Печи и котлы для отопления дома с водяным контуром

Производители предлагают немало видов нагревателей для формирования замкнутых тепловых систем частных домов. Практичные и надежные устройства востребованы, однако, если пользователь предпочитает старые и надежные камины, есть компромиссный вариант – это печь с водяным контуром для отопления дома. Обогревательное устройство сочетает все качества современного оборудования и практичность проверенных веками технологий. Рассмотрим особенности, достоинства применения печного отопления и разновидности готовых фабричных решений для обустройства автономной тепловой сети.

Преимущества и недостатки отопления печью

Печное отопление имеет широкий список плюсов:

1. Не требуется подключение к газовым магистралям, подача электропитания. Твердое топливо стоит недорого, при правильном формировании энергонезависимая сеть работает в суровых условиях.
2. Лучистое отопление, когда нагрев от стенок передает тепло воздуху и предметам, считается самым лучшим.
3. Устройство способно выполнять несколько функций – быть нагревателем теплоносителя для сети, раздачи ГВС, излучать тепло самостоятельно и при наличии варочной панели, выполнять работу плиты.
4. Массивная конструкция накапливает много тепловой энергии и передает ее воздуху по мере остывания. Таким образом даже после сгорания закладки топлива в доме длительное время поддерживается комфортная температура.
5. Летом фундамент печи служит элементом для «сбрасывания» излишков тепла, потому в частных строениях прохладно в любую жару.
6. При сжигании природного топлива в атмосферу попадает минимальное количество вредных газов.

При всех достоинствах печка имеет и недостатки:

• От сгорания дров, угля образуется шлак – предстоит регулярная чистка золы;
• наладить автоматическую подачу топлива в домах сложно, хозяин должен сам забрасывать дрова, заниматься розжигом, регулировать тягу.
• Отапливает печь только то помещение, в котором установлена, поэтому для обогрева всего дома потребуется трубопровод и батареи.
• Инертность русской печи заключается в длительном процессе запуска, частично этот недостаток нивелирован в буржуйках, современных тепловых агрегатах.
• С увеличением мощности расширяются и размеры – нагреватель займет много места.
• Обычная печка имеет КПД 40% при избыточной мощности. Когда прибор накаляется до предела, стоять рядом жарко. Но постепенно устройство остывает, причем большое количество тепла попросту вылетает через трубу дымохода.
• Разгорается прибор долго, но остановить процесс горения практически невозможно, как и регулировать подачу тепла.
• Правильный дымоход – залог качественного прогрева дома и эксплуатации всей конструкции. Без знаний и опыта сделать дымовую трубу сложно.

И, конечно, топливо придется где-то запасать, это также требует места. Все нюансы обязательно учитываются, причем если в домах временного проживания зола не доставляет особых проблем, то печка в доме постоянного обитания превратится в неприятную обязанность. Но все же конструкция является востребованной, особенно в областях, где нет газовой магистрали, зато есть перебои с электричеством и подачей горячей воды – в этом случае печь с котлом водяного отопления решает практически сразу все задачи.

Особенности обустройства водяной системы с печным котлом отопления

Прокладка сети трубопроводов по дому позволяет обеспечить теплом все помещения, а не только кухню с печью. Современные приборы уже оснащены конвекционными воздушными каналами для подключения воздуховодов. В этом случае теплоноситель циркулирует по системе и обогревает помещения.

Кроме воздушного применяется водяной теплоноситель, имеющий массу преимуществ перед воздушным:

1. Вода – самый дешевый и возобновляемый ресурс. Трубопроводы для жидкости намного меньше в сечении, занимают меньше места.
2. Жидкость имеет меньшую сопротивляемость и циркулирует по туннелям с любым количеством поворотов, чего нельзя сказать о теплых воздушных потоках.
3. Теплоемкость водяного теплоносителя выше, чем у воздушного.

Совет! При формировании сети с удаленными радиаторами отопления, большим количеством изгибов и поворотов циркуляцию теплоносителя повышают посредством установки насоса. Кроме оперативной транспортировки и лучшего прогрева, насос поможет сэкономить топливо.

Недостаток сетей с водяным теплоносителем – высокая температура замерзания. При показателях -0 С жидкость превращается в лед и система может заморозиться. Также нельзя забывать о коррозии металла, жесткая вода оседает накипью на внутренних туннелях, что вызывает образование каверн трубопровода, снижение теплоэффективности сети.

Чтобы снизить риски, печное отопление с водяным контуром в деревянном доме или прочих строениях требует мер профилактики:

• консервация сети на зиму путем слива теплоносителя – это для домов сезонного проживания;
• применение антифризов, присадок – допустимо в герметичных контурах;
• установка электрического котла в качестве резервного источника тепла.

Совет! Электрические котлы небольшой мощности потребляют немного энергии и могут стать неплохим резервным источником тепла для домов постоянного проживания в дневное время зимой. Уходя на работу, запустить котел в минимальном режиме, вечером – протопить печь.

Обзор готовых фабричных печей с водяным контуром автономных тепловых сетей

Прежде чем делать печной котел отопления для частного дома, стоит обратить внимание на заводские устройства:

1. Готовые изделия будут стоить дешевле, чем сделанные своими руками. Настоящие печники берут за работу немалые деньги, но незнающему человеку сложно соорудить устройство, которое будет отвечать запросам потребителя.
2. В заводских моделях продуманы все мелочи и особенности – от подачи топлива до формирования дымохода, чтобы поддерживалась достаточная тяга. Инструкция по монтажу дает исчерпывающие сведения, установить котел дешевле, чем делать его с нуля.
3. Приборы изготавливаются из жаропрочных сортов стали, чугуна – такой металл не продают простым покупателям.
4. По качеству самодельные устройства уступают фабричным. Все заводские изделия проходят процесс тестирования, имеют гарантию.

На заметку! Заводской камин или котел устанавливают специалисты, они же обслуживают устройства и бесплатно меняют их при проявлении заводского брака.

Котел для камина марки Аквариус с водяным контуром

Топка изделия компании Термофор дополняется водяным контуром системы отопления. Камин может быть с теплообменником для воды и без него. Характеристики прописываются в техническом паспорте изделия.

Особенности конструкции следующие:

• жаропрочное стекло защищает от ожогов;
• защитная стенка сделана из шамотного камня, который увеличивает срок эксплуатации изделия;
• большой топливник рассчитан на значительный объем топлива, частая загрузка не нужна;
• изделия выпускаются в разных размерах, можно подобрать топку под габариты устройства.

Важно! Топка с теплообменником предназначена только для применения в сетях открытого вида.

Выработка тепла достигает 6 кВт/час, этого хватит для отопления строения площадью до 65 м2 с высотой стен до 2,7 м. Чтобы прогреть комнату, где установлен камин, оборудуются конвекционные устройства для прохождения теплого воздуха по верхней панели топки.

На заметку! Запускать прибор в работу без водяного теплоносителя нельзя. Для быстрого прогрева помещений рекомендуется установить на трубопровод обратного тока байпас с насосом, так камин будет работать в системах с принудительным и гравитационным типом циркуляции.

Твердотопливный котел Armada 20

Характеристики устройства от российского производителя зависят от размеров прибора.

Котел Armada 20 обладает следующими достоинствами:

1. Большой теплообменник дополнен множеством трубопроводов, поэтому общая площадь теплосъема выше, чем объем самого теплоносителя. Это свойство обеспечивает хорошую теплоотдачу прибора.
2. Поверхность печи дополнена варочной плитой, поэтому котел вполне подходит для нагрева воды или приготовления пищи.
3. Съемная верхняя часть топки помогает быстро прочистить все системы и дымоход от сажи.
4. Наружные части теплообменника берут на себя функции воздушных конвекторов, для прогрева помещения, где стоит котел, не потребуется монтажа дополнительных конвекторов.
5. Прибор работает на всех видах твердого топлива и пригоден для систем с показателями рабочего давления не более 3 бар.

Это устройство также запрещено запускать в работу без заполнения теплоносителем, но в отличие от котла для камина Аквариус, модель Armada 20 пригодна и для приготовления пищи.

Технология изготовления водяного контура для кирпичной печи

Хорошо поставленная кирпичная печь с котлом водяного отопления является аккумулятором тепла, то есть, кроме того, что греет теплоноситель для раздачи в систему отопления, сама конструкция нагревается и передает тепло комнатам. При оснащении варочной панелью, прибор снимет проблему приготовления обедов в областях с перебоями подачи газа, электричества.

На заметку! Для совмещения плиты и печи хватит одного дымохода.

К прочим плюсам относят равномерность подачи тепла и поддержание температуры водяного теплоносителя до тех пор, пока огонь в топке не погаснет. Но и после окончания горения, устройство долго отдает тепловую энергию, сохраняя в доме комфортную температуру.

Минус в сложности и ошибках при формировании системы:

• встроенный в топливник теплообменник не заработает из-за уменьшенного объема;
• если холодный теплоноситель перемещается особенно интенсивно, снижается КПД устройства и накапливается сажа;
• несоблюдение технологии встраивания теплообменников в дымовой канал приводит к снижению пропускной способности и попаданию угарных газов в помещение;
• вмуровывая теплообменник в кладку, нужно следить за тем, чтобы осталось пространство для расширения устройства при нагревании, иначе кладка расшатается;
• неточные расчеты мощности теплообменника, встраиваемого в дымоход, приведут к снижению температуры дымовых газов и образованию конденсата, который приводит к быстрому износу деталей системы.

Снизить риск ошибки можно при использовании готовых заводских приборов или поручении дела мастерам, имеющим опыт сооружения системы отопления с водяным контуром из печи.

Разновидности теплообменников и зоны их размещения в кирпичной печке

Теплообменники классифицируются по типу материала, из которого они сделаны:

1. Чугун. Жаропрочный материал подходит для обустройства котлов, но не терпит перепадов температуры. Если формируется чугунный теплообменник, доливать в него холодную воду в процессе нагрева нельзя – металл лопнет.
2. Медь. Прочный материал с высокими показателями теплопроводности. В печах применять нельзя из-за прогрева – температура плавления меди составляет +1083 С, топка прогревается до +1400 С.
3. Сталь. Материал подходит только при условии высоких жаропрочных показателей и толщины стенки от 5 мм. Рекомендуется выбирать бесшовные трубы с антикоррозийной обработкой.
4. Нержавеющая сталь. Прочный материал практически не ржавеет, долго служит и отличается хорошими показателями теплопроводности. Лучше всего подходит марка стали AISI 3040.

Совет! Стальные теплообменники работают только в печах с закрытой системой отопления.

Материал для изготовления теплообменника своими руками

Практичнее всего применять листовую сталь или трубу. Нюансы выполнения работы:

• Сталь листовая выбирается толщиной до 5 мм, в самом листе вырезаются 2 отверстия для трубы сечением в 50 мм – это для трубопроводов подачи и обратной циркуляции теплоносителя. Стальная конструкция размещается внутрь топки, чтобы облегала стенки и потолок, дополняется выходными отверстиями (боками) для закладки дров и выпуска газов. Внутренний зазор должен быть не менее 30 мм, чтобы не закипела жидкость для подачи в сеть отопления. Теплообменник располагать так, чтобы подающая труба находилась в верхней точке, это необходимо для устранения риска возникновения паровых пробок и предупреждения гидроудара в трубопроводах и радиаторах.
• Если теплообменник делается из трубы, то он тоже размещается в топке. Подойдет труба сечением до 50 мм круглая или профильная с прямоугольным сечением 40х60 мм или 60х60 мм. Детали свариваются в конструкцию по рассчитанным размерам, правило тут одно – теплообменник размещать так, чтобы он не мешал закладке топлива, не перегораживал колосники и каналы дымоудаления.

Важно! При использовании печи для приготовления пищи, то есть укладки варочной панели, теплообменник в верхней части не обустраивается, тут хватит облегания боковых плоскостей.

При выполнении трубных элементов в виде плоского регистра, теплообменник устанавливается в дымоходные каналы. Это не самый лучший вариант, потому что в этой зоне мало тепла и надо брать трубу большего сечения. Устанавливать такие детали в готовую печь запрещено, они перегрузят конструкцию – все расчеты и нагрузка выполняются только на этапе проектирования и укладке печи.

Правила расчета параметров и мощности теплообменника

Стандартная формула такая – на 10 м2 отапливаемой площади требуется 1 кВт тепла. Применяя расчеты к теплообменнику, следует знать – с одного 1 м2 устройства снимается до 10 кВт тепловой энергии. Если делать дровяное отопление с водяным контуром, то с 1 м2 теплообменника снимается до 6 кВт тепла в час, для угольной печи до 10 кВт/час.

К примеру, для дома с потребностью тепла в 15 кВт/час расчет ведется так: S=Q/Qy, где 15/6=2,5 м2, а S – это площадь дома, Q – требуемая тепловая энергия, Qy – количество выделяемого тепла. Пример приведен для теплообменника из листа стали. В этом случае общая площадь теплообменника, которая соприкасается с горячим воздухом топки, равняется 2,5 м2.

Как устанавливать водяной контур в печь?

Ставить самодельный котел в печку для водяного отопления нужно по правилам:

1. Если изначально конструкция не предусматривала монтажа элемента, установку выполнять нельзя.
2. После изготовления теплообменника, устройство проверяется опрессовкой. Давление для опрессовки не менее 6 бар, процедура выполняется до монтажа теплообменника на место и после его установки.
3. Обязательно оставить компенсационный зазор между стенами печи и теплообменника. Ширина зазора от 5 мм, чтобы вошел лист жаропрочного уплотнителя.
4. Все уплотнители для стыковки с трубопроводами выбираются из жаропрочного материала.

Требования по эксплуатации устройства

Правила просты:

• не запускать печь в работу без теплоносителя;
• не отсекать теплообменник от отопления при горении дров в топке;
• при запущенном процессе горения дров не доливать холодную воду в сеть, чтобы не потекли сварные швы.

Совет! Чтобы повысить КПД устройства и снизить затраты на обслуживание, рекомендуется установить узел байпаса с циркуляционным насосом.

Технология выкладки печи с варочной панелью и водяным контуром отопления

Выкладка печи – дело для профессионалов. Чтобы выстроить кирпичную конструкцию, потребуется немало материалов, знания порядовки и правил обустройства всех элементов. Разобраться с подробностями поможет видео от профессионалов.