Печь с водяным контуром для отопления дома: делаем отопление дома печью с водяным контуром

Достоинства и недостатки печей длительного горения

Горение древесины — сложный физико-химический процесс, который происходит в несколько этапов. При розжиге, пока температура в печке невысока, происходит нагревание дерева и его потемнение. При температуре выше 200 градусов начинается пиролиз — разложение под действием температуры на твердые остатки и пиролизные газы.

В обычной печи полного выгорания пиролизных газов не происходит из-за недостатка кислорода. В печах длительного горения, для дожигания пиролизных газов предназначена отдельная камера или отсек топки, где происходит обогащение их кислородом воздуха. Благодаря этому происходит более полное сжигание топлива, в воздух выделяется меньше сажи и других вредных веществ, повышается эффективность печи.

Чтобы избежать излишней температуры в камере предварительного сжигания дров, доступ воздуха в нее ограничивают. Дрова начинают тлеть, выделяя большое количество пиролизного газа. За счет медленного тления дров время работы печи на одной загрузке значительно увеличивается, в некоторых случаях достигая 6-8 часов. Это явление и получило название «режим длительного горения».

Печь длительного горения на опилках: видео

Как любой другой агрегат, такие печи имеют свои плюсы и минусы.

К неоспоримым достоинствам можно отнести:

  • экономичный расход дров;
  • высокий КПД, до 85-90%;
  • универсальность в выборе топлива, подойдут и дрова, и отходы деревообрабатывающих предприятий, и опилки, и пеллеты;
  • небольшие размеры;
  • простота управления — с помощью заслонки для подачи воздуха;
  • простота конструкции, благодаря которой печь длительного горения несложно смастерить своими руками.

Не лишены печки длительного горения и недостатков:

  • при горении выделяется конденсат, на котором в дымоходе активно осаждается сажа, поэтому к устройству дымохода предъявляются особые требования — он не должен иметь углов, изгибов, его конструкция должна быть максимально доступной для чистки;
  • чтобы перейти в режим длительного горения, печь сначала необходимо протопить в обычном режиме, чтобы прогреть саму печь и дымоход, иначе процесс горения прекратится.

Печь с водяным контуром для отопления дома: делаем отопление дома печью с водяным контуром

Все описанные особенности печек длительного горения актуальны как для отопительных агрегатов промышленного производства, так и для печей, сделанных своими руками.

Увеличить эффективность можно, дополнив печку водяным контуром, как показано на видео.

Печи длительного горения имеют особенности конструкции. Они состоят из двух камер или зон горения, в одной из которых происходит пиролиз дров, а в другой — дожигание дровяных газов. Расположение камер относительно друг друга может быть различным.

В некоторых моделях загрузка топлива происходит сверху, в результате первичного тления дрова уплотняются и оседают, и газы поступают в камеру дожига, которая может быть расположена как снизу, так и через перегородку сбоку от первой камеры. Такие печки часто оборудуют дутьевыми вентиляторами, чтобы направить тягу в нужный канал.

В других моделях камеру предварительного сжигания располагают снизу, а пиролизные газы поднимаются в верхнюю камеру без принудительной тяги. Для таких печек не нужен вентилятор, но объем камеру загрузки у них, как правило, меньше.

Для регулирования интенсивности горения выполняют канал подачи воздуха с заслонкой. Он также может иметь различную форму и зависит от типа печки. Для уплотнения топлива и более интенсивного тления некоторые печи оборудуют грузом, опускающимся по мере прогорания дров. Обычно такую конструкцию имеют печи длительного горения на опилках.

Печи длительного горения могут быть выполнены своими руками из листового металла или различных металлических конструкций. Примеры и чертежи таких печек приведены ниже.

Печка из бочки

Отопительный прибор, выполненный своими руками, предназначенный для отопления подсобных помещений, выполнен из двухсотлитровой металлической бочки. Печка работает на опилках, стружке и других отходах деревообработки. Внутри большой бочки на подставке установлена малая бочка для загрузки топлива. Под ней зольник — выдвижной ящик из листового металла.

Сама печка поставлена на подставку, роль которой играет автомобильный диск. Из обрезков трубы диаметром 100-150 мм выполнен дымовой патрубок. Бочка оснащена крышкой из листового металла с ручкой и отверстием для подачи воздуха.

Внутрь малой бочки устанавливают заточенное на конус полено, оно обозначено на чертеже. Вокруг него насыпают опилки. После утрамбовки полено вынимают и поджигают опилки. В процессе тления в пространство большой бочки выделяется газ, где и происходит его дожигание.

Самодельная печка длительного горения из металлической трубы, которая может работать на дровах или опилках, оснащена водяным контуром. Загрузка производится снизу, для интенсификации горения внутри печи установлен распределитель воздуха, прижимающий тлеющие дрова.

В центре диска установлена телескопическая полая труба, через которую поступает воздух прямо в камеру сгорания, где благодаря наваренным на диск ребрам равномерно распределяет его по всей поверхности дров. Он опускается самостоятельно, по мере прогорания топлива. Поднять его перед загрузкой можно с помощью троса.

Загрузочная дверца расположена в центре печи. Снизу находится прочистная дверца и зольник. В верхней части — дымовая труба. Печка оснащена водяным контуром с патрубками для входа и выхода воды. Такой печью с водяным контуром можно достаточно эффективно отапливать небольшие дома и другие помещения, и сделать ее можно из подручных материалов своими руками.

Печка из газового баллона можно сделать без лишних затрат и поиска подходящего материала. Размеры баллона на 50 литров отлично подходят для выполнения такой печки, а толщина стенок и герметичность позволяют сделать ее безопасной в использовании.

Конструкция печи в целом не отличается от предыдущей модели, это видно на чертеже. В качестве корпуса используется баллон от пропана со срезанным верхом. Из листового металла своими руками выполняют подходящую по размеру крышку с отверстием для трубы распределителя воздуха.Загрузку топлива производят через верх, заполняя объем баллона почти до дымохода.

Эффективность такой печи довольно высока, а благодаря герметичному корпусу ее можно использовать для обогрева помещений, где длительно находятся люди. При желании ее можно оснастить водяным контуром, пропустив дымовую трубу через котел.

К отопительным устройствам такого рода относится печь длительного горения. В них топливо фактически не горит, а тлеет, однажды заложив порцию, можно греться около 18 часов, не подбрасывая его. Устройства автоматической подачи не требуются. Топливо расходуется в минимальное количество и самое разное, в том числе бросовое вроде щепок, опилок. Но устройства также способны работать на дровах, угле с хорошей отдачей тепла, потребляя в несколько раз меньше.

Заводская печка, называемая буржуйкой, быстро сжигает топливо, нагревая помещение за непродолжительное время, но также быстро остывает. Чтобы в помещении поддерживать тепло, требуется постоянно подбрасывать топливо, что не всегда удобно, много расходуется. Продаются изделия, в которых процесс горения затягивается на более длительный промежуток. Однако их стоимость довольно значительная, они не лишены недостатков: низкая эффективность, необходимо вручную часто закладывать топливо.

Топливо в печи долгого горения тлеет около 18 часов без добавления

Причина малой эффективности кроется в прямом доступе кислорода, свободном выбросе продуктов горения. Существуют и другие проблемы сгорания:

  1. 1. Горение происходит быстро, контролировать процесс трудно. В топке наблюдается сильное повышение температуры, металл со временем прогорает.
  2. 2. Топливо сгорает не полностью, особенно бытовой мусор, мелкие отходы. В помещении чувствуется запах дыма, раскаленного металла.
  3. 3. Приходится ежечасно догружать печку топливом, иначе потухнет и быстро остынет.

Печь с водяным контуром для отопления дома: делаем отопление дома печью с водяным контуром

Печь долгого горения лишена этих недостатков, поэтому ее эффективность гораздо выше.

Выбор самого оптимального варианта

Принципы работы любого водяного отопления основаны на распределении тепла от локального источника по всему помещению, с помощью движения воды по контуру обогрева.

Для схемы печного отопления с водяным контуром основными элементами являются:

  • печь или камин с теплообменником, в котором происходит нагрев воды;
  • отопительный контур, где происходит отдача тепла в помещение;
  • расширительный бак для предотвращения повреждения системы в результате повышения давления;
  • циркуляционный насос для обеспечения движения воды по контуру.

Есть общие правила функционирования водяного отопления, такие как схемы разводки, которые хорошо известны, и которых необходимо придерживаться. Однако при использовании печи в качестве источника тепла существуют специфические требования, связанные с особенностью температурного режима.

Схема элементарного водяного контура

Принцип действия водяного отопления на базе печи или камина несложен, однако необходимо точно рассчитать параметры всех элементов системы

Печи не быстро нагреваются и медленно остывают, происходит неравномерное выделение тепла и только правильная установка всех компонентов системы позволит избежать проблем с качественным обогревом помещений дома.

Для изготовления теплообменника для печей применяют листовую “черную” сталь или жаропрочную нержавеющую сталь. Применение чугуна в качестве материала для производства затруднительно, но можно использовать готовые чугунные изделия, такие как чугунные радиаторы.

Возможно использование меди, которая обладает лучшей теплопроводностью по сравнению со сталью, однако цена такого устройства будет высока. Теплообменник рекомендуют изготавливать из стали толщиной от 3 мм. При больших температурах печи, возникающих в случае использования угля или, тем более, кокса необходимо применять сталь толщиной 5 мм.

Теплообменники условно можно разделить на три вида:

  • регистры, змеевики и радиаторы, состоящие из набора труб;
  • рубашки (котлы), сваренные из листовой стали;
  • комбинированный вариант в виде вертикальных стенок, соединенных трубами (так называемые “книжки”).

Рубашки из листовой стали проще изготовить и они легче в очистке от продуктов сгорания топлива, однако трубчатые конструкции имеют большую площадь нагрева. При изготовлении рубашки нужно учитывать избыточное давление воды, которое возникает при использовании мембранного бака-расширителя или подъема воды на большую высоту.

Печь с водяным контуром для отопления дома: делаем отопление дома печью с водяным контуром

В этом случае требуется использовать сталь толщиной не менее 5 мм и дополнительно усилить стенки ребрами жесткости во избежание их деформации.

Формы трубчатых конструкций могут быть различны, однако необходимо соблюдать условие, чтобы внутренний размер труб был не менее 3 см в диаметре. В противном случае, при медленной скорости циркуляции или слишком большой температуре вероятно закипание воды.

Регистры изготавливают, как правило, из профильных, а не из круглых труб, чтобы облегчить сварочные работы.

Изготовить теплообменник необходимого размера можно самостоятельно. В этом случае повышенное внимание надо уделить качеству сварки. При возникновении протечки теплообменника вся вода выльется в печь.

Кроме того, для устранения проблемы придется проделать большой объем работы: разобрать печь, вынуть, заварить и поставить обратно теплообменник, а затем снова собрать печь.

Существует два варианта расположения теплообменника. В первом случае его размещают непосредственно в топливнике, значительно сужая его пространство. Во втором – регистры устанавливают в колпаке безоборотных печей, однако сама печь в этом случае имеет более сложную конструкцию.

Колпаковая печь

При наличии колпаковой печи лучше поместить теплообменник в колпак: там также жарко, а пространство топки останется неизменным

При установке трубчатого типа теплообменника необходимо оставлять зазор между ним и стенкой печки. Это необходимо для лучшего нагрева теплоносителя, а также возможности чистки регистра. Чистить и рубашки и регистры периодически необходимо, так как в случае сильного засорения золой уменьшается эффективность теплообмена.

Предлагаем ознакомиться  Датчик влажности воздуха своими руками схема

При наличии варочной плиты чистка происходит после ее снятия. Если печь имеет только отопительную функцию, то чистка происходит через топочную дверцу.

Печь с водяным контуром для отопления дома: делаем отопление дома печью с водяным контуром

Основные принципы организации естественной циркуляции воды в системе заключаются в моделировании “коллектора разгона” на выходе из теплообменника и в создании постоянного уклона труб контура отопления величиной 3-5°.

Общий смысл “коллектора разгона” заключается в том, что от печи нагретая вода поднимается вертикально вверх, а затем уже распределяется по контуру отопления.

Циркуляция происходит по причине разницы удельного веса холодной и горячей воды. Холодная вода тяжелее горячей, и стекая к теплообменнику, вытесняет горячую воду вверх по трубе. Точка входа “обратки” должна быть ниже выходов воды из радиаторов отопления, иначе циркуляция воды будет очень медленной или ее не будут вовсе.

Коллектор разгона для водяного отопления

Коллектор разгона необходим даже для небольших по протяженности контуров отопления в случае использования естественной циркуляции

Для увеличения скорости перемещения воды по контуру отопления устанавливают циркуляционный насос. Таким образом, происходит более быстрое и равномерное распределение тепла по дому. Одновременно можно использовать несколько насосов для разных контуров отопления.

При наличии скачков напряжения необходимо применять стабилизатор напряжения, так как выход насоса из строя может повлечь серьезные последствия для всей системы.

Насосы условно можно разделить на две группы относительно положения двигателя: с “сухим” ротором и “мокрым” ротором. По типу напряжения: модели, работающие от сети 220 В и насосы, функционирующие от источников питания в 12 В.

Двигатель в насосах с “сухим” ротором изолирован от погруженной в воду крыльчатки уплотнительными кольцами. По сравнению с насосами с погруженным в воду двигателем, “сухие” насосы имеют более высокий КПД.

Однако среди недостатков можно назвать высокий уровень шума, необходимость проведения регулярного обслуживания и меньший моторесурс. Поэтому в частном доме, как правило, используют циркуляционные насосы с “мокрым” ротором.

Выбор типа питания насоса зависти от возможности естественной циркуляции воды в системе. Если она невозможна без участия насоса, то выбор должен быть произведен в пользу варианта с поддержкой напряжения 12 В и источника бесперебойного питания.

Иначе, в случае отключения электричества возможно закипание воды и выхода системы из строя. Если естественная циркуляция возможна, то лучше приобрести более распространенный и дешевый вариант с питанием от сети 220 В.

Водяной насос с ИБП

Подключив насос с напряжением 12 вольт к источнику бесперебойного питания можно не опасаться за функционирование системы отопления

При установке насоса с питанием 220 В необходимо организовать возможность функционирования системы обогрева при отключении электричества. Для этого на трубе устанавливают запорный кран, а в обход его монтируют обводную трубу с насосом (так называемый “байпас”).

На обводной трубе перед насосом устанавливают кран-фильтр, а после – запорный кран. Регулируя положение запорных кранов на основной и обводной трубах, можно включать режим принудительной и естественной циркуляции.

Печь с водяным контуром для отопления дома: делаем отопление дома печью с водяным контуром

Как правило, насос устанавливают на “обратке” возле печи, чтобы температура жидкости, которая будет проходить через устройство, была наименьшей. Это значительно продлит срок службы насоса.

Кроме того, необходимо размещать максимально возможное количество элементов управления системы отопления в одном месте, чтобы в случае возникновения аварийных ситуаций можно было быстро принять меры для их устранения.

Установка насоса на байпас

Монтаж обводной трубы (by pass) позволяет работать системе отопления при отключении электричества, а также дает возможность снять насос без слива воды

Жидкость при нагреве расширяется, и если это будет происходить в замкнутой системе, то сильно возрастет давление внутри нее, а рост давления чреват прорывом воды. Использование предохранительного клапана нецелесообразно, так как после остывания воды и уменьшения ее объема в систему будет запущен воздух.

Поэтому в отопительных контурах с принудительным движением воды используют специальные расширительные баки, которые бывают открытого или закрытого типов. Их объем рассчитывают, исходя не только из максимального теплового расширения жидкости (5-7%), но и с учетом возможности закипания системы.

Бак открытого типа оснащает водяной контур печного отопления гравитационного типа, то есть с естественной транспортировкой теплоносителя. Представляет собой металлическую емкость произвольной формы, расположенной на самом верху отопительного контура. Он напрямую сообщается с атмосферой, из-за чего частично испаряется теплоноситель.

Трубопровод подключается к дну или нижней четверти бака, а к верху него приваривается патрубок для отвода воды в случае перелива и осуществления выхода воздуха из системы.  Практика показывает, что объем бака открытого типа должен составлять не менее 15% от объема воды в системе отопления.

Бак расширитель открытого типа

Бак расширитель открытого типа располагают, как правило, в техническом помещении и его внешний вид не имеет никакого значения

Бак закрытого или мембранного типа представляет собой закрытый сосуд с мембраной внутри. Вода, нагреваясь, увеличивает давление, растягивает мембрану и поступает в бак.В случае превышения давления срабатывает автоматика, и излишек теплоносителя сбрасывается в канализацию.

Печь с водяным контуром для отопления дома: делаем отопление дома печью с водяным контуром

После первого сброса обычно больше не возникает причин для его повторного производства, так как объем теплоносителя становится равным объему системы.

Закрытый мембранный бачок монтируют перед насосом. Такая емкость, в отличие от бака открытого типа, не может избавляться от воздуха сама, поэтому наверху контура отопления необходимо установить кран Маевского (механический воздухоотводчик) или его автоматический аналог.

Единственный элемент мембранного бака, который со временем может выйти из строя – мембрана, поэтому лучше покупать бак с возможностью ее замены.

При покупке бака закрытого типа, который иногда называют гидроаккумулятором, главное не перепутать его с гидроаккумулятором для водоснабжения.

Для мембранного бака, который используется в отоплении, рабочая температура имеет значение до 120°С, а давление – до 3 Бар. Для водоснабжения используют баки с температурой до 70°С и давлением до 10 Бар.

Отопительная система

Отопительная система

Водяное отопление от кирпичной печи на дровах

Водяное отопление от кирпичной печи на дровах

  • Есть три способа провести печное отопление с водяным контуром своими руками:
  • купить стальную печь у производителя, услуги которого включают установку системы;
  • нанять мастера – специалист подберет материал, сделает устройство, выложит печь и установит котел;
  • сделать самостоятельно.
Принцип устройства котла для водяного отопления

Принцип устройства котла для водяного отопления

2 Как работают печи долгого горения?

Конструкций печей длительного горения разработано много, но все работают по единому принципу. Тепло получается не в процессе открытого горения, а в результате пиролиза. Под воздействием высокой температуры топливо тлеет, выделяются горючие газы. Они воспламеняются и сгорают, выделяя много тепла. Медленный процесс горения происходит посредством регулирования подачи кислорода. Когда топливо разгорится, до минимума перекрывают поступление воздуха.

Газ из такой печки не попадает в помещение, благодаря герметичным дверям и заслонкам

Обычной русской печью пользоваться в таком варианте невозможно, подобная попытка приведет, по всей вероятности, к плачевным последствиям. Газы могут проникнуть в помещение, что грозит отравлением людей. Печки с длительным процессом горения оснащаются герметичными дверями, заслонками, регулировочными приспособлениями, что исключает попадание газа в помещение. Отопительные устройства подобного рода заслуживают внимания по многим причинам:

  • могут работать на одной закладке без присмотра 10–20 часов;
  • небольшой вес, можно установить без фундамента;
  • подходит топливо любого вида, сгорает полностью, КПД до 90%;
  • можно пользоваться эпизодически, что важно для дачи;
  • нет посторонних запахов и дыма;
  • возможность собрать самостоятельно из недорогих материалов.

К несомненным достоинствам относится также низкая стоимость, так как материала требуется немного. Если делать своими руками, используя металлическую бочку, газовый баллон, выйдет еще дешевле.

3 Область использования – от гаража до дома

Как можно использовать отопительную печь с длительным горением? Выбор конструктивного варианта зависит от предполагаемых задач. Если агрегат требуется для дома или дачи, лучше применять печи с водяной рубашкой. Они совмещают в себе обычное печное отопление и водяное. Вода разносит тепловую энергию по системе, нагревая помещение. Одновременно прогревается корпус печи, что повышает эффективность теплоотдачи.

Можно использовать в гараже, в бане или в доме

Печь с водяным контуром для отопления дома: делаем отопление дома печью с водяным контуром

В котле длительного горения вода при остановке процесса горения быстро остывает, батареи становятся холодными. Но печь стынет медленнее, еще понемногу отдавая тепло. Для дачи печь, объединенная с водяным отоплением предпочтительнее твердотопливных котлов. Она включает в себя змеевик, в котором нагревается вода.

Лучше установить змеевик водяного отопления в колпаке дымоотвода. Такое решение подходит для отопления дачи, повышая отдачу тепла. Конструкцию агрегата выбирают, учитывая площадь помещения. Для небольшой бани, гаража, теплицы можно пользоваться печью без водяного контура. Воздухогрейная печь в бане удобна возможностью регулировки интенсивности горения. Она хорошо прогревает помещение небольших размеров, что хорошо для бани, но не подходит для дома с постоянным проживанием.

Правила организации котельной для дровяного теплоснабжения

Чтобы установка работала безопасно, следует придерживаться определенных правил:

  • на расстоянии прогрева запрещено размещение горючих и легковоспламеняющихся предметов;
  • дымоход делаем разборным с возможностью чистки;
  • перед использованием проводим испытание, чтобы подобрать оптимальный режим.

Диаметр трубы для дымоотвода составляет около 15 см

Для дымоотвода используем трубу диаметром 150 мм, длиной 5м. С меньшим сечением дым не будет хорошо удаляться, с большим – появится избыточная тяга. Устанавливаем на дымоходе регулируемую задвижку. Скапливаемый конденсат необходимо периодически удалять. Если дымоход неразборный, в нем делают дверцы для чистки.

Печь в доме, где есть дети, обкладываем кирпичом. Кладка вокруг играет роль защитного экрана, чтобы не обжечься при случайном касании, предохраняет предметы и стены от перегрева. Также она служит хорошим аккумулятором тепла. Кирпич накопит тепло, будет отдавать его гораздо медленнее железного корпуса.

Долгоработающую вертикальную печь топят, придерживаясь следующих правил. Снимаем крышку, вынимаем регулировочное устройство – трубу с прижимным кругом. Топку загружаем топливом, максимальная высота – до нижней части отверстия дымохода. Любое топливо стараемся уложить возможно плотнее. Сверху по центру укладываем мелкие сухие ветки, затем бумагу или тряпочку, смоченную керосином.

Самодельные конструкции используют практически любое твердое топливо: древесное, уголь, мусор, пеллеты. Но все же требуется учитывать особенности каждой модели, чтобы выбрать наиболее эффективное топливо. На опилках, как уже упоминалось, эффективно могут работать вертикальные печи с конусной трубой.

Вертикально расположенные устройства хорошо работают на дровах, угле, брикетах. Изделия долговременного горения с горизонтально расположенной топкой рассчитаны на использование дров, щепы. Пеллеты используются в основном на промышленном оборудовании, где топливо подается автоматически, но могут гореть и в самодельных установках.

В печах горизонтального исполнения можно повысить теплоотдачу устройством топочной переборки. Из толстого металлического листа вырезаем заготовку шириной по внутренним размерам, а длиной – ⅔ длины топочного отделения. Устанавливаем ее вверху под  дымоотводной трубой. Такое простое устройство замедляет ход газа, дополнительно аккумулируется тепло.

Наиболее универсальными являются отопительно-варочные печи

Еще одно устройства для полноценного использования эффекта длительного горения – инжектор. Это одна – две трубы с отверстиями, выходящими в топку. В стенках отопительного аппарата вырезаем отверстия по их диаметру, и ввариваем инжектор. Он располагается на высоте центра дымоходной трубы, но в передней части топки.

Предлагаем ознакомиться  ТЭН для радиатора – лучшее решение организации аварийного отопления || Тены для батареи отопления чугунные

Вариантов конструкций много, мы рассказали лишь о некоторых. Надеемся, что используя полученные сведения, вы сможете самостоятельно изготовить простой и надежный аппарат, не требующий постоянного ухода.

Схема водяного отопления двухэтажного дома на дровах

Схема водяного отопления двухэтажного дома на дровах

Комбинированная система отопления частного дома

В топку устанавливают котел, подсоединяют к нему две трубы — по одной идет подача горячей воды, которая направляется через расширительный бачок в систему, другая возвращает к регистру воду обратно. Таким образом, происходит циркуляция воды в системе за счет силы гравитационного закона.

Часто для хорошей циркуляции устанавливают небольшие, но мощные насосы. Такой насос обычно устанавливают на возвращающую воду трубу (обратка), этот способ особенно эффективен, когда протапливается крупное помещение, что позволяет поддерживать температуру на всех участках системы практически одинаковой.

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.

Печь Bullerian для воздушного контура

Стальная печь заводского производства для обогрева помещения площадью 120 кв. м с помощью воздушных потоков стоит около 12 000 рублей

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.

Устройство печного отопления в частном доме

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.

Схема открытой циркуляции воздуха

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.

Отопительная печь

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.

Схема котельной в частном доме

Схема котельной в частном доме

Изготовление дровяного котла своими руками

Самодельный котел

Самодельный котел

Сложно ли сделать дровяной котел для дома своими руками? Главным условием для этой конструкции является толщина и сорт используемой стали. В заводских моделях наружный корпус изготавливается из жаропрочной стали толщиной от 1,5 мм. Для теплообменника эти параметры должны быть больше – от 2 мм.

Оптимальным вариантом является создание сварной конструкции, которая по форме будет схожа с заводскими моделями. Однако если рассчитать трудоемкость работы и стоимость материалов – разница между покупкой и самостоятельным изготовлением будет невысока. Поэтому в качестве альтернативы дровяным печам для дома с водяным теплоснабжением нередко используют простые стальные бочки. Главным условием является толщина их стенки – от 1,5 мм.

Для изготовления потребуется емкость около 200 л. Она разрезается вдоль и внутри устанавливается перегородка. Ее длина должна быть меньше протяженности бочки. Это необходимо для монтажа колосников.

Затем на торцевой стороне вырезаются отверстия для монтажа дверей. Их следует подобрать заранее, чтобы не ошибиться с размерами. Для удаления угарных газов с обратной стороны конструкции врезается дымоходная труба. Ее диаметр может составлять от 50 до 100мм.

Однако судя по отзывам о подобном дровяном котле отопления можно отметить следующие недостатки:

  • Низкий показатель КПД;
  • Нагрев корпуса, что может привести к ожогам при прикосновении;
  • Небольшой срок эксплуатации.

Подобные конструкции используются для отопления небольших хозяйственных помещений – гаража, склада и т.д. Для дома лучше всего приобрести заводскую качественную модель. Она будет соответствовать современным схемам дровяного отопления.

Модель котла Мощность, кВт Стоимость, руб.
Buderus Logano G221 20 69900
Dakon DOR F 24 24 60300
Proterm DLO 30 24 58450

Для изготовления самодельной печи требуется подобрать удобное место. Это должно быть помещение с подключенным электричеством, достаточной площадью. Теперь о материалах. Легче для печи с долгим горением применить стальную бочку на 200 л. Впрочем, объем не имеет принципиального значения, от него просто будет зависеть теплоотдача устройства. Используют газовые баллоны и даже огнетушители.

Печь можно сделать из старого газового баллона

Но, опять же, объем заготовки: из баллона на 27 л можно изготовить печь для обогрева бани, из меньшего или огнетушителя – для крохотного помещения. Имеет значение толщина металла: чем толще, тем дольше прослужит печь. Если ничего подходящего нет, используем толстостенную трубу, листы стали. Металл не должен иметь повреждений и ржавчины. Из других материалов потребуются:

  • материал для ножек, если печь круглой формы (трубы, угольник, арматура);
  • листовая сталь 5-миллиметровой толщины по размерам торцевой стороны изделия;
  • герметичная дверца или материал для нее;
  • 100-миллиметровая труба на 15 см длиннее устройства;
  • 5 м трубы 150 мм для отвода дыма.

Необходимы измерительные приспособления: рулетка, отвес, уровень, а также молоток, киянка, мастерок.

Печка из бочки

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.

Кирпичная печь в интерьере

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

Основная функция этой печки - приготовление пищи

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.

Правила устройства кирпичных печек

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.

Минусы печного водяного отопления

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.
Предлагаем ознакомиться  Задувает котел через дымоход: что делать и как предотвратить

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.

Металлическая печь водяного отопления

Печь для водяного обогрева в частном доме может быть выполнена не только из кирпича, но и из стали в виде буржуйки с теплообменными трубами вокруг топки для нагрева теплоносителя

Водяное отопление на основе печи состоит из:

  • непосредственно печки (металлической либо кирпичной);
  • теплообменника внутри или вокруг печной топки, а также в форме змеевика вокруг дымохода;
  • разнесенного по дому контура с теплоносителем и расширительным бачком на чердаке.

Также в отдельных случаях эта отопительная система дополняется циркуляционным насосом и гидроаккумулятором. Однако такой расширенный вариант применяется крайне редко, так как требует бесперебойного электропитания и приводит к удорожанию всей схемы.

А основной плюс водяного печного отопления – дешевизна устройства. Дополнять его дорогостоящими и склонными к поломке элементами не стоит.

Система водяного отопления в домах выстраивается с естественной (гравитационной) либо принудительной циркуляцией теплоносителя. Если она делается на базе дровяной печки, то лучше всего предпочтение отдать первому варианту.

Независимость печного отопления от электроэнергии

Схема разводки с естественной циркуляции воды более дешева по сравнению с принудительным аналогом, а также в отличие от него не требует электроснабжения

Водяное печное отопление рекомендуется обустраивать только в одноэтажных домах площадью до 150 м2. В этом случае его можно сделать гравитационным без дополнительных насосов.

Для работы потребуется подготовить весьма "солидный" набор инструментов

Если необходимо обогреть коттедж в пару и более этажей, то лучше осуществлять это на базе более мощного котла. Печь для таких строений придется сооружать просто огромную, что дорого в реализации. Да и объемы топлива придется в нее закладывать каждый раз немалые. А делать так крайне не рекомендуется из-за увеличения рисков возникновения пожаров.

Классическая система печного отопления с естественной циркуляцией воды состоит из:

  • теплообменника в составе печки;
  • контура из металлического трубопровода;
  • радиаторов (обычно заменяются толстыми трубами в комнатах);
  • расширительного бачка.

Если водяной обогрев в загородном доме решено делать своими руками, то лучше его проектировать именно по этой схеме. Монтаж и расчет такого варианта выполнить проще, чем с принудительным движением воды.

Обвязка дровяной печки

Система с циркуляционным насосом больше подходит для котлов, на базе печки она теряет свою повышенную эффективность по теплоотдаче

Если бойлер автоматизирован и воду греет постоянно по мере необходимости, то дровяная печь протапливается раз или два в сутки. Именно в эти моменты теплоноситель в печной топке и нагревается, чтобы отдать тепло в помещениях. После гонять его насосом по трубам контура бессмысленно. Воду все равно ничто в холодной топке не будет подогревать.

Делая выбор в пользу печи на дровах или угле, хозяева частных домов обычно рассчитывают получить автономную систему обогрева. Если поставить в нее насосное оборудование, требующее для работы питание из электросети, то об автономности говорить будет сложно.

Печь из кирпича дольше нагревается, но и дольше отдает тепло пространству вокруг себя. Аналог из стали наоборот быстро греется и также быстро после прогорания топлива остывает. Частично эта проблема решается за счет наличия в водяном контуре больших объемов теплоносителя.

Однако чем больше воды приходится хранить в системе, тем дороже она выходит по материалам.

Легкая буржуйка ставится без фундамента

Металлическую буржуйку с водяным змеевиком для отопительного контура в частных домах разрешается ставить прямо на деревянный пол без обустройства специального фундамента

Печь из стали под водяное отопление мощностью 5–15 кВт – без топлива и воды это конструкция весом 100–300 кг. Такую буржуйку без опаски можно поставить на усиленные лаги. Печные фундаменты требуется заливать, когда печка весит более 700–800 кг. Вот если она кирпичная, то без бетонных работ тогда точно не обойтись.

В сравнении с металлической, печь из кирпича весит больше, стоит дороже и сложнее в монтаже. Однако у нее выше КПД и меньше риски заморозки контура с порывом труб из-за образования внутри льда. Если все решено делать капитально для себя и постоянного проживания, то выбор рекомендуется останавливать на кирпичном варианте.

Если система отопления строится на базе водогрейного котла, то обвязку его разрешается делать не только стальными трубами, но и металлопластиковыми и полипропиленовыми. Однако если воду будет греть дровяная печь, то контур с теплоносителем от нее стоит создавать только из нержавейки.

Стальные трубы для печи

При большой закладке дров вода в змеевике печной топки может быстро разогреться до 100 градусов и закипеть, подобные температуры долгое время способна выдержать лишь сталь

Металлопластик рассчитан на работу с теплоносителем, разогретым до 90–95 °С. Кратковременно он способен перенести и нагрев до 110–120 °С. При этом автоматика котлов и бойлеров изначально не допускает прогрев воды до таких градусов. Для теплых полов она нагревается до 30–45 °С, а для батарей до 60–65 °С.

Однако в случае с дровяной печкой температуры под сотню – не просто возможны, а далеко нередки. Рисковать и играть в русскую рулетку, делая обвязку этой печи с помощью металлопластиковых труб, не рекомендуется. Лучше всего предпочтение отдать более надежной нержавеющей стали.

Вдобавок выходящие из топки от змеевика патрубки для подсоединения труб контура точно будут нагреваться до сильно высоких температур. От открытого огня их отделяет менее полуметра. Подсоединять к ним любые пластиковые трубы опасно из-за риска расплавления последних.

Подача тепла из печки в контур отопления осуществляется порциями по несколько часов, пока в топке горят дрова или уголь. Если воды в отопительной системе мало, то дом быстро будет выстывать. Поэтому в деревнях подобный обогрев обычно и делается из толстых стальных труб, а не на основе более привычных горожанам радиаторов. Отопительный регистр для дровяных печей подходит просто идеально.

Расширительный бак системы отопления

Классическая схема водяного печного отопления с естественной циркуляцией предполагает прямой контакт воды с атмосферой через расширительный бак, но обычным батареям воздух в теплоносителе противопоказан

Проложенная по дому труба диаметром 80–120 мм из нержавейки – это отопительный регистр, состоящий из подачи от печи и обратки к ней. В дальней от топки комнате эти линии соединяются воедино, а в остальных помещениях укладываются в виде двух трубопроводов вдоль внешних стен.

Выглядит регистр не столь эстетично, как радиатор. Зато первый вариант сильно дешевле и проще в самостоятельном изготовлении, нежели второй. Для его реализации надо лишь иметь опыт обращения со сварочным аппаратом.

Площадь теплоотдачи для подобного контура рассчитывается умножением числа ПИ на диаметр и длину трубы. Плюс в расчетах надо учесть тепловой напор в подаче и обратке, а также расстояние между трубопроводами по вертикали.

Однако, зачастую, подобные вычисления не производятся, а берется труба диаметром 80–100 мм и прокладывается по периметру всего жилого здания с закольцовыванием в дальней комнате. При этом регулировка теплоотдачи производится «на глаз» и опытным путем в результате накладывания того или иного объема топлива в топку.

https://www.youtube.com/watch?v=fm_dud7HRyQ

Не зря контуры из регистров вкупе с водяными печами так распространены. Их не нужно даже рассчитывать, достаточно взять подходящую трубу и сварить сваркой.

Теплообменник в печку можно сделать из меди, стали либо чугуна. Медный вариант сразу лучше исключить из-за высокой цены. Самостоятельно спаять такое устройство крайне проблематично.

Теплобменник из чугунной батареи

Устанавливать внутрь топки чугунные батареи следует с осторожностью – из-за температурного шока отдельные их секции могут отсоединиться от соседних элементов

Печка из бочки

6 Собираем сами – последовательность действий

Наиболее удобно применить бочку или газовый баллон. В них аккуратно отрезаем верх – материал еще пригодится. В баллоне предварительно откручиваем вентиль, сливаем остатки газа и на несколько дней оставляем, пока не перестанет чувствоваться запах газа. В корпусе вырезаем место для крепления герметичной дверки, через которую удаляется зола. Из 5-миллиметрового металла вырезаем круг, по диаметру несколько меньший внутренней части.

Козлы облегчат выкладку верхних рядов

Посредине привариваем трубу для подвода кислорода. Она в нижнем положении должна выступать над поверхностью отопительного устройства на 15 см. Снизу привариваем 6 лопастей высотой 5 см под некоторым углом. Для модели, в основе которой газовый баллон, применяем верхнюю часть корпуса, где вырезаем место под трубу, в бочке для этих целей используем крышку.

Из листового железа изготовить агрегат сложнее. Требуется точность расчетов и разметки всех деталей, разрезать и приварить. Устройство круглой формы сделать в домашних условиях без специальных валков для выгибания металла практически невозможно, конечно, если не применяется тонколистовая жесть, что нерационально. Если нет возможности для скручивания листов, выходом станет изготовление прямоугольной печи. Возможный вариант представлен на чертеже.

По внешнему виду она напоминает известную всем печь-буржуйку, но в конструкцию внесены изменения, повышающие эффективность. Основные изменения касаются поддувала. Оно выполнено из 80-миллиметровой трубы наподобие буквы Г, но для простоты можно выполнить прямым. На патрубке с резьбой сверлим отверстия диаметром 6–8 мм. На резьбу устанавливаем глухую пробку, поворачивая которую по резьбе регулируем горение с большой точностью.

Буржуйка в процессе работы раскаляется, поэтому ее используют не только как отопительную, но и в качестве варочной. По сторонам снаружи устанавливаем экран на расстоянии от стенок 50 мм. Ребра наваривать не стоит – агрегат эффективно работает при раскаленном нутре. Экран служит защитой помещения от инфракрасных лучей, предотвращает перегрев помещения. Их он отражает не менее половины, поддерживая оптимальную температуру в отопительном устройстве.

8 Печь на опилках – ничего сложного и доступно

Подобное устройство работает на самом дешевом топливе, которое хорошо сгорает и дает немало теплоэнергии. Часто опилки просто выбрасывают или продают по символической цене. Но гореть они могут только в специальных приспособлениях, в других видах печей если и горят, то плохо. Конструктивными особенностями предусмотрена возможность сильного уплотнения древесной массы, чтобы между ее частичками не оставался воздух. В таком состоянии они будут не сгорать быстро, а тлеть, отдавая тепло, достаточное для обогрева одной – двух комнат.

Собирается установка по тому же принципу, что и другие с вертикальной загрузкой. Лучше применить металлические изделия цилиндрической формы, но если такой возможности нет, можно выполнить прямоугольной формы. В отличие от буржуйки, где дрова загружаются сбоку, предусматриваем загрузку опилок сверху.

Внутрь засыпаем опилки и трамбуем как можно плотнее, чтобы продлить процесс горения. Трубу убираем – это легко из-за ее конусной формы. Отверстие, образованное на ее месте, послужит дымоходом и для подвода кислорода, чтобы поддержать тление опилок. Со стороны поддувала поджигаем опилки – процесс пошел. Важно правильно настроить дымоход: излишняя тяга вытянет тепло на улицу, при слабом горении в помещение будет проникать дым.

Предотвращение перемерзания системы отопления

Система потолочных воздуховодов

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.

Котлован со слоем гидроизоляции на стенках и песчано-гравийной подушкой на дне

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.

Печное отопление с воздушным и водяным контуром

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

Это проблема актуальна для домов, которые в зимний период могут не отапливаться длительное время. Один из способов предотвратить повреждение системы – использовать вместо воды антифриз, предназначенный для отопительных систем.

Для жилых помещений в качестве антифриза используют жидкости на основе пропиленгликоля, как нетоксичного вещества в отличие от этиленгликоля.

Однако у идеи использования антифриза существуют свои минусы:

  • антифриз на основе пропиленгликоля дорого стоит (от 80 р/литр);
  • удельная теплоемкость антифриза меньше чем у воды (ориентировочно на 15%), поэтому необходима большая мощность печи и большая площадь поверхности устройств обогрева помещений;
  • у антифриза более высокая динамическая вязкость, чем у воды, поэтому необходим более мощный циркуляционный насос, а естественная циркуляция невозможна;
  • при нагревании антифриз расширяется до 40%, поэтому необходимо использовать большой расширительный бак закрытого типа;
  • пропиленгликоль очень текуч, поэтому проникает через соединения в системе отопления, через которые не проникает вода;
  • пропиленгликоль несовместим с оцинкованными трубами, потому что при контакте присадки антифриза утрачивают свойства;
  • при закипании антифриза (что вероятно при использовании печей) происходит необратимая химическая реакция, в результате чего всю систему придется сливать и заливать антифриз заново.

Для антифриза систему отопления необходимо рассчитывать заранее – использование его в проектах, реализованных для воды довольно проблематично.

Причем проект с применением антифриза будет значительно дороже, чем система водяного отопления. Поэтому его использование пока не получило широкого распространения в частных домах при печном отоплении, а для предотвращения перемерзания используют другие методы.

Классы опасности антифризов

При выборе жидкости для системы отопления необходимо иметь в виду не только физико-химические характеристики, но и ее опасность для окружающих

Слив воды из контура и рубашки или регистра печи является наиболее частым решением проблемы при длительном отсутствии хозяев дома. Помимо дополнительной работы к минусам этого метода нужно отнести доступ воздуха к металлическим элементам системы с внутренней стороны и, как следствие, распространение коррозии.

Также в качестве решения проблемы на короткий промежуток времени, применяют интеграцию в отопительный контур электрического котла небольшой мощности. Его работа на минимальном уровне потребления энергии в состоянии временно поддержать положительную температуру воды.

Комбинация печи и электрокотла

Подсоединенный к системе отопления электрокотел малой мощности способен поддержать положительную температуру воды на случай длительного отсутствия хозяев

Подача тепла в систему отопления от печей и каминов происходит порционно, что усложняет задачу расчета параметров элементов отопительного контура. Проводить работы по переделке контура довольно проблематично, поэтому при недостатке опыта в этой сфере лучше обратиться к специалистам, имеющим навыки решения таких задач.

Назвать водяное отопление на основе дровяной печи идеальным и высокоэффективным сложно. Но этот вариант обогрева частных домом самый надежный, а также дешевый и простой в реализации. Только дополнять такой контур циркуляционным насосом и автоматикой не надо. Они работают от электросети и делают всю системы неавтономной, нивелируя ее один из основных плюсов.

Супер отопление
Adblock detector