Как работает отопительная печь с водяным контуром?

Печи отопительные с водяным контуром часто используются владельцами загородных домов, сельскими жителями и в тех населённых пунктах, где не предусмотрена газификация. Данная система обогрева не нуждается в покупке дорогостоящих котлов промышленного производства.

Принцип работы и устройство печей с водяным контуром

Материалы, которые применяют для изготовления таких печей: чугун или же котловая сталь. Они предназначены для работы под давлением пара. Применять их можно как основной источник отопления помещения, так и как дополнение.

В изготовлении теплообменников для печей используют такие материалы, как листовая сталь толщиной 3-5 мм или металлические трубы. Место дислокации теплообменников — внутри обогревателя. Также они могут быть различной конструкции. За счёт простой обработки при производстве регистра и непринуждённого ухода, а конкретно – лёгкая очистка от оседающих при топке продуктов, листовая сталь имеет намного большее распространение. Целью хорошего регистра является достижение максимального температурного режима воды и обеспечение её равномерной циркуляции. Если понадобится изготовить теплообменник, то обладая навыками выполнения сварочных работ, это не составит труда.

Стоит уточнить, что регистром называется конструкция, состоящая из соединённых между собой гладкостенных труб. Структура регистров легла в основу создания радиаторов отопления различных видов. Трубы в основном располагаются в горизонтальной плоскости, а соединяются они между собой короткими перемычками, через которые также проходит водяной теплоноситель.

Горячие газы, проходят через каналы резервуара нагревания и тем самым, передают тепловую энергию воде. В печке может применяться несколько резервуаров, посредством которых повышается коэффициент полезного действия. Целью резервуара под номером один, является нагрев воды, второй же обеспечивает нагревание до образования пара. Чтобы достигать максимального нагрева до состояния пара, по возможности рекомендуется выделить для печи отдельное помещение.

Особенности обогрева на базе печки

Печное отопление – норма для российских деревень, надежность и практичность которого проверенна веками. И сегодня во многих деревенских домах стоят печи с плитой для готовки пищи и подом для выпечки хлеба.

Одни из них оборудуются водяным контуром отопительной системы, а другие нет. Но выкидывать их и менять на современные котлы хозяева сельского жилья не спешат. Более безотказного и беспроблемного способа обогрева еще не придумали.

Без контура с водой по дому дровяная печь способна прогреть лишь небольшое пространство вокруг себя. Для отопления одной-двух комнат такой вариант приемлем, но для большого коттеджа уже нет

В качестве топлива в подобных деревенских печах сжигают:

  • уголь;
  • торф;
  • дрова;
  • брикеты (евродрова).

Принципиальной разницы между этим типами топлива с точки зрения устройства печки внутри и разводки системы водяного отопления по частному дому нет. Одни из них дают больше жара, а другие прогорают дольше. Но конструкция топки и схема разводки труб с теплоносителем по комнатам во всех случаях одинаковы.

Делая выбор в пользу печного обогрева, не стоит забывать о противопожарных нормах устройства кирпичных печей – только их неукоснительное соблюдение позволит свести риск возникновения пожара к минимуму

Среди достоинств печного отопления числятся:

  • отсутствие зависимости от наличия в сети электроэнергии;
  • сравнительно низкая стоимость устройства отопительной системы;
  • дешевизна твердого топлива и возможность использования разных его видов;
  • предельная простота эксплуатации;
  • длительная отдача тепла (для кирпичных конструкций);
  • универсальность – подходит одновременно для обогрева и готовки еды.

Если частный дом невозможно подключить к магистральному газу, то дровяная печь будет наилучшим выбором для его отопления.

Единственное исключение – когда уголь или дрова недоступны в конкретной местности. Но такой вариант в России является скорее исключением, нежели нормой.

Два главных недостатка печей с водяным контуром – невозможность автоматизации работы и проблематичность регулировки теплоотдачи в отдельных комнатах

Также из недостатков печного отопления следует упомянуть:

  • долгий прогрев системы до начала теплоотдачи;
  • потеря массы полезного пространства в доме из-за массивности печи;
  • большой вес печной конструкции из кирпича;
  • низкий КПД из-за ухода значительного объема тепла в трубу;
  • высокая пожароопасность при неправильной эксплуатации.

Кирпичная отопительно-варочная печь для частного дома с водяным отоплением в зависимости от конструкции и количества рядов может весить от 1,5 до 10 тонн. Плюс сюда добавляется вес трубы.

Фундамент для такой массы требуется мощный и дорогой по затратам, что также можно назвать минусом рассматриваемых отопительных систем.

Читайте также:  Как выбрать электрокамин: плюсы, минусы, важные аспекты

Принцип работы

Печи отопительные с водяным контуром изготавливаются из стали или чугуна. Они предполагают функционирование под паровым давлением. Котёл устанавливается в печном топливнике и к нему подключают водяное отопление. Радиатор изготавливают из металлических труб или листовой стали толщиной 0,3-0,5 см. Более популярен стальной теплообменник, поскольку его обслуживание не составляет особого труда (стальные листы легко очистить от продуктов сгорания), а циркуляция воды равномерна. Преимущество котлов из труб состоит в большей площади нагрева, а также в возможности установить над трубами плиту для приготовления еды. Работа такой системы обогрева состоит в том, что разогретые газы проходят через каналы ёмкости нагревания и отдают тепло жидкости. Существуют печи с несколькими резервуарами нагревания. В первой ёмкости вода нагревается, а во второй нагревание усиливается и образовывается пар.

Существует несколько видов печей отопительных с водяным контуром, функционирующих на торфе, дровах и другом твёрдом топливе:

  • чугунная – обеспечивает высокий уровень теплообмена;
  • дровяная – имеет меньший уровень теплообмена, но оборудована стальной топкой, которая более прочная и износостойкая;
  • кирпичная – надёжная система обогрева, основной недостаток которой в том, что установка печи отнимает много времени и сил;
  • булерьян – цилиндрическая печь, которая работает по принципу тления.

Чугунная печь

Такая модель выдерживает резкие температурные перепады, а также имеет больший срок эксплуатации, нежели стальные аналоги. Так, аккумуляция тепла больше на 8%. В чугунную печь вмонтирована «водяная рубашка», изготовленная из стальных профилей. У каждой из 4 ножек такой печи имеется шуруп, который позволяет регулировать устройство, т.е. выравнивать его при установке печки. Благодаря индивидуальной подгонке к дверце, обеспечивается непроницаемость печи. Чугунная печь – находка для тех, кто желает отопить всего одну комнату. В этом случае радиаторы не понадобятся, ведь источаемое топкой тепло равномерно распределяется по помещению.

Чугунные печи для дачи

Советуем вам посмотреть наш подробный обзор моделей чугунных печей для дачи и дома, подробности тут

Дровяная печь

Это стальная конструкция, между стенками которой проходят трубки котла. По ним циркулирует около 40 литров теплоносителя. Нагревание происходит в результате сгорания твёрдого топлива и высвобождения энергии. Выбирая систему отопления для своего дома, важно учесть мощность печи. Этот показатель зависит от габаритов камеры сгорания. Мощность топки выше, если в камеру помещается больше топлива. Расчёты мощности происходят по такой формуле: 1 кВт мощности тратится на обогрев 10 кв. м. помещения.

Печи для отопления на дровах

Устройство, обзор моделей и технических характеристик дровянных печей отопления. Узнать подробнее можно тут

Кирпичная печь

Кирпичные печи при минимальных затратах могут обогреть до 100 кв. м. площади. При этом достигается оптимальный температурный уровень в помещении. Кирпичная печь с водяным контуром работает по тому же принципу, что и котёл на твёрдом топливе. Отличие состоит в том, что в кирпичной печи нагреваются все “участники” обогрева комнаты: жидкость, стенки и дымовые каналы. В процессе топки тепло передаётся к радиаторам, сама же печь источает тепло буквально до самого остывания.

Как сделать кирпичную печь для дома

В этой статье мы подробно разбираем устройство, схему кладки и порядовку отопительной, кирпичной печи. Ознакомится с этим можно здесь

Булерьян

Такая печь представляет собой круглый корпус, внутреннее пространство которого делится на две части. Нижний уровень – топка, куда кладут и где разжигают дрова. Второй уровень заполняется горячими газами – продуктами сгорания и тления дров. Изогнутые трубы опоясывают и сам цилиндр печи. По этим трубам в устройство поступает холодный воздух. В топке он сталкивается с горячим контуром, в результате чего образовывается быстро перемещающийся поток воздуха. Он на большой скорости вырывается во внешнее пространство и выводит с собой тепло топки.

Печь булерьян

Ранее мы рассказывали, как самостоятельно сделать печь булерьян. Советуем вам прочитать данное руководство. Подробности тут

Дизайн современных буржуек

Эта категория более обширная. Не будем делать раскладку по моделям, просто рассмотрим парочку вариантов, которые покажут, насколько обширно разнообразие предлагаемых печей.

К примеру, печь буржуйка «Marina». Это чугунно-стальной агрегат, который облицовывается специальной жаростойкой керамической плиткой. Производитель сегодня предлагает достаточно широкую цветовую палитру. Здесь песчаный цвет, сливочный, красный, зеленый, коричневый и так далее. То есть каждый потребитель для себя найдет такой вариант, который отлично впишется в дизайн городской квартиры.

Добавим, что вес устройства всего лишь 195 кг. Это позволяет поставить аппарат прямо на бетонную плиту перекрытия без дополнительного плиточного фундамента или постамента. При мощности 9 кВт этот отопительный прибор прогреет городскую квартиру общей площадью до 90 м², не говоря уже об отдельной комнате.

В конструкции печки предусмотрено сжигание твердого топлива пиролизным методом. Это когда дрова не горят, а тлеют в камере сгорания. При этом происходит отвод топочных газов во вторую топку, где они обогащаются кислородом и сжигаются. По сути, получается двухступенчатое сжигание. Поэтому коэффициент полезного действия данного типа буржуек доходит до 90%. В традиционной конструкции он составляет 75%. Так что разница внушительная.

Читайте также:  Антифриз для системы отопления дома: свойства, виды, как закачать

Есть в модельной линейке и буржуйки, изготовленные из чугуна. Это настоящее произведение искусства. Такие печи представляют собой секционную конструкцию, каждая часть которой отливается по художественно оформленным эскизам. В данном случае разнообразие декоративного оформления ограничивается лишь фантазией человека.

Такие печки чаще всего изготавливают на заказ, поэтому стоят они недешево. Технические и эксплуатационные характеристики у них очень высокие. Конструкция продумывается до мелочей — от корпуса и топки до дымохода. Кстати, во всех современных буржуйках дымоход может устанавливаться как поверх прибора, так и сбоку.

Лучшие печи-камины с водяным контуром отопления

МЕТА Ангара Аква

Полная мощность модели составляет 16 кВт, из них 7 кВт — это мощность водяного контура. Теплообменник вмещает 10 литров жидкости и произведен из 5-ти миллиметровой отличается значительным объемом и ее просто очищать от продуктов горения.

Дрова могут гореть в пролонгированном режиме, что особенно удобно в ночное время.

Корпус декорирован вставками из керамики, а стеклянная дверца обеспечивает отличный обзор.

Конструктивные решения позволили уменьшить объем сажи, попадающей в дымоход.

Характеристики:

  • мощность: 16 кВт;
  • расположение: угловое/пристенное;
  • дымоход: 150мм, переднее/заднее;
  • материал: сталь;
  • отапливаемая площадь — до 160м2;
  • тип стекла: призматическое;
  • габариты: 104*70*54,5см;
  • вес: 205кг.

Достоинства:

  • привлекательное внешнее оформление;
  • наличие панорамного стекла.

Недостатки:

  • большой расход топлива;
  • недостаточная отдача тепла теплоносителю;
  • копоть на стекле.

La Nordica Termo Isotta

Печь-буржуйка из чугуна Isotta снабжена водяным контуром и предназначена для обогрева нескольких жилых помещений одновременно.

Ее двойные стенки позволяют эффективно управлять воздушными потоками. В поверхность встроена варочная панель Она имеет защитную крышку, предохраняющую стены от загрязнения в процессе приготовления блюд.

Дверца топки декорирована панорамным керамическим самоочищающимся стеклом. В нижней части имеется отдельная дверка для удобства пользования зольным ящиком.

Характеристики:

  • мощность: 15-19 кВт;
  • КПД: 78,4%;
  • расположение: пристенное;
  • дымоход: 150мм, переднее/заднее;
  • материал: чугун;
  • тип стекла: панорамное;
  • габариты: 77,5*76*52см;
  • вес: 212кг.

Достоинства:

  • длительное горение;
  • удобная дверца;
  • самоочистка стекла;
  • умеренный расход горючего.

Недостатки:

  • нет.

EdilKamin Aqua

Топочная камера данной печи имеет двойные стенки. Это позволяет снизить температурное воздействие на корпус и продлить срок службы печи-камина.

Внутри топки шамотная отделка, устойчивая к продуктам горения и высокой температуре пламени.

Дверца декорирована стеклом, которое может выдержать нагрев до 750 градусов, но не стойко к точечным ударам. Водяной контур позволит создать в доме полноценную систему отопления, обогревая соседние помещения.

Для безопасности имеется встроенный датчик от перегрева системы. Печь можно использовать на кухне , поверхность для готовки имеет температуру нагрева до 200 градусов.

Характеристики:

  • мощность: 6,5 кВт;
  • варочная плита;
  • расположение: пристенное;
  • дымоход: 150мм, ;
  • материал: сталь, керамические изразцы, шамот;
  • тип стекла: прямое;
  • габариты: 95*52*52см;
  • вес:186кг.

Достоинства:

  • высокое качество материалов;
  • отличная сборка;
  • защита от перегрева.

Недостатки:

  • нет.

Везувий ПК-01(270) БЕЖЕВЫЙ

Печь изготовлена из комбинации чугуна и стали. Дверь чугунная с жаропрочным стеклом. Колосниковая решетка — чугунная. Топка отделана шамотом.

Торцы украшены керамическими вставками бежевого цвета, которые помогают печи дольше сохранять тепло. Возможен обогрев помещений, общей площадью до 200м2.

Горение на одной закладке дров составляет до 5 часов.

Качественные комплектующие гарантируют срок эксплуатации в течение как минимум 10 лет. Топка печи отличается 100% герметичностью.

Фиксирование деталей производится болтовым соединением для гарантии надежности. В экономичном режиме работы дрова только тлеют, в интенсивном — производится быстрая растопка.

Характеристики:

  • мощность: 9 кВт;
  • варочная плита — нет;
  • расположение: пристенное;
  • площадь обогрева — до 200м2;
  • дымоход: 150мм, ;
  • материал: сталь, чугун, керамические изразцы, шамот;
  • тип стекла: прямое;
  • габариты: 82*46*43см;
  • вес:141кг.

Достоинства:

  • дизайн;
  • эргономика;
  • долго держит температуру.

Недостатки:

  • нет.

Везувий ПК-01(270) КРАСНЫЙ

Печь-камин производится из индукционной стали высокого качества. Дверца топки сделана из чугуна и снабжена стеклянной вставкой, поддувальная дверь позволяет контролировать интенсивность горения.

Топка отделана высококачественным шамотом, который без труда можно заменить по необходимости. Декоративные вставки по бокам — керамические, красного цвета.

Мощность составляет 9кВт, что позволит прогреть помещение, объемом до 150м3.

Одна закладка дров обеспечит тепло на срок до 5 часов. Можно подключить электровентилятор для скоростного нагрева комнаты. Минимальный срок службы изделия — 10 лет.

Характеристики:

  • мощность: 9 кВт;
  • варочная плита — нет;
  • расположение: пристенное;
  • площадь обогрева — до 200м2;
  • дымоход: 150мм, ;
  • материал: сталь, чугун, керамические изразцы, шамот;
  • тип стекла: прямое;
  • габариты: 82*46*43см;
  • вес:141кг.

Достоинства:

  • скорость нагрева;
  • приятный дизайн в классическом стиле;
  • высокие ножки.

Недостатки:

  • сажа на стекле.

Эксплуатация печи-камина с водяным контуром отопления

Для безаварийной работы отопительной системы необходимо также соблюдать правила эксплуатации:

  1. Не использовать печь с незаполненным теплообменником: он быстро прогорит.
  2. Во время работы печи не отключать теплообменник от системы отопления. Вода при нагреве расширяется, и повышенное давление может вызвать взрыв.
  3. Не подавать холодную воду в разогретый теплообменник. Температурные деформации могут привести к его повреждению.
  4. Для повышения эффективности отопительной системы можно использовать циркуляционный насос.
  5. При необходимости в контуре печи с водяным отоплением использовать антифризы.
  6. В самой нижней точке отопительной системы должен быть устроен кран для слива воды.

Чтобы отопительная система функционировала бесперебойно, соблюдайте правила эксплуатации

Как поставить теплообменник в готовую печь

Если печь уже готова, то может быть несколько вариантов установки теплообменника.

Установка прибора в топливник. Она может выполняться как с разборкой конструкции, так и без нее (если прибор отопительно-варо чный, а плита установлена таким образом, что ее можно снять без демонтажа кладки). Со вторым способом никаких трудностей не возникнет, а вот при разборке они могут возникнуть. Хотя если нарисовать расположение каждого кирпича в рядах, которые планируется разобрать с целью дальнейшего восстановления кладки, то вы вполне сможете справиться со всем своими силами.

Обратите внимание! Если при этом какие-то кирпичи были разрушены, то замените их изделиями того же типа и качества.

Как уже отмечалось, многие специалисты уверены, что регистр должен располагаться вне топливника. В идеале его нужно расположить в колпаковом дымоходе, после чего приварить один конец прибора к подаче горячего теплоносителя в систему, а второй – к «обратке».

Что такое пиролизное горение

Как известно, не совсем удобно обогревать то или иное помещение при помощи дров, поскольку это топливо сгорает быстро, не выделяя при этом нужное количество энергии. Однако если содержание кислорода в топке будет пониженным, материал будет расходоваться гораздо медленнее. Именно на этом и основан принцип пиролизного горения, благодаря которому топлива требуется значительно меньше, а эффективность увеличивается. Основные продукты, получаемые в таком случае – кокс, зола, а также горючий газ, который при также выделяет большое количество тепла.

Это значит, что, конструируя самодельный котел длительного горения, необходимо принять во внимание следующие моменты:

  • изначально древесина, сгорающая при ограниченном поступлении кислорода, выделяет горючий газ;
  • далее полученная в результате смесь сжигается, отдавая, в свою очередь, тепло.

По этому принципу работают многие самодельные котлы, но при этом важно помнить, что оборудование обязательно должно быть отрегулировано так, чтобы при его работе не была повреждена общая система обеспечения теплом жилища

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.

Как обогреть большой дом без лишних затрат

Если в действующую кирпичную печь в топочную камеру установить теплообменник и создать наружный контур отопления, то можно создать печное отопление с водяным контуром. При этом вмонтированный в топку регистр будет служить твердотопливным котлом. Получается, что в одном месте сосредоточились две системы отопления:

  • печное;
  • водяной контур с регистром.

Вмонтированный в топку водяной нагреватель может быть назван регистром, змеевиком или теплообменником, от этого суть не изменится. Он служит для нагревания теплоносителя, который подаётся во внешний контур на отопление.

При таком устройстве происходит разогрев кирпичной кладки нагретым воздухом, проходящим по дымоходам. Одновременно на верхней плите топочной камеры готовится пища и корм для скота. Внутри топки в это время нагревается вода и направляется в систему циркуляции. Создаётся контур так же как и при установке обычного водогрейного твердотопливного котла. Схема выбирается однотрубная. Особенность циркуляции в том, что вход в регистр существенно выше, чем обычно. Поэтому перепад высот в циркуляционной схеме должен учитываться.

Созданная комбинированная схема обогрева частного дома позволит от одной печной конструкции отопить до 300 метров жилой площади, особенно если в схеме использовать насос на циркуляции. Однако тогда отопление будет зависеть от работы электрических сетей. На случай отсутствия электроэнергии можно выполнить обвод насоса.

Такая печь для дома с водяным отоплением должна работать совместно с регистром, поэтому даже летом система должна быть заполнена водой или отказаться от печного обогрева. Трубы в топке придут в негодность, если через них не будет циркулировать вода. Не забыть, что в схеме обязательно должен быть расширительный бачок.