Дровяные печи для отопления частного дома с водяным контуром

Некоторые хозяева загородных домов выбирают камины и печи не только для уютной атмосферы и созерцания огня, но и для того, чтобы прогреть все жилище.

Подробный обзор

Как устроены домашние печи с водяным обогревом

Металлическая печь для дома с водяным контуром отопления обогревает жилой дом комбинированным методом. Помещение, в котором установлена печка, прогревается за счет конвекции воздуха. В соседние комнаты тепло подается посредством жидкостного теплоносителя.

Устройство отопительной печи для дома с теплообменником отличают следующие особенности:

Как устроены домашние печи с водяным обогревом
  • Высокий КПД печи – наблюдаются незначительные теплопотери. На эффективность отопления дома не влияет количество комнат и этажей. В случае обычной конвекционной печи, интенсивность нагрева существенно снижается по мере удаленности от с теплообменником, оптимальное решение для установки в двухэтажном или одноэтажном доме с большим количеством комнат.
  • Встроенный теплообменник – существует две основных разновидности печей. В качестве теплообменника используется змеевик или водяная рубашка. Печи подключаются к существующей системе отопления. После небольшого переоборудования появляется возможность отапливать помещения с помощью теплых полов.
  • Материал корпуса – бюджетные печи, изготавливаются из стали. Существуют печки из серого чугуна.
  • Дополнительный функционал – некоторые модели, помимо обогрева, предназначены для приготовления пищи.

Ассортимент выпускаемых печей с встроенным теплообменником позволяет подобрать отопительное оборудование практически для каждого жилого помещения с необходимым функционалом и производительностью.

Дополнительный функционал (плита / духовка)

Как устроены домашние печи с водяным обогревом

Кроме основного предназначения – обогрева помещений, печь с теплообменником может использоваться для приготовления пищи и нагрева горячей воды. В различных моделях предусмотрен дополнительный функционал: духовой шкаф и варочная поверхность:

  • Варочная поверхность – в зависимости от модели, конструкция плиты рассчитана на 1-2-3 варочных места. На плите легко приготовить пищу, вскипятить воду для мытья или готовки.
  • Духовой шкаф – работает как обычная духовка. Подходит для приготовления выпечки. Внутри духовки встроены конвекционные каналы, увеличивающие скорость прогрева шкафа до рабочей температуры. Духовой шкаф устанавливается в дорогостоящих печках премиум класса.

Наличие дополнительного функционала влияет на стоимость печки с встроенным водяным контуром. Варочная поверхность изготавливается из чугуна и увеличивает цену до 30%. Духовые шкафы в основном встраиваются в дорогостоящие печи европейских производителей.

Как устроены домашние печи с водяным обогревом

Устройство печи-камина с водяным контуром

Совместить обеспечение равномерного распределения тепла, безопасность использования и прекрасный внешний вид позволяет печь-камин с водяным контуром. Этот агрегат по своему техническому устройству является твердотопливным котлом. С одной стороны, он даёт возможность сохранить традиционный каминный дизайн, а, с другой – позволяет обогревать помещение не только открытым огнём, но и теплом, которое раньше просто не использовалось.

Основные конструктивные элементы данного отопительного агрегата:

  • Топка, толщина стенок которой составляет 4 мм – для открытых установок, 6 мм – для закрытых каминов.
  • Между стенками топки располагаются трубки теплообменника. В системе циркулирует около 40 литров теплоносителя, который передаёт тепло от котла к приборам отопительной системы.
  • Для отвода нагретого теплоносителя в отопительную систему к котлу подключают внутренний трубопровод и датчики, позволяющие контролировать отопительный процесс.
  • С наружной стороны отопительный агрегат оформляют каминным порталом, который можно подобрать под нужное стилевое направление.

Достоинства и недостатки печи для водяного отопления

Как мы уже заметили, из-за подобной модернизации кирпичное отопительное устройство не теряет своей функциональности, но приобретает ряд дополнительных характеристик, которые нужно обозначить.

Печь с котлом можно собирать в любом месте

Плюсы печек с отопительным контуром

  1. Не придётся использовать вспомогательные отопительные приборы. Одна печь с водяным отоплением может обогреть сравнительно большой дом, в том числе в полтора-два уровня.
  2. Удаётся нормально отапливать удалённые и изолированные помещения, то есть можно строить вытянутое и Г-образное здание, ставить внутри необходимое количество перегородок и межкомнатных дверей.
  3. Для строительства печи выбирают любое место в доме, а необязательно в центре, как это обычно делают с другими типами отопительных печек. Ничто не мешает использовать «котельную» или даже расположить теплогенератор в летней кухне.
  4. Существенно повышается КПД отопительного устройства. Тепла в доме остаётся больше, а расход топлива – на прежнем уровне.

Так называемый «кирпичный котёл». На самом деле это модернизированная печь с варочной поверхностью

Минусы печи с водяным контуром

  1. Для монтажа водяной отопительной системы требуются дополнительные капитальные затраты. Нужно приобрести трубы и радиаторы, краны и регулирующие устройства, расширительный бак и, возможно, циркуляционный насос. Нужны качественные материалы для изготовления «котла».
  2. Необходимо обладать навыками и специальным инструментом для выполнения разводки. Далеко не каждый сможет сам сварить надёжный теплообменник.
  3. Конструкция печек для водяного отопления несколько сложнее, обычные порядовки могут не подходить.
  4. Если зимой по каким-то причинам не топить, вода в трубах может замёрзнуть. Чтобы исключить такую возможность, придётся использовать антифризы в качестве теплоносителя, или полностью сливать воду на время отсутствия людей в доме.
  5. Не всегда получается сделать гравитационную систему, поэтому для принудительной транспортировки теплоносителя часто применяются циркуляционные насосы. При отключении электроснабжения, энергозависимое оборудование останавливается, и контур перестаёт работать.
Читайте также:  Использование котлов длительного горения для отопления дома

Важно! Эти гибриды лишены автоматики. Используя обычную кирпичную печь для нагрева жидкостного теплоносителя, очень непросто контролировать его рабочую температуру и создавать комфортные условия в помещениях. Регулировки осуществляются только кранами на радиаторах, которыми ограничивается/увеличивается проток.

Из чего состоит отопительная система?

Из самого названия – водяная система отопления, становится понятно, что для ее работы необходима вода. В данном случае она является теплоносителем, который непрестанно циркулирует по замкнутому контуру. Вода нагревается в специальном котле, а затем – по трубам, доставляется к основному отопительному элементу, которым может выступать система «теплый пол» или радиаторы.

Конечно же, для более качественной, безопасной и экономичной работы системы можно использовать большое количество вспомогательного оборудования. Однако самая простая водяная отопительная система выглядит так:

Основные элементы системы отопления

Из чего состоит отопительная система?

Отопительные системы могут различаться по принципу циркуляции теплоносителя:

  • водяное отопление с принудительной циркуляцией;
  • с естественной.

Система с естественной циркуляцией теплоносителя

Система с естественной циркуляцией – прекрасный пример использования человеком элементарных законов физики. Принцип ее работы на самом деле прост – перемещение теплоносителя в трубах происходит по причине разности плотности холодной и горячей воды.

Система отопления с естественной циркуляцией теплоносителя

То есть, теплоноситель, нагреваемый в котле, становится более легким, его плотность уменьшается. Горячая вода вытесняется из котла поступающим в него холодным теплоносителем и легко устремляется вверх по трубе центрального стояка. А от него — к радиаторам. Там теплоноситель отдает свое тепло, остывает, и, вернув себе былую тяжесть и плотность, по трубам обрата возвращается вновь к нагревательному котлу – вытесняя из него новую порцию горячего теплоносителя. И такой цикл повторяется бесконечно.

Из чего состоит отопительная система?

Такая система имеет важное достоинство – она является энергонезависимой, что делает возможным ее применение в домах, в которых существуют перебои с энергоснабжением.

Однако система с естественной циркуляцией имеет и несколько весомых недостатков. В первую очередь – необходимость использования тяжелых металлических труб (возникают сложности при монтаже). Кроме того, такая система исключает возможность регулирования уровня прогрева каждого отдельного помещения. Еще одним минусом системы можно назвать большой расход топлива.

Рекомендуем к прочтению:Виды систем отопления

Система с принудительной циркуляцией теплоносителя

Система отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя

Отличительной чертой системы данного типа является обязательное дополнение ее циркуляционным насосом. Именно он способствует перемещению теплоносителя по трубам. Выглядит схема системы так:

Из чего состоит отопительная система?

В качестве одного из основных преимуществ системы с принудительной циркуляцией можно выделить то, что такое водяное отопление от электричества дает возможность контролировать посредством специальных вентилей уровень напора в каждом радиаторе – таким образом, контролируется и уровень прогрева помещения. Этот факт позволяет в некоторой степени снизить количество используемого для нагрева теплоносителя топлива.

Система является более экономичной еще и потому, что позволяет применение пластиковых труб небольшого диаметра, которые являются относительно недорогими.

Недостатком же системы является ее энергозависимость. В случае если в вашем доме возможны перепады напряжения или отключение электропитания, наиболее разумным решением будет использование комбинированной системы, которая совмещает в себе принудительную и естественную циркуляцию теплоносителя.

Монтаж отопительной системы

Наиболее практичным является создание в доме двухтрубной отопительной системы. Она являет собой два совмещенных контура, по одному из которых (подающие трубы) к радиаторам перемещается горячий теплоноситель. А остывшая вода от радиатора возвращается к котлу по второму контуру – трубам обратки.

Движение теплоносителя в системе отопления

Из чего состоит отопительная система?

Двухтрубная отопительная система с принудительной циркуляцией является прекрасным решением для любого частного дома. Она позволяет подключать специальные термостаты, позволяющие на каждом отдельном радиаторе контролировать степень нагрева. Систему можно дополнить специальными коллекторами, что сделает ее еще более эффективной.

Правила эксплуатации

Необходимо соблюдать ряд правил для того, чтобы система функционировала бесперебойно:

Правила эксплуатации
  • Запрещено осуществлять эксплуатацию установки с пустым теплообменником. Это привет к тому, что он быстро выйдет из строя (прогорит).
  • Запрещено устанавливать запорную арматуру и перекрывать теплообменник, когда агрегат работает. Вода нагреется, ее объем расширится, давление в системе повысится, что приведет к взрыву установки.
  • Если агрегат уже разогрет, то холодная вода в систему подаваться не должна. Так как перепады температур способны привести к поломке системы. В первую очередь это касается сварных швов.
  • Самая нижняя точка системы должна быть оснащена краном для слива воды.
  • Имейте в виду, что если вы решите растопить камин в любое время года помимо зимнего (например, чтобы приготовить еду на варочной панели), то вам придется также ощутить и все прелести отапливаемого помещения. Ведь эксплуатировать установку без жидкости запрещено, а значит нагретая вода попадет в радиаторы: в комнатах станет жарко.

Особенности монтажа

Есть два способа установить котлы отопления для печного отопления, при этом первый подразумевает проведение работ с ноля, а второй предусматривает монтаж теплообменника в уже имеющуюся в доме печь. Независимо от способа монтажа, предпринятого домовладельцем, при устройстве системы обогрева должны соблюдаться некоторые нюансы.

Печка для отопления дома должна быть оборудована оптимальной водяной рубашкой и подходящим теплообменником.

Это необходимо во избежание закипания теплоносителя в системе и прогорания стенок теплообменника. Также важно выдерживать определенное расстояние между теплообменником и внутренней стенкой топки так, чтобы была возможной полноценная компенсация теплового расширения. Как сделать отопление в частном доме своими руками, мы уже писали здесь.

Читайте также:  Декоративная отделка камина

Грамотно выбирая печной котел отопления, можно обеспечить равномерное, доступное и качественное отопление помещений, однако реализуя подобный проект в доме, важно помнить об особенностях безопасного использования печей и рациональном подборе компонентов системы обогрева.

Что такое камин с водяным контуром

Камин — древнейший атрибут интерьера человеческого жилища. С незапамятных времен большая часть семейных событий происходила вокруг домашнего очага. Сейчас можно купить печь-камин с водяным контуром отопления для самого изысканного дизайна.

Технологический прогресс привел к созданию большого числа разнообразных конструкций этого традиционного источника тепла. Один из них — аквакамин с функцией подогрева воды, циркулирующей по отопительной системе. Теперь он может обогревать не одну комнату, а полностью весь дом.

Принцип работы

Камин с встроенным водяным контуром работает так же, как дровяная печь для отопления, в конструкцию которой вмонтирован теплообменник системы отопления.

Преимущества

Установка камина придает дизайну изысканность. Комнату можно быстро прогреть при резком похолодании снаружи или после долгого отсутствия в загородном доме. И сразу же заработает система отопления всего здания.

Выгоды от приобретения аквакамина на этом не заканчиваются:

  1. Причудливо переливающиеся огоньки пламени — это одна из трех картин, на которые можно смотреть бесконечно. Отдых у огня — самый древний, расслабляющий и успокаивающий.
  2. Конструкция камина не содержит движущиеся механизмы. Там просто нечему ломаться. Долговечность обеспечена тысячелетним опытом использования открытого огня.
  3. Корпус аквакамина двойной. Внутри циркулирует вода из системы отопления дома. Металл не перегревается от контакта с открытым пламенем, поэтому срок службы изделия измеряется десятилетиями.
  4. Традиционный камин, оборудованный теплообменниками, подключенный к отопительной системе здания, имеет коэффициент полезного действия (КПД) 80 %. Это уровень современных теплогенераторов.
  5. К аквакамину можно подключить бойлер для обеспечения коттеджа горячим водоснабжением.
  6. Пожаробезопасность гарантирует применение термостойкой прозрачной дверцы топки. При этом мягкий инфракрасный спектр пламени свободно проникает сквозь стекло, приятно греет хозяев камина, создает уютную, теплую атмосферу.
  7. Дешевое топливо: дрова, уголь, топливные брикеты — дает ощутимую ежегодную экономию.
  8. Печное, каминное отопление полностью автономно, что позволяет строить загородный дом вдалеке от газовых и электрических сетей. Наличие небольшого по мощности электрогенератора обеспечивает возможность применения автоматизированной пеллетной подпитки топки для длительного беспрерывного горения.
  9. Современные аквакамины достаточно легкие. Их можно установить без фундамента на негорючее основание, например, из керамической плитки.
  10. Разнообразный дизайн современных каминов имеет общую характеристику — компактные размеры при достаточно высокой тепловой мощности, что важно для небольших комнат.
  11. Отсутствует инерционность, присущая традиционным массивным печам. За считанные минуты разгоревшееся пламя согреет комнату, где установлен аквакамин. Если предусмотрен циркуляционный насос, то всему зданию не страшны резкие перепады температур наружного воздуха.
  12. Цена массивного каменного камина или печи вместе с фундаментом и дымоходом превосходит стоимость аквакамина, монтаж которого достаточно прост, поэтому возможна установка своими руками. А профессионального каменщика сейчас найти сложно, его услуги дорого стоят.
  13. При комбинированной системе отопления возможна экономия до 50 % начальной стоимости газового оборудования. Максимальная мощность котла рассчитывается на минимальную зимнюю температуру. На широте Ростова-на-Дону это -24 °С. На практике морозы редко бывают ниже -10 °С. Когда станет холоднее, выручит аквакамин. Все остальное время можно экономить без ущерба для комфорта.

Недостатки

Современный человек избалован централизованным отоплением своего жилья, поэтому даже незначительные дополнительные хлопоты с камином могут сильно смутить.

Однако проблем не так уж много:

  1. При сильном ветре возможна обратная тяга. Дым, сажа попадают из камеры сгорания в помещение. Чтобы избежать такой неприятности, дымоход должен возвышаться над коньком крыши или быть от него на определенном расстоянии. Точные значения для конкретного случая рассчитываются на основании строительных норм и правил (СНиП). Стабилизировать, усилить тягу поможет установка дефлектора.
  2. Если загородный дом не предназначен для постоянного проживания, то зимой воду из системы отопления надо сливать на время отсутствия. Иначе трубы лопнут. Долговечность здания, сохранность интерьера будет гарантирована, если внутренняя температура поддерживается на уровне не ниже +10 °С. Этого можно достичь автоматизированной пеллетной подачей топлива или установкой электрического котла для дежурного отопления.
  3. Монтаж камина дороже, чем подключение электрокотла. Но электроэнергия — один из самых дорогих видов «топлива». К тому же перебои энергоснабжения не редкость.
  4. Требуется регулярная чистка дымохода от сажи 2 раза в год, а при интенсивной эксплуатации чаще.

Теория хорошо, практика лучше

Печь на дровах с водяным контуром своими руками была установлена в доме. В качестве теплоносителя хозяева использовали бытовой гликолевый теплоноситель. Применение такого теплоносителя вполне оправдано. Если радиаторная система подогревается периодически от печи, длительное отсутствие хозяев может привести к замерзанию воды в системе отопления.

Бытовые теплоносители на основе антифриза, этиленгликоля и пропиленгликоля предназначены для использования в бытовых отопительных системах.

Теплоносители – достоинства и недостатки

Маленькая проблема – большие последствия

«Потоп» в доме

  • Итак, мы имеем печь с водяным контуром, в котором используется гликолевый наполнитель.
  • Система заправлена большим объемом жидкости, которая при этом находится под давлением для обеспечения нормальной циркуляции.
  • Хозяйка использовала на кухне кухонный комбайн, в котором произошло короткое замыкание.
  • Ничего страшного, просто выбило УЗО (устройство защитного отключения), или, говоря простым языком, автомат.
  • Хозяин включил автомат буквально в течение одной минуты.
  • Электричество восстановилось, а то, что произошло далее, повергло жильцов в шок.

Раздался хлопок и из выходного трубопровода печи вырвался поток пара, в следующее мгновение все 160 литров теплоносителя оказались внутри помещения. А надо знать, что подобные теплоносители обладают специфическим запахом, от которого довольно трудно избавиться в течение длительного времени. Не будем рассказывать, какие проблемы возникли у жильцов и сколько средств они потратили, чтобы сделать отопление и внутреннюю отделку дома.

Читайте также:  Фальш-камин своими руками из гипсокартона: пошаговая инструкция

Конфликт систем и материалов

Почему так произошло?  Надо знать, что по сравнению с водой теплоносители на основе антифризов и гликолей имеют больший коэффициент расширения при нагревании. К тому же перегретый теплоноситель на основе данных веществ меняет свои химические свойства, что может приводить к закупорке системы отопления.

Разрыв трубопровода

В нашем случае хватило всего минуты, чтобы давление в системе отопления из-за перегрева в контуре печи, возникшее после остановки циркуляционного насоса, повысилось настолько, что разорвало выходной трубопровод. Если бы разрыв произошел внутри печи, финансовые затраты возросли бы намного больше, а отопительная система была бы полностью выведена из строя. Вариант, при котором возле разрыва трубопровода мог оказаться один из членов семьи, мы вообще не рассматриваем, чтобы не шокировать читателя.

Комбинирование не всегда выгодно

После всего вышесказанного многие поймут, что кирпичная печь с водяным контуром — это, скорее, некий эксперимент, последствия которого с первого раза невозможно предугадать.

  • Ведь помимо основных законов теплотехники на свете существуют законы термодинамики, физические свойства материалов и многое другое.
  • Без учета всех этих факторов невозможно сделать надежную систему отопления дома или дачи, отличающуюся, прежде всего, безопасностью при ее эксплуатации.
  • Задумывая отопительные печи с водяным контуром, подумайте, во что это может вам обойтись в итоге.
  • Скорее всего, окажется, что использование специального котла с теплообменником намного выгоднее и безопаснее, чем устройство сомнительных конструкций, а печь на дровах пусть остается старой доброй печью.

Конечно, дровяные печи с водяным отоплением имеют право на существование, но только если они изготовлены конкретно для одной цели – работы с водяным отоплением и никак не комбинированно. Удачи и тепла вашему дому!

Кирпичная печь с водяным контуром для отопления дома своими руками

Добавление к печному обогреву контура для нагревания воды может не только существенно повысить КПД печи, но также помочь более равномерному распределению тепла в частном доме, а топливо в таком случае будет расходоваться оптимально.

Более того, печь с водяным контуром позволяет скомбинировать преимущества двух видов отопления дачи: печного и основанного на горячей воде. Существенная экономия затрат на топливо дополнительно приукрашивается возможностью создать печное отопление с водяным контуром своими руками.

Характеристики системы

При традиционном типе обогрева помещения (например, с помощью каменной печи) дисперсия тепла происходит неоднородно – около печи воздух нагревается сильно, а дальше идет градация температуры вплоть до холода в дальних углах помещения.  

Кирпичные же печи с водяным отоплением используют теплообменник, устроенный в топливном отсеке, чтобы рационально разделять тепловую энергию между всеми зонами жилища, что способствует увеличению КПД.

Плюсом к этому идет возможность обогрева сразу нескольких помещений, вплоть до целого дома. К тому же, печь с теплообменником не только играет роль обогрева дома, но и применяется как варочная аппаратура, поскольку приспособление для обмена тепла может монтироваться внутри плиты на кухне дачи.

Применение водяного контура превращает печку в котел, работающий на твердом топливе. Отличается от обычных котлов такая конструкция лишь тем, что кроме воды нагревается еще и сама печь, также участвующая в системе обогрева помещения.

Кирпичная печь с водяным контуром для отопления дома своими руками

Печь с водяным отоплением обеспечит передачу энергии от теплообменника к батареям отопления во время топки, а когда огонь в печи уже не горит, отопительные кирпичи будут отдавать свое тепло воздуху в доме.

Отопительные печи подобного рода все чаще используются в деревнях и селах, где нет центрального газоснабжения, и отопление печью является единственным выходом.

Печное отопление с водяным контуром не требует дорогих отопительных котлов и закупки недешевого горючего.

Хороши такие печи и при установке в дачных домах.

Основной минус такой печи – это уменьшение объема топки за счет монтажа обменника тепла. Для компенсации этого факта применяется уменьшение размеров теплообменника и, соответственно, увеличение объема печного пространства, а также установка печи длительного горения.

Другой недостаток – ослабленный нагрев корпуса печи из-за траты энергии горения на кипячение воды. Таким образом, наиболее сильно прогревается верх – там, где материал корпуса вбирает в себя тепло от горячего дыма.

И третий минус – замерзание теплоносителя в трубах при расположении системы в редко используемых домах, таких как дачи.

Разводка труб системы отопления

Наибольшей популярностью пользуются 2 схемы: однотрубная и двухтрубная. Давайте рассмотрим что они из себя представляют.

Однотрубная система – самый элементарный вариант, однако, не самый эффективный. Она представляет собой замкнутый круг из труб, запорной арматуры, автоматики, центром которой является котел. От него вдоль нижнего плинтуса идет труба во все комнаты, подсоединяясь ко всем батареям и другим отопительным приборам.

Плюс схемы. простота монтажа, малое количество материала для сооружения схемы.

Минус. неравномерное распределение теплоносителя по радиаторам. Батареи в крайних комнатах будут прогреваться хуже, так как самые последние на пути движения воды. Однако эта проблема решается установкой насоса или увеличением количества секций в последних радиаторах .

Двухтрубная система – более эффективный способ, так как с его помощью решается проблема равномерного распределения воды по всем отопительным устройствам. Трубы можно располагать поверху (этот вариант предпочтительнее, потому что тогда вода сможет циркулировать по естественным причинам) или в нижней части (тогда потребуется насос).