Печь с водяным контуром для отопления дома — это эффективное и экономичное решение в условиях роста цен на энергоресурсы. В статье рассмотрим, как выбрать подходящую печь — кирпичную или металлическую, а также обсудим плюсы и минусы дровяного отопления. Вы узнаете о системе водяного отопления от дровяной печи, особенностях монтажа и эксплуатации, что поможет вам сделать осознанный выбор и создать комфортный микроклимат в доме.

Особенности обогрева на базе печки

Печное отопление является привычным явлением для российских деревень, его надежность и эффективность проверены временем. В настоящее время в большинстве деревенских домов можно встретить печи, которые не только обогревают, но и служат для приготовления пищи и выпечки хлеба.

Некоторые из этих печей оснащены водяным контуром для отопления, а другие – нет. Однако владельцы загородных домов не спешат заменять их на современные котлы, так как более надежного и безпроблемного способа обогрева пока не придумали.

Без водяного контура дровяная печь способна обогреть лишь небольшую площадь вокруг себя. Такой вариант подходит для отопления одной-двух комнат, но для больших домов он уже неэффективен.

В качестве топлива для таких печей обычно используют:

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

С точки зрения конструкции печи и разводки системы водяного отопления, между этими видами топлива нет принципиальных различий. Некоторые из них выделяют больше тепла, другие – дольше горят. Однако конструкция топки и схема трубопровода с теплоносителем остаются одинаковыми.

При выборе печного отопления важно учитывать противопожарные нормы для кирпичных печей – строгое соблюдение этих требований поможет минимизировать риск возникновения пожара.

Преимущества печного отопления включают в себя:

• независимость от наличия электроэнергии;
• относительно низкие затраты на установку отопительной системы;
• доступность твердого топлива и возможность использования различных его видов;
• простота в эксплуатации;
• длительная отдача тепла (особенно для кирпичных печей);
• универсальность – подходит как для обогрева, так и для приготовления пищи.

Если частный дом нельзя подключить к газовой магистрали, дровяная печь станет отличным решением для его отопления.

Единственное исключение – это случаи, когда уголь или дрова недоступны в данной местности, но такие ситуации в России встречаются редко.

Основные недостатки печей с водяным контуром заключаются в невозможности автоматизации работы и трудностях с регулировкой теплоотдачи в отдельных помещениях.

Также к недостаткам печного отопления можно отнести:

• длительное время прогрева системы до начала теплоотдачи;
• потерю полезного пространства в доме из-за габаритов печи;
• значительный вес кирпичной конструкции;
• низкий коэффициент полезного действия из-за значительных потерь тепла через дымоход;
• повышенную пожароопасность при неправильной эксплуатации.

Кирпичная отопительно-варочная печь для частного дома с водяным отоплением может весить от 1,5 до 10 тонн в зависимости от конструкции и количества рядов. К этому весу добавляется еще и масса трубы.

Для такой конструкции требуется мощный и дорогостоящий фундамент, что также можно считать недостатком рассматриваемых систем отопления.

Эксперты отмечают, что печь с водяным контуром является эффективным решением для отопления частных домов. Она сочетает в себе преимущества традиционного отопления дровами и современного водяного обогрева. Схема печной рубашки, обрамляющей водяной контур, позволяет максимально использовать тепло, выделяемое при сгорании дров, что значительно повышает КПД системы.

Специалисты подчеркивают, что такая печь не только обеспечивает комфортную температуру в помещениях, но и может быть подключена к системе радиаторов или теплых полов, что делает ее универсальным решением для отопления. Фотографии печей на дровах с водяным контуром демонстрируют их эстетическую привлекательность и функциональность. Важно отметить, что правильная установка и регулярное обслуживание таких печей гарантируют их долговечность и безопасность в эксплуатации.

Бытовая печь на дровах с водяным контуром для отопления дома

Достоинства и недостатки

Печь стала незаменимым элементом в условиях российских зим, однако ее роль часто сводится лишь к обогреву. На самом деле, печное отопление с водяным контуром может обеспечить не только тепло, но и горячую воду.

Преимущества:

• длительный срок службы даже в суровых условиях;
• использование экологически чистых материалов для топлива, доступных и недорогих;
• разнообразие стилей и дизайнов;
• многофункциональность – позволяет не только обогревать помещение, но и готовить или разогревать пищу;
• внешний вид, схожий с камином, создает дополнительный уют.

Тем не менее, существуют и некоторые недостатки, с которыми столкнется владелец в процессе эксплуатации:

• длительное время прогрева до достижения необходимой теплоотдачи;
• необходимость тщательного ухода за зольником, дымоходом и поддержанием тяги;
• увеличение размеров отопительного устройства с ростом его мощности;
• повышенный риск возникновения пожара;
• тепло будет распределяться только в тех помещениях, которые находятся рядом с печью;
• значительная часть тепла уходит через дымовую трубу, что снижает эффективность работы;
• потребуется регулярно загружать дрова и очищать печь от золы и отходов;
• для установки агрегата нужны определенные знания и навыки;
• неправильное использование может привести к отравлению угарным газом.

Если люди используют жилое помещение только в летний период, рекомендуется применять морозостойкие материалы для печи, которые способны выдерживать циклы замораживания и оттаивания, не теряя своих функциональных свойств.

Элемент печи с водяным контуром	Описание	Фото/Схема
Печная рубашка (водяной контур)	Система труб или баков, встроенная в массив печи, по которой циркулирует теплоноситель (вода или антифриз). Нагревается от горячих газов печи и передает тепло в систему отопления дома.	Схема печной рубашки (пример)
Топка	Камера, где происходит сжигание дров. Должна быть достаточно объемной для эффективного горения и передачи тепла водяному контуру.	Фото топки печи (пример)
Дымоход	Канал для отвода продуктов сгорания. Важен для обеспечения хорошей тяги и безопасности эксплуатации.	Фото дымохода (пример)
Расширительный бак	Компенсирует изменение объема теплоносителя при нагреве и охлаждении. Может быть открытого или закрытого типа.	Схема расширительного бака (пример)
Циркуляционный насос	Обеспечивает принудительную циркуляцию теплоносителя по системе отопления.	Фото циркуляционного насоса (пример)
Радиаторы отопления	Устройства, через которые теплоноситель отдает тепло в помещения дома.	Фото радиаторов отопления (пример)
Запорная арматура	Краны и вентили для регулировки потока теплоносителя и отключения отдельных участков системы.	Фото запорной арматуры (пример)
Группа безопасности	Включает манометр, предохранительный клапан и воздухоотводчик для контроля давления и сброса избыточного давления.	Схема группы безопасности (пример)
Печь на дровах (общий вид)	Пример готовой печи с водяным контуром, установленной в доме.	Фото печи на дровах с водяным контуром (пример)

Интересные факты

Вот несколько интересных фактов о печах с водяным контуром для отопления домов:

1. Эффективность и экономия: Печи с водяным контуром могут значительно повысить эффективность отопления. Они используют тепло, выделяемое при сгорании дров, для нагрева воды, которая затем циркулирует по системе радиаторов или теплых полов. Это позволяет не только обогревать помещение, но и обеспечивать горячее водоснабжение, что делает их универсальным решением для домов.

2. Схема печной рубашки: Печная рубашка — это конструкция, которая окружает топку и содержит водяные каналы. Вода, проходя через эти каналы, нагревается и передает тепло в систему отопления. Схема печной рубашки может быть различной, но основная идея заключается в максимальном использовании тепла, выделяемого при сгорании топлива, что способствует более равномерному и эффективному обогреву.

3. Экологичность: Печи на дровах с водяным контуром считаются более экологически чистыми по сравнению с традиционными системами отопления, работающими на ископаемых топливах. При правильной эксплуатации они могут значительно снизить выбросы углекислого газа и других вредных веществ в атмосферу, так как дрова являются возобновляемым источником энергии.

Эти факты подчеркивают преимущества печей с водяным контуром как эффективного и экологически чистого решения для отопления домов.

Устройство водяного отопления

Современные системы водяного отопления, устанавливаемые в новых зданиях, могут быть организованы двумя основными способами. Наиболее популярным вариантом является радиаторная система, где тепло в помещениях обеспечивается различными радиаторами (батареями). Менее распространенной альтернативой является система теплых полов, в которой нагревательные элементы представлены трубами, расположенными в стяжке пола. К основным компонентам любой водяной отопительной системы относятся:

• Генератор тепла. Это может быть печь или камин с теплообменником, которые вырабатывают тепло для нагрева теплоносителя.

• Отопительный контур. Система труб, по которым циркулирует вода. В случае теплых полов трубы одновременно выполняют функцию нагревательных элементов.

• Нагревательные элементы. Основное тепло в помещениях обеспечивают радиаторы; их конструкция способствует эффективной передаче тепла.
• Расширительный бак (открытого или мембранного типа). Он предотвращает повреждения системы при повышении давления.

Печь с водяным контуром в доме с мансардой

• Циркуляционный насос. Обеспечивает необходимое движение воды в системе.
• Дополнительные элементы. В зависимости от типа системы могут быть установлены различные устройства для контроля и датчики безопасности. Также может использоваться разнообразная запорная и регулирующая арматура.

Принцип работы системы водяного отопления

Система отопления может функционировать двумя основными способами:

• При помощи естественной (гравитационной) циркуляции воды. Этот метод основан на том, что холодная вода имеет больший удельный вес (она тяжелее) по сравнению с горячей. Значительная разница в плотности позволяет холодной воде, отдавшей тепло и движущейся по трубам к теплообменнику, вытеснять горячую воду в отопительный контур. Ключевое требование для организации такой системы заключается в том, что точка, где холодная вода поступает в теплообменник, должна находиться ниже выходов из радиаторов. Для выполнения этого условия теплообменник обычно устанавливают как можно ниже, зачастую в подвале.

• С использованием принудительной циркуляции воды. В домах площадью более 80-100 м² система естественной циркуляции может оказаться неэффективной — она медленно прогревает помещения и плохо поддается регулировке. Для решения этой проблемы в систему устанавливают циркуляционный насос перед теплообменником. Он обеспечивает постоянное движение воды по контуру, что позволяет гибко настраивать давление и быстро изменять температуру отопления. В зависимости от модели насосы могут иметь различные размеры, способы интеграции в систему и уровень шума.

Об особенностях печей с водяным контуром (ПВК)

Печи для водяного отопления на дровах могут отличаться по своему дизайну, мощности и дополнительным функциям. Если установка происходит не в техническом помещении (например, в подвале или котельной), а в жилой зоне (такой как кухня или гостиная), то внешний вид печи становится особенно важным. Современные дровяные печи способны гармонично вписаться в любой интерьер и стать стильным акцентом в гостиной. В зависимости от материалов, из которых они изготовлены, печи можно разделить на три категории:

• Кирпичные.
• Металлические (изготавливаются из стали или чугуна).
• Комбинированные (обычно металлическая топка оформляется кирпичным корпусом).

Разновидности печей с водяным контуром

Разнообразие отопительных печей с водяным контуром для дома в первую очередь определяется их дизайном.

1. Печи-камины с водяным контуром.
2. Отопительные печи с водяным контуром.
3. Печи булерьян с водяным контуром.

Печи-камины с водяным контуром представляют собой модели с большим стеклом, через которое можно любоваться завораживающим пламенем. Эти печи, безусловно, являются самыми романтичными. Их часто устанавливают в гостиных, где они становятся символом уюта и тепла домашнего очага. Если вы цените романтику и любите проводить вечера в кругу семьи за интересными беседами, то такая печь станет отличным выбором. Пример подобной печи можно найти на нашем сайте.

Отопительные печи с водяным контуром подойдут тем, кто ориентируется на практичность и экономию. Обычно это более простые и вытянутые модели, которые обеспечивают такой же уровень тепла, как и печи-камины, но стоят значительно дешевле. Эти печи — отличный вариант для тех, кто ищет функциональность без лишних затрат.

Печи типа «булерьян» с водяным контуром стали настоящим символом экономичности. Их работа основана на поддержании режима тления, что позволяет существенно снизить расход топлива. Чаще всего такие модели выбирают для обогрева нежилых помещений, от гаражей до больших складов. Примером может служить печь Литком, способная обогревать помещения объемом до 1000 куб. м.

Типы печей по методу нагревания

Печи для водяного отопления домов могут работать на различных видах топлива, таких как дрова, уголь, торф и евродрова. В зависимости от конструкции камеры, они бывают разных размеров и классифицируются на переносные и стационарные модели. Что касается внешнего оформления, дверцы печей могут иметь разные формы: прямоугольные, щелевые, круглые и шахтные. Кроме того, такие печи могут быть оснащены одним или двумя рабочими отсеками.

Однокамерные

Идеально подходят для компактных помещений, быстро обогревают воздух, имеют доступную стоимость и не требуют специальных навыков для использования.

Двухкамерные

Нижняя и верхняя секции функционируют по принципу самоподдержки. В цокольной части происходит сжигание топлива, которое превращается в газ, поднимающийся вверх и взаимодействующий с кислородом. Данная система способствует экономии топлива и обеспечивает высокий коэффициент полезного действия.

Конвекционные

Работа модели основана на циркуляции воздуха, что позволяет холодному потоку, входящему снизу, нагреваться до высоких температур сверху. Это обеспечивает не только быстрое прогревание помещения, но и столь же быстрое его остывание.

Советы по выбору печи

Рекомендация номер один: для обогрева теплоносителя в системе водяного отопления оптимально использовать твердотопливный котел. Если есть такая необходимость, приобретите модель с длительным горением, объем загрузочной камеры которой превышает 100 литров. Современные твердотопливные котлы способны направлять 75—80% энергии, получаемой от сжигания, на нагрев воды, при этом практически не повышая температуру окружающего воздуха.

Если по каким-либо причинам вы планируете установить печь с теплообменником, обратите внимание на следующие рекомендации:

1. Чугунная или стальная буржуйка станет отличным решением для небольшой дачи площадью 40—80 м². Этого отопителя будет достаточно для конвекционного обогрева центрального помещения, в соседних комнатах можно установить радиаторы.
2. Каминная топка или металлическая печь с панорамным стеклом станет стильным акцентом в гостиной. Главное условие: используйте это устройство как дополнительный источник тепла, а основную нагрузку возложите на газовый или дровяной котел. Это поможет поддерживать порядок и чистоту вокруг буржуйки.
3. Пример схемы совместного подключения камина, газового двухконтурного котла и радиаторного отопления.
4. На этапе строительства обязательно предусмотрите установку кирпичной печи. Это будет более эффективным решением по сравнению с металлическими отопителями.
5. Теоретически мощность каминной топки может быть достаточной для обогрева площади 100—120 м². Однако на практике, без второго теплогенератора, вам придется загружать дрова каждые 3—4 часа, поэтому рассчитывайте на меньшую площадь обогрева.

Важно отметить. Все дровяные отопительные устройства с водяным контуром имеют одну общую черту: из-за интенсивного теплоотбора поверхности регистра и стенки дымохода быстро покрываются сажей. Единственный способ избежать этого – топить печь на максимуме, чтобы сажевый налет выгорал при высокой температуре. Поддерживать такой режим не всегда удобно.

Как выбрать конструкцию и рассчитать площадь теплообменника для кирпичной печи:

• Если регистр размещен внутри топливника, 1 м² его площади может передать воде до 10 кВт тепла. Например, для обогрева помещения площадью 80 м² потребуется около 8 кВт энергии и поверхность теплообмена 0,8 м².
• Змеевик, расположенный в дымоходном канале, менее эффективен. Ожидайте теплоотдачу 400—500 Вт с 1 м² регистра.
• Для удобства чистки котел лучше сделать плоским, в виде бака с подводящими патрубками. Ребристые конструкции из круглых труб сложнее очищать. Для монтажа внутри газохода сварите регистр из профильных труб.
• Материал теплообменника должен быть низкоуглеродистой сталью марки Ст10…Ст20 толщиной 4—5 мм. Также можно использовать жаростойкую и нержавеющую сталь толщиной 2—4 мм, но ее необходимо варить в среде инертного газа — аргона.
• Использование готовых чугунных батарей крайне не рекомендуется. Причины: металл может трескаться от температурного шока, а уплотнение между секциями со временем выгорает, что приводит к течи.

Рекомендация. Не увеличивайте площадь теплообмена контура «на всякий случай». Тело печи получит значительно меньше тепла, а вода в регистре может перегреваться и закипать. Не устанавливайте в дымоход трубы из гофрированной нержавейки — их реальная площадь и качество изготовления трудно определить.

Домашние мастера постоянно предлагают различные идеи по улучшению отопительных систем. Интересен вариант со стальными плоскими батареями, которые можно использовать в качестве печных водонагревателей. Обзор от мастера смотрите в видео:

Печь камин с водяным отоплением

Схемы подключения теплообменника

В данной статье мы не будем углубляться в процесс создания печей, а сразу перейдем к их обвязке. Если вы планируете самостоятельно изготовить водонагревательную печь, рекомендуем ознакомиться с отдельными руководствами:

• самодельный обогреватель для гаража на твердом топливе и отработанном масле;
• инструкция по кладке каминов и печей;
• схема и порядовка варочной плиты с водяным котлом.

Если вы приобрели заводскую печь с теплообменником, обязательно изучите прилагаемую инструкцию. В документации всегда указаны размеры патрубков и методы подключения водяного контура к отопительным приборам. Обычно используются две схемы:

1. Открытая система с гравитационным (конвективным) движением теплоносителя.
2. Закрытая радиаторная сеть с принудительным движением воды от насоса.

Хотя использование циркуляционного насоса в данной схеме не является обязательным, принудительное движение воды значительно ускоряет процесс нагрева.

Примечание. В самотечных схемах часто устанавливаются циркуляционные насосы на байпасе. Это делается для уменьшения перепада температур между подачей и обраткой, что повышает скорость теплоносителя и эффективность нагрева. При отключении электроэнергии система продолжит функционировать в гравитационном режиме.

Самотек обеспечивается за счет увеличения диаметров трубопроводов и уклонов горизонтальных участков. Минимальное сечение разводящего коллектора в гравитационной схеме составляет 32 мм (дюйм с четвертью), а величина наклона – 3…5 мм на 1 погонный метр. Открытый расширительный бак устанавливается в верхней точке, куда уходит весь воздух, попадающий в систему.

Группа безопасности на подаче условно не показана, но ее наличие обязательно.

При закрытой схеме, изображенной выше, теплоноситель находится под давлением (не менее 1 Бар «на холодную») и движется под напором насоса. Мембранный расширительный бачок располагается в нижней точке и подключается к обратной магистрали через отсекающий кран. Обязателен монтаж группы безопасности с воздухоотводчиком, манометром и сбросным клапаном.

Совет по выбору схемы. При покупке печи для дома с водяным отоплением, домовладелец, очевидно, рассчитывает на автономную работу системы. Поэтому для совместной работы с водогрейной печью лучше всего подойдет самотечная схема. После отключения электроэнергии циркуляция в контуре не прекратится, и теплообменник не перегорит.

Пример гравитационной схемы, работающей от кирпичной стационарной печи.

Печь — кирпичная или металлическая

Кирпичная печь требует больше времени для нагрева, но и отдает тепло в окружающее пространство значительно дольше. В отличие от нее, стальная печь быстро нагревается, но также быстро остывает после сгорания топлива. Частично эту проблему можно решить, используя в водяном контуре большие объемы теплоносителя.

Тем не менее, увеличение объема воды в системе приводит к удорожанию материалов.

Металлическую буржуйку с водяным змеевиком для отопления в частных домах можно устанавливать прямо на деревянный пол без необходимости создания специального фундамента.

Печь из стали мощностью 5–15 кВт, без топлива и воды, весит от 100 до 300 кг. Такую буржуйку можно смело размещать на усиленных лагам. Фундамент для печи требуется заливать только в том случае, если ее вес превышает 700–800 кг. Если речь идет о кирпичной печи, то без бетонных работ не обойтись.

По сравнению с металлической, кирпичная печь имеет больший вес, более высокую стоимость и сложнее в установке. Однако она обладает более высоким коэффициентом полезного действия и снижает риски замерзания контура из-за образования льда внутри труб. Если вы планируете капитальное строительство для постоянного проживания, рекомендуется остановить выбор на кирпичном варианте.

Трубы — нержавейка или металлопластик

Если отопительная система основана на водогрейном котле, то его обвязку можно выполнять не только из стальных труб, но и из металлопластиковых и полипропиленовых. Однако, если в качестве источника тепла используется дровяная печь, то контур с теплоносителем следует создавать исключительно из нержавеющей стали.

При значительной закладке дров температура воды в змеевике печной топки может быстро достигать 100 градусов и даже закипать. Такие высокие температуры способны выдерживать только стальные конструкции.

Металлопластиковые трубы предназначены для работы с теплоносителем, нагретым до 90–95 °С. В краткосрочной перспективе они могут выдерживать нагрев до 110–120 °С. Однако автоматика котлов и бойлеров изначально не допускает нагрева воды до таких значений. Для систем теплых полов температура обычно составляет 30–45 °С, а для радиаторов – 60–65 °С.

Тем не менее, в случае дровяной печи температуры, приближающиеся к 100 градусам, не только возможны, но и достаточно распространены. Рисковать и использовать металлопластиковые трубы для обвязки такой печи не рекомендуется. Лучше всего отдать предпочтение более надежным материалам, таким как нержавеющая сталь.

Кроме того, выходящие из топки патрубки змеевика, предназначенные для подключения труб контура, будут нагреваться до очень высоких температур. Между ними и открытым огнем находится менее полуметра. Подключение к ним пластиковых труб может быть опасным из-за риска их расплавления.

Теплоотдача — радиаторы или регистр

Подача тепла от печи в систему отопления осуществляется порциями на протяжении нескольких часов, пока в топке продолжается горение дров или угля. Если в системе отопления недостаточно воды, дом быстро начинает остывать. Поэтому в деревенских домах чаще используют толстые стальные трубы вместо привычных радиаторов, которые встречаются в городах. Отопительный регистр для дровяных печей является отличным решением.

Традиционная схема водяного отопления с естественной циркуляцией подразумевает прямой контакт воды с атмосферой через расширительный бак, однако обычные батареи не переносят наличие воздуха в теплоносителе.

Труба диаметром 80–120 мм из нержавеющей стали, проложенная по дому, представляет собой отопительный регистр, состоящий из подачи от печи и обратной линии. В комнате, расположенной дальше от топки, эти линии соединяются, а в остальных помещениях укладываются в виде двух трубопроводов вдоль наружных стен.

Хотя регистр выглядит менее привлекательно, чем радиатор, он значительно дешевле и проще в изготовлении своими руками. Для его создания достаточно иметь навыки работы со сварочным аппаратом.

Площадь теплоотдачи такого контура рассчитывается путем умножения числа ПИ на диаметр и длину трубы. Также необходимо учитывать тепловой напор в подаче и обратке, а также вертикальное расстояние между трубопроводами.

Тем не менее, часто такие расчеты не проводятся, и просто выбирается труба диаметром 80–100 мм, которая прокладывается по периметру всего жилого здания с закольцовыванием в дальней комнате. Регулировка теплоотдачи осуществляется «на глаз» и опытным путем, в зависимости от объема топлива, загружаемого в топку.

Неудивительно, что контуры из регистров вместе с водяными печами так популярны. Их не нужно даже рассчитывать, достаточно выбрать подходящую трубу и сварить ее.

Подбираем теплообменник для топки

Теплообменник для печи можно изготовить из меди, стали или чугуна. Однако медный вариант стоит сразу исключить из-за его высокой стоимости, а также сложности самостоятельной пайки такого устройства.

При установке чугунных батарей внутри топки необходимо проявлять осторожность, так как из-за резких температурных изменений некоторые секции могут отсоединиться от других.

Чугун, по своим техническим характеристикам, превосходит сталь. Тем не менее, создание теплообменника из чугуна своими руками может быть затруднительным. В качестве альтернативы можно использовать старую батарею, но следует помнить, что уплотнитель между секциями будет выгорать в условиях топки, что приведет к утечкам и потере герметичности.

Если вы решили использовать чугунную батарею для теплообменника, лучше всего подойдут модели МС-110-300 или МС-90-300. Они компактные и легко помещаются в топку. Площадь поверхности нагрева у них составляет примерно 0,14–0,16 м² на каждое ребро.

Исходя из этих данных, можно рассчитать, сколько секций потребуется для конкретного контура. На каждые 10 квадратных метров площади дома необходимо 1 кВт мощности, что соответствует примерно 0,1 м² площади нагрева теплообменника из чугуна.

Ребра чугунного радиатора обычно соединяются с помощью прокладок из теплостойкой резины. Однако в печной топке такой резиновый уплотнитель сгорит, поэтому его следует заменить на асбестовый шнур.

Еще один аспект использования чугунной батареи в качестве теплообменника – это сложность ее чистки от сажи внутри топки. Периодически необходимо очищать топочную камеру, а рельефные ребра чугунного радиатора могут затруднить этот процесс.

Наиболее оптимальным вариантом теплообменника является стальной, который может быть выполнен в виде:

• змеевика из нескольких трубок;
• рубашки из листовой стали.

Для их изготовления используют низкоуглеродистую сталь Ст10…Ст20 с толщиной 4–5 мм. Если речь идет о трубках, то их диаметр должен составлять 30–50 мм.

Создать стальной теплообменник проще всего из листовой стали, однако в этом случае теплообмен будет происходить только за счет поверхности, обращенной к огню.

Трубчатый вариант более эффективен с точки зрения теплообмена, но его изготовление требует больше усилий.

Для расчета теплообменника можно воспользоваться следующей формулой:

Qy=K*(Tcp-Tk)

где:

• K – коэффициент теплопередачи материала (для низкоуглеродистых сталей он составляет 15–20, для серого чугуна – 50);
• Tcp – средняя температура нагревающей среды в топке (Tmax+Tmin)/2;
• Tk – средняя температура теплоносителя (Tподачи+Tобратки)/2.

Если в печи сжигаются дрова, то Tcp=(700+300)/2=500 °С и Tk=(80+60)/2=70 °С. В итоге Qy=15*(500-70)=6450 ккал/час. Это означает, что на квадратный метр поверхности теплообменника, обращенной к огню, будет приходиться примерно 7,5 кВт/час.

Для угля расчеты будут следующими: Tcp=(1000+600)/2=800 °С и Tk=70 °С. В этом случае Qy=15*(800-70)=10 950 ккал/час=12 734 Вт/час. Один квадратный метр поверхности теплообменника обеспечит около 12,7 кВт/час.

Далее необходимо разделить требуемую мощность для обогрева конкретного дома на полученное значение, в зависимости от выбранного типа топлива.

Например, для коттеджа площадью 150 м² потребуется около 15 кВт. Если его будут отапливать дровами, то необходимая площадь теплообменника составит 15/7,5=2 м². Это та поверхность, которая будет находиться в контакте с пламенем и нагреваться.

Если выбран трубчатый змеевик, его длина рассчитывается по формуле:

S=23,14D*L

где:

S – расчетная площадь;

D – диаметр трубок;

L – необходимая длина.

Параметры рубашки из стального листа вычислить еще проще, так как она обычно представляет собой два прямоугольника по бокам топочной камеры.

Конструкционные особенности и принцип работы печи-буржуйки

По сути, буржуйка с водяным контуром представляет собой мини-котел, который функционирует по принципу передачи тепловой энергии от отработанных газов через теплообменник к водяному отопительному контуру. В такой конструкции благодаря увеличенной поверхности нагрева происходит более эффективный теплосъем, что позволяет дымовым газам максимально передать тепло воде. Наличие значительного объема теплоносителя способствует продлению времени обогрева помещения. Хорошо спроектированное устройство данного типа, благодаря водяной рубашке и установленным радиаторам, может обогреть не только гараж или мастерскую, но и небольшой загородный дом или дачу.

Процесс работы буржуйки с водяным контуром и производство тепла включает следующие этапы:

1. Загрузка дров.
2. Розжиг огня.
3. Выход и воспламенение горючих газов.
4. Открытый огонь нагревает внутренний змеевик рекуператора, а также бак с водой для отопительного контура или горячего водоснабжения.
5. Дымовые газы, отдавшие свою теплоту воде, выбрасываются через дымовую трубу в атмосферу.
6. Остатки сгоревших дров в виде золы попадают в зольник буржуйки с водяным контуром.

Основные элементы буржуйки:

1. Топочное пространство или топка, расположенная в средней части печи и оборудованная дверцей для загрузки топлива.
2. Зольник, который собирает остатки сгоревшего топлива. Его дно выполнено из стального листа толщиной 5 мм и имеет дверцу для удаления золы.
3. Колосники, изготовленные из чугуна специальной формы с отверстиями. Они отделяют топку от зольника, удерживают топливо во время горения и позволяют остаткам переходить в зольник.
4. Герметичный бак для воды отопительного контура с патрубками для входа и выхода.
5. Дымоотвод диаметром не менее 150 мм для удаления отработанных газов в атмосферу, с выводом через стену.
6. Опорная конструкция из металлических ножек, обеспечивающая устойчивость буржуйки с водяным контуром. Для обеспечения пожарной безопасности необходимо оставить минимальный зазор между печью и полом не менее 250 мм. Под печь устанавливается защитный металлический лист и асбестовая подложка.

Расчёт основных параметров буржуйки с водяным контуром

На самом деле, теплотехнические расчёты для печей являются достаточно сложной задачей, и качественно их могут выполнить только специализированные проектные организации, обладающие обширной базой данных. В процессе расчётов учитываются различные факторы, начиная от климатических условий места установки и заканчивая коэффициентами теплопроводности материалов, из которых изготовлен обогреваемый объект. В домашних условиях такие расчёты провести практически невозможно, поэтому их значительно упрощают.

В основном, процесс расчёта включает в себя следующие этапы:

1. Определение мощности отопительных приборов. Она рассчитывается по простому принципу: 1 кВт мощности на 10 м² отапливаемой площади. Этот подход вполне приемлем для центральных регионов России, однако для северных и южных областей необходимо учитывать корректирующие коэффициенты, которые могут варьироваться до 20%. На основе полученных данных подбирается тип и количество радиаторов, а также рассчитывается объем теплоносителя.

2. Определение геометрических параметров дымоотводящих систем для буржуек с водяным контуром. Эти характеристики напрямую влияют на качество горения и, соответственно, на общую эффективность работы устройства. Для расчёта диаметра дымохода используется коэффициент 2.7 относительно объема топочной камеры. Например, если объем топки составляет 30 литров, минимальный размер трубы будет равен 30 / 2.7 = 1 см. К этому значению добавляется запас до 20%, после чего выбирается стандартная труба по наружному диаметру. В данном случае подойдет труба диаметром 133 мм. Однако специалисты рекомендуют не использовать трубы с диаметром менее 159 мм.

Как изготовить буржуйку с водяным контуром своими руками

Перед созданием такой конструкции разрабатывается эскизный проект, на основе которого будут производиться расчеты необходимых материалов, труб и арматуры. Важно помнить, что с данной системой котла возможно установить только самотечную отопительную систему.

Преимущества конструкции

Несмотря на появление все более современных и экономичных дровяных печей и котлов, старая добротная буржуйка по-прежнему пользуется популярностью. Это связано с рядом ее преимуществ:

1. простота конструкции. В буржуйке отсутствуют сложные высокотехнологичные элементы, что позволяет каждому желающему создать ее своими руками;
2. доступная цена. Этот аспект вытекает из предыдущего преимущества;
3. легкость в использовании. Топка буржуйки не требует особых навыков, достаточно лишь правильно рассчитать объем топлива;
4. универсальность. Печь может работать на любом виде топлива, включая отработанное машинное масло;
5. многофункциональность. Буржуйка может быть дополнена варочной конфоркой и водяным контуром, что значительно увеличивает ее полезность в жилом пространстве;
6. возможность работы в разных режимах. Кроме стандартного режима с прямым горением, правильно сконструированная печь может функционировать в режиме тления, что позволяет продлить срок отопления на одной закладке;
7. высокая эффективность. При наличии всех этих достоинств КПД может достигать 60%, если сборка выполнена с учетом приведенных ниже рекомендаций.

Буржуйка с водяным контуром своими руками: готовый чертеж, схема

На этапе подготовки изготавливаются все необходимые детали и узлы согласно имеющимся чертежам, после чего начинается монтаж. Этот технологический процесс осуществляется в следующем порядке:

1. Сначала выполняется сборка печи с использованием метода прихвата.
2. После проверки конструктивных узлов производится окончательное соединение прихваченных элементов, чтобы избежать даже самых незначительных зазоров и неприваренных швов.
3. Устанавливаются внутренние компоненты.
4. Собирается водяной контур для нагрева. Все сварочные швы проверяются с помощью керосина. Для достижения необходимого результата внешнюю поверхность обрабатывают мелом, а на внутренней стороне с помощью кисти наносят керосин. В местах с низким качеством сварки на меловом покрытии появляются жирные пятна. Эти участки отмечаются и провариваются повторно.
5. Устанавливается выходной и входной патрубок теплоносителя в соответствии с чертежом.
6. Размещается буржуйка на отведенном для нее месте. Расстояние до стен должно составлять не менее 1,0 м. Если это условие невозможно выполнить, необходимо обшить стены металлом с асбестовой прокладкой.
7. Собирается система теплоснабжения, которая комплектуется средствами защиты от давления и температуры, и подключается к теплообменнику печи.
8. Система заполняется водой и проводится опрессовка для выявления утечек.
9. Устанавливается дымоход и осуществляется пробный розжиг.

Обустройство водяного контура

Водяной контур печи-буржуйки способствует увеличению общего теплоотдачи, благодаря расширению площади нагрева. Это позволяет поддерживать комфортную температуру воздуха в гараже или других помещениях на протяжении длительного времени, что, в свою очередь, снижает необходимость частого разжигания печи.

Существует несколько конструктивных решений для установки водяного теплообменного контура отопления:

1. Размещение «карманов» на боковых стенках котла, заполненных теплоносителем.
2. Установка резервуара для теплоносителя с подключениями к системе отопления.
3. Монтаж коллектора вокруг дымовой трубы, расположенного близко к верхней части буржуйки.
4. Инсталляция внутреннего бойлера в топочной камере.

Изготовление Буржуйки с повышенной теплоотдачей и ее испытание

Эксплуатация печи-буржуйки с водяным охлаждением

Важно отметить, что при установке теплообменника в печь в водяном контуре может возникнуть ситуация, когда жидкость закипает во время обогрева помещения. Чтобы избежать этого, необходимо использовать циркуляционное оборудование. Оно обеспечивает равномерное распределение тепла по всему дому. Кроме того, потребуется установить два дополнительных устройства:

1. Источник бесперебойного питания. Он необходим для обеспечения работы насоса в случае отключения электроэнергии.
2. Байпас. Это участок трубы, который позволяет воде проходить напрямую, минуя теплообменник. Если рядом с печью имеется электрическая розетка, можно установить автоматическую систему, которая будет включать и выключать поток через байпас в зависимости от температуры теплоносителя. В противном случае потребуется установить запорную арматуру и управлять ею вручную. Байпас дает возможность переключить поток теплоносителя на прямую подачу к радиаторам, когда он нагревается до необходимой температуры.

При эксплуатации печи-буржуйки следует придерживаться определенных правил.

1. Не следует топить печь, когда теплообменники пусты. В таком случае они могут быстро выйти из строя.
2. Во время работы печи не отделяйте теплообменник от системы отопления. При нагреве воды увеличивается её объем и давление, что может привести к взрыву печи. Поэтому на выходах теплообменника не рекомендуется устанавливать никакую арматуру.
3. Если буржуйка уже разогрета, не добавляйте в теплообменник холодную воду. Резкая температурная разница может нарушить его работу и привести к поломке устройства. Наиболее уязвимыми местами теплообменника являются сварные швы.
4. Увеличьте эффективность работы оборудования, используя циркуляционный насос с байпасом.

Чистка и ремонт печки

Не забывайте о необходимости чистки печки-буржуйки. Благодаря наличию специального отсека для сбора золы, процесс очистки топки становится довольно простым. Обратите особое внимание на трубы. Их можно очищать от сажи с помощью жесткой щетки или воспользоваться народными методами: сжигать вместе с дровами картофельные очистки. Кожура поможет размягчить и вытолкнуть сажу со стенок, после чего она осыплется на дно. Убрать её можно аккуратно с помощью веника и совка.

Когда вам удастся самостоятельно изготовить буржуйку и оснастить её водяным контуром, вы получите отличный и экономичный отопительный прибор, который обеспечит тепло и уют в вашем загородном доме.

Безопасность при эксплуатации печи с водяным контуром

Эксплуатация печи с водяным контуром требует особого внимания к вопросам безопасности, так как неправильное использование или недостаточная подготовка могут привести к серьезным последствиям. Важно учитывать несколько ключевых аспектов, чтобы обеспечить безопасное функционирование системы отопления.

1. Правильная установка: Установка печи должна проводиться квалифицированными специалистами, которые имеют опыт работы с подобными системами. Неправильная установка может привести к утечкам, перегреву и даже пожару. Необходимо следить за тем, чтобы печь была установлена на огнеупорной основе и имела достаточное расстояние до горючих материалов.

2. Регулярное техническое обслуживание: Печи с водяным контуром требуют регулярного обслуживания. Это включает в себя проверку состояния теплообменника, очистку от сажи и накипи, а также проверку герметичности всех соединений. Рекомендуется проводить полное техническое обслуживание не реже одного раза в год, а в процессе эксплуатации следить за состоянием системы.

3. Контроль температуры: Важно следить за температурой воды в системе. Перегрев может привести к образованию пара и, как следствие, к аварийным ситуациям. Для этого необходимо устанавливать термометры и предохранительные клапаны, которые будут сбрасывать избыточное давление.

4. Установка системы защиты: Рекомендуется устанавливать автоматические системы защиты, которые будут отключать печь в случае перегрева или утечки воды. Это может быть как механическая, так и электронная система, которая будет контролировать параметры работы печи и автоматически реагировать на отклонения.

5. Обучение пользователей: Все, кто будет эксплуатировать печь, должны быть обучены правилам безопасного обращения с ней. Это включает в себя знание о том, как правильно загружать дрова, как контролировать работу системы и что делать в случае возникновения аварийной ситуации.

6. Учет вентиляции: Печи с водяным контуром должны быть установлены в помещениях с хорошей вентиляцией. Это необходимо для предотвращения накопления угарного газа и обеспечения притока свежего воздуха для горения. Установка дымохода также должна соответствовать всем нормам и правилам, чтобы избежать обратной тяги.

Соблюдение всех вышеперечисленных рекомендаций позволит значительно повысить уровень безопасности при эксплуатации печи с водяным контуром и минимизировать риски, связанные с ее использованием. Безопасность должна быть приоритетом для каждого владельца такой системы отопления.

Вопрос-ответ

Как устроена печь с водяным контуром?

Печь с водяным контуром представляет собой обычную дровяную печь, в корпус которой встраивается водяной теплообменник, который нагревает воду, проходящую через печь. Именно теплообменник обеспечивает отвод части тепла из помещения, где установлена печь, в другие комнаты.

Какая печь лучше для отопления частного дома?

Чугун более теплоемкий и дольше держит тепло. Также чугун более прочный материал, и в отличие от стали при нагревании не подвержен деформации. Чугунная печь, как правило, служит дольше.

Как сохранить тепло от дровяной печи?

Как работает аккумуляция тепла в дровяной печи? Дровяные печи с аккумуляцией тепла имеют пустой отсек над топкой, где печь нагревается сильнее всего. Внутри размещается большое количество теплоаккумулирующих камней (плит из натурального камня), и пространство закрывается спереди.

Советы

СОВЕТ №1

Перед установкой печи с водяным контуром обязательно проведите тщательный расчет теплопотерь вашего дома. Это поможет определить необходимую мощность печи и избежать перегрева или недостатка тепла.

СОВЕТ №2

Обратите внимание на материалы, из которых изготовлена печь. Чугунные и стальные конструкции имеют разные характеристики теплоотдачи и долговечности. Выбирайте тот вариант, который лучше всего подходит для ваших условий эксплуатации.

СОВЕТ №3

При проектировании системы отопления с водяным контуром учтите возможность подключения к ней дополнительных источников тепла, таких как солнечные коллекторы или электрические котлы. Это обеспечит большую гибкость и эффективность в отоплении вашего дома.

СОВЕТ №4

Регулярно проводите техническое обслуживание печи и системы отопления. Чистка дымоходов и проверка герметичности соединений помогут избежать аварийных ситуаций и продлить срок службы оборудования.