Сегодня в частных домах редко можно встретить русские печи и подобные им, которые обогревают только смежные комнаты.
Когда требуется отопить крупный жилой дом со множеством комнат, самая востребованная модель – дровяная печь с водяным контуром длительного горения, то есть отопительный прибор, который подключается к системе труб и радиаторов.
Как устроен водяной контур, и как всё сделать своими руками.
Какие преимущества имеют дровяные печи?
Выбирая между различными видами котлов, в первую очередь встаёт вопрос выбора топлива.
Газ, несомненно самый недорогой вариант, но далеко не везде доступный, да и затраты на установку и бумажная волокита на первых этапах, многих удерживают от приобретения газового котла.
Электричеством отапливать дом проще всего – не требуется дымоход, постоянное наблюдение и чистка копоти. Но этот способ очень и очень затратный! Кроме того, он делает жильё энергозависимым. Немного подстраховаться помогает приобретение дорогостоящих ИБП, но если отключения длительные – возможно перемерзание системы.
А дровяные (и угольные) печки – это классика, которой пользуются веками:
- Дрова и уголь зачастую самое доступное и универсальное топливо.
- На рынке представлен богатый выбор моделей и мощностей таких отопителей.
- Не требуют согласования и разрешений служб при установке.
- Если в котле нет электроники, он будет полностью автономным.
- Есть возможность сложить кирпичный обогревательный щиток и подключить его к водяной рубашке.
- Дымовая труба в доме – это ещё и вытяжка, для создания естественной вентиляции остаётся только обеспечить приток.
Многие работы по созданию самой печи, её установке и дальнейшему обслуживанию можно выполнять своими руками.
Кстати, когда топка ограждена водяной рубашкой, весь первый жар достаётся ей, и кирпич не так быстро прогорает.
Принцип работы печи с водяным контуром
Равномерный прогрев – вот к чему стремятся, когда снабжают обычную дровяную печь водяным контуром. Воздушного отопления и принципа конвекции хватает на то, чтобы обогреть две комнаты, между которыми располагаются «колодцы» (некоторые хозяева умудряются расположить её так, чтобы тепло доставалось трём или даже четырём комнатам), однако в них всё равно бывают проблемы:
- теплее всего только вблизи самого обогревателя,
- промерзают углы,
- «голове жарко, ногам холодно».
Схема печи с водяной рубашкой
Водяной контур – это металлический теплообменник, встроенный в котёл или печь. Внутри находится вода (или другой жидкий теплоноситель). Теплообменник подключен к трубам, на которых «нанизаны» радиаторы. Теплоноситель поступает по трубам во все комнаты и, охлажденный, возвращается в печь. Цикл повторяется.
Расширительный бак компенсирует расширение воды. Может быть открытым и закрытым.
Циркуляционный насос обеспечивает наилучшую циркуляцию (батареи будут прогреваться быстрее). Без насоса можно обойтись, но эффективность отопления будет заметно ниже. Но если система протяжённая, дом двухэтажный, есть тёплые полы и другие усложнения схемы, насос (или два), установить нужно обязательно.
Выбор печи длительного горения с водяным контуром целесообразен для обогрева большого жилища. Читайте советы по выбору агрегата.
Нужно ли обслуживать газовый котел и нужно ли за это платить, читайте далее.
А в этой теме https://4air.ru/otopitelnoe-oborudovanie/kotly/gazovye-dlya-doma-napolnye.html вы найдете полезные рекомендации по выбору напольного газового котла для отопления дома.
Типы печей на дровах, подходящие для водяного отопления
С водяным контуром можно сочетать практически любой твердотопливный котёл. Проще рассмотреть исключения из правил.
Так, котлы длительного горения (Бубафоня и другие).
Чтобы в верхнем слое закладки топлива, шел процесс горения, здесь важны многие условия и настройки, от толщины стенок и формы воздухораспределителя до диаметра печи.
Отбор тепла для контура, нарушает процесс. Надеяться на более-менее стабильную работу, можно если забирать не более 10-15 % мощности.
Булерьян, Бутаков, Бренеран, и подобные им конвекционные печи – тоже не самый подходящий для водяного отопления вариант. Изначально они были задуманы, как воздушные. Технические параметры их таковы, что не позволят эффективно прогревать воду (хотя в продаже есть Булерьяны для приготовления ГВС для хозяйственных нужд).
Из кирпичных печей, с водяной рубашкой не сочетают русскую и шведку.
На рынке современного печного оборудования можно найти примеры дровяной печи с водяным контуром и теплообменником для отопления дома:
- Бавария (печь-камин с плитой и теплообменником),
- Мета (Ангара Аква, Байкал Аква, Печора Аква, Варта Аква),
- Бранденбург, печь-камин с теплообменником (от ЖарСталь из Екатеринбурга),
- ABX Britania K чешская печь-камин с красивой кафельной отделкой,
- Куппер ОК 15 (и другие из той же серии) с 30-литровым теплообменником,
- Zota Мастер 12 (и подобные),
- Romotop Tala (Чехия) в керамике, с камином.
Цена на самые простые котлы с водяным контуром в районе 22 – 30 тыс. руб. Шедевральные печи-камины с облицовкой могут стоить более 100 – 150 тыс. руб.
Из кирпичных печей, с прогревом воды хорошо справятся печи голландки, Кузнецова (колпаковые, например).
Печь на отработанном топливе отлично подойдет для отопления подсобного помещения. Печь на отработке с водяным контуром может обогреть большой цех, к тому же ее можно сделать своими руками.
Формула расчета тепловой мощности с примерами расчета представлена по ссылке.
Устройство контура своими руками
Для начала нужно определить лучшее место в доме для расположения печи. Это уже не обязательно должна быть середина жилища. Но нужно помнить, что комната с печью всегда будет самой жаркой – не стоит располагать её в маленькой помещении или спальне.
Кроме того, именно этой комнате достанется тот серый осадок на потолке и стенах, избежать которого невозможно. Удобно ли будет приносить топливо, и чистить золу? Планируется ли готовить на поверхности печи?
Самодельная печь с водяным контуром
Иногда приходится встраивать водяную рубашку в уже имеющуюся конструкцию. Но такой способ наиболее трудоёмкий и неудобный. Лучше всего изготовить теплообменник, а затем, ориентируясь на него строить печь.
Даже если создаётся система с принудительной циркуляцией от насоса, важно сделать наклон для разгона теплоносителя.
Во-первых, это повысит эффективность, а во-вторых, подстрахует на случай отключения электроэнергии.
Теплообменники для печи своими руками
Теплообменники продаются готовые. Рекомендуется приобрести заводское изделие, если нет достаточного мастерства по сварочным работам.
Ведь если шов даст течь, будучи вмурованным в кладку – это грозит серьёзными неприятностями в разгар холодов.
Своими руками можно изготовить змеевик из труб подходящей толщины (более 3 см!). Ряды параллельных трубок на концах соединяются при помощи перпендикулярной основной трубы. Форма теплообменников отличается и может быть подстроена под габариты и форму топки.
Теплообменник может быть выполнен в виде прямоугольного бака, «обнимающего» топку печи, но площадь поверхности, контактирующей с огнём, здесь будет меньше.
Толщина металла, из которого будет выполнен теплообменник – 3 5 мм. В тонких рубашках вода очень быстро вскипает, а сами металлические элементы прогорают. Толще делать тоже не стоит – система будет очень инертной, процесс нагрева будет идти медленно. Но если планируется использовать наряду с дровами уголь (жар от него гораздо интенсивнее), можно брать 5 – 6 мм металл.
В гравитационной системе, без насоса, трубы берутся большего диаметра, чем в закрытой схеме. В зауженных трубах не будет обеспечена достаточная циркуляция.
Теплообменник для кирпичной печи
Рекомендуется для изготовления самодельного теплообменника использовать швеллер, П-образную арматуру. Можно сваривать их попарно, или приварить пластину с открытой стороны. В любом случае, сварных швов ручной работы будет меньше!
Простейший вариант – использовать чугунную батарею. Чугунные теплообменники ценятся выше, чем стальные, поскольку более надёжны и долговечны.
Но чугун не выносит перепадов температур и перегрева, его лучше оградить от прямого контакта с пламенем.
Особенности кладки дровяной печи с водяным контуром
При создании отопительного контура, в конструкцию печи вносятся корректировки: теплообменник не должен скрадывать объём топочной камеры и это нужно учитывать при постройке.
Змеевик можно разместить не только вокруг топки, но и в самом жарком месте колодцев, хотя эффективность будет ниже.
Для сравнения, эффективность трубчатого змеевика в топке будет 90 %, если его же поместить в дымовом канале, КПД упадёт до 70 %.
Нужно убедиться, что печка имеет достаточно тепловой мощности, чтобы «потянуть» нагрузку в виде отопительного контура. Измерив боковую часть поверхности печи, можно высчитать её мощность, зная, что кирпичная кладка отдаёт примерно 400 Вт энергии с 1 кв. м.
Прежде чем разместить змеевик в теле печи, его стоит хорошо проверить на герметичность. При установке его фиксируют подпорками или подвешивают, и подключают к трубам подачи и обратки при помощи фитингов, муфт и т. д. После чего, возводятся печные стены.
Змеевик теплообменника при нагревании будет расширяться. Чтобы он не порвал кладку, нужно оставить зазор в 1 см между стеной металла и кирпичом.
Заключение
Самостоятельно сделать водяное отопление от начала до конца – весьма сложная задача.
Проще всего приобрести недорогой котёл со встроенным теплообменником – подключить трубы к нему не составит труда. А цена, скорее всего, не превысит тех затрат сил и времени, которые уйдут на сооружение печи и водяной рубашки.