Принцип работы и характеристики печей отопительные с водяным контуром

Преимущества и недостатки

Конструкции со встроенным теплообменником имеют массу преимуществ:

  • Система энергоэффективна и экономична. Кирпичная кладка не потребует серьезных финансовых вложений, затраты на трубы и радиаторы будут в любом случае, а теплообменник на порядок дешевле готовых котлов. При эксплуатации печи, затраты на обогрев дома составят несколько тысяч рублей на закупку дров за зимний период.
  • Дизайн кирпичной печи скрывает неказистые элементы, при желании в систему можно добавит камин или декор.
  • Обогрев помещения не зависит от местонахождения конструкции, радиаторы устанавливаются в любом месте
  • Кирпичная печь остывает долго, водный контур будет горячим еще несколько часов после прогорания дров.

Некоторые издания к плюсам системы водяного контура относят возможность его установки в уже готовую печь, что в принципе возможно, но на практике такой вариант связан с большим количеством проблем, которые предстоит решить.

Разборка и последующая сборка печи самое необходимое, что придется сделать. Цена исправления неправильно установленного регистра сопоставима со стоимостью новой печки, поэтому за такими работами обращайтесь к профессионалам.

Недостаток такой конструкции является продолжением её достоинств, чтобы самому сделать печь с теплообменников необходим опыт, как в кладке кирпичей, так и в монтаже систем отопления. Если опыт приходит с годами и количеством изученного материала, то при строительстве печи с водяным контуром следует учитывать её недостатки:

Очаг является пожароопасным элементом, необходимо позаботиться о мерах препятствующих попаданию огня на легковоспламеняемые предметы;
Печь занимает значительную площадь дома, проектируйте комнаты заранее, включите большой обогревательный в дизайн помещения;
Около печки температура будет всегда выше, чем в остальном помещении;
Процесс нагрева печи нельзя мгновенно остановить. Если используете систему с закрытым контуром и циркулярным насосом, отключение электричества (даже кратковременное на несколько минут) и остановка насоса приведут к закипанию воды в теплообменнике. Чтобы этого избежать предусмотрите комбинированную систему движения воды в контуре.
При нерегулярном использовании системы отопления воду из неё необходимо сливать, что ведет к преждевременному износу всей конструкции. В противном случае вода замерзнет, что приведет к разрушению всего комплекса устройств.
Нельзя разжигать печь без воды в контуре

Это приведет к разрушению регистра и реконструкции печи, чтобы использовать печь в летнее время, не «включая» батарее применяют оригинальные конструкции установки теплообменников.
Существует риск отравления угарным газом, как и при использовании всех твердотопливных средств отопления, особое внимание необходимо уделить правильному изготовлению дымохода.

Сделать в доме отопительную систему на основе печи с теплообменником и батареями – экономически выгодное решение, но к проектировке и строительству необходимо подходить грамотно, учитывая все нюансы работ.

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.
нескольких помещенийК тому же, печь с теплообменником не только играет роль обогрева дома, но иприменяется 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.

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.

Как обеспечить оптимальный температурный режим

При отоплении деревянных домов традиционными печами наблюдается откровенная неравномерность обогрева. Наиболее теплые участки в таком доме располагаются в непосредственной близости от кирпичного обогревателя. В дальних углах при этом может быть довольно прохладно. Вариант с несколькими печами обходится очень дорого. Кроме того, это приводит к значительному сокращению жилого пространства.

Наиболее оптимальное решение – применить комбинацию кирпичной печки с водяным отоплением. Подобный опыт уже имеется у многих жителей нашей страны, сумевших решить задачу по созданию тепла и уюта в своем жилище. Для этого обычная кирпичная печь оснащается теплообменником, имеющим вид змеевика. Местом его установки выступает топка или основание дымоходной трубы. Благодаря вырабатываемому теплу вода внутри него начинает нагреваться, впоследствии поступая в систему радиаторов. Таким образом достигается равномерное прогревание жилища.

Достоинства печки с контуром отопления:

  • Эффективность и равномерность отопления. Этому способствует расположение радиаторов в разных комнатах и постоянное нагревание теплоносителя.
  • Абсолютная независимость. Данные конструкции не зависят от наличия в доме газа и электричества. Хозяева в этом случае сами выбирают время и интенсивность обогрева.
  • Возможность самостоятельного обслуживания систем отопления. Для осуществления этих несложных мероприятий присутствие специалистов не требуется.
  • Экономичность. Хоть такую систему и приходится запускать каждый день, однако за счет дешевизны топлива расходы на ее функционирования довольно небольшие.

Принцип работы

Печи отопительные с водяным контуром изготавливаются из стали или чугуна. Они предполагают функционирование под паровым давлением. Котёл устанавливается в печном топливнике и к нему подключают водяное отопление. Радиатор изготавливают из металлических труб или листовой стали толщиной 0,3-0,5 см. Более популярен стальной теплообменник, поскольку его обслуживание не составляет особого труда (стальные листы легко очистить от продуктов сгорания), а циркуляция воды равномерна. Преимущество котлов из труб состоит в большей площади нагрева, а также в возможности установить над трубами плиту для приготовления еды. Работа такой системы обогрева состоит в том, что разогретые газы проходят через каналы ёмкости нагревания и отдают тепло жидкости. Существуют печи с несколькими резервуарами нагревания. В первой ёмкости вода нагревается, а во второй нагревание усиливается и образовывается пар.

Существует несколько видов печей отопительных с водяным контуром, функционирующих на торфе, дровах и другом твёрдом топливе:

  • чугунная – обеспечивает высокий уровень теплообмена;
  • дровяная – имеет меньший уровень теплообмена, но оборудована стальной топкой, которая более прочная и износостойкая;
  • кирпичная – надёжная система обогрева, основной недостаток которой в том, что установка печи отнимает много времени и сил;
  • булерьян – цилиндрическая печь, которая работает по принципу тления.

Чугунная печь

Такая модель выдерживает резкие температурные перепады, а также имеет больший срок эксплуатации, нежели стальные аналоги. Так, аккумуляция тепла больше на 8%. В чугунную печь вмонтирована «водяная рубашка», изготовленная из стальных профилей. У каждой из 4 ножек такой печи имеется шуруп, который позволяет регулировать устройство, т.е. выравнивать его при установке печки. Благодаря индивидуальной подгонке к дверце, обеспечивается непроницаемость печи. Чугунная печь – находка для тех, кто желает отопить всего одну комнату. В этом случае радиаторы не понадобятся, ведь источаемое топкой тепло равномерно распределяется по помещению.

Чугунные печи для дачи

Советуем вам посмотреть наш подробный обзор моделей чугунных печей для дачи и дома,

Дровяная печь

Это стальная конструкция, между стенками которой проходят трубки котла. По ним циркулирует около 40 литров теплоносителя. Нагревание происходит в результате сгорания твёрдого топлива и высвобождения энергии

Выбирая систему отопления для своего дома, важно учесть мощность печи. Этот показатель зависит от габаритов камеры сгорания

Мощность топки выше, если в камеру помещается больше топлива. Расчёты мощности происходят по такой формуле: 1 кВт мощности тратится на обогрев 10 кв. м. помещения.

Печи для отопления на дровах

Устройство, обзор моделей и технических характеристик дровянных печей отопления. Узнать подробнее можно тут

Кирпичная печь

Кирпичные печи при минимальных затратах могут обогреть до 100 кв. м. площади. При этом достигается оптимальный температурный уровень в помещении. Кирпичная печь с водяным контуром работает по тому же принципу, что и котёл на твёрдом топливе. Отличие состоит в том, что в кирпичной печи нагреваются все “участники” обогрева комнаты: жидкость, стенки и дымовые каналы. В процессе топки тепло передаётся к радиаторам, сама же печь источает тепло буквально до самого остывания.

Как сделать кирпичную печь для дома

В этой статье мы подробно разбираем устройство, схему кладки и порядовку отопительной, кирпичной печи. Ознакомится с этим можно здесь

Булерьян

Такая печь представляет собой круглый корпус, внутреннее пространство которого делится на две части. Нижний уровень – топка, куда кладут и где разжигают дрова. Второй уровень заполняется горячими газами – продуктами сгорания и тления дров. Изогнутые трубы опоясывают и сам цилиндр печи. По этим трубам в устройство поступает холодный воздух. В топке он сталкивается с горячим контуром, в результате чего образовывается быстро перемещающийся поток воздуха. Он на большой скорости вырывается во внешнее пространство и выводит с собой тепло топки.

Печь булерьян

Ранее мы рассказывали, как самостоятельно сделать печь булерьян. Советуем вам прочитать данное руководство.

Печь с водяным контуром для отопления дома: устройство и выбор

О топительная система в любом доме – это важный компонент, без которого жилище представить невозможно. В помощь придёт печь с водяным контуром для отопления дома. Она самый универсальный вариант, она может быть покупная или сделанная собственноручно из огнестойкого кирпича. Да-да именно из кирпича – это будет традиционная печка. Только с возможностью обогревать не одну или две комнаты куда достают ее габариты, а весь дом.

Cхема печи с водным контуром

Какими бывают водноконтурные печки?

Рас уж затронули вопрос видового разнообразия печей, то стоит остановиться на нем детальней. Печь с водяным контуром для отопления дома может быть: дровяной, чугунной, кирпичной, булерьян.

Первый тип представляет из себя стальную топку, толщина стенок которой достигает 6 мм. В нее вмонтированы трубки, в которых циркулирует вода. Эти трубки вместе с водой нагреваются благодаря сгоранию твердого топлива. Такие могут монтироваться в любом месте, что отвечает правилам безопасности.

Cтальная печка с водным контуром

Второй тип имеет определенные преимущества перед дровяными. Отапливать дом печкой с водяным контуром из чугуна надежней, так как он отличается стойкостью к повышенным температурам, она точно не деформируется от высокой температуры сгорания, которая чаще всего образуется при сжигании сухих дров. У этого типа длительный срок эксплуатации, дольше, чем у всех остальных типов печей. В таких печах обустроена «водяная рубашка» — это соединенные между собой стальные листы, покрытые спецкраской. Они имеют 4 регулируемые ножки, которые позволяют выставить уровень агрегата при монтаже.

Кирпичные печки с водяным контуром могут использоваться для отопления, как в автономном режиме, так и с подключением к системе. Он надежный и многофункциональный. В общем виде, это стандартная дровяная печь, которая стоит в деревнях у бабушек, только осовремененная. Она может дополнительно обогревать за счет вмонтированного теплоносителя весь дом. Такой тип считается самым эффективным, так как уровень КПД у них приближается к 85%, к тому же на подобной печи можно готовить пищу и даже спать.

Кладка кирпичной печи с водным контуром

Булерьян – это оригинальное решение про выборе печи с водным контуром. Он работает только на дровах, вследствие своих конструктивных особенностей, так что прежде чем выбрать этот тип подумайте, будет ли возможность пополнять дровяные запасы в больших количествах. Такая печка являет собой цилиндр с рубками и топочной. В последней происходит сгорание дров, точнее, их тление, ведь после полной загрузки дверцу закрывают и все топливо тлеет. Результатами такого процесса является образование газов, которые дожигаются в верхнем уровне. В булерьяне присутствуют изогнутые трубы, для воздуха, которые собственно и могут служить водяным контуром для отопительной системы.

Расчет и его влияние на выбор

Для того чтобы правильно подобрать печку для отопления дома, в которой имеется водяной контур, необходимо узнать о всех важных параметрах. К таким относятся:

Мощность. На печках указываются такой показатель через черточку. Это характеристики общей тепловой и мощности теплообменника. Первый показатель обозначает то, сколько тепловой энергии способна дать печь своим инфракрасным излучением, которое проникает сквозь стекло топки и конвекционные каналы. Важным компонентом является второй показатель – это то тепло, что передается непосредственно в радиаторы. Прочитать о том, какие лучше батареи отопления для частного дома, можно на нашем портале. Теперь пример: если в печи указана полная мощность в 12 кВт, а теплообменника 5 кВт. Для обогрева 10 кв метров жилища необходим 1 кВт, то есть такой агрегат обогреет дом с площадью до 120 метров квадратных
Но обратите внимание, эти показатели подразумевают постоянное сжигание топлива

Если вы используете дрова, то этот процесс будет очень трудоемким.
Рассматривая габариты и вес печки, важно знать, что они достаточно тяжелы, а габариты модели не должны идти вразрез с правилами пожарной безопасности
То есть печь должна вместиться в доме не создавая потенциальных опасных ситуаций.
Расчет объема теплоносителя. Это нужно знать для того, чтобы смонтировать теплообменник к системе

В него включаются объем всех труб и радиаторов. Имеет влияние протяжность труб и количество секций в батареях. Последнее можно посчитать, используя предложенный ниже калькулятор, а относительно труб, то можно воспользоваться таблицей, представленной ниже.

Калькулятор расчета секций радиатора отопления

Возможности использования

Хорошо, когда загородный участок газифицирован. Выбор отопления однозначен. В связи с повышением цен на энергоносители, для многих проблема поиска альтернативного обогрева становится актуальной. Ситуация не критичная, если использовать камины печи для отопления. Их задействуют в паровом, водяном или воздушном отоплении. Мощность устройства и выбранная система будут определять степень интеграции водогрейного прибора.

В качестве основного источника отопления

Классические камины и печи хороши для небольших домов и дач. На что рассчитывать владельцам таунхаусов и коттеджей? На помощь придут твердотопливные камины с водяным контуром.

Водяная система отопления самая популярная из-за своей функциональной простоты, практичности и доступности материалов. К тому же она может быть полностью автономна при устройстве с естественной циркуляцией теплоносителя. Присоединив камин с контуром отопления к водяной системе, обеспечивается равномерный обогрев жилого здания.

Вариант с применением водяного камина в качестве основного водогрейного прибора в системе отопления требует определенных условий:

  1. Ежедневная работа – для поддержания огня необходимо постоянное проживание в доме.
  2. Соотношение мощности и площади (объема) помещений. Чем больше площадь, тем более мощный отопительный агрегат требуется для работы. Условием принимается 1 кВт на 25 куб. м помещения.
  3. Хозяйственные потребности. Помимо отопления, необходимо получить горячую воду и приготовить еду.
  4. Вид топлива – для более эффективного использования возможно применение угля или пеллет.
  5. Выбор оборудования (топка), разводки, схемы подключения. Поскольку водяная система отопления имеет различные варианты обустройства – открытая или закрытая; одноконтурная, двухконтурная или трехтрубная, оборудование подбирается согласно выбранной схеме.

Система обогрева проектируется индивидуально для каждого дома исходя из его особенностей.

Вспомогательная роль

Многие рекомендуют использовать камин с водяным контуром отопления в качестве резервного обогревательного устройства. Интегрированный в уже существующую отопительную систему он будет выполнять несколько задач:

  • экономия энергоресурсов;
  • сохранение декоративной функции;
  • увеличение КПД отопительной системы;
  • поддержание микроклимата – не сушит воздух.

Варианты слияния могут быть разные: основные источники – газовые или электрические теплогенераторы, твердотопливные котлы. При этом работа основного агрегата может прерываться автоматически или вручную, когда будет подключаться дополнительный. Хотя могут работать и одновременно, скажем, в большие морозы. Удачным сочетанием является работа камина днем, а ночью – электрического или газового котла.

Разновидности

Нами была рассмотрена кирпичная печь, но это не единственный вариант. Производители отопительного оборудования сегодня предлагают различные конструкции, работающие как печи с водяным контуром. В основном это металлические печки, которые известны потребителю под разными названиями.


Буржуйка

Буржуйка

Это простая по своей конструкции печка известна давно. Ее часто используют в своих владениях дачники. Небольшая по размерам, простая по форме она прекрасно справляется с отоплением небольших загородных коттеджей. Правда, «жрет» дрова она безбожно, так что приходится запасаться топливом на долгое время. Зато это самый некапризный отопительный прибор.

Так вот производители снабдили буржуйку двумя топками, в одной сгорают дрова, в другой сгорает пиролизный газ, выделяемый дровами при сгорании. Тем самым был увеличен КПД агрегата. Это первое. Второе – в топки устанавливается теплообменник, который соединен с водяным контуром отопительной системы.

Сегодня буржуйки изготавливаются и из стали, и из чугуна. Второй вариант предпочтительнее, потому что сам металл обладает низкой инертностью и прекрасной теплоотдачей. Поэтому чугунные печки с водяным контуром сегодня в большой популярности среди загородных застройщиков.


Схема водяного отопления с печкой Булерьян

Печи Булерьян

Это чисто дровяная печь, на другом виде топлива она работать не будет. Если рассматривать конструкцию этого вариант, то необходимо отметить, что печь булерьян является агрегатом пиролизного типа. То есть разделена она на две камеры сгорания. В нижней сгорают дрова, в верхней — топочные газы.

В этой конструкции теплообменник как таковой отсутствует, в ней используется другая система обогрева теплоносителя. Корпус печки изготавливается с двойными стенками (внутренняя из нержавеющей стали), между которыми и движется теплоноситель. По сути, получается водяная рубашка.

Котел Булерьян

Технология сооружения печи с водяным контуром

В первую очередь стоит заметить, что эта работа – не из простых, и очень желательно наличие у новоявленного мастера хотя бы начальных навыков кладки печей или других кирпичных конструкций.

Итак, вы готовы сложить свою собственную печь. Что для этого надо? Первым делом нужно приготовить необходимые элементы. Теплообменник – сердце всей системы – можно купить у производителя или сделать самостоятельно из подручных материалов – листов металла или труб. Схема, по которой нужно действовать, может быть найдена в интернете или составлена самостоятельно, если вы обладаете хорошей фантазией и конструкторской жилкой. В таком случае приспособление будет идеально подходить под условия эксплуатации, а также будут детально учтены особенности варочной поверхность или печи, в которой будет производиться установка теплообменника.

Циркуляция – желания и действительность

Контур кирпичной печи

Но и это еще не все. Предположим, что кирпичная печь с водяным отоплением, своими руками установленная в доме, имеет принудительную систему циркуляции. Другими словами, во входном трубопроводе установлен насос, обеспечивающий нормальную циркуляцию теплоносителя внутри радиаторной системы.

  • Как правило, такие системы имеют трубопроводы сравнительно небольшого диаметра, да и сам контур тоже.
  • Мы уже знаем, что температура от твердого топлива имеет очень большую мощность, а кирпичи прекрасно аккумулируют тепло.
  • Чтобы в контуре печи теплоноситель не закипал, циркуляция должна быть очень хорошей.

Ну и прекрасно, скажут многие, хорошая циркуляция — залог хорошей работы радиаторной системы отопления. Повторимся, теория и практика — вещи разные, тем более практика российской действительности. Итак, зима, все нормально, печь топится, насос работает, циркуляция действует. Внезапно отключили свет, совсем не редкость, особенно, в районах, где располагаются дачи. Что произойдет?

Достаточно всего одной минуты, чтобы теплоноситель закипел в контуре печи. О последствиях мы уже говорили. Представьте сами, газовый котел можно успеть остановить простым перекрыванием  крана, а как вы остановите за это время русскую печь, работающую на полном ходу? Даже простое случайное выдергивание из розетки штепселя насоса циркуляции приведет просто к катастрофическим последствиям.

Печь и котел

Конечно, кирпичная печь с водяным контуром выглядит довольно заманчивым и экономически выгодным вариантом, но это только на первый взгляд. С подорожанием энергоносителей в отдаленных районах дрова остаются самым выгодным вариантом отопления дома. Понятно стремление людей получить как можно больше комфорта за как можно меньшие деньги, но все же надо отделять зерна от плевел. В подобных вариантах лучше использовать специальный твердотопливный котел, предназначенный для работы с радиаторной системой отопления.

  • Печь — это печь, котел — это котел, и два этих агрегата не должны пересекаться друг с другом.
  • Дополнять — да, пересекаться – нет.

Иногда советуют для экономии использовать системы, способные аккумулировать тепло, вырабатываемое печью или котлом в пик своей мощности, своеобразные термоаккумуляторы.

Выгоды термоаккумуляторов

Надо сразу отметить: данные системы довольно дороги и громоздки. К примеру, термоаккумулятор, способный сохранить до 80 кВт тепловой энергии, будет стоить около 1,5 тыс. долларов. Такую систему невозможно считать экономичной, поэтому ее редко применяют, организуя печное отопление частного дома или дачи.

Теплоаккумуляторы

Такая система должна иметь достаточный объем, чтобы аккумулировать излишки тепла, вырабатываемые печью, и в то же время система должна циркулировать без остановки. Одним словом, очень дорого и сложно. Эти затраты окажутся очень расточительными по сравнению с обычным котлом и печью по отдельности.

Но иногда умельцы предлагают другие варианты расположения водяного контура внутри печи. Водяной контур расположен не непосредственно в топке, а в системе дымоотводов. При этом система имеет заслонки наподобие тех, что устраиваются в отопительно-варочных печах. Другими словами, закрыв заслонку в летнее время, отсекается поступление тепла в зону расположения контура теплоносителя. Эффективно: перекрыл контур — и можно пользоваться печью.

  • Ведь нагрев контура будет происходить не непосредственно в топке, где температура очень высока, а в удалении, где она намного ниже.
  • Если контур выполнен из толстостенных труб, то КПД снизится еще.
  • Если использовать тонкостенные трубы малого диаметра, чтобы теплоноситель прогревался интенсивнее, мы получим большую опасность при остановке циркуляции.
Дата: 25 сентября 2020
Напишите комментарий

Adblock
detector