Отопление с помощью печи, оснащенной принудительной подачей воздуха, предоставляет возможность обогревать большие сооружения, при этом эффективность обогрева во многом зависит от производительности самой печи. Если у вас есть шанс приобрести готовую дровяную печь, это станет значительным преимуществом, поскольку такие устройства делают отопление более чистым и эффективным. Однако следует учитывать, что приобретение заводской модели требует наличия денежных средств.
Печь с водяным контуром для отопления дома: особенности печного отопления + выбор оптимального варианта
Твердое топливо, такое как древесина и уголь, продолжает оставаться наиболее доступным для отопления жилых домов в различных регионах. Однако выбор печного отопления обусловлен не только низкой ценой и доступностью топлива, но и сравнительно невысокими затратами на установку таких систем.
Но у печи с водяным контуром есть не только свои плюсы, но и минусы, что делает её подходящей не всегда. Давайте детально рассмотрим все аспекты такой системы отопления.
- Особенности обогрева на базе печки
- Устройство печного водяного отопления
- Схема циркуляции воды в контуре
- Тип печи — кирпичная или металлическая
- Типы труб — нержавеющие или металлопластиковые
- Распределение тепла — радиаторы или регистры
- Выбор теплообменника для топочной части
Особенности обогрева на базе печки
В деревнях России печное отопление стало традицией, его надежность и удобство проверены многими поколениями. Многие современные деревенские дома продолжают оснащаться печами, которые совместно выполняют функцию как обогрева, так и приготовления пищи, включая духовки для выпекания хлеба.
В некоторых домах установлены системы с водяным обогревом, в других — нет, но владельцы этих домов не спешат отказываться от печей в пользу современных котлов. По праву можно считать, что более надежного и безотказного способа отопления пока не придумали.
Без наличия водяного контура, дровяная печь может эффективно обогревать лишь небольшую площадь вокруг себя, что подходит для отопления одной или нескольких комнат, но не для больших зданий.
В таких печах можно использовать следующие виды топлива:
- древесина;
- уголь;
- торф;
- брикетированное топливо (евродрова).
Говоря о размещении печи и системе разводки отопления в частном доме, следует отметить, что различий между этими видами топлива нет. Некоторые из них обеспечивают больше тепла, другие же требуют большего времени для сжигания. Однако конструкция самой печи и разводка труб для теплоносителя в любом случае останутся неизменными.
Если вы решили использовать систему отопления с плитой, необходимо помнить о строгих правилах пожарной безопасности для ее установки, так как соблюдение этих норм поможет свести риск возникновения пожара к минимуму.
К основным преимуществам печного отопления можно отнести:
- независимость от электроснабжения;
- относительно низкие затраты на установку отопительной системы;
- доступная стоимость твердого топлива и возможность использовать различные его виды;
- простота в эксплуатации;
- долгий срок тепловой отдачи (особенно у кирпичных конструкций);
- универсальность, так как печь может использоваться как для обогрева, так и для приготовления пищи.
Если возможность подключения дома к газовой сети отсутствует, дровяная печь остается одним из лучших решений для отопления. Исключением могут быть только те случаи, когда в данной местности недоступны уголь или древесина, однако такое положение дел в России скорее редкость.
Однако у систем отопления на основе печи существуют и два основных недостатка, а именно:
- долгая периодическая прогревка системы до начала эффективной теплоотдачи;
- потеря полезного пространства в доме из-за объемных конструкций печи;
- существенный вес печной конструкции, особенно если она выполнена из кирпича;
- относительно низкая эффективность за счет значительных потерь тепла через дымовую трубу;
- повышенные риски возгорания при несоблюдении правил эксплуатации.
Водяное отопление с использованием печи в частном доме может требовать конструкций, вес которых колеблется от 1,5 до 10 тонн, исходя из типажа конструкции и количества рядов. И в этот вес необходимо учитывать и массу дымохода.
Таким образом, основание под такие огромные нагрузки должно быть весьма прочным и, соответственно, дорогостоящим.
Устройство печного водяного отопления
Печь, необходимая для этой системы отопления, в идеале должна проектироваться и строиться одновременно с самим домом. Если же здание уже существует, установка печи может вызвать определенные трудности, так как требуется подготовка надежного фундамента и возможное перестроение несущих конструкций.
Водонагреватели в однометражных домах могут быть как кирпичными, так и стальными, при этом могут иметь конструкцию в виде камина с обвесом из теплообменных трубок. Процесс нагрева воды осуществляется следующим образом:
- через саму печь (которая может быть металлической или кирпичной);
- через теплообменник, расположенный внутри или вокруг печной топки; он может быть также выполнен в виде змеевика вокруг дымохода;
- через развёрнутую по всему дому контурную систему с теплоносителем и расширительным бачком, установленным на чердаке.
В некоторых случаях данная система отопления может дополняться циркуляционным насосом и накопительным баком под давлением. Однако стоит отметить, что это расширение системы используется достаточно редко, поскольку требует доступности источников бесперебойного питания, а следовательно, и увеличивает стоимость всего оборудования.
Главным достоинством системы с водяным отоплением является ее доступность по цене, без необходимости использования дорогостоящих и сложных для замены компонентов.
Схема циркуляции воды в контуре
В системе водяного отопления жилых помещений можно применять как естественную (гравитационную), так и принудительную циркуляцию теплоносителя. Если основание системы — дровяная печь, то предпочтительнее воспользоваться первым вариантом, так как он обеспечивает надежное поступление теплоносителя без необходимости подключения электричества.
Система с естественной циркуляцией обогревает дом с меньшими затратами, так как не требует электроэнергии, и её проектирование и установка обойдутся дешевле по сравнению с принудительной системой.
Водяное отопление рекомендуется устанавливать только в одноэтажных домах площадью до 150 кв. м. В этом случае горячая вода может забираться самотеком, что позволяет избежать использования дополнительных насосов.
Если вам необходимо отопить два или более этажа, лучше взять мощный котел. Однако стоит помнить, что печи для таких объектов должны быть большими и, следовательно, они потребуют больше топлива, что не рекомендуется из-за повышенных рисков возгорания.
Классическая система печного отопления с естественной циркуляцией устроена следующим образом:
- имеется теплообменник в составе печи;
- контур из металлических трубопроводов;
- радиаторы (обычно они заменяются на толстые трубы в комнатах);
- расширительный бак.
Тем, кто планирует установить водяное отопление самостоятельно, рекомендуется спроектировать систему именно под эту схему, так как монтаж и расчеты в этом случае окажутся значительно проще, чем в случае с принудительной циркуляцией.
Система с циркуляционным насосом лучше подходит предназначенным для котлов, так как в том случае, когда печь работает на полном объеме, её эффективность в производстве тепла может снижаться.
Котлы обычно автоматизированы и могут производить горячую воду по мере необходимости. Дровяная печь, однако, требует один-два запуска в день для поддержания необходимой температуры. В процессе прогрева теплоноситель в печи нагревается и отдает тепло в помещения. После достижения этого режима нет необходимости продолжать прокачку теплоносителя по трубам, так как в холодной печи вода не нагревается.
Способы оснащения печей водяным контуром
Установка водяного контура возможна как в сборные металлические конструкции, так и в традиционные кирпичные печи. Бойлером может служить обычная металлическая труба или контейнер из листовой стали, присоединенные к общей системе отопления дома.
Для повышения эффективности таких сооружений можно улучшить систему нагрева воды с помощью дровяной печи. Рассматриваемая конструкция обладает высокой теплоемкостью, что позволяет долгосрочно сохранять тепло даже после отключения подачи топлива. Если вы хотите построить систему водяного отопления своими руками, важно заранее разобраться во всех тонкостях этого процесса. Таким образом, вы сможете избежать неоправданных трат времени и средств, а также гарантировать надежную работу всей системы.
Основные виды
Существует два основных способа создания системы нагрева горячей воды:
- Если у вас уже имеется печь, то необходимо создать змеевик для установки внутрь её конструкции. Этот метод применяется не так часто из-за значительной трудоемкости; здесь может возникнуть проблема в изготовлении топливника, соответствующего габаритам.
- Создание теплового устройства собственными силами с учетом размеров регистров. Если все сделать правильно, это гарантирует надежность и длительный срок службы печи. Важно обратить особое внимание на внутренние размеры рубашки; её толщина должна начинаться от 4-5 см, чтобы избежать закипания воды. Для предотвращения проблем с циркуляцией обычно устанавливается подходящий насос.
- При выборе толщины стенок, ориентируйтесь на теплотворные характеристики используемого топлива. Если вы решили использовать в качестве энергоносителей только дрова, толщины стенки 3 мм будет достаточно. Если же планируете использовать уголь, толщину следует увеличить до 5 мм. Рекомендуется сохранять расстояние от регистра до стенок печи в пределах 10-20 мм. Это обеспечит компенсацию теплового расширения металлических элементов и защитит от преждевременного разрушения.
Как обеспечить оптимальный температурный режим
Когда дело касается отопления деревянных домов с традиционными кухнями, возникают проблемы неравномерного прогрева. Наиболее теплые места находятся в непосредственной близости от печи, в то время как в удаленных углах может быть довольно холодно. Использование нескольких нагревателей существенно увеличивает затраты и уменьшает общую жилую площадь.
Наилучший подход — это комбинация кладочной печи и водяного отопления. Многие граждане нашей страны уже испытали это на практике и решили проблему создания тепла и уюта в своих домах. Для этого чаще всего обычную кирпичную печь дооснащают теплообменником в виде спирали, который может устанавливаться в камине или в основании дымохода. Полученное тепло нагревает воду в змеевике, которая затем поступает в систему отопления. Это обеспечивает равномерный обогрев всех помещений в доме.
К преимуществам отопления при помощи печи с водяным контуром относятся:
- Эффективность и равномерность поддержания температуры, что обеспечивается установкой радиаторов в различных комнатах и постоянным прогревом теплоносителя;
- Полная независимость, так как такие конструкции не зависят от наличия газа и электричества, что позволяет владельцам самим определять время и интенсивность обогрева;
- Возможность самостоятельного обслуживания системы отопления без необходимости привлечения специализированных работников;
- Экономичность, поскольку хотя такую систему нужно запускать каждый день, но благодаря дешевой цене топлива расходы на ее эксплуатацию остаются относительно низкими.
Тем не менее, недостатком таких систем является повышенный риск возгорания, поэтому помещения, оснащенные такими печами, должны иметь дополнительные средства противопожарной защиты. Также важно учитывать, что это статичное устройство — его невозможно просто так перенести в другое место. Печь с водяной рубашкой, как правило, способна обогреть маленький одноэтажный дом. В случае если здание многоэтажное, придется строить еще одну печь, что также создает дополнительные затраты. Вдобавок, такие конструкции требуют постоянного контроля со стороны пользователей.
Водяное печное отопление
Система печного отопления с использованием воды, посредством которой теплообменник (водяной контур) устанавливается в печь, соединяет трубы с радиаторами. В этой системе циркулирует теплоноситель, который переносит тепло от очага к радиаторам, что увеличивает комфорт зимнего проживания. Радиаторы могут быть расположены в любом помещении, что позволяет разместить саму печь в одной комнате, в то время как остальные помещения будут отапливаться от реальных батарей, нагрев которых обеспечивается горячей водой.
Недостатки печного отопления сохраняются, но добавляется и ряд преимуществ от отопления посредством воды — вы сможете регулировать температуру в каждом помещении (в разумных пределах), а высокая инерция системы помогает сгладить неравномерность температурного режима. Стоит обратить внимание, что аналогичную систему также могут использовать металлические плиты на дровах или угле.
Типы систем
Существует два типа систем для водяного отопления: с принудительной и естественной циркуляцией (NC). Системы с естественной циркуляцией не требуют электроэнергии, так как движение теплоносителя осуществляется за счет физических процессов, знакомых каждому. Однако имея свой недостаток, так как для этой системы требуется большее диаметр труб, что увеличивает общий объем системы и ее теплоинерцию. Это особенно стает заметным в случае нагрева печей, так как нагрев занимает больше времени. Тем не менее, после обжига такие печи держат тепло намного дольше.
Еще одним минусом таких систем является необходимость поднимать подводящую трубу в гору — либо прятать в стене, или на уровне радиаторов (в крайних случаях). В случае обогрева двухэтажного дома, труба проходит от котла к радиаторам на верхнем этаже, а затем вниз, минуя радиаторы на первом этаже.
Несмотря на все плюсы, есть и недостатки: например, из-за относительно невысокой теплоемкости систем с естественной циркуляцией; они хуже обогревают помещения, так как теплоноситель поднимается медленно и передает недостаточно тепла.
Система с принудительной циркуляцией лучше suited для котлов и на котлах, так как при работе они обеспечивают достаточно высокую эффективность в выработке тепла. Система оснащена специальным циркуляционным насосом, который работает постоянно. Этот насос способен изменять скорость, с которой вода движется по трубам, тем самым увеличивая эффективность обогрева помещения. Но для него требуется постоянный источник питания: в случае отключения электричества произойдет закипание системы, что приведет к поломке.
Существует и третий тип системы: комбинированная система, основанная на естественной циркуляции, но с установленным насосом. Таким образом, пока электричество доступно, эта система функционирует как принудительная и использует насос. В случае отключения электроэнергии движение хладагента осуществляется естественным образом.
Можно ли установить регистр для отопления в существующую печь
Оптимально устанавливать кухню вокруг сборного регистра, однако если у вас уже имеется нагреватель, вы можете добавить к нему водяной контур. Это может потребовать некоторых усилий, так как регистр должен быть громоздким и его нужно куда-то разместить, что представляет собой не из легких задачу. Также важно помнить, что для подключения потребуется два слива для подающей и обратной линий.
Нельзя забывать, что контакт с открытым огнем нежелателен, но водяной регистр должен находиться в среде, окруженной горячим газом. Только в этом случае можно надеяться на длительный срок службы теплообменника.
Когда нужно печное отопление с водяным контуром в деревянном доме?
Я много времени проводил в разговорах с заказчиками, которые убеждены в необходимости установки нагревателя с водяным контуром. В конечном итоге, основные причины, обосновывающие необходимость в установке таких систем, могут быть сведены к следующим:
Проблема возникает, если дом, каким бы маленьким он ни был, не отличается хорошей теплоизоляцией. Важно учитывать утепление стен, полов и фундаментов. Если отсутствует водяное отопление, сквозняки в таком доме не минуемы, хотя можно попытаться минимизировать их воздействие с помощью водяного контура. Хорошая система отопления должна быть интенсильной и частой.
Также, если дом построен неудачно, и присутствует проблема, что тепло из кухни не может равномерно распределяться по помещениям, это также лишает возможности эффективно использовать теплицы. Эта ситуация может возникнуть, если потолки слишком высокие, спальни отдалены от отопительного устройства, или если длинные коридоры «выметают» тепло.
Иногда планировка помещений может выглядеть удачно, но при этом площади отдельных комнат могут быть слишком большими. Большая площадь помещений в сочетании с первыми двумя недостатками лишает жилых квадратных метров, поэтому отопление дома при помощи камина становится проблемой: необходимы радиаторы, чтобы обеспечить полноценный комфорт.
Важным моментом могут быть и дома, которые отрезаны от центрального электроснабжения, и в то же время нуждаются в отоплении, где необходима установка радиаторов.
Таким образом, даже если у вас большой дом с плохой теплоизоляцией, может возникнуть необходимость в установке системы с водяными контурами. Следует учитывать, что если дом подключен к источнику электричества, можно рассмотреть альтернативные решения, позволяющие обойтись без водяных контуров. Проблема возникает, когда подключение к электросети затруднено, и необходимо полагаться на автономные системы отопления.
Кстати, у меня есть интересная статья о каминах с циркуляцией воды, которую вы можете прочитать здесь (по ссылке открывается в новой вкладке). В ней я также покажу типы камины, в которые можно интегрировать нагревательную спираль.
Как избежать проблем печного отопления с водяным контуром в деревянном доме?
Начнем с того, что важно отделить «мух» от «котлет». В конце концов, печь и котел — это устройства с разными функциями. Печь с водяным контуром по своей сути аналогична бойлеру. Если в печи присутствует регистр, потенциальные проблемы могут быть аналогичны — печь может повредиться, трубы не будут должным образом нагреваться, и так далее, в итоге возникнет проблема перегрева при сжигании топлива 2-3 раза в день.
Печь.
Основная задача печи состоит в том, чтобы поглощать тепло от сгоранию древесины в своем стоящем массиве, и продолжать отдавать его на протяжении долгого времени. По этой причине теплоемкость печи является одним из важнейших параметров ее работы.
Качественная печь с достаточной теплоотдачей, установленная в доме, расчет которой выполнен в зависимости от объема, площади и других характеристик жилых помещений, действительно способна поддерживать желаемую температуру.
Котел.
Котлы проектируются с приоритетом на сохранение тепла внутри для передачи его в систему горячего водоснабжения.
Итак, печь и котел — это два диаметрально противоположных устройства по своей функциональности. В доме с котлом теплоносителем в основном является вода, это же касается и труб. В домах с печами теплоносителем становится сама печь.
Встраивая водяной контур в печь, мы смешиваем «мухи и котлеты». Как решить эту проблему?
В кратце, оптимальным вариантом является установка двухконтурного устройства. Печь с водяным контуром будет эффективнее и дольше удерживать тепло после нагрева, что позволит более экономно использовать теплосилу. Однако для охлаждения теплоносителя потребуется гораздо больше времени.
Помимо этого, стоит построить теплоаккумулятор — изолированный резервуар с большим объемом воды, который будет поглощать тепло и только затем отдавать его в здание. Оптимальный объем такого резервуара необходимо рассчитать на основании индивидуальных потребностей, однако общее правило — чем больше, тем лучше.
Для увеличения эффективности печи и ее надежности следует дополнительно установить насос в системе теплоносителя. Это позволяет снизить риск перегрева, так как наиболее эффективно происходит нагрев при температуре носителя от 60 до 80 градусов. С помощью подобной конструкции можно быстрее прокачать теплоноситель в устранении потерь.
- Следует дополнительно встроить в систему электрический котел с термостатом.
Все эти решения не только делают отопление более комфортабельным, однако избавляют владельцев от необходимости высоко подниматься в морозный вечер, чтобы подложить дрова. Это вполне осуществимо, так как электрический котел самостоятельно включается при снижении температуры теплоносителя. Это позволяет избежать проблем связанных с сажей.
Электрический котел активируется при понижении температуры воды, самостно отключается, когда температура достигает критической точки. А насос включается при высоких температурах, чтобы эффективно обеспечить дом теплом.
Таким образом, даже используя древесину как топливо, можно значительно улучшить общие финансовые затраты на отопление.
Как же всё-таки организовать печное отопление в деревянном доме без водяного контура?
Я не ставлю перед собой цель отговорить или поощрить вас, но в ходе длительных (или краткосрочных) разговоров с клиентами становится очевидным, что в ряде случаев установка водяного контура не является необходимой. Однако также стоит отметить, что при наличии других проблем, рациональный подход к отоплению может заключаться в использовании электроэнергии только в необходимых ситуациях. Это подходит, конечно, если ваша задача заключается в создании автономной системы отопления без подключения к электросети.
Главный момент — это дом, который хорошо построен и утеплен, а также надлежащее обустройство под печь. Соблюдение таких критериев обычно достигается благодаря тщательной предварительной подготовке — проектирование печного отопления должно предшествовать строительству самого дома. Предполагается, что под такие требования должно быть правильно столено пространство и выбрано непосредственно устройство печи. Только так возвышается надежность системы.
Таким образом, даже если расходы на электроэнергию сопоставимы, рациональнее будет использовать её на других приоритетных нуждах. Разумный подрядчик способен организовать отопление в кухне так, чтобы расход электроэнергии не превышал разумных норм. Даже если в воздухе присутствует недостаточное количество тепла.
Тем не менее, существуют достойные проекты и конструкции тандыров, на которых можно минимизировать нагрузки; но стоит сказать, что варочная поверхность очень удобна, когда речь идет о нуждах автономного обогрева. Есть и такие проекты, как этот.
Недавно я опубликовал книгу о декоративной кладке печей для кухонь.
Не упустите возможность подписаться на рассылку или связаться со мной для заказа. А также не забудьте о БЕСПЛАТНОЙ РАСПРОДАЖЕ И ПЕРВЫХ ЛЕКЦИЯХ, КОТОРЫЕ ПРЕДСТОЯТ.
Изготовление металлической печи
Для комплектования водяного контура в деревянном доме можно использовать металл для дымохода, хотя кирпичный вариант также не плох. Однако металлические конструкции имеют менее сложную сборку и занимают меньше пространства. Можно использовать проект простейших котлов и обойтись без внутренних перегородок.
Мы предлагаем вам одну из простограммистых, но в то же время максимально эффективных металлических печей.
Железные перегородки нужны для реализации пиролизного сжигания; в случае печного отопления такие перегородки не нужны. Тем не менее, весь внутренний объем может заполниться тем, что создает теплообменник. Он может быть изготовлен как из трубок, так и из листового материала — в последнем случае пленки гораздо больше, что увеличивает теплоемкость устройства.
Теперь для создания печи понадобится листовой металл толщиной 4-5 мм. Нужно вырезать стены кухни и сделать в ней решетку из арматурного железа. Поставьте основание, разместите теплообменник внутри и соберите конструкцию. Установите дымоход и подключите печь к системе водяного отопления, залейте теплоноситель и проведите пробный запуск. Обратите внимание, что помещение, в котором стоит металлическая печь, будет полностью отапливаться без необходимости установки дополнительных радиаторов.
Некоторые рекомендации
Собрать водяной контур для сауны самостоятельно не сложнее, чем установить на существующую печь — как металлическую, так и кирпичную. Использование дров как топлива требует большей регулярности в обслуживании системы для ее сроков службы; но если газа нет, другие альтернативы могут оказаться более дорогими. Вот несколько советов для повышения общей системы отопления:
- Не экономьте на толщине листового железа, так как это определяет срок службы печи;
- Обязательно используйте термометры и манометры для контроля работоспособности системы;
- Ни в коем случае не используйте альтернативные теплоносители, которые не способны выдержать высокие температуры;
- Оптимизируйте отвод тепла, чтобы обеспечить рациональное использование дров для отопления жилого помещения.
Следуя данным рекомендациям, можно существенно повысить степень эффективности отопления частного дома на древесном топливе.
Советы по выбору печи
Рекомендация номер один — использовать твердотопливный котел для отопления системы горячего водоснабжения. Желательно выбрать модель длительного горения с камерой загрузки более 100 литров. Современные водогрейные котлы используют 75-80% энергии сгорания для нагрева воды, не повышая температуры окружающего воздуха.
Если по каким-то причинам вы все-таки решили использовать котел с теплообменником, придерживайтесь следующих рекомендаций:
- Чугунная или стальная буржуйка подойдет для загородного дома площадью от 40 до 80 м². Такие устройства могут полноценно предоставить конвективное тепло для центральной комнаты, а в соседние можно разместить батареи.
- Каминная топка или железная печь с панорамными стеклами станет интересным дополнением для гостиной. Однако важно отметить, что устройство должно выступать лишь как дополнительный источник тепла, а основную нагрузку лучше возложить на газовые или дровяные котлы. Это позволить сохранить чистоту и порядок возле очага.
- Если дом еще только строится, стоит закладывать печь из кирпича — это не только лучший вариант по качеству, но и долговечности.
- Мощность каминной топки в большинстве случаев достаточно для отопления площадей до 100-120 м². Тем не менее на практике без дополнительно теплогенератора ее придется постоянно подгревать дровами с интервалом в 3-4 часа. Поэтому рекомендуется рассчитывать на меньшую потенциальную площадь обогрева.
Важно помнить, что все системы дровяного отопления, имеющие водяной контур, имеют общую черту: из-за высокой теплоотдачи поверхности регистров и дымохода подвергаются значительным загрязнениям. Лучший способ борьбы с этим — довести температуру нагрева до максимума, чтобы все отложения сгорели под воздействием высокой температуры. Поддерживать такой режим не всегда удобно и практично.
Если вы склоняетесь к выбору конструкции и хотите рассчитать площадь поверхности теплообменника в печи, выполненной из кирпича, можете задать такие параметры:
- Если регистр размещен внутри топливника, 1 м² его площади способен передать воде до 10 кВт теплоты. Предположим, что вам необходимо обогреть помещения размером в 80 квадратных метров — в этом случае вам потребуется около 8 кВт энергии и поверхность теплоотдачи 0.8 м².
- Змеевик в дымоходном канале оказывается менее эффективным, поэтому стоит рассчитывать на теплоотдачу 400-500 Вт с 1 м² регистра.
- Для удобства чистки котел лучше делать в плоской форме, как бак с подводящими трубами. В отличие от ребристых конструкций, состоящих из круглых трубопроводов, такие плоские легче чистятся. Рекомендуется использовать соответственный регистр из профильных труб для установки в газоходе.
- Материал теплообменника должен состоять из низкоуглеродистых сталей марки Ст10…Ст20 толщиной 4-5 мм. Допускается применение жаростойкой и нержавеющей стали толщиной 2-4 мм, но ее необходимо свариваеть в инертной среде — аргоне.
- Готовые чугунные батареи использовать не рекомендуется по ряду причин: во-первых, они могут треснуть при резком изменении температур, во-вторых, уплотнительные швы между секциями могут со временем изнашиваться и способствовать образованию утечек.
Совет: Не переоценивайте эффективность теплообмена контура, который был «улучшен». При этом, радиатор будет получать в меньшей степени тепло, что может привести к перегреву воды в бачке и закипанию. В таких случаях также не рекомендуется использование гофрированных труб из нержавеющей стали, так как оценка их фактической площади поверхности и конструктивных особенностей довольно проблематична.
Схемы подключения теплообменника
В данном посте мы не будем углубляться в строительство самих печей, а сосредоточим внимание на трубопроводных системах. Если вы хотите построить свой собственный водонагреватель, вам следует ознакомиться с отдельными руководствами:
- самодельный обогреватель для гаража на твердом топливе и отработке;
- инструкция по каминной и печной кладке;
- система и порядок укладки варочной плиты с водяным котлом.
Если вы приобрели готовую печь с теплообменником, внимательно изучайте прилагаемые инструкции и документацию. Как правило, упоминаются подходящие диаметры соединений и варианты подключения водяного контура к нагревателям. Обычно применяются две системы:
- Открытая система с гравитационным (конвективным) движением теплоносителя.
- Закрытая радиаторная сеть с принудительным движением воды, которая управляется насосом.
Обратите внимание: циркуляционные насосы часто применяются в байпасах в гравитационных контурах с целью уменьшения разности температур между подающей и обратной линиями, что увеличивает эффективность циркуляции теплоносителя и нагрева. В случае отключения питания, система может поддерживать работу в гравитационном режиме.
Самотек организуется путем увеличения диаметра труб и наклона горизонтальных участков. Минимальное сечение змеевика должно составлять 32 мм (1¼ дюйма), а его уклон — от 3 до 5 мм на погонный метр. Открытый расширительный бак поместен в верхней части, куда должен поступать воздух.
В замкнутом контуре, изображенном на рисунке выше, теплоноситель находится под давлением (не менее 1 бар «холодная») и протекает под напором насоса. Мембранный расширительный бак располагается на самом нижнем уровне и соединяется с обратной линией через запорный клапан. Безусловно, в таких системах должна быть группа безопасности с вентиляцией, манометром и сливным клапаном.
Консультации по выбору системы: Когда вы принимаете решение о покупке водонагревателя для своего дома, вы ожидаете, что система будет автоматической. В этом плане, схема с гравитационным питанием является наиболее целесообразной в комплектации с водонагревателями. Поскольку после отключения электроэнергии, циркуляция в контуре оказывается непрерывной, что защищает теплообменник от перегрева и сгорания.
Комбинирование – удачное решение
Многие люди задаются вопросом, как удачно соединить две диаметрально противоположные системы. И это очень важная задача.
- Многие хотят знать, как можно совместить отопительную и варочную печь с теплообменником. Это серьезный вопрос.
- Обычная печь на дровах не способна обогреть равномерно все помещения, в особенности если речь идет об отоплении двухэтажного дома.
- Для этого может потребоваться установка нескольких печей, что не всегда оказывается финансово оправданным.
- Система печного отопления с водяным контуром позволяет решить указанную проблему.
- С помощью отопительно-варочной печи с водяным контуром можно одновременно осуществлять приготовление пищи и обогревать большую площадь с использованием одного объема топлива.
- Печь-камин с водяным контуром, произведенная своими руками, также помогает существенно экономить расход топлива на отопление.
Это удобно и практично? Безусловно. Но это лишь теоретическое утверждение, и на практике придется учитывать множество нюансов.
Спрос – означает предложение
В первую очередь, существуют готовые камины с теплообменником, которые можно использовать в системах водяного отопления. Если устройство правильно подключено к теплосистеме, это позволит готовить еду без дополнительного расхода дров. Такой конструктив — по факту, серьезное инженерное решение, но только на первый взгляд.
Радиаторная система – законы, которые невозможно изменить
Как было замечено, при проектировании радиаторного отопления для двухэтажного дома следует учитывать закон всемирного тяготения. Разница между подающими и обратными трубами будет значительной. Выходящие трубы часто располагаются выше входящих. Следовательно, чем больше разница температур между подающими и обратными трубами, тем лучше будет циркуляция в радиаторной системе и соответственно обогрев. Недостатки наклонных систем и низкие перепады в трубах успешно компенсируются специальными насосами, работающими от сети 220 В.
Высокий КПД с неожиданными последствиями
Тем не менее, при самостоятельном отоплении в жилых домах хозяева часто сталкиваются с разными неудобствами и непростыми задачами. Дровяная печь с теплообменником действительно подходит для обогрева и приготовления пищи в холодный период. КПД таких конструкций может быть достаточно высоким — до 85-90%. Кирпичи, нагретые в печи, отдают тепло долго, поэтому помещению потребуется значительное время для прогрева. Однако что делать летом? Такие печи и камины с теплообменниками не подойдут даже для приготовления пищи, так как система обогрева перегревается, и в помещении становится невыносимо.
Простое и удобное решение
Скептики могут утверждать, что установка клапанов в радиаторной системе затруднит циркуляцию теплоносителя, в результате чего печь будет работать, не нагревая никакую систему. Это производит ли эффект? Скорее нет, чем да. Однако духовка может работать, и при этом контур внутри нее продолжает нагреваться — и что произойдет? Вернемся в прошлое, когда паровые двигатели и корабли использовали минимальный размер поршней-радиаторов. Теплоноситель в контуре может перегреться и разорвать печь в крайних условиях.
Циркуляция – желания и реальность
Тем не менее, это еще не все. Допустим, что ваша кирпичная конструкция с водяным отоплением функционирует с применением системы принудительной циркуляции. То есть для того, чтобы обеспечить адекватную работу, насос устанавливается во впускной канал.
- Обычно такие системы делают с использованием труб сравнительно меньшего диаметра и малого контура.
- Если мы говорим о дровяном топливе, то такое топливо обладает большой температурной мощностью, а кирпичи способны весьма эффективно аккумулировать тепло.
- Следовательно, для предотвращения закипания системы нужно гарантировать надлежащую циркуляцию.
Многие согласны, что хорошая циркуляция является ключом к качественной работе радиаторов. Но на практике это часто не так, особенно когда речь идет о реальных условиях в России. Итак, сейчас зимний сезон, печь активно действует, насос функционирует, нарушения отсутствуют. Вдруг происходит отключение электричества — ситуация мало радужная, особенно для загородного жилья, где конкурс может быть минимальную ценой.
Для того, чтобы жидкость внутри печи оказалась закипевшей, может понадобиться уже минута! Мы уже обсуждали последствия аварий.
Печь и котел
Кирпичная печь с системой циркуляции воды представляется весьма заманчивым вариантом, однако данный подход целесообразен лишь на первый взгляд. Учитывая рост цен на энергоресурсы в удаленных регионах, дрова остаются наиболее доступным вариантом отопления. Понимая все это, люди стремятся создать как можно больше комфорта с наименьшими затратами, однако это должно быть взвешенное решение, т.е. следует отделять значимость.
- Печь – это печь, котел – это котел, и эти два устройства не должны переноситься в одну категорию.
- Можно использовать их как дополнение, но не пытаться их заменить.
Иногда для снижения затрат рекомендуется использовать системы, способные аккумулировать избыточное тепло, вырабатываемое печью или котлом, что можно назвать тепловым аккумулятором.
Тепловые аккумуляторы — это специфические резервуары, в которых фиксируется избыточное тепло от системы отопления.
Выводы о термоаккумуляторах
Необходимо обоснованно отметить, что данные системы весьма дороги и громоздки. К примеру, термоаккумулятор, способный аккумулировать до 80 кВт тепловой энергии, будет стоить около 1,5 тысяч долларов. Достаточно одной системы, чтобы признать ее экономически неприемлемой, и именно поэтому такие системы редко применяются для древесного отопления домов.
Должно быть учтено, что система будет нуждаться в адекватном количестве объемов для хранения воды, а также обеспечить постоянное движение теплоносителя. В конечном итоге это оказывается дорогим и сложным процессом. Инвестировать это может быть неразумно по сравнению с обычным котлом и простой печью.
Тем не менее, существуют и альтернативные методы проектирования водяных контуров в печах. В этом процессе водяной контур размещается не в самой топке, а в системе дымоходов. Для этого чаще всего применяются ламели — они устанавливаются также в кухонных и отопительных печах. Эффективно: благодаря возможности закрыть заслонку в летний период, вы точно перекроете поток тепла в теплосистеме.
