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».
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.
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
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).
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?
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
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.
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
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.