Особенности обогрева на базе печки
Печное отопление – норма для российских деревень, надежность и практичность которого проверены веками. Даже сегодня во многих деревенских домах есть печи с духовками для приготовления пищи и камины для выпечки хлеба.
Некоторые из них оснащены гидравлическим контуром обогрева, другие — нет. Но владельцы сельских домов не спешат их выбрасывать и заменять современными котлами. Более надежного и безотказного способа обогрева пока не придумано.
Без водяного контура вокруг дома дровяная печь может обогреть лишь небольшую территорию вокруг себя. Для отопления одной-двух комнат такой вариант приемлем, но для большой каюты уже невозможен
В качестве топлива в таких деревенских печах сжигаются:
- топливо;
- брикеты (евродревесные).
- уголь;
- газон;
Принципиальной разницы между этими видами топлива с точки зрения устройства печи внутри и устройства системы водяного отопления в частном доме нет. Некоторые из них выделяют больше тепла, а другие горят дольше. А вот конструкция камеры сгорания и расположение труб теплоносителя в помещениях во всех случаях одинаковы.
Выбирая печное отопление, не забывайте о нормах пожарной безопасности при строительстве кирпичных печей – только строгое их соблюдение позволит минимизировать риск возгорания
К преимуществам печного отопления относятся:
- исключительная простота использования;
- длительное тепловыделение (для кирпичных конструкций);
- отсутствие зависимости от наличия электроэнергии в сети;
- универсальность – подходит как для обогрева, так и для приготовления пищи.
- низкая стоимость твердого топлива и возможность использования разных видов;
- относительно невысокая стоимость монтажа системы отопления;
Если частный дом невозможно подключить к магистральному газу, лучшим выбором для отопления будет дровяная печь.
Единственное исключение – когда в конкретной местности нет угля или дров. Но этот вариант в России – скорее исключение, чем норма.
Двумя основными недостатками печей с гидравлическим контуром являются невозможность автоматизации их работы и проблема регулирования теплопередачи в отдельных помещениях
Кроме того, среди недостатков отопления в духовке следует отметить следующие:
- большой вес кирпичной печной конструкции;
- низкий КПД из-за утечки значительного количества тепла в трубу;
- длительный прогрев системы до начала теплоотдачи;
- высокий риск возгорания из-за неправильного использования.
- потеря полезного пространства в доме из-за размеров печи;
Кирпичная печь для отопления и приготовления пищи частного дома с водяным отоплением в зависимости от конструкции и количества рядов может весить от 1,5 до 10 тонн. Сюда же добавляется вес трубы.
Основа такой массы требует больших и дорогостоящих затрат, что также можно назвать недостатком рассматриваемых систем отопления.
Выбор теплоносителя
Выбирая систему отопления с водяным контуром, важно подумать о том, какой тип теплоносителя будет использоваться. Зимой загородные дома и загородные дома посещаются редко, а отопление требуется только по приезду хозяев. Поэтому владельцы отдают предпочтение незамерзающим жидкостям, консистенция которых не меняется с наступлением сильных морозов. Эти жидкости устраняют потенциальную проблему разрыва труб. Если в качестве охлаждающей жидкости используется вода, ее необходимо слить перед выходом и долить перед использованием. Кроме того, в качестве охлаждающей жидкости можно использовать:
- антифриз – специальная жидкость, предотвращающая замерзание. В системе отопления используется 2 вида антифриза: пропиленгликоль и этиленгликоль. Выбирая этот метод, важно знать, что этиленгликоль чрезвычайно токсичен, и с ним следует обращаться соответствующим образом.
- охлаждающая жидкость на основе глицерина. Он считается более эффективным и безопасным (невзрывоопасным и негорючим). Глицериновая жидкость стоит дорого, но поскольку духовку нужно заполнять только один раз, есть смысл вложиться в покупку. Кроме того, глицерин замерзает только при температуре ниже -30 градусов.
- солевой раствор или природный минеральный раствор бишофита. Соотношение по умолчанию составляет 1:0,4. Этот раствор воды и соли не замерзает до -20 градусов.
Как выбрать хладагент
Подробную инструкцию по выбору теплоносителя для систем отопления и технические характеристики можно найти здесь
Монтаж
Существует два способа установки печи с водяным контуром. Первый сценарий предполагает циркуляцию жидкости следующим образом: холодная вода опускается вниз, а горячая вода поднимается вверх. Поэтому при установке печи важно не нарушить правильный перепад высот.
Второй сценарий используется, когда циркуляция жидкости естественным образом невозможна. Затем устанавливаются насосы, обеспечивающие искусственную циркуляцию воды.
Для удобства монтаж системы отопления происходит в несколько подходов. Сначала устанавливается дровяная печь или камин, а очаги убираются с соблюдением правил пожарной безопасности. Затем создается водяной контур по всему дому.
Принцип работы
Нагреватели с гидравлическим контуром изготавливаются из стали или чугуна. Они предназначены для работы под давлением пара. Котел устанавливается в топку печи, к нему подключается водяное отопление. Радиатор изготавливается из металлических труб или стальных пластин толщиной 0,3-0,5 см. Стальной теплообменник пользуется большей популярностью, так как прост в обслуживании (стальные пластины легко очищаются от продуктов сгорания), а циркуляция воды беспрепятственна. Преимуществом котлов из труб является большая поверхность нагрева, а также возможность установки плиты для приготовления пищи над трубами. Принцип работы такой системы отопления заключается в том, что нагретые газы проходят по каналам нагревательного бака и отдают тепло жидкости. Существуют печи с разными нагревательными баками. В первой емкости вода нагревается, а во второй нагрев увеличивается и образуется пар.
Существуют различные типы термических печей с гидравлическим контуром, работающие на торфе, дровах и других твердых видах топлива:
- кирпич – надежная система отопления, главный недостаток которой – установка печи требует много времени и сил;
- булерьян – это цилиндрическая печь, работающая по принципу беспламенного горения.
- чугун – обеспечивает высокий уровень теплоотдачи;
- дровяное – имеет меньший уровень теплоотдачи, но оснащено стальной топкой, более прочной и долговечной;
Чугунная печь
Эта модель выдерживает резкие перепады температур, а также имеет более длительный срок службы, чем ее стальные аналоги. Таким образом, распространение тепла увеличивается на 8%. Чугунная печь имеет «водяную рубашку», встроенную в стальные профили. На каждой из 4 ножек этой печи есть винт, который позволяет регулировать агрегат, например регулировать его при установке печи. Благодаря индивидуальной регулировке дверцы духовка герметична. Чугунная печь – находка для тех, кто хочет отапливать только одну комнату. В этом случае нет необходимости в радиаторах, ведь тепло, выделяемое камином, равномерно распределяется по помещению.
Чугунные печи для дачи
Рекомендуем ознакомиться с нашим подробным обзором моделей чугунных печей для дачи и дачи, подробности здесь
Дровяная печь
Это стальная конструкция с котельными трубами, проходящими между стенами. Внутри них циркулирует около 40 литров охлаждающей жидкости. Нагрев происходит в результате сжигания твердого топлива и выделения энергии. Выбирая систему отопления для дома, важно учитывать мощность вашей печи. Этот показатель зависит от размера камеры сгорания. Производительность духовки будет выше, если вы положите в нее больше топлива. Расчеты мощности производятся по формуле: 1 кВт электроэнергии расходуется на отопление 10 квадратных метров м. Помещение.
Дровяные печи
Конструкция, обзор моделей и технические характеристики дровяных печей. Узнайте больше здесь
Кирпичная печь
Кирпичные печи позволяют с минимальными затратами обогреть до 100 квадратных метров. Таким образом достигается оптимальная температура в помещении. Кирпичная печь с гидравлическим контуром работает по тому же принципу, что и твердотопливный котел. Разница в том, что в кирпичной печи нагреваются все «участники» обогрева помещения: жидкость, стены и дымоходы. В процессе нагрева тепло передается радиаторам, а сама духовка излучает тепло буквально до тех пор, пока не остынет.
Как сделать кирпичную печь для дома
В этой статье мы подробно разберем устройство, схему кладки и порядок отопления и кладки печи. Вы можете встретиться с ним здесь
Булерьян
Такая печь представляет собой круглый корпус, внутренняя часть которого разделена на две части. Самый нижний уровень — это очаг, куда кладут дрова и где их зажигают. Второй уровень наполнен горячими газами – продуктами сгорания и тлеющей древесиной. Изогнутые трубки также окружают цилиндр самой печи. Через эти трубы в агрегат поступает холодный воздух. В камере сгорания он сталкивается с горячим контуром, в результате чего возникает быстро движущийся поток воздуха. Он вырывается в пространство с большой скоростью и одновременно отводит тепло от очага.
Булерьян печь
Ранее мы рассказывали о том, как сделать печь Булерьян своими руками. Мы рекомендуем вам прочитать это руководство. Подробности здесь
Устройство печного водяного отопления
Топка для соответствующей системы отопления в идеале должна быть рассчитана и построена одновременно с домом. Если жилой дом уже построен, интегрировать в него кирпичную печную конструкцию будет сложно. А зачастую это совершенно невозможно из-за необходимости создания прочного фундамента и перестройки барьерной системы.
Водяная печь в частном доме может быть изготовлена не только из кирпича, но и из стали в виде печи с теплообменными трубками вокруг камеры сгорания для нагрева теплоносителя
Водяное отопление печкой состоит из:
- теплообменник внутри или вокруг камеры сгорания, а также в виде змеевика вокруг дымохода;
- распределен по всему дому с теплоносителем и расширительным баком на чердаке.
- непосредственно на плиту (металлическую или кирпичную);
Кроме того, данная система отопления в некоторых случаях дополняется циркуляционным насосом и гидроаккумулятором. Однако такой обширный вариант используется очень редко, так как требует бесперебойного питания и приводит к удорожанию всей схемы.
А самым большим преимуществом водяного отопления является невысокая стоимость устройства. Не стоит дополнять его дорогими и хрупкими элементами.
Схема циркуляции воды в контуре
Система водяного отопления в домах выполняется с естественной (гравитационной) или принудительной циркуляцией теплоносителя. Если она изготовлена на основе дровяной печи, лучше отдать предпочтение первому варианту.
Схема подключения с естественной циркуляцией воды дешевле принудительного аналога и в отличие от него не требует электроэнергии
Водяное печное отопление рекомендуется устанавливать только в одноэтажных домах площадью до 150 м2. В этом случае это можно сделать самотеком без дополнительных насосов.
Если вам необходимо отопить коттедж в пару и более этажей, лучше сделать это более мощным котлом. Топку таких зданий придется просто строить колоссально, а реализовать это дорого. Да и объемы топлива каждый раз надо перекачивать значительные. А это настоятельно не рекомендуется из-за повышенного риска возгорания.
Классическая печь с естественной циркуляцией воды состоит из:
- радиаторы (в комнатах обычно заменяются толстыми трубами);
- расширительный бак.
- теплообменник в составе печки;
- схема металлического трубопровода;
Если вы решили нагреть воду в загородном доме своими руками, лучше спроектировать его по этой схеме. Монтаж и расчет этого варианта выполнить проще, чем принудительного перемещения воды.
Для котлов больше подойдет система с циркуляционным насосом; на основе печи теряет большую эффективность теплопередачи
Если котел автоматизирован и постоянно греет воду по мере необходимости, дровяную печь топят один-два раза в сутки. Именно в эти моменты теплоноситель в топке печи нагревается и отдает тепло в помещения. После этого прогонять его насосом по трубам контура бесполезно. В любом случае в холодном камине ничто не нагреет воду.
Выбирая дровяную или угольную печь, владельцы частных домов обычно рассчитывают получить автономную систему отопления. Если вы установите насосное оборудование, для работы которого требуется питание от сети, об автономности будет сложно говорить.
Печь – кирпичная или металлическая
Кирпичная печь нагревается дольше, но и отдает тепло окружающей среде. Напротив, стальной аналог быстро нагревается и так же быстро остывает после того, как топливо закончится. Частично эта проблема решается за счет наличия большого количества теплоносителя в водяном контуре.
Но чем больше воды приходится хранить в системе, тем дороже она обходится с точки зрения материалов.
Металлическую печь с водяным змеевиком для контура отопления в частных домах можно разместить прямо на деревянном полу без специального фундамента
Стальная печь для нагрева воды мощностью 5-15 кВт – без топлива и воды, это конструкция весом 100-300 кг. Такую котелку можно смело ставить на армированные бревна. Фундамент топки необходимо закладывать при весе печи более 700-800 кг. Вот если это кирпич, то без бетонных работ точно не обойтись.
По сравнению с металлической печью каменная больше весит, стоит дороже и ее сложнее установить. Однако он имеет больший КПД и меньший риск замерзания контура при разрыве труб из-за образования льда внутри. Если вы решили сделать все основательно для себя и постоянного места жительства, рекомендуется выбрать кирпичный вариант.
Трубы – нержавейка или металлопластик
Если система отопления построена на базе водогрейного котла, допускается прокладка не только стальными, но и металлопластиковыми и полипропиленовыми трубами. Однако если вода нагревается дровяной печью, контур теплоносителя должен быть изготовлен только из нержавеющей стали.
При большой штабеле дров вода в печи-спирали может быстро нагреться до 100 градусов и закипеть, долго выдерживать такие температуры может только сталь
Металлопластик предназначен для работы с теплоносителем, нагретым до 90-95°С. Он кратковременно выдерживает нагрев до 110-120°. При этом автоматика котлов и бойлеров принципиально не позволяет воде нагреться до таких показателей. У теплого пола он нагревается до 30–45°, а у радиаторов – до 60–65°С.
А вот с дровяной печью температура ниже ста не только возможна, но и далеко не является чем-то необычным. Не рекомендуется рисковать и играть в русскую рулетку, обвязывая эту печь металлопластиковыми трубами. Лучше отдать предпочтение более надежной нержавеющей стали.
Кроме того, патрубки подключения труб к контуру, выходящему из печи от батареи, обязательно будут нагреваться до очень высоких температур. Их отделяет от открытого огня менее полуметра. Подсоединять к ним пластиковые трубы опасно из-за опасности их плавления.
Теплоотдача – радиаторы или регистр
Тепло от печи подается в контур отопления порциями в течение нескольких часов, а в камере сгорания сжигаются дрова или уголь. Если в системе отопления будет мало воды, дом быстро остынет. Поэтому в деревнях такое отопление обычно осуществляется толстыми стальными трубами, а не на основе более привычных горожанам радиаторов. Дровяная печь идеально подходит для обогрева бревен.
Классическая схема отопления водяной печи с естественной циркуляцией предполагает прямой контакт воды с атмосферой через расширительный бак, но для обычных батарей воздух в теплоносителе противопоказан
Труба из нержавейки диаметром 80-120 мм, проложенная через дом, представляет собой отопительный инвентарь, состоящий из подачи от печи и обратки к ней. В дальней от камина комнате эти линии соединяются между собой, а в остальных комнатах они располагаются в виде двух труб вдоль наружных стен.
Регистр не так эстетичен, как радиатор. Но первый вариант гораздо дешевле и проще в производстве, чем второй. Для его реализации достаточно иметь опыт обращения со сварочным аппаратом.
Площадь теплообмена для такого контура рассчитывается путем умножения числа ПИ на диаметр и длину трубы. Кроме того, при расчете необходимо учитывать разницу температур в подающей и обратной линиях, а также расстояние по вертикали между трубопроводами.
Однако такие расчеты зачастую не проводятся, а берется труба диаметром 80-100 мм и прокладывается по периметру всего жилого дома с кольцом в постирочной. В этом случае теплообмен регулируется «на глаз» и экспериментально в результате добавления в камеру сгорания определенного объема топлива.
Не зря так распространены контуры регистров, совмещенных с водонагревателями. Их даже рассчитывать не нужно, достаточно взять подходящую трубу и сварить ее.
Подбираем теплообменник для топки
Теплообменник для духовки может быть изготовлен из меди, стали или чугуна. Вариант с медью лучше сразу исключить из-за высокой цены. Паять такое устройство самостоятельно крайне проблематично.
Чугунные змеевики необходимо аккуратно устанавливать внутри камеры сгорания: из-за термоудара некоторые секции могут оторваться от соседних элементов
Чугун превосходит сталь по техническим параметрам. Однако сделать теплообменник для дровяной печи своими руками кажется проблематичным. Для этого можно просто взять старый аккумулятор. Но здесь надо учитывать, что в камине сгорит уплотнитель между секциями. А это прямой путь к потере герметичности и выбросу воды в камеру сгорания.
Если вы решили сделать теплообменник из чугунной батареи, лучше взять модели МС-110-300 или МС-90-300. Они маленькие и легко помещаются на камине. Их поверхность нагрева по каждому краю составит примерно 0,14-0,16 м2.
По этим цифрам можно прикинуть, сколько секций понадобится для той или иной схемы. На каждые 10 квадратных метров площади дома потребуется 1 кВт, что будет примерно равно 0,1 м2 площади обогрева для чугунного теплообменника.
Ребра чугунного радиатора обычно соединяются прокладками из термостойкой резины. Эта резиновая прокладка сгорит в духовке, ее необходимо заменить асбестовым шнуром
Еще одним моментом использования чугунной батареи в качестве теплообменника является проблема ее очистки от нагара изнутри камеры сгорания. Время от времени камеру сгорания необходимо чистить, а выступающие ребра «чугуна» будут этому сильно мешать.
Самый оптимальный вариант теплообменника – стальной в виде:
- рубашки в стальных пластинах.
- змеевик из нескольких трубок;
Изготавливаются из низкоуглеродистой стали Ст10… Ст20 толщиной 4-5 мм. Если брать трубы, то диаметр 30-50 мм.
стальной теплообменник проще сделать из листовой стали, но в теплообмене будет участвовать только поверхность, обращенная внутрь духовки против огня
Трубчатый вариант более эффективен с точки зрения теплопередачи, но и более трудоемок в производстве.
Для расчета теплообменника используйте формулу:
Qy=K*(Tcp-Tk)
где это:
- Тсп – средняя температура теплоносителя в печи (Тмакс+Тмин)/2;
- Тк – средняя температура теплоносителя (Т подачи + Т обратки)/2.
- К – коэффициент теплопередачи материала (для низкоуглеродистой стали принят 15-20, для серого чугуна – 50);
Если древесину нагревают в печи, то Ткп = (700+300)/2 = 500° и Тк = (80+60)/2 = 70°С. Следовательно, Qy = 15*(500-70) = 6450 калорий/час. Это означает, что на квадратный метр поверхности теплообменника перед очагом возгорания будет выделено примерно 7,5 кВт/ч.
Для угля расчеты следующие: Tcp = (1000 + 600)/2 = 800 °C и Tk = 70 °C. Qy = 15 * (800-70) = 10 950 ккал/час = 12 734 Вт/сейчас. Один квадратный метр поверхности теплообменника даст около 12,7 кВт/ч.
Затем делим мощность, необходимую для обогрева данного дома, на расчетное число в зависимости от планов использования того или иного вида топлива.
Например, для кабины площадью 150 м2 потребуется примерно 15 кВт. Если он отапливается дровами, потребуется теплообменник с площадью теплообменника 15/7,5=2 м2. Это поверхность, обращенная к пламени и нагревающаяся.
Если выбран трубчатый змеевик, длина рассчитывается по формуле:
S = 2*3,14*Д*Л
где это:
S – расчетная площадь;
Д – диаметр трубы;
L – желаемая длина.
рассчитать параметры дома из листовой стали еще проще; обычно он состоит из двух прямоугольников по бокам камеры сгорания.
Технические характеристики популярных модели печей с водяным контуром
В Интернете можно найти множество статей о том, как сделать и установить печи с водопроводной схемой самостоятельно. Так почему же заводские агрегаты так популярны и востребованы? Для начала отметим, что вы покупаете полностью готовую конструкцию с качественными показателями и определенной степенью безопасности. Готовая модель имеет презентабельный внешний вид и небольшие габариты; его легко установить своими руками. Сегодня рынок предлагает большой выбор обогревателей по доступным ценам. Понятно, что цена печей зарубежных производителей (ЭдилКамин Аква, Харк, Кастор и др.) выше, чем отечественных (Бавария, Каракан, Бренеран-Акватен). И, конечно же, покупая готовую модель, вы получаете гарантию производителя.
Выбирая печь для дома, обратите внимание на следующие показатели:
- площадь, которую может нагреть духовка. Итак, на 50 кубов в загородном доме необходима печь мощностью 2 кВт.
- эффект – от него зависят габариты и вес печи. Если печь небольшая, фундамент для нее строить не нужно. Однако если мощность устройства большая, для такого тяжелого устройства потребуется отдельный шкаф;
Похожие модели по фото и сходству с духовкой:
- камины с гидравлическим контуром – совмещают в себе функции классического камина и твердотопливного котла. Вода нагревается циркуляционными насосами. Они могут быть оснащены варочной панелью.
- котлы с гидравлическим контуром: позволяют отапливать помещение площадью до 180 кв. В качестве топлива используется древесина. Этот стальной котел имеет встроенный электрический блок, а значит, работает от электричества.
Имя бренда |
Характеристики |
Цена |
Бавария |
Производитель: Россия Мощность: 9 и 12 кВт (250 и 300 м3.) Теплообменник: 4,6 кВт Вес: 131, 170 кг |
24 000 руб., 40 000 руб. |
Каракан |
Страна Россия Мощность: 8-30 кВт Отапливаемое помещение: 160-900 кв.м. Вес: 66-125 кг |
11500-25990 руб |
Эдиль Камин Аква |
Производитель: Италия Мощность: 9 и 14 кВт (260 и 340 куб.м.) Вес: 156, 255, 310 кг |
88 920 руб., 129 870 руб., 133 380 руб |
Бренеран-Акватин |
Производитель: Россия Мощность: 11, 18, 27, 35 кВт (200-1000 куб.м.) Вес: 150-350 кг |
22000-51200 руб. |
АВХ |
Производитель: Чехия Мощность: 7-12 кВт Отапливаемая площадь: 120-440 куб.м. Вес: 160-245 кг |
111 000–171 000 руб |
Слушай |
Страна: Германия Мощность: 8,4-14 кВт Вес: 164-424 кг |
233550-309225 руб. |
Нордика ТермоРосселла Плюс ДСА |
Страна: Италия Мощность: 15,4-23,7 кВт Вес: 160-219 кг |
156 000–237 000 руб |
Кастор |
Страна: Финляндия Мощность: 12-20 кВт Вес: 48-86 кг |
37000-83410 руб |
- https://v-teplo.ru/pech-s-vodyanym-konturom.html
- https://sovet-ingenera.com/otoplenie/pechi/pech-s-vodyanym-konturom-dlya-otopleniya-doma.html
[/спойлеры]