Печь с водяным контуром для отопления дома

Как соорудить дома водяную печь?

• Есть три способа провести печное отопление с водяным контуром своими руками:
• купить стальную печь у производителя, услуги которого включают установку системы;
• нанять мастера – специалист подберет материал, сделает устройство, выложит печь и установит котел;
• сделать самостоятельно.

Как сделать такую печь самостоятельно

Принцип устройства котла для водяного отопления

Можно сделать такую систему самому? Вполне, достаточно лишь опыта в сварочных работах и в кладке кирпича при сооружении печи. Сначала нужно приготовить котел (регистр, змеевик, теплообменник).

Такое устройство можно купить или изготовить самостоятельно, используя листовое железо и трубы. Так как полный процесс работы по изготовлению и устройству водяного контура невозможно уложить в короткий обзор, ниже представлены основные рекомендации.

Варианты изготовления и рекомендации

Водяное отопление от печи на дровах – схема

Для котла используют лист металла толщиной не менее 5 мм, и делают его конструкцию такой, чтобы был максимальный нагрев воды, для дальнейшей циркуляции. Сваренный из листовой стали котел прост в изготовлении и эксплуатации – его легко очистить.

Но такой теплообменник обладает меньшей площадью нагрева, в отличие от трубного регистра. Трубный регистр трудно сделать дома самостоятельно – нужен точный расчет и подходящие условия для работы, обычно такие котлы изготавливают по заказу специалисты, которые сами устанавливают систему на месте.

Самый простой способ твердотопливного теплообменника – это обычная буржуйка с встроенной водяной системой. Здесь можно взять толстую трубу за основу, тогда сварочных работ будет значительно меньше.

Внимание! Все сварочные швы нужно делать сдвоенными, так как в топке температура не ниже 1000 градусов. Если проваривать обычные швы, то есть вероятность, что это место быстро прогорит.

Чертежи регистра выполните в соответствии с размерами печи дома

Планировка комнат дома и расположение мебели тоже нужно учитывать

Здесь надо обратить внимание, что выбирать схему лучше с листовыми котлами – на них нет трубных изгибов, соединенных в один неразрывный контур. Такую конструкцию сооружать не так хлопотно

Она удобна еще и тем, что после установки можно без проблем использовать варочную плиту, чего нельзя сказать о некоторых трубных котлах

Чертежи регистра выполните в соответствии с размерами печи дома. Планировка комнат дома и расположение мебели тоже нужно учитывать

Здесь надо обратить внимание, что выбирать схему лучше с листовыми котлами – на них нет трубных изгибов, соединенных в один неразрывный контур. Такую конструкцию сооружать не так хлопотно. Она удобна еще и тем, что после установки можно без проблем использовать варочную плиту, чего нельзя сказать о некоторых трубных котлах

Она удобна еще и тем, что после установки можно без проблем использовать варочную плиту, чего нельзя сказать о некоторых трубных котлах.

Регистр из гладких труб – чертеж

Когда теплоноситель двигается самотеком, то нужно расширительный бак поднимать выше, а трубы использовать больших диаметров. Если трубы будут недостаточного размера, то без насоса не обойтись, так как не будет хорошей циркуляции.

У котлов оборудованных насосами есть свои плюсы и минусы: можно сэкономить, поставив трубы меньшего диаметра и не поднимать систему так высоко, но есть один существенный минус — когда отключат электричество или сгорит циркуляционный насос, то нагретый котел может просто взорваться.

Сборку конструкции лучше производить дома, на месте, так как устройство, как и отдельные детали, имеет очень большой вес и габариты.

Установка системы

Теплообменник из чугунной батареи

• Перед установкой заливают прочный фундамент, сверху на который лучше уложить слой кирпича.
• Укладывать колосник можно на разных этапах: до котла, если сдвоенная конструкция, нижняя часть которой может быть наравне или выше верхней части колосниковой решетки, когда печь низкая, а система ставится чуть выше, тогда колосник, дверцы, уголок на плиту обычно ставят после монтажа котла.
• Устанавливается корпус – обычно он состоит из двух емкостей, соединенных между собой трубами.
• К котлу приваривается вся теплообменная система: выводящая труба идет к расширителю, идет по кругу, через радиаторы и с другой стороны снизу приваривается обратная труба к котлу.

Печное отопление с водяным контуром позволяет, во-первых, намного рациональнее расходовать дрова, во-вторых, равномерно распределять теплый воздух по всему отапливаемому помещению.

Задумав самостоятельно сделать отопительную систему дома с водяным контуром на дровах, продумайте все этапы работы, и если есть сомнения в успешном итоге, то лучше обратитесь к специалистам.

Создание схемы разводки отопления

Совмещать печь с водонагревательным котлом и подключать контур к отопительной системе можно по двум схемам.

Открытая система

При открытой системе расширительный бак находится в верхней точке – на чердаке, можно включить в схему насос

Теплоноситель движется гравитационным способом, поэтому требуется установка циркуляционного насоса. Он ставится на байпас, снижает температурную разницу обратки и подачи, увеличивает скорость движения воды и качество теплоотдачи. Без электричества линия будет работать по принципу самотека.

Для его организации понадобится увеличить линию и горизонтальные наклонные в диаметре. Открытую систему оснащают разводящим коллектором на 32 мм с наклоном от 3до 5 мм на каждый погонный метр. Расширительная емкость находится вверху, в нее поступает воздух из коммуникаций.

Закрытая система

Радиаторная сеть предусматривает принудительное движение воды. Тягу в данном случае создает насос. Он же нагнетает давление от 1 Бар для холодного теплоносителя. Резервуар мембранного типа, находится снизу. Для его соединения с магистралью применяется отсекающий кран. Устройства безопасности (воздухоотводчик, манометр, спускной клапан) ставятся обязательно.

С водяным контуром или без?

Газогенераторные печи отлично зарекомендовали себя как эффективный отопительный прибор и без подключения водяного контура. При условии правильного выбора мощности агрегата он будет радовать теплом и уютом. В зависимости от конкретных условий эксплуатации можно подобрать комбинированную модель с варочной панелью и духовкой. Такие приборы универсальны.

В целом при эксплуатации газогенераторной печи можно обойтись и без дополнительного водяного контура. С другой стороны, его подключение обеспечит более комфортные условия за счет применения двух разных отопительных сетей — печи и системы радиаторов с жидким теплоносителем.

В отличие от кирпичных печей подключить водяной контур к чугунной конструкции не представляет труда. Теплообменник устанавливается над топкой. Такая рубашка будет огибать топку, обеспечивая нагрев воды. Теплоноситель, циркулируя по трубам и радиаторам, делает прогрев загородного дома более эффективным. Как видим, чугунные печи лучше использовать с водяным контуром. В то же время, как показала практика, в конструкции из кирпича теплообменник лучше не встраивать. Это связано не только со сложностью монтажа, но и с целым рядом нюансов, раскрывающихся уже в процессе эксплуатации прибора.

Монтаж газогенераторных печей, по сути, сводится к их установке на выбранное место и подключению к дымоходу. Промышленные модели имеют регулируемые ножки, облегчающие процесс установки. Особенность монтажа заключается в подключении к дымоходу. Выходной патрубок у таких моделей, как правило, располагается сзади. Для удобства подсоединения к дымоотводящему каналу печь придется устанавливать практически вплотную к стене.

В деревянном загородном доме это может стать причиной повышенной пожарной опасности. Для минимизации рисков стоит защитить деревянные конструкции огнеупорными материалами.

Особенность газогенераторных печей заключается в возможности их интеграции в существующую систему отопления. Допустим, автономная сеть строится на основе газового или электрокотла. В нее легко можно интегрировать твердотопливную печь с водяным контуром или водогрейным баком. Такая интеграция даст альтернативный источник тепла, если топливо для основного котла по какой-то причине недоступно.

Интересно, но современные модели печного производства отличаются таким многообразием, что позволяют решить любые задачи, в том числе и дизайнерские. На рынке можно без труда подобрать даже камин с водяным контуром. Такой промышленный камин будет работать так же, как обычная газогенераторная печь со встроенным теплообменником. Но при этом ее внешний дизайн будет полностью имитировать классический камин.

Основные виды

Сооружая печное водяное отопление, можно пойти по одному из двух путей:

1. Если в доме уже имеется печь, то необходимо изготовить змеевик для установки внутрь конструкции. Этот прием применяется нечасто по причине своей трудоемкости. В таком случае довольно непросто изготовить топливник под имеющиеся габариты конструкции.
2. Сооружение тепловой установки своими силами, с учетом размеров регистра. Если все сделать правильно, гарантируется надежность и долговечность службы печи. Сугубого внимания заслуживают внутренние размеры рубашки. Ее толщина должна начинаться от 4-5 см, во избежание угрозы закипания воды. Чтобы уберечься от проблем с циркуляцией теплоносителя, обычно монтируют подходящую помпу.
3. При выборе толщины стенок за ориентир берутся теплотворные возможности выбранного топлива. Если в качестве энергоносителей предполагается использовать исключительно дрова, то достаточно будет и 3-х мм. Если планируется использовать уголь, толщину следует увеличить до 5 мм. Расстояние от регистра для печи до ее стенок рекомендовано в пределах 10-20 мм. Это позволит полностью нивелировать тепловое расширение металлических элементов, сохранив их от преждевременного разрушения.

Устройство печи с водяным контуром

Классическая конструкция печи состоит из топки, разделенной колосниками на топливник и зольник, окруженной стенками из кирпича или металла. При сгорании топлива тепло передается в помещения посредством лучистой теплоотдачи от ограждающих поверхностей печи. Применение печей вызвано обычно объективными причинами:

1. Отсутствие иных видов топлива, кроме дров и угля, а именно природного газа и электричества необходимой мощности;
2. Относительная дешевизна дров во многих регионах нашей страны;

Основным недостатком теплотехнической схемы является неравномерное распределение тепла по отапливаемым помещениям, а также циклический режим работы теплового агрегата. Кроме того, печи обслуживаются вручную.

Внедрение в конструкцию печи водяного контура во многом улучшает показатели работы отопления. Металлический теплообменник позволяет отбирать часть тепла при сгорании топлива и обеспечивать его транспортировку посредством жидкого теплоносителя – воды или антифриза.

Печи с водяным контуром делятся на 2 вида:

1. Кирпичные;
2. Металлические.

Кирпичные печи возводятся самостоятельно или с привлечением специалистов. Металлические печи производятся из стали или чугуна, могут сооружаться самостоятельно, но для этого требуются профессиональные навыки электросварщика. Причем модели промышленного производства обладают лучшими характеристиками по сравнению с самодельными – они выполняются из жаропрочных сталей, тщательно рассчитываются проектировщиками.

Кирпичные печи разогреваются большее количество времени, но и отдают тепло в течение продолжительного промежутка времени. По сути своей кирпичная кладка частично выполняет функции теплоаккумулятора.

Металлические печи нагреваются и остывают с большей скоростью. Чугунные печи выгоднее стальных аналогов в этом плане – чугун аккумулирует значительное количество теплоты.

Теплообменные аппараты для водяных контуров печей выполняются обычно из стали. Теплообменники обладают большим разнообразием форм и размеров, отличаются по месту размещения. По форме это могут быть прямоугольные емкости, соединенные круглыми или профильными трубами, змеевики, регистры и так далее. Толщина стали для их изготовления составляет не менее 3 – 5 мм.

В кирпичных печах теплообменники размещают чаще всего в топках. При этом не рекомендуется размещать аппараты в зонах, непосредственно обтекаемых пламенем, особенно в печах с использованием угля в качестве топлива. Температура в этих зонах достигает крупных значений и срок службы металла значительно сократится. Размещают теплообменники в краевых зонах пламени и по пути движения раскаленных продуктов сгорания.

В металлических печах теплообменники зачастую выполняются в виде водяных «рубашек», опоясывающих топочное пространство камеры сгорания. По сути своей печи с водяным контуром являются аналогом твердотопливного котла.

Теплообменники оборудуются резьбовыми патрубками для присоединения трубопроводов системы отопления. Дымоудаление осуществляется с помощью естественной тяги, то есть требуется сооружение дымовой трубы. Регулирование количества воздуха, подаваемого на горение, производится шибером дымохода и заслонкой на заборе воздуха.

При этом стоит отметить, что дымовые каналы для улучшения теплосъема иногда оборудуют по лабиринтному типу или устанавливают в канал дымоотвода дополнительный теплообменник – для нужд ГВС или отопления. При этом аэродинамическое сопротивление резко увеличивается и потребуется более точный расчет параметров дымовой трубы – и как минимум – увеличение ее высоты.

Кроме водяных контуров отопления печи могут оборудоваться дополнительными элементами:

1. Дверца с огнеупорным стеклом – создается печь-камин;
2. Бак приготовления горячей воды;
3. Варочная плита;
4. Духовой шкаф.

С увеличением числа опций увеличиваются габариты и вес печи, возрастает стоимость. Некоторые модели печей заводского изготовления оснащаются ТЭНами, встраиваемыми в теплообменник (с возможностью снятия и замены). Обычно они не могут полностью покрыть всю тепловую мощность печи и служат дополнительным или резервным источником тепла.

2 Воздушный обогрев

Принцип работы воздушных установок на базе обычной печи подразумевает передачу потоков теплого воздуха в теплообменнике или котельной установке. Затем воздушные массы оказываются в помещении или воздуховодах. Наличие относительно небольшого пути позволяет сохранить температуру, а также равномерно распределить тепловой потенциал по комнате.

Естественный воздухообмен осуществляется из-за разницы плотности холодного и горячего воздуха. Оказываясь в нагревательной камере, холодный воздух вытесняет горячий в воздуховоды. Применение такого метода не требует наличия электрической энергии, но при слишком интенсивной циркуляции воздуха через камеру прогревания это приводит к разным проблемам. Если система работает на принудительной вентиляции, изменение режима ее работы позволяет легко управлять объемами подаваемого воздуха для определения подходящего микроклимата в каждой части помещения.

В зависимости от способа подачи холодных потоков, системы могут разделяться на две категории:

1. 1. С полной рециркуляцией. В таком случае нагретые воздушные массы сменяются холодными и концентрируются в одной постройке. Единственным минусом схемы является тот факт, что качество воздуха снижается при прохождении каждого цикла нагрева или охлаждения.
2. 2. С частичной рекультивацией. Такой вариант подразумевает забор части холодного воздуха с улицы, который смешивается с потоками внутри здания.

Особенности обогрева на базе печки

Печное отопление – норма для российских деревень, надежность и практичность которого проверенна веками. И сегодня во многих деревенских домах стоят печи с плитой для готовки пищи и подом для выпечки хлеба.

Одни из них оборудуются водяным контуром отопительной системы, а другие нет. Но выкидывать их и менять на современные котлы хозяева сельского жилья не спешат. Более безотказного и беспроблемного способа обогрева еще не придумали.

Без контура с водой по дому дровяная печь способна прогреть лишь небольшое пространство вокруг себя. Для отопления одной-двух комнат такой вариант приемлем, но для большого коттеджа уже нет

В качестве топлива в подобных деревенских печах сжигают:

• уголь;
• торф;
• дрова;
• брикеты (евродрова).

Принципиальной разницы между этим типами топлива с точки зрения устройства печки внутри и разводки системы водяного отопления по частному дому нет. Одни из них дают больше жара, а другие прогорают дольше. Но конструкция топки и схема разводки труб с теплоносителем по комнатам во всех случаях одинаковы.

Делая выбор в пользу печного обогрева, не стоит забывать о противопожарных нормах устройства кирпичных печей – только их неукоснительное соблюдение позволит свести риск возникновения пожара к минимуму

Среди достоинств печного отопления числятся:

• отсутствие зависимости от наличия в сети электроэнергии;
• сравнительно низкая стоимость устройства отопительной системы;
• дешевизна твердого топлива и возможность использования разных его видов;
• предельная простота эксплуатации;
• длительная отдача тепла (для кирпичных конструкций);
• универсальность – подходит одновременно для обогрева и готовки еды.

Если частный дом невозможно подключить к магистральному газу, то дровяная печь будет наилучшим выбором для его отопления.

Единственное исключение – когда уголь или дрова недоступны в конкретной местности. Но такой вариант в России является скорее исключением, нежели нормой.

Два главных недостатка печей с водяным контуром – невозможность автоматизации работы и проблематичность регулировки теплоотдачи в отдельных комнатах

Также из недостатков печного отопления следует упомянуть:

• долгий прогрев системы до начала теплоотдачи;
• потеря массы полезного пространства в доме из-за массивности печи;
• большой вес печной конструкции из кирпича;
• низкий КПД из-за ухода значительного объема тепла в трубу;
• высокая пожароопасность при неправильной эксплуатации.

Кирпичная отопительно-варочная печь для частного дома с водяным отоплением в зависимости от конструкции и количества рядов может весить от 1,5 до 10 тонн. Плюс сюда добавляется вес трубы.

Фундамент для такой массы требуется мощный и дорогой по затратам, что также можно назвать минусом рассматриваемых отопительных систем.

Советы по обустройству системы

По своей сути подобные конструкции являются прародителями современных твердотопливных котлов. Но в отличие от них теплоотдача осуществляется не только посредством трубной разводки и системы радиаторов, но еще и от самой печи.

Плюс кирпичные печи с водяным отоплением своими руками смонтировать намного проще и дешевле, нежели установить твердотопливный котел.

Несколько слов о регистре

Металлический регистр можно без преувеличения считать сердцем всей отопительной системы. Данная конструкция устанавливается непосредственно в самой топке и отвечает за уровень нагрева теплоносителя.

Боковое расположение регистров.

Самым простым и доступным вариантом считается установка прямоугольного металлического бака непосредственно в топку. Делается такой бак из жаропрочной стали, толщиной от 3 мм и более, чаще всего из нержавейки.

Для обогрева дома в 200м² достаточно бака длинной 750 мм, шириной 500 мм и высотой 300 мм. Вывод делается сверху конструкции, обратка врезается в нижнюю часть бака.

Более функциональными считаются регистры, сваренные из нержавеющей трубы с толщиной стенки не менее 3 мм. Площадь нагрева в данном случае увеличивается в разы, отсюда и эффективность системы получается несоизмеримо выше.

Совет: на рынке сейчас не сложно найти чугунные регистры, по мнению большинства специалистов, они являются самым оптимальным вариантом. Во-первых, чугун мало подвержен коррозии, практически не прогорает и главное, данный материал считается самым лучшим аккумулятором тепла.

Регистры из нержавейки.

Во время монтажа следует обратить внимание на место расположения регистра. Чем больше будет контакт с огнем, тем выше производительность

Но вместе с тем, вне зависимости от конфигурации бака, между ним и стенками печи должен быть компенсационный зазор не менее 5 мм. В противном случае, во время нагрева металл начнет расширяться и стенки топки потрескаются.

Мембранный бак

Вмонтировать в топку регистр это только часть дела, не менее важно правильно обустроить трубную разводку. Любая отопительная система, построенная по такому принципу, должна быть оборудована расширительным или мембранным баком

Как правило, он устанавливается на трубе обратки, но это не принципиально, некоторые мастера предпочитают его монтировать в самой высокой точке системы.

Принцип работы мембранного бака.

В системе с естественной циркуляцией теплоносителя его функцию выполняет обычная металлическая емкость. Но сейчас, в большинстве случаев, хозяева предпочитают устанавливать циркуляционные насосы. В такую систему желательно монтировать настоящий мембранный бак.

Аппарат представляет собой герметичную металлическую емкость, в верхней части которой находится клапан. Через клапан нагнетается воздух, создавая избыточное давление в системе. При повышении температуры, пропорционально расширяется теплоноситель, выдавливая излишки в мембранный бак. В процессе остывания, воздух который давит на мембрану, компенсирует перепад давления в системе.

Некоторые моменты кладки печи

Как упоминалось ранее, кирпичные печи с водяным отоплением своими руками сложить можно, но если вы не уверены в своих силах все же лучше пригласить специалиста.

Хотя в любом случае, существуют общие правила, которые нарушать не желательно.

• Все кирпичные печи ложатся из полнотелого красного кирпича. Пустотелый кирпич не желательно использовать даже для облицовки. Дело в том, что пустотелые блоки являются теплоизолятором, а в данном случае это может только навредить.
• Если предполагается топить дровами, то топку можно сложить из обычного обожженного кирпича. Но если существует вероятность использования кокса или каменного угля высоких марок, например антрацита, то мы бы посоветовали сложить топку из специального шамотного кирпича, который идет на строительство доменных печей.
• Не нужно экономить на толщине стенок, помимо веса самой печи, сюда еще добавится нагрузка от регистров.
• И еще, любое каменное строение нуждается в надежном фундаменте, что касается печей, то здесь фундамент должен закладываться отдельно и ни в коем случае не контактировать с общим фундаментом дома, минимальное расстояние между ними должно составлять 50 – 100 мм.

Циркуляционный насос в системе.

На видео показаны некоторые тонкости монтажа системы.

В данном случае мы вели разговор об отоплении дома. Но не лишним будет заметить, что если в систему параллельно врезать металлическую емкость для воды, то она будет исполнять роль пассивного бойлера, в результате чего в доме еще появится горячая вода для бытовых нужд.

Недостатки сочетая печи и водяного контура

• Какой бы качественной ни была печь, она все равно остается пожароопасным отопительным прибором.
• Другим значительным недостатком такой системы является трудоемкость эксплуатации и продолжительный разогрев системы.
• Печи займут в доме значительную часть площади и окружающего пространства.
• Некоторая неравномерность обогрева так или иначе сохраниться. Возле печи температура воздуха будет несколько выше, нежели возле стен.

Эксплуатация печи требует постоянного присутствия человека

• Вероятность скопления угарного газа при неправильной эксплуатации печи.
• Из-за пыли, опилок от дров, сажи и золы комнату, где установлена печь, придется чаще убирать.
• Невозможность точной регулировки процесса горения и сохранения тепла, а только при помощи заслонок.

Комбинированная система топочной печи и водяного контура, несомненно, имеет право на существование, и в некоторых случаях может быть не только единственно возможным вариантом, а и вполне оправданным. Но все это при условии, что схема отопления разработана грамотно, с учетом всех нюансов и полностью отвечает требованиям безопасности.