Особенности водяного отопления от печи своими руками

2 Воздушный обогрев

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

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

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

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

Плюсы и минусы печи

Обычная печка неравномерно распределяет тепло: непосредственно возле печки очень жарко, а чем дальше, тем становится холоднее. Наличие водяного контура позволяет теплу, которое вырабатывает печка, равномерно распределяться по всему дому.

Строительство отопительной печи с водяным контуром

Таким образом, только одна печка способна обогреть одновременно несколько помещений в доме. Печка работает почти также, как твердотопливный котёл. Только она не просто разогревает теплоноситель и водяной контур. Помимо этого происходит нагрев стенок и дымовых каналов, которым также отводится важная роль в отопительном процессе.

Теплообменник (змеевик) — основной элемент печки. Его устанавливают в топливную часть печки, и там к нему подключают всю систему водяного отопления.

К достоинствам печи с водяным контуром можно отнести следующие особенности:

• В первую очередь для такой печи не нужно приобретать дорогостоящие агрегаты и комплектующие.
• Правильно выстроенная печь прослужит вам длительный срок, не требуя дорогостоящего ремонта. Иногда, возможно, нужен будет лишь небольшой косметический.
• Печку можно создать любого дизайна: форма, размеры, декорирование — всё это на ваш вкус и финансовые возможности.
• Если сравнить печку, оборудованную водяным контуром и твердотопливный котёл, то с помощью первой происходит обогрев не только теплоносителя, но и дымовых отводов.

Змеевиком можно оснастить уже построенную печку. Его можно вставить и в варочную печку.

Недостатки у такого рода отопления тоже имеются.

• Когда теплообменник вставляют в топливную часть, драгоценное пространство последнего сильно уменьшается. Проблема решаема, если теплообменник встраивается в печь на этапе её строительства. Просто эту часть необходимо увеличить. Ну а если его вставляют в уже выстроенное сооружение, то другого выхода нет, кроме как неполного закладывания топлива, а частями.
• С такой печкой повышается пожароопасность. В печке и камине горит открытый огонь, плюс ко всему зачастую рядом хранятся запасные дрова. Не оставляйте без присмотра этот агрегат.

Если печь будет эксплуатироваться неправильно, то попадание в помещения дома угарного газа может привести к весьма печальным последствиям.

Порядок действий для монтажа печного отопления

Размер печи и ее расположение, как правило, отражаются еще на этапе проектирования дома, по которому рассчитывается расположение перегородок между комнатами, а также мебели в доме. Для обустройства полноценной печи больших размеров потребуется подготовка бетонного основания, которое способно выдержать весь его вес. Укладывая напольное основание, нужно предусмотреть отступ, то есть зазор между напольным материалом и основанием печи, позволяющий дополнительно снижать вероятность возгорания.

На основании настилают гидроизоляционный слой, кирпичи замачивают в воде. После их начинают выкладывать согласно порядовке на фундамент. Порядовкой называется порядная схема расположения кирпичей. Если размеры печи точно известны, то можно легко найти порядовку в интернете, предварительно распланировав стадии строительства.

В конструкцию закладывают змеевик-регистр, к которому в дальнейшем присоединяют трубы для вывода и ввода теплоносителя. Собирают печь на швы, размером максимум 4 миллиметра, к тому же, необходимо проследить, чтобы внутри дымоудаляющих каналов и топливника не было острых углов. Требуются скругленные углы, не уменьшающие спокойное дымоудаление, благодаря чему в топливнике будет собираться меньше сажи.

При строительстве печи есть несколько важных правил:

1. Требуется зазор между печкой и стенами, к тому же, необходимо постелить перед топкой металлический лист. Пол и стены предохранят от возгорания простые стены.
2. Необходимо каждые 4 ряда кладки армировать, чтобы предать ей максимальную прочность. Армирование проводят, используя металлические штыри.
3. У глиняного раствора должна быть средняя пластичность. Если раствор изготавливается своими руками, то нужно скатать шарик небольшого размера и бросить его на пол. Раствор нормальной консистенции не будет давать большие трещины и рассыпаться.
4. Дымоход должен иметь высоту как минимум 5 метров. Его завершает оголовник – элемент, защищающий трубу от попадания мусора и дождя внутрь, а также позволяющий усиливать тягу и являющийся дополнительным элементом декора здания.

Что представляет собой печь с водяным контуром

Традиционная дровяная печка обладает на редкость простой конструкцией – в ней присутствуют топочная камера с загрузочной дверцей, зольник с поддувалом и дымоход. Получается эдакая буржуйка, отличающаяся простотой. Но эта простота лишает печку возможности обогревать сразу несколько помещений. Этот недостаток устраняется с помощью водяного контура. В итоге мы получаем агрегат, состоящий из следующих частей:

• Топка – сюда загружаются дрова, уголь и другие виды твердого топлива;
• Зольник – в него ссыпается образующаяся при горении зола;
• Дымоход – через него продукты сгорания отправляются в атмосферу;
• Змеевик для печного отопления – это теплообменник, по которому циркулирует теплоноситель.

Именно змеевик и является здесь самым важным звеном, ведь он отвечает за передачу тепла в отопительную систему.

Рассмотрим основные преимущества водяного отопления с печью на дровах:

К выбору дров следует подходить очень тщательно, ведь от этого зависит эффективность работы печи.

• Возможность самостоятельной сборки печки – ничто не мешает собрать ее своими руками, ориентируясь на чертежи и порядовки;
• Небольшие затраты на поддержание системы в рабочем состоянии – сказывается дешевизна дров;
• Доступность топлива – дрова можно приобрести или нарубить самостоятельно.

В последнем случае мы и вовсе получаем почти бесплатное водяное отопление с халявными дровами. Но есть и недостатки:

• Необходимость в регулярной очистке печи для водяного отопления – она нуждается в уборке золы;
• Необходимость в хранении большого количества дров – для этого придется соорудить поленницу;
• Низкий КПД – он редко превышает 80%, хотя некоторые заводские модели обладают неплохой эффективностью, достигающей и даже превышающей показателя в 90%.

Кроме того, для поддержания работоспособности водяного отопления печь придется постоянно подкармливать дровами. Именно частые подходы для загрузки очередной порции поленьев и являются главным минусом. Но этот недостаток нейтрализуется пиролизной схемой горения.

Образующуюся в процессе сгорания дров золу рекомендуется использовать как удобрение для подкормки цветов и сельскохозяйственных культур.

Принцип работы системы водяного отопления с печью на дровах безобразно прост – горящие дрова выделяют тепловую энергию, поглощаемую теплообменником. Оттуда тепло отправляется к установленным в комнатах радиаторам. Для контроля температуры в систему ставится термометр. Циркуляция теплоносителя может быть естественной или принудительной (с применением циркуляционного насоса).

Водяное отопление с естественной циркуляцией подходит для обогрева небольших домовладений. Оно отличается простотой и отсутствием лишних расходов на монтажные работы. Если же дом большой, реализуется схема с принудительной циркуляцией – после печи на дровах в систему ставится циркуляционный насос, гоняющий воду по системе. Печное водяное отопление может быть открытого или закрытого типа – в последнем случае контур герметичен, для компенсации расширения теплоносителя в него встраивается специальный мембранный бак.

Достоинства печного отопления

1. Основным достоинством печного отопления с водяным корпусом является отсутствие необходимости покупки дорогостоящих агрегатов и комплектующих.
2. За долгие годы пользования печи понадобится только небольшой косметический ремонт. Это гораздо дешевле и проще, чем везти в сервис дорогое оборудование.
3. Свободный дизайн. Мастера могут соорудить печь любой формы и размера, а хозяин по желанию может украсить ее по своему вкусу.

Печь может прекрасно вписаться в дизайн комнаты

Если сравнивать печное отопление с водяным контуром с твердотопливными котлами, то и здесь есть дополнительные плюсы за счет того, что печь нагревает не один теплоноситель, а и дымовые отводы. Непосредственно при топке выделяемое тепло передается к радиаторам отопления, а после печь еще какое-то время отдает тепло до тех пор, пока не остынет окончательно.

Теплообменник можно встраивать в уже существующую конструкцию. Кроме того, даже варочная печь может стать основой вашей системы отопления.

Для чего нужен отопительный контур

Кирпичная печь отлично обогревает частный деревенский дом площадью до 50 м2. В традиционном деревенском срубе ее располагают посреди одной общей комнаты, разделенной перегородками на кухню и комнаты. В каждом помещении находится нагретая стенка печи, что позволяет равномерно их обогреть.

Современные частные дома имеют совершенно другую планировку, и комнаты могут находиться на значительном удалении и даже на разных этажах. В этом случае потребуется установка дополнительных источников отопления, например, электрических обогревателей. Но цена на электроэнергию нынче высока, поэтому более практично установка радиаторов водяного отопления.

В них по трубам поступает горячий теплоноситель — вода, которая поступает в котёл, вмонтированном в кирпичную печь. При горении дров в такой печи нагреваются не только ее стенки, но и теплоноситель, и во всех помещениях дома устанавливается комфортная температура. Коэффициент теплоемкости воды высок, и система отопления довольно долго остается горячей, даже если топить печь всего раз в день, при этом достигается существенная экономия, ведь цена такого отопления невысока.

Установка отопительной системы в существующую печь

Зная упорство и настойчивость наших умельцев, мы не побоимся предположить, что найдутся те, кто, организуя печное отопление с водяным контуром своими руками, установит заслонку, работающую в автоматическом режиме. Такая заслонка, перекрывающая контур при отсутствии циркуляции, оборудуется системой аварийного питания, датчиками давления и температуры и при этом сверяет свою работу через спутник с подключением к интернету. Все возможно.

Просто нужно понимать одну простую вещь: есть задумки людей, желающих сэкономить, а есть трезвый инженерный расчет, при котором прорабатываются все варианты, в которых может оказаться разработанная система, иногда, может быть, и футуристические, но, как показывает практика, вполне оправданные. Чтобы более наглядно продемонстрировать, что происходит, когда устанавливаются печи отопительные с водяным контуром своими руками без твердых расчетов и упоров на действительность, приведем один маленький пример из жизни.

Если печь уже есть, не стоит полностью ее демонтировать. Достаточно разобрать часть конструкции и установить в нее теплообменник.

К последнему затем подключается теплообменник. При необходимости в процессе частичного демонтажа можно произвести модернизацию конструкции печи.

Еще выше обязательно монтируется расширительный бак. Он обеспечит достаточный уровень давления в системе.

Трубы нужно монтировать под углом, чтобы обеспечить нормальную циркуляцию теплоносителя.

Может потребоваться циркуляционный насос. За счет него значительно возрастет КПД отопительной системы.

• Для маленьких, хорошо утепленных домов, состоящих из одной-двух комнат и кухни, вполне будет достаточно одной отопительно-варочной печи, сложенной из кирпича.
• Для более крупных строений необходимо хорошо продумать систему отопления таким образом, чтобы от одной печи можно было отопить весь дом. Для этого используется отопление с помощью водяного или парового контура.
• Для одноэтажного строения такой контур может быть подключен к кирпичной печи или же изготовленной из чугуна. При устройстве системы в двух— или трехэтажном доме, скорее подойдет чугунная печь-котел.

Следующее, с чем нужно определиться — это вид топлива. Система может отапливаться дровами, углем, торфом, газом, дизельным топливом, электричеством или несколькими из них. От этого выбора будет зависеть, какую печь отопления приобретать.

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.

Виды дровяных печей

Печи, в которых сжигают дрова, классифицируют на следующие типы:

Чугунная дровяная печь — устройство нагрева помещения, используемое как дополнительный источник тепла. Дым и газы удаляются из него по гофрированному дымоходу или рукаву. Печь из чугуна нагревает воздух в доме очень быстро и монтируется в любой зоне дома. Оснащённая воздуходувом, она позволяет комнатной температуре оставаться комфортной долгие часы.

Металлическая дровяная печь — сооружение, способное нагревать воздух в помещении за поразительно короткий срок, поскольку создано оно из стали, удерживающей тепло. Но эффект от работы металлической печи исчезает быстро, ведь её стенки делают из тонкого материала. Поэтому, чтобы избежать моментального понижения температуры в доме, печь следует сооружать из листов нержавеющей стали, создавая толстые швы, которые обезопасят конструкцию от появления трещин.

Кирпичная дровяная печь — наиболее надёжное устройство для обогрева помещения, требующее больших затрат на сооружение. Печь из кирпичей оснащена дымоходом змеевидной формы, благодаря чему из дома долго не уходит полученное тепло. Правда, этому устройству на создание комфортной температуры необходимо много времени, что отличает его от металлической печи. Зато помещение, нагретое кирпичным сооружением, долго не остывает, а сама печь может использоваться для приготовления еды.

В деревянном доме разумнее ставить компактную печь из кирпича отопительно-варочного типа. А теплоёмкость устройства должна быть средней.

Печь своими руками

Строительство печи начинается с устройства фундамента

Важно, чтобы он не был привязан к фундаменту дома. Для этого в грунте заливается бетонная стяжка, ее высота не должна превышать уровень пола более чем на 5–7 см

Только после этого можно приступать к возведению конструкции.

• Первые ряды зольника укладываются в соответствии с выбранной схемой.
• Далее монтируется дверца поддувала и конструкция обкладывается кирпичом. Дверцу следует изготавливать из чугуна, размером 19,5 х 24 см.
• Аналогичным способом выполняется камера сгорания.
• Предпочтительней устанавливать готовый дымоход круглого сечения.

Для зольника и топочной камеры желательно использовать огнеупорный шамотный кирпич. Для облицовки можно выбрать обычный силикатный кирпич, так как для него характерна хорошая теплоемкость.

Достоинства и недостатки водяной печи отопления

Водяные печи отопления обладают следующими достоинствами:

1. Полная энергонезависимость – для открытой и комбинированной схемы;
2. Повышенный КПД по сравнению с традиционными печами;
3. Привлекательный внешний вид заводских моделей, оригинальная конфигурация в качестве камина;
4. Более равномерное распределение тепла по отдельным помещением посредством жидкого теплоносителя;
5. Многофункциональность – возможность приготовления пищи, нагрева воды.

Наряду с преимуществами печи водяного отопления имеют весомые недостатки:

1. Ручное обслуживание печи – загрузка топлива, чистка от золы и сажи;
2. Циклический режим работы, при этом практически отсутствует регулировка температурного режима;
3. Высокая пожароопасность;
4. Возможность попадания в помещения угарного газа;
5. Крупные габариты кирпичных печей, необходимость сооружения фундамента;
6. Наличие горячих поверхностей у металлических печей.

Обычное печное отопление: достоинства и недостатки

В нашей стране традиционно дома отапливались кирпичными печами, но постепенно этот вид обогрева вытеснили водяные системы. Все это потому, что наряду с достоинствами имеет простое печное отопление массу недостатков. Сначала о достоинствах:

• Печь большую часть тепла передает тепловым излучением, а оно, как выяснили ученые, лучше воспринимается нашим организмом.
• Русская или какая иная отопительная печь имеет колоритный внешний вид, часто есть возможность наблюдать за открытым пламенем.
• Можно сделать кирпичную печь с дымоборотами для более полного использования вырабатываемого тепла.
• Отопление этого типа энергонезависимое — не зависит от наличия электричества.

Есть модели печей для отопления второго этажа (за счет отопительного щитка с дымовыми каналами).

Сегодня печное отопление воспринимается больше как экзотика, так как встречается очень нечасто. Нельзя поспорить, что находится возле теплой печки очень приятно. Создается какая-то особая атмосфера. Но имеется и множество серьезных недостатков:

• Неравномерность прогрева — возле печи жарко, в углах — холодно.
• Большая площадь, занимаемая печью.
• Отапливаются только те комнаты, в которые выходят стенки печи.
• Невозможность регулировать температуру отопления в отдельных помещениях.
• Низкий КПД. Для обычных печей 60% — это уже очень хороший показатель, в то время как современные отопительные котлы выдавать могут 90% и выше (газовые).

Необходимость частого обслуживания. Растопить, регулировать заслонки, вычищать угли — все это регулярно и постоянно. Не всем это доставляет удовольствие.

Как видите, недостатки значительные, но некоторую их часть можно нивелировать, если встроить в печь теплообменник, который подключить к системе водяного отопления. Такую систему еще называют печное водяное отопление или печное отопление с водяным контуром.

Спутниковая система отопления

Зная упорство и настойчивость наших умельцев, мы не побоимся предположить, что найдутся те, кто, организуя печное отопление с водяным контуром своими руками, установит заслонку, работающую в автоматическом режиме. Такая заслонка, перекрывающая контур при отсутствии циркуляции, оборудуется системой аварийного питания, датчиками давления и температуры и при этом сверяет свою работу через спутник с подключением к интернету. Все возможно. Просто нужно понимать одну простую вещь: есть задумки людей, желающих сэкономить, а есть трезвый инженерный расчет, при котором прорабатываются все варианты, в которых может оказаться разработанная система, иногда, может быть, и футуристические, но, как показывает практика, вполне оправданные. Чтобы более наглядно продемонстрировать, что происходит, когда устанавливаются печи отопительные с водяным контуром своими руками без твердых расчетов и упоров на действительность, приведем один маленький пример из жизни.

Кирпичная печь

Итак, как говорилось выше, для небольшого строения достаточно построить одну печь, которая будет отапливаться дровами или углем.

Модель печи нужно выбрать таким образом, чтобы она могла не только отопить помещения, но и быть помощницей в приготовлении пищи.

Чтобы это отопительное сооружение не приносило каких-либо неудобств и было максимально эффективным, для него нужно выбрать подходящее место. Удачно поставленная печь сможет без труда согреть две комнаты и кухню.

Такая печь с успехом обогреет несколько смежных помещений

Например, эта представленная на рисунке модель будет удачным вариантом для обогрева трех помещений. Нужно знать, что теплоотдача от печи зависит от площади поверхности строения, т.е. если в комнату выходит одна сторона печи, она будет полностью обогрета. Кроме этого, массивная конструкция намного дольше остывает. Натопив строение с вечера, можно быть уверенным, что оно будет до утра отдавать тепло в комнату.

Печь нужно закладывать при строительстве дома, но ее фундамент должен быть отделен от общего фундамента строения. Возможно установить кирпичную печь и в уже выстроенном доме, но это будет сделать сложнее, так как придется поднимать часть пола и проделывать отверстие в потолке и кровле для устройства дымохода.

Общая схема устройства печного отопления дома

На данной схеме хорошо видно конструкция постройки, устройство фундамента, каналы дымохода и прохождение трубы через перекрытия со всеми необходимыми параметрами, которых нужно придерживаться.

Змеевики из листовой стали

Толщина стали для данного вида обменника должна составлять не менее 5 мм. В конструкции также используется профиль 60 х 40 мм и патрубки 50 мм, которые служат для ввода и вывода воды. Размер обменника зависит напрямую от длины топливника вашей печи.

Если обменник из стали планируется встраивать отопительно-кухонную печь, то целесообразнее будет соорудить конструкцию таким образом, чтобы раскаленный газ обтекал верхнюю полку обменника и выходил в дымооборот, находящийся в передней части змеевика. В таком случае над змеевиком можно установить варочную поверхность.

Теплообменник из листовой стали

Кроме того, существует вариант изготовления теплообменника из листовой стали в виде книжки, соединив стенки обменника трубами или профилем. В этом случае у регистра отсутствует верхняя полка, а для лучшей циркуляции можно добавить соединительных труб в верхней части регистра. Ввод и вывод можно делать как на задней части обменника, так и на боковой стенке.

В этом случае варочную плиту можно размещать прям над поверхностью регистра.

Положительные и отрицательные моменты печного отопления в частном доме

Какие недостатки?

К отрицательным моментам можно отнести:

• Достаточно долгое нагревание печи, а значит — и помещений. Это происходит из-за длительного прогревания стенок и теплоносителя в системе.
• Не очень высокийКПД кирпичного строения. Чтобы его увеличить, приходится устраивать более высокий дымоход, делать его лабиринтного типа, чтобы тепло дольше оставалось внутри конструкции.
• Кирпичная печь занимает достаточно большую площадь, но только при таких масштабах она способна обогреть несколько комнат одновременно.
• В отличие от отопления природным газом печь должна на протяжении всей ее топки находиться под присмотром, так как кирпичные варианты требуют постоянного добавления топлива. Чугунные печи длительного горения являются исключением, так как закладка дров производится один раз за сеанс топки.

Есть у печного отопления немало и положительных качеств, которые часто бывают решающими в выборе именно его для устройства в частном доме.

Дополнительный электрический подогрев системы

Печи с отопительным контуром часто ставят на даче или в загородном частном доме, и для постоянного отопления не используют. В этом случае в морозы система может промерзнуть, что приведет к разрывам и утечке воды при первой же топке.

В этом случае можно вместо воды залить в систему антифриз или дополнительно купить и поставить в параллель электрический котел малой мощности, автоматически включающийся для поддержания воды в системе в диапазоне значений 5-10 градусов. Электрический котел не позволит системе замерзнуть, а их цена не слишком высока, а при определенном навыке можно сделать и самодельные электрические котлы.

Кладка своими руками печи с отопительным контуром может показаться слишком сложным заданием, а цена на услуги специалистов-печников высока. В этом случае лучше рассмотреть возможность установки промышленного котла длительного горения на дровах или другом топливе. Но собственноручно сложенная печь — это не только отопительный элемент, это еще и сердце дома, дарящее уют и семейный покой, и при выполнении всех рекомендаций она прослужит долго и эффективно.