Устройство печного отопления в частном доме

Здесь вы узнаете:

Для того чтобы понимать необходимость установки печи для отопления частного дома, надо знать ряд ее преимуществ:

1. абсолютная автономность работы и независимость от внешних факторов, таких как отключение воды, газа или электричества;
2. кирпичная кладка способна длительное время согревать помещение, даже если в топке уже погас огонь;
3. одновременно с обогревом комнат, плиту можно использовать для готовки;
4. экономичность в плане покупки топлива и необходимости оплачивать счета за общее снабжение газом, электричеством и водой, доступность дров, по сравнению с торфом или углем;
5. отсутствие перегретого и пересушенного воздуха;
6. просто приятная атмосфера в доме;
7. простота эксплуатации: здесь не нужно высокотехнологичное электронное оборудование.

Плюс кирпичной печи – ее можно сконструировать по своим пожеланиям и предпочтениям

Недостатки печного отопления

Наравне с преимуществами печи обладают и отрицательными качествами:

1. Достаточно продолжительное время нагрева. Это происходит по той причине, что кирпичи требуют длительного времени для набора тепла.
2. Теряется некоторое количество полезной площади, так как чем больше доме, тем крупнее придется установить печь.
3. Большой вес. Если печь очень габаритная, то придется возводить под нее отдельный фундамент.
4. Неравномерный разогрев всех помещений, то есть чем дальше комната находится от печи, тем больше времени уйдет на ее обогрев, теплый воздух доберется до нее в последнюю очередь.

Особенности устройства печного отопления

При выборе печного отопления одной из самых частых ошибок становится мысль о том, что сначала нужно построить дом, а уже потом начать заниматься кладкой отопительного устройства. Дом и печь следует воспринимать как два тесно взаимосвязанных друг с другом объекта, требующих комплексного подхода и тщательного расчёта.

«Пляши от печки!» – именно так звучит девиз печников. Это значит, что прежде чем приступить к строительству, необходимо:

1. Понять, какая печь вам нужна;
2. Рассчитать ее размеры и массу;
3. Определить место ее установки в доме.
4. Рассчитать нагрузку от нее на фундамент или перекрытия.
5. Продумать систему дымоотвода.

Образно говоря, не печка строится внутри дома, а домик возводится вокруг печки!

Алексей Телегин:

– Бывает так: застройщик сначала возведёт дом, накроет кровлю, сделает отделку и потом вдруг вспоминает об отоплении и хочет поставить печь. Тут и выясняется, что она просто не «вписывается» в помещение. Приходится решать эту проблему, переделывать или усиливать фундамент, ломать и перестраивать перекрытия и стропильную систему.

«Вживление» отопительного устройства в уже построенный дом приводит к неоправданным затратам.

– Только в случае, если у вас есть проект или эскиз печи, можно привязать её к плану дома.

Поэтому возведение печки следует разбить на ряд последовательных этапов. А именно:

1. Проектирование. На этом этапе:

• выбираем тип и конструкцию печи;
• предварительно определяем место под нее;
• рассчитываем безопасные расстояния в местах пересечения и примыкания ее поверхности к полу, потолку, перекрытиям, кровле, стенам, перегородкам;
• продумываем ее внешний вид, отделочные материалы, фактуру поверхности.

2. Контроль. На этом этапе нужно убедиться, что все работы ведутся в соответствии с проектом.

Такой подход гарантирует получение качественного результата.

Также необходимо заранее подобрать правильный материал для изготовления печи и дымохода. Лучше применять полнотелый кирпич пластического формования, так как кирпич сухого прессования не выдерживает высоких температур.

Выбор печи с водяным контуром

Выбор печи с водяным контуром имеет свои особенности. Здесь мы опустим вопрос расчета и сооружения кирпичной печи с теплообменником – выполнить самостоятельно весь комплекс довольно проблематично, лучшим решением будет приглашение специалистов в этой сфере. Причем строительство кирпичной печи рекомендуется изначально с теплообменником – с нуля, потому что встроить потом теплообменный аппарат не просто – это проблематично в монтаже, может внести изменения в технические и тепловые характеристики самой печи.

Что касается металлических печей, то здесь лучше обратиться к изделиям промышленного производства. Они обладают более привлекательным внешним видом, изготовлены из качественных материалов, в любом случае имеют больший КПД по сравнению с самодельными.

Следует отметить, что отечественные модели печей с контурами водяного отопления выгодно отличаются в цене от зарубежных аналогов и не уступают им в качестве. Причем стоимость может отличаться значительно.

Тепловая мощность заводских изделий указана в паспортах оборудования. Здесь нужно обратить внимание на разделение мощности. Суммарная мощность делится на 2 части – производительность теплообменника и конвективно-лучевая мощность корпуса печи. Например, для печи мощностью 20 кВт она может составлять 12 кВт для корпуса и 8 кВт для теплообменника.

От разделения мощности зависит будущая конфигурация системы отопления – размещение печи, мощность и количество радиаторов. При этом печь выступает мощным отопительным прибором и размещается обычно в самом большом помещении. Мощность теплообменника распределяется по отдельным приборам отопления.

Также следует обратить внимание на функционал печи – печи с контуром ГВС продавцы зачастую именуют именно печами с водяным контуром. При этом теплообменник не обладает серьезной мощностью и не предназначен для нужд отопления.

Печи с водяным контуром – рациональное решение по улучшению характеристик классической печи. Модернизация позволяет более качественно отапливать помещения, снизить потребление топлива. Выбор и установка этого оборудования зависят от желания владельца частного дома, доступности и стоимости топлива, требуемого функционала и режима работы оборудования.

Печь из кирпича

Печь – не только устройство обогрева дома, но и элемент декора

В небольшом доме можно установить одну печь, для топки которой потребуются дрова или уголь. Современное печное отопление частного дома предусматривает множество видов конструкций обогревательных сооружений. Следует выбрать такую, чтобы она предназначалось не только для отопления помещения, но и для приготовления пищи. Перед установкой печи нужно подобрать подходящее место, чтобы её использование было максимально эффективным:

1. Топка должна быть направлена в сторону коридора или кухни, а обогреваемые поверхности — в комнаты. Проектируя печь, следует знать, что 1 м² её площади обогревает до 30 м² помещения.
2. Нельзя ставить возле печки мебель или устанавливать перегородки, не сооружать печь в углу комнаты. Большая по площади стена её должна выходить в жилые помещения, тогда в них постоянно будет тепло.
3. Конструкцию печки выбирать соответственно её назначению. Они бывают только для обогрева помещения или ещё и для приготовления пищи. В этом случае следует учесть варочную поверхность и духовой шкаф

Нужно учитывать, что печь больших габаритов остывает намного дольше. Если её хорошо натопить с вечера, то тепло будет сохраняться до утра.

Строительство печного сооружения

Печное сооружение возводится во время строительства дома, но фундамент строится отдельно от общей закладки. Можно установить печь в уже построенном доме, но тогда потребуется поднять часть пола и делать отверстия в потолке и крыше для установки дымохода.

Подробная кладка печи:

Размер и глубина фундамента зависит от типа печной конструкции. Возводится сразу же после изготовления общего фундамента дома. Под кирпичную печь он должен быть монолитным железобетонным, на 10-15 см больше её параметров с каждой стороны. Требуется соблюдать размер глубины — от 0,5 м до 1 м. Если почва рыхлая, или близко расположены грунтовые воды, нужно фундамент не углублять, а увеличить его площадь.

Для постройки печи следует использовать хорошо обожжённый красный кирпич. При постукивании он отдаёт металлическим звуком. При падении если раскалывается, то на крупные куски. С ним легко работать, так как поддаётся правильному разлому. Участки печи, контактирующие с огнём, выкладываются огнеупорным кирпичом (топка и часть дымохода).

Раствор для кладки печи замешивается из глины и песка. Понадобится примерно 2 ведра глины на 1,5 ведра песка. Расход кирпича — 100 штук. Для прочности кладки в раствор добавляется портландцемент (0,5 л на ведро).

Подробная кладка печи:

Процесс обогрева помещения

Продуманное устройство печи в частном доме предопределяет эффективный обогрев помещения. В топке с подачей воздуха сгорает твёрдое топливо (обычно дрова или уголь). Естественная тяга способствует передвижению дымовых газов по каналам к выводящим вертикальным ходам, откуда они выходят наружу. За это время прогреваются кирпичные стены печи, а тепло от горячего камня распространяется по всем комнатам.

Для хорошего обогрева достаточно 1-2 топки в сутки. При этом не забывать вовремя выставлять задвижки в определённое положение и выбирать золу из поддувала. Достаточная теплоёмкость печи, хорошая утеплённость дома позволяют топить один раз в сутки — это довольно распространённый вариант.

Продуманное устройство печи в частном доме определяет качество обогрева помещения

Правильное размещение печи

Как и в старину строить дом начинают с планирования размещения печи. Есть некоторые правила, которых следует придерживаться:

1. Площадь помещения должна быть больше 16 квадратов.
2. Не стоит устанавливать близко с каменной стеной, тогда большая часть тепла будет передаваться в наружную часть дома. А в деревянных домах это вовсе не рекомендуется в целях пожарной безопасности.
3. Тяжелая печь со временем разломает любые лаги и стропила, поэтому для кирпичной печки нужен отдельный фундамент.

Большая печь с хранилищем для дров и с лежанкой разделяющая кухню и гостинную

Если целью является отопить как можно больше комнат, то устанавливать ее следует так, чтобы печь была частью всех этих комнат. Устанавливается она в перегородках комнат таким образом, чтобы ее стены или углы попадали в эти комнаты.

Таким образом, например, ставили печи в старину, во многих деревенских избах. Печь располагается по центру, а комнаты по ее периметру. Это классический вариант размещения печи. Отапливается весь дом одновременно.

Классическая схема размещения печи

Если планировка состоит из двух комнат: общей комнаты и кухни, то разумней основную часть вынести в комнату, а варочную поверхность и топку на кухню.

Какого размера дом можно отопить с помощью кирпичной печи с водяным контуром

Кирпичную печку можно приспособить и для отопления больших площадей, если при ее постройке около топки поместить теплообменный элемент, через который будет проходить теплоноситель, нагреваясь и далее циркулируя в разведенной по дому системе отопления. В данном случае, возможно, потребуется подключить водяной насос, который будет ускорять движение теплоносителя в системе.

Самодельный эффективный теплообменник

Теплообменные элементы могут быть разных форм, на фото представлен один из них. Он вмуровывается в конструкцию печи около топочной камеры, чтобы, проходя через него, вода быстро нагревалась и поступала в трубы и батареи.

Трубы входа и выхода из теплообменника выводятся из конструкции печи наружу, и к ним подключается контур отопления. Далее система заполняется водой, которая и будет исполнять роль теплоносителя.

Разводку можно выполнить металлопластиковыми или полипропиленовыми трубами

В данном случае для разводки и подключению к контуру использованы металлопластиковые трубы.

Схема дровяной печи с водяным контуром отопления

На этой схеме теплообменник расположен над топкой и показан в виде решетки красного цвета. Синей линией отмечен остывший теплоноситель, который проходит через циркуляционный насос и поступает в теплообменник — эта часть контура называется обраткой. Красной линией отмечена нагретая вода, поступающая в радиаторы.

Также в отопительном контуре устанавливается мембранный бак, который может быть расположен в любом доступном месте контура, но желательно его установить на трубе обратки.

Его еще называют расширительным баком закрытого типа. На его верхней части находится ниппель, через него в верхнюю камеру закачивается воздух. При нагреве воды в системе она расширяется, и ее избыток поднимается в бак, растягивая мембрану. При остывании и соответствующем падении давления, вода дожимается обратно в систему. Таим образом сглаживаются возможные скачки давления в трубах, сводится к минимуму риск разрушения целостности системы от перегрева.

Печное отопление с помощью воздушной системы

Причина устойчивого предпочтения, которое владельцы частных домов отдают печному варианту отопления, заключается в экономичности эксплуатации – доступности дров, топливных брикетов или угля.

Недостаток состоит в ограниченности обрабатываемого пространства, который можно исключить путем устройства водяной и воздушной системы на основе кирпичного агрегата.

Принцип функционирования воздушного отопления на базе печи или камина заключается в передаче теплого потока, подогретого до рабочей температуры в теплообменнике или в котле. Воздух поступает либо сразу в помещение, либо через воздуховоды.

Благодаря относительно небольшому пути он не успевает потерять температуру. В результате достигается равномерное распределение тепла по дому.

Камеру для нагрева воздуха устраивают над топкой, чтобы горячая верхняя поверхность топки и дымоход передавали ей максимальное количество тепла. Циркуляция воздуха происходит естественным образом или с помощью вентиляторов.

Естественная циркуляция происходит в результате разницы плотности холодного и горячего воздуха. Холодный воздух, попадая в нагревательную камеру, вытесняет горячий в воздуховоды.

Такой способ не требует наличия электроэнергии, однако при недостаточно быстром движении воздуха через камеру нагревания он сильно раскаляется, что может вызвать проблемы.

Воздушное отопление с естественным движением нагретого воздуха предполагает установку воздуховодов для направленного движения. В принудительных вариантах перемещение воздуха стимулирует вентилятор (+)

Принудительная циркуляция происходит с применением вентиляторов или насосов. Однако нагрев помещений происходит более быстро и равномерно. При принудительной вентиляции, регулируя ее режим, можно легко управлять объемом подаваемого воздуха в различные помещения, тем самым определяя микроклимат отдельных комнат дома.

По типу подачи холодного воздуха системы делятся на две разновидности:

• С полной рециркуляцией. Нагретые воздушные массы чередуются с охлажденными в пределах одного помещения. Минус схемы в том, что качество воздуха падает при прохождении каждого цикла нагрева/охлаждения.
• С частичной рекультивацией. Производится забор части свежего воздуха с улицы, который подмешивается к части воздуха из помещения. После нагрева смесь двух воздушных порций поставляется потребителю. Преимущество в стабильном качестве воздуха, недостаток в энергозависимости.

Понятно, что к первой группе относятся канальные системы с естественным движением воздушного теплоносителя. Ко второй относят варианты с принудительным перемещением воздуха, для движения которого необязательно устраивать сеть воздуховодов.

Приток воздуха с улицы дает системе с естественной циркуляцией дополнительный импульс, что позволяет обойтись без использования вентиляторов

Основные преимущества воздушного отопления по сравнению с водяным:

• высокий КПД;
• безаварийность;
• отсутствие радиаторов в помещениях.

Устройство контура с принудительным движением позволяет обойтись без сооружения системы воздуховодов. Вдобавок, эту разновидность можно совмещать с кондиционированием, увлажнением и ионизацией воздуха.

Повышение КПД самопроизвольно увеличит скорость движения воздушного потока: чем быстрее нагревается воздух, тем интенсивней происходит смена остывшей и нагретой воздушной массы.

Основные недостатки воздушного отопления по сравнению с водяным:

• при использовании печи температура подаваемого воздуха имеет значительный диапазон, в отличие от использования других средств нагрева;
• воздуховоды имеют большой диаметр, поэтому монтаж необходимо осуществлять на этапе строительства;
• желательно расположение печи в подвальном помещении, иначе необходимо применение вентиляторов, которые издают шум.

Движение воздуха в помещении имеет отрицательную сторону – поднимает пыль, однако использование фильтров на выходе из воздуховода позволяет эффективно эту пыль отлавливать, таким образом, уменьшая общее количество пыли в доме.

Другой особенностью воздушного отопления имеющую положительную и отрицательную стороны является скорость передачи тепла. С одной стороны – помещения нагреваются быстрее, чем при отоплении с помощью водяного контура, с другой стороны отсутствует тепловая инерция – как только печь или камин гаснет, то помещение сразу начинает остывать.

Для обеспечения равномерного давления в боковых ветвях воздуховода необходимо исключить их врезку в последние полметра магистрального воздуховода

В отличие от водяного отопления монтаж системы воздушного отопления не представляет никакой сложности. Все элементы (трубы, отводы, вентиляционные решетки) достаточно просто можно соединить без сварочных работ. Существуют гибкие воздуховоды, которые могут принимать любую форму, в зависимости от геометрии помещений.

Несмотря на это, системы воздушного отопления на базе печей или каминов не получили пока широкого распространения. Гораздо чаще в индивидуальном малоэтажном строительстве для обогрева помещений применяют водяной контур.

На основе печи или камина с кирпичной или стальной топкой можно устроить как воздушное, так и водяное отопление

Выбор самого оптимального варианта

В уже построенном доме массивную кирпичную печь поставить будет сложно. Водяное отопление в этом случае лучше всего организовывать на базе металлической буржуйки, которую разрешается ставить на усиленный деревянный пол без заливки фундамента.

Однако если есть возможность сделать фундаментную основу как положено, то предпочтение стоит отдавать более надежной печной конструкции из кирпича.

Водяной контур по дому для дровяной печи лучше всего делать из толстых стальных труб и с естественной циркуляцией теплоносителя

Установка в рассматриваемый отопительный контур циркуляционного насоса и/или гидроаккумулятора – это пустая трата денег и ноль дополнительной пользы. Они лишь усложнят монтаж системы. А при отключении света эти устройства и вовсе создадут проблемы. Тогда как вариант обогрева без них при проблемах в электросети продолжит спокойно отапливать дом.

Требования пожарной безопасности к печному обогреву дома

Перед установкой печи следует заранее подумать о пожарной безопасности, так как во время топки печка будет нагреваться до высокой температуры. Во избежание пожара при монтаже печки нужно соблюсти следующие меры безопасности:

• Печь необходимо устанавливать на некотором расстоянии от стены. Во-первых, не будет прямого контакта со стеной, особенно, если поверхности деревянные. Каменные стены будут дополнительно остужать печь, что скажется на расходе топлива. Во-вторых, нагреваться будет воздух в этом промежутке, а не сама стена;
• Стены в месте установки печи следует дополнительно обшить негорючим материалом. Для этих целей идеально подходит листовой шифер. Он плохо проводит тепло и не воспламеняется. Обшивать следует все стены в местах, где будущая печь будет даже косвенно соприкасаться со стеной.

Правила безопасности эксплуатации печей с водяным контуром

Чтобы обеспечить исправную работу печи с котлом, рекомендуется соблюдать важные правила безопасности, а также рекомендации по уходу за оборудованием:

• Устройства с водяным отоплением должны эксплуатироваться под надзором человека. Это относится к закладке топлива и регулярной чистке камеры от сажи и золы.
• Безопасная работа печи предусматривает контроль над дымоотводными каналами. Перед началом топки необходимо проверять техническое состояние каналов и положение задвижек. В момент разведения огня задвижки должны быть полностью открытыми.
• Подобная система рекомендована к использованию в зимний период, когда требуется обеспечить быстрый нагрев помещений и горячее водоснабжение. Использование печи с водяным контуром летом только для приготовления пищи и подогрева воды нерационально. В этом случае рекомендуется выбрать более экономные тепловые источники.
• Открытый огонь приводит к чрезмерному нагреву печной конструкции, что может стать основной причиной поломки теплообменника.
• При использовании самодельной системы отопления можно установить насосную установку для нагнетания жидкости и приборы для контроля над уровнем давления.