. В этом случае теплообменник нагревается при контакте с пламенем огня. То есть он располагается прямо в камере сгорания топлива. Вот почему теплообменник должен быть прочным и надежным. Кроме того, он должен выдерживать высокую температуру и нагрузки со стороны теплоносителя.

Чаще всего теплообменный аппарат представляет собой трубную конструкцию, которая очень похожа на трубный радиатор отопления. И чем больше в нем труб, тем интенсивнее нагревается вода внутри отопительной системы. Специалисты рекомендуют использовать в качестве материала для теплообменника нержавеющую сталь, которая подходит под все описанные требования. Да, это дорого, но очень надежно.

Трубная развязка

В основном печи и камины для дачи с водяным контуром используются в системах отопления с естественной циркуляцией теплоносителя. Поэтому существуют определенные требования к трубной развязке, а точнее, к размерам используемых в ней труб.

Здесь очень важно, чтобы диаметр разливной трубы — проток — был достаточно большим. То есть обеспечивалось свободное и без большого сопротивления движение горячей воды внутри схемы. Поэтому рекомендуется брать трубы диаметром не меньше 32 мм. Если частный дом или коттедж достаточно большой, а протяженность системы отопления измеряется десятками или сотнями метров, тогда минимальный диаметр трубы должен быть 40–50 мм.

Но это не значит, что такой размер будет во всем контуре. Как вы сами понимаете, подводка к радиаторам отопления не превышает 20 мм. Их и будем брать за основу. Но это всего лишь подводка — патрубок. Обычно этого размера для одного отопительного прибора хватает с лихвой.

Относительно материала труб. Что выбрать? На нашем портале уже есть несколько статей, где разбирается, какие трубы лучше для системы отопления частного дома. Рекомендуем или полипропилен, или металлопластик. Так как температура теплоносителя в такой системе отопления не поднимается выше точки кипения воды, то они прекрасно справятся с возложенными на них обязанностями. К тому же всю схему можно собрать своими руками, поскольку это не самая сложная задача.

Вид теплоносителя

Поскольку мы говорим о дровяных печах и каминах с водяным контуром для дачи, существует определенный подход к выбору теплоносителя.

Дачи зимой обычно посещаются периодически, поэтому отопление в них работает не всегда. В результате многие дачники стараются в системе использовать незамерзающие жидкости, которые даже при сильных морозах не меняют своей консистенции. А значит, вероятность разрыва труб сводится к нулю. Хотя есть и те, кто предпочитает обычную воду. Но ее все время приходится сливать перед отъездом и заполнять систему перед включением. Скажем прямо — слишком большие проблемы.

Что можно предложить взамен обычной воды?

  • Есть специальные жидкости, которые называются антифризами. В системе отопления используется два их вида — пропиленгликоль и этиленгликоль. Не будем расписывать их технические характеристики, плюсы и минусы, а просто скажем, что первый нетоксичен, но он более вязкий и обладает низким показателем удельной теплоемкости.
  • Жидкость на основе глицерина. Дорогой материал, но поскольку отопление заполняется всего один раз, то можно раскошелиться и на него. До температуры минус 30С эта жидкость сохраняет свою текучесть.
  • Можно использовать солевой раствор, например, в соотношении 1:0,4. То есть на 1 литр воды засыпается 400 г поваренной соли. При такой пропорции раствор может не замерзать до температуры -20С. Изменяя соотношение двух компонентов, можно увеличивать или сокращать температурный предел.

Основные положения

Все, о чем было написано выше, подтверждает тот факт, что дровяные печи или камины с водяным контуром для дачи или загородного дома — это все тот же отопительный котел, работающий на дровах. Только изменена сама структура, а также конструкция топки и всех остальных элементов. Получается, что отопительная система, работающая на этом принципе, практически ничем не отличается от традиционной.

Она может быть открытого или закрытого типа. В ней могут быть различные схемы трубной развязки, батареи разных модификаций и прочее. И все же определенные ограничения есть. Специалисты рекомендуют дровяные печи и камины с водяным контуром использовать именно для дачи, то есть для небольших строений. Плюс ко всему оптимальный вариант развязки — это однотрубная схема. Как разновидность может быть использована «ленинградка».

Но тут есть один очень важный момент — печь с водяным контуром, куда вставлен теплообменник, должна работать эффективно. Поэтому рекомендуется от теплообменного прибора вверх выводить стояк, который будет выполнять функцию разгонного коллектора. Это очень важный нюанс, так что не забывайте о нем.

Когда за основу схемы разводки берется однотрубная система отопления, то необходимо печь сооружать ниже пола, например, в подвальном помещении. И в этом есть определенное неудобство, которое можно решить, соорудив однотрубную схему с верхней разводкой. Специалисты считают, что это оптимальный вариант. Конечно, если установить рядом с печью циркуляционный насос, то проблема решается сама собой. Здесь вообще не придется думать о том, какая схема лучше.

Камин с водяным контуром обладает наименьшим коэффициентом полезного действия и не очень сильным нагревом теплоносителя. Поэтому чаще всего такие отопительные приборы используют для нагрева теплых полов. Для этого, как обычно, устраивается схема укладки труб, и устанавливается коллекторный узел.

Еще совсем недавно большой популярностью пользовались дровяные печи, сооруженные из кирпича. Это было красивое и эффективно работающее отопительное устройство. Скажем прямо — печи и камины на дровах и сегодня не утратили своей популярности. Но статистика говорит о том, что заводские дровяные агрегаты с водяным контуром сегодня приобретают все большую популярность у дачников.

Почему популярны заводские агрегаты?

  • Во-первых, это уже готовая конструкция с высокими качественными показателями. Особое внимание уделяется безопасности аппарата.
  • Во-вторых, это небольшие по размерам и мобильные установки с презентабельным внешним видом.
  • В-третьих, для их монтажа нет необходимости вызывать специалистов. Разобраться в этом можно самому.
  • В-четвертых, по цене они дешевле, чем кирпичные печи или камины.
  • В-пятых, огромное разнообразие моделей позволяет выбрать что-то для себя.
  • В-шестых, есть гарантии производителя.

Выбирая камин или печь заводского производства, необходимо уделять внимание мощности прибора. От этого показателя зависят размеры и вес агрегата. Для небольших печек достаточно будет бетонного основания пола. Но если агрегат достаточно большой и тяжелый, тогда придется отдельно под него заливать фундамент или сооружать прочный постамент.

Многие обыватели задаются вопросом — не будет ли закипать теплоноситель в теплообменнике, который расположен прямо в топке? Ведь горящие дрова выделяют достаточно большое количество тепловой энергии. Такая вероятность существует. Но если вы выбрали заводскую металлическую печь или камин, то в этих приборах все уже учтено, так что для волнений нет причин.

Если сооружается традиционная кирпичная печь или камин с водяным контуром для дачи, то вам придется воспользоваться услугами мастера с большой буквы. Именно он точно рассчитает размеры топки и теплообменника, а также расстояние от пламени до прибора. Если вас даже это не успокоило, тогда выход один — установить в отопительную систему дачи циркуляционный насос.

Заключение по теме

В настоящее время печи и камины с водяным контуром, работающие на дровах, нередко используются для обогрева дачи или небольшого коттеджа. Многие дачники применяют эту систему как основную, а некоторые — как вспомогательную. Но это не столь важно.

Главное то, что такая система существует, и она работает, пусть даже с не очень высоким КПД. Но для некоторых строений это единственно возможный вариант организации отопления. К тому же не самый плохой. Ведь печь на дровах, а тем более камин, имеет более низкий КПД. А здесь добавляется водяное отопление. опубликовано econet.ru

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:

Монтаж печей для дома со схемой водяного отопления – пошаговая инструкция

Дабы избежать неприятных последствий неправильной сборки печи и теплообменника, лучше привлекать специалиста – монтажника. Он учтет все тонкости:

  • Правила пожарной безопасности. Необходимо защитить от возгорания стены вокруг установки негорючими материалами.
  • Сборка дымоотвода – следующий шаг. Отличные варианты комплектации можно приобрести у производителя Ferrum.
  • Специальный зазор в пять миллиметров, который оставляется при монтаже труб, нужно заполнить подходящим жароустойчивым герметиком.
  • Ни в коем случае нельзя замуровывать конструкцию вплотную, необходимо оставить зазор между ней и стенками в 10/15 мм, чтобы компенсировать температурное расширение.
  • После проверяется комплектация, и проводится монтаж отопительного прибора (теплообменник обязательно проходит испытание на прочность гидравлическим или пневматическим давлением в шесть бар).
  • В заключении мастер подключает все составляющие конструкции и проверяет ее готовность.

Правила эксплуатации

Для непрекращающейся деятельности отопительной системы мы рекомендуем соблюдать следующий порядок действий:

  • В процессе работы не отсоединять радиатор от устройства. Вода при нагревании расширяется, и увеличившееся давление может стать причиной взрыва.
  • Если теплообменник уже нагрелся, нельзя допускать попадание холодной жидкости в систему, так как разница температур приводит к деформации и повреждению.
  • Не допускать использование пустого теплообменника во избежание прогорания.
  • Для увеличения продуктивности следует применять циркуляционный насос.
  • Использовать антифриз, если это необходимо.
  • Кран для сливания расположить в нижней точке.

Для продления срока службы теплообменника рекомендуется подбирать установку с большей мощностью, чем вы рассчитали согласно имеющимся параметрам. Это поможет уменьшить нагрузку, которая возникнет, если печи придется функционировать на пределе своих возможностей. Такая стратегия позволит снизить износ деталей.

Чтобы отопительная система функционировала бесперебойно, соблюдайте правила эксплуатации.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector