Печное отопление частного дома: разновидности печей и варианты их обустройства. Печка с теплообменником: как сделать водяное отопление от печи Печное отопление частного дома руками

Чтобы поддерживать комфортную температуру в помещении, веками пользовались печным отоплением. Но даже в таком традиционном методе теплоснабжения появляются новые современные технологии. Чаще всего печи используют в тех местах, где исключается возможность подключения к газопроводу. Хотя, даже при наличии газа, такой вид отопления можно использовать в качестве резервного или дополнительного варианта.

Как правильно сделать печное отопление, чтобы оно функционировало с максимальной теплоотдачей?

Обычная кирпичная печь подразумевает наличие топки, зольника, дымоотводной системы. Именно благодаря последнему элементу нагревается помещение, поскольку газы проходят по сложным каналам и отдают кирпичу свое тепло.

Правда, если площадь вашего дома слишком большая, то данная система отопления не будет очень эффективной. Поэтому, сегодня часто внутрь топки устанавливают теплообменники, которые нагревают воду, воздух или генерируют пар. Благодаря такой системе, значительно увеличивается КПД отопительной конструкции, что содействует увеличению площади обогрева в здании при том же количестве используемого топлива.

Виды теплоснабжения с использованием кирпичной печи

После осознания эффективности печного отопления, можно поработать над правильным выбором способа обогрева здания. С этой целью используются стандартные схемы теплоподачи от печки с той разницей, что котел будет замещать традиционная конструкция из кирпича.

Важно! Перед выбором вида теплоснабжения нужно определиться с площадью, которую вы собираетесь обогревать. Это – главный критерий выбора.

Дело в том, что с помощью этого критерия можно легко рассчитать максимальную скорость охлаждения теплоносителя при его прохождении по транспортной магистрали. Учитывая этот фактор, можно с уверенностью говорить о выборе вида отопления помещения с использованием печи. Поэтому, чаше всего пользуются:

водяным;
воздушным;
паровым отоплением.

А теперь более подробно.

Водяной способ отопления

Главный элемент при таком отоплении – теплообменник.

Его функция: передача тепла воде, находящейся в системе, которое образуется в результате сгорания топлива: дров, угля, брикетов и т.п. Обычно его изготавливают своими руками, поскольку не существует единого стандарта топочных камер. С этой целью пользуются жаропрочной сталью (толщина ≥ 2 мм).

За конструкцией, такие водяные печи бывают разными. Главное: максимальное обеспечение контакта зоны сгорания топливных материалов с теплообменником. Одной из наиболее эффективных, является П-образная форма теплообменника.

Учитывая удельную теплоемкость, другие физические характеристики наиболее популярным вариантом является конструкция из стали. Перед свариванием, необходимо выполнить чертеж теплообменника, учитывая такие условия:

размеры камеры для топлива должны быть идентичны внутренним габаритам устройства;
если магистраль будет открытого типа, то для ее монтажа использовать трубы диаметром 40 мм, а если закрытого – то 32 мм;
теплообменник необходимо монтировать в процессе сооружения печи. Если же вы хотите использовать старую печную конструкцию, то все равно ее придется разобрать, чтобы была возможность доступа к топочной камере.

Совет! Для обеспечения равномерного распределения тепла по всем радиаторам, а также с целью исключения возможного перегрева теплоносителя, лучше всего установить циркуляционный насос.

Для того, чтобы разводка батарей не предоставила больших хлопот, лучше всего печь с наличием водяного контура разместить у стены. Кроме того, обязательным элементом такой системы отопления является расширительный бак.

Если нагревательный контур, бак, другие элементы сварены на высоком техническом уровне, контур всегда заполнен водой, а циркуляционный насос работает безотказно, то водяная система отопления будет не только очень эффективной, но и полностью безопасной.

Воздушное

Если в печке сделать дымоходные каналы с максимально допустимой площадью, то такой вариант обеспечит качественный обогрев комнаты. Сразу необходимо заметить, что таким способом можно отопить только небольшое помещение.

Как альтернатива – установить теплообменник, на подобии каминного теплоснабжения. Для этого необходима герметичная конструкция, в которой нагревание воздуха будет происходить естественным циркуляционным путем, а сам воздух будет подаваться специальными транспортировочными каналами.

Хотя, практически, создание такого вида отопления – дело не совсем простое. Связано это с тем, что значительная часть верха предназначается для дымохода. А допустить контакт воздуха с угарным газом никак нельзя. Плюс к этому, эффективное воздушное теплоснабжение возможно при наличии камеры большого объема. Кроме того, к минусам конструкции можно отнести:

запрет на использование старой печи;
размеры подводных каналов, которые должны быть диаметром не меньше 100 мм, что вызывает некоторые сложности их монтирования в печи;
необходимость установки вентиляторов на каналах: чтобы такое отопление было высокоэффективным.

Поэтому, такой вид отопления практикуется очень редко.

Возможные схемы воздушных каналов

Паровое

Для создания парового отопления от печки необходимо запастись специальным оборудованием, поскольку вода должна нагреваться выше 100⁰С.

Обычно для таких целей пользуются заводским паровым котлом, температуру в котором контролирует целая группа приборов.

Горячий пар, формирующийся в теплообменнике, подается в трубопровод воздушным насосом. Вода поступает автоматически, в зависимости от падения ее давления.

Главной проблемой при воплощении такого проекта в жизнь является наличие очень мощной камеры для топки. Кроме того, при создании конструкции для парового отопления необходимо обеспечить размещение всего оборудования рядом с теплообменником, что не так-то просто. Плюс к этому, исключается возможность использования механизма, с помощью которого можно было регулировать подачу теплоносителя в систему.

Учитывая все «за» и «против» можно сделать вывод, что оптимальный вариант отопления с помощью печи – водяное отопление, которое остается самым простым в монтировании, обслуживании, и наиболее эффективным в плане теплоотдачи.

Плюсы и минусы печного отопления

Печное отопление отличается:

надежностью;
финансовой доступностью;
экономичностью, что выражается в возможности относительно дешево приобрести твердые виды топлива;
простотой в эксплуатации и обслуживании. То есть, даже если возникнут небольшие проблемы, то решить их можно самому, не привлекая при этом специалистов.

Кроме того, установить печное отопление можно в доме, размещенном в любой местности, поскольку такое отопительное устройство не требует специальных коммуникаций.

Хотя для отопления характерны и некоторые отрицательные моменты:

длительное время нагревания печи, теплоносителя, и, одновременно, помещения;
невысокий КПД кирпичной конструкции;
строение занимает большую площадь;
при функционировании конструкции необходимо все время за ней присматривать, поскольку нужно в топку добавлять топливо.

Совет! С целью увеличения КПД рекомендуется, чтобы каналы были большой длины, что позволит теплу подольше задерживаться внутри печи, а сам дымоход должен быть высоким.

Чугунная печь с наличием водяного контура

Существуют также чугунные печи, снабжены водяным контуром. Как правило, такие конструкции – заводского изготовления и производятся разной мощности. Они предназначены для отопления зданий с различными площадями. Существуют агрегаты, способны обогреть 2-ух и даже 3-ех этажное строение.

Сегодня производятся комбинированные конструкции из чугуна. Это значит, что они снабжены электрическим подогревом, который включается автоматически в нужный момент, когда снижается температура угля, дров или другого вида топлива. Благодаря такой комбинированной функции, печь всегда поддерживает отопительную систему в необходимом температурном диапазоне.

Конструкция из чугуна может быть и 2-ух контурной. Это значит, что кроме тепла, устройством предвиден подогрев воды, что очень удобно.

Выдерживание противопожарных норм

Сгораемые конструкции должны быть надежно защищены от печей и дымоходов. Помогает в этом наличие противопожарных отступков и разделок.

Отступка предоставляет собой противопожарную конструкцию, которая способна защитить сгораемую поверхность от раскаленных печей, дымоходов.

То есть, это не что иное, как комплекс необходимых мер, а также набор расстояний, выдерживание которых обеспечивает защиту горючих элементов помещения.

Под разделкой понимают противопожарную конструкцию, благодаря которой образуются негорючие пространства, появляющиеся в случаях пересечения горючих элементов помещения. Например, когда дымоход проходит через перекрытие или стену, то необходимо его таким образом изолировать, чтобы обезопасить горючую часть конструкцию от возможного воспламенения.

использовать несгораемые материалы;
придерживаться нормативов необходимых расстояний от печи до сгораемых конструкций дома;
надежно теплоизолировать печную поверхность от близко размещенных стен, междуэтажных перекрытий и т.д.;
применять экранирование. Это значит, что необходимо пользоваться несгораемыми перегородками и экранами, чтобы оградить части домика от интенсивного ИК-излучения;

Важно! Экран поможет в том случае, если параллельно будут использоваться другие методы защиты в виде вентилируемых зазоров, расстояний, теплорассеивания.

использовать метод теплорассеивания. Сущность метода: необходимо внутри разделки установить вертикальную стальную пластину, которая поможет «взять» часть тепла на себя и, таким образом, снизить ее внутреннюю температуру. Бывают случаи, что после окончания топки случается воспламенение, например, деревянной конструкции, поскольку все тепло накопилось внутри переделки, а стальной плиты не было;
обеспечить конструкцию вентилируемыми зазорами, что будет содействовать снижению температурных показателей.

Сегодня печное отопление по-прежнему актуально. Если вы сможете построить печку, – значит в доме будет тепло, независимо от погоды на улице. Вы должны всего лишь запастись топливом. И все. Даже те хозяева, которые используют газ для отопления, не расстаются с кирпичной или чугунной конструкцией. Ведь печь, особенно на дровах, излучает не только тепло, но и создает особую атмосферу и уют в целом доме, чего нам так иногда не хватает.

Есть много способов обогрева частного дома, связанных с использованием газа и электричества. Но несмотря на изобилие современных методов, печное отопление все еще актуально при обустройстве загородных домов и дач.

Согласитесь, ничто так не подчеркивает колорит русской избы, как печь на дровах. Кроме того, твердотопливное отопление считается одним из экономичных вариантов.

Организацию системы обогрева начинают с выбора печного оборудования и определения типа отопительного контура. Предлагаем разобраться в устройстве и принципах функционирования водяного и воздушного отопления на базе печи. Для лучшего понимания вопроса мы дополнили материал схемами и наглядными фотографиями.

Причина устойчивого предпочтения, которое владельцы частных домов отдают печному варианту отопления, заключается в – 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.

Специфика устройства отопления малоэтажных зданий печью представлена в фото-подборке:

Галерея изображений

Суть печного отопления заключается в прямом нагреве помещений источником тепла за счет конвекции и инфракрасного излучения, исходящего от горячих стенок. Важное условие, оно же - главный недостаток: отопитель должен находиться в обогреваемой комнате. Вот почему у домовладельцев нередко возникает желание сделать печь с водяным контуром, соединенным с удаленными радиаторами, чтобы равномерно отапливать весь дом. Стоит отметить, что данный вопрос - непростой и не всегда решаемый. Так что давайте рассмотрим разные варианты реализации этой идеи на практике.

Способы решения задачи

Очевидно, что для подогрева теплоносителя и подачи его в радиаторную систему дровяную печку нужно снабдить дополнительным теплообменником. Есть два пути: приобрести для дома готовую металлическую либо чугунную печь длительного горения со встроенным водяным контуром, либо изготовить ее своими руками. Мы изначально идем по второму пути - прикладываем труд, но экономим средства.

Примечание. Отдельная проблема - организация подогрева воды в кирпичной печи, работающей на дровах и угле. Если она уже построена, то переделать конструкцию бывает довольно трудно, а то и невозможно.

Существует несколько разновидностей самодельных теплообменников и вариантов их монтажа:

Бак – котел, встраиваемый прямо в топливник или в один из дымоходных каналов.
Регистр, сваренный из труб, иногда – в виде змеевика. Тоже ставится внутрь камеры сгорания либо в газоход.
Теплообменник самоварного типа (техническое название – экономайзер). Устанавливается сугубо на дымоход для отбора теплоты у отходящих газов.
Полноценная водяная рубашка. В упрощенном исполнении подобная печь-камин с водяным контуром показана выше на схеме.

Бак-котел для нагрева теплоносителя

Справка. Простейшее, но не самое эффективное решение, которое вы можете взять на вооружение, реализовано в некоторых дровяных печках для бани. Металлический бак с водой монтируется сверху корпуса либо подвешивается сбоку, если топливник имеет прямоугольную форму.

Водяной контур можно изготовить из таких материалов:

черная или нержавеющая сталь;
чугун;
медь.

Стальные теплообменники практичны и недороги, а потому наиболее популярны. Цена меди слишком велика, а вот температура плавления – низкая, отчего при горении угля подобная конструкция может «поплыть». Что же касается чугуна, то самостоятельно отлить из него регистр не получится, разве что вмонтировать в газоход старую отопительную «гармошку» МС-140, как показано на фото. Но помните: батарея моментально лопнет при подаче холодного теплоносителя в раскаленную печку либо в результате замерзания воды во время длительного простоя.

Плюсы и минусы различных теплообменников

Установка бака внутрь кирпичной печи практикуется мастерами десятками лет. Это проверенный и надежный способ, позволяющий постоянно нагревать воду и даже организовать ее естественную циркуляцию, только потребуется проложить трубы большого диаметра (около 50 мм) с соблюдением уклонов. Правильно сделанный бак-котел очень редко прогорает, потому что вмещает большой объем теплоносителя, который его охлаждает.

Недостаток варианта – значительные размеры емкости. Она влезет лишь в отопитель, сложенный из кирпича, а в металлических буржуйках слишком мало места. В отличие от бака, размеры и форму регистра из стальных труб можно менять и встраивать в любую печку, но тут возникают другие проблемы:

При установке внутрь топливника змеевик постоянно подвергается воздействию высоких температур (в пике до 1000 °С) и конденсата с сажей, а потому прослужит 4-6 лет, после чего прогорит. Нержавеющие либо жаропрочные трубы продержатся дольше – до 10 лет.
Более надежный способ - вмонтировать водяной контур внутрь дымоходного канала, где температура ниже. Но тогда упадет интенсивность нагрева и для организации нормального отопления теплообменник придется увеличить в размерах. Получается замкнутый круг.
Циркуляция теплоносителя внутри регистра должна быть безостановочной. Иначе вода закипит, превратится в пар, а он своим давлением разорвет трубопровод в слабом месте – где-нибудь на стыке. Значит, организовать самотек нереально, а работу циркуляционного насоса придется подстраховать блоком бесперебойного питания на случай отключения электроэнергии.
Вместительность металлических отопителей сильно ограничена, так что вставить туда добротный теплообменник не получится. Практика показывает, что стальная заводская печь с водяным контуром может обслужить не больше 2 радиаторов общей мощностью до 4 кВт.

Разновидности сварных регистров

Важный момент. Любые теплообменники, монтируемые внутрь топливника, забирают приличную часть выделяющегося тепла. Это снижает и без того невысокую теплоотдачу печки плюс уменьшает длительность горения с одной закладки дров или угля.

Экономайзер (слева) и обычный бачок для монтажа на дымоход (справа)

Самоварный теплообменник (экономайзер) лишен всех перечисленных недостатков. Он представляет собой водяную рубашку для дымоходной трубы и отнимает теплоту отходящих газов. А их температура в печах, функционирующих на дровах или отработке, достигает 300 °С. Такое решение зачастую используется в банных отопителях, чтобы греть воду для помывки. Комбинированный вариант – бак, сквозь который пропущена дымоходная труба.

Идею с экономайзером по понятным причинам нельзя реализовать на кирпичной печке. Но для Булерьяна, Бренерана или другой стальной буржуйки независимо от ее размеров такой вариант хорошо подойдет. И последний, самый эффективный метод – устройство водяной рубашки вокруг корпуса обогревателя. По сути, она превращает любую металлическую печь или камин в отопительный котел. Одна беда – вариант довольно сложен в исполнении.

Железная печка конструкции Бутакова с конвекционным кожухом и водяным контуром на задней стенке топливника

Вывод. Лучший способ получить горячую воду от стального отопителя на дровах или отработке (такие применяются в гаражах) – сделать теплообменник самоварного типа или емкость на дымоходной трубе. Для кирпичной печи вариантов немного – встраивание емкости либо регистра.

Оригинальная конструкция наружного теплообменника с импровизированным экономайзером продемонстрирована на видео:

Расчет размеров регистра

Чтобы своими руками сделать для печки водяной контур, нужно определить его размеры, а точнее, - площадь теплообменной поверхности. Для этого воспользуйтесь следующим алгоритмом:

Выясните, какова площадь отапливаемых комнат и умножьте ее на 0,1 кВт. Если вы проживаете в одном из холодных северных регионов, умножайте квадратуру помещений на 0,2 кВт. Для дома 100 м² понадобится соответственно 10 и 20 кВт тепловой энергии.
Из практических наблюдений следует, что регистр, установленный прямо в топливник, способен передать теплоносителю до 10 кВт теплоты с каждого квадратного метра своей поверхности. Поделите значение потребности в тепле на эту цифру и получите площадь радиатора.
Для экономайзера и бака, вмонтированного в дымоходный канал, где температура ниже, принимайте значение удельной теплоотдачи не 10, а 6 кВт с 1 м² поверхности.
Зная площадь, размеры прямоугольной емкости рассчитать нетрудно. А вот длина труб, из которых варится регистр, вычисляется по формуле: L = S / πD (S – площадь, D – диаметр трубы).

Схема кирпичной печи с водогрейным котлом, размещенным в топке

Примечание. При расчете отапливаемой площади не нужно брать все 100 или 200 квадратных метров дома, отнимите от них помещения, которые печь обогревает напрямую.

Если в качестве примера взять комнаты дачи с квадратурой 100 м², то теплообменная поверхность встроенного в топку радиатора должна составлять не меньше 1 м². При монтаже в газоход эта площадь увеличится до 10 / 6 = 1,67 м².

Встраиваем бак в кирпичную печь

Первое и важное правило: планировать монтаж водяного контура необходимо еще до постройки отопителя из кирпича. Переделать готовую конструкцию практически невозможно, придется ее снова разобрать как минимум наполовину. Это касается всех чисто отопительных печек – русской, голландки и шведки, не имеющих варочной поверхности.

В этом случае регистр монтируется в дымооборот печки, а не в топливник

Справка. Если у вас дома или на даче выложена отопительно-варочная плита, то переделать ее иногда возможно. Поднимите чугунную поверхность с конфорками и оцените, можно ли под нее поставить котел и какую форму ему придать. Обязательно посоветуйтесь с мастером – печником.

Предлагаем вариант простой плиты с нагревательным котлом, установленным на пути продуктов горения, но за пределами топливника. Благодаря этому бак изготавливается из металла толщиной 3 мм, чего достаточно для долгой и надежной работы. Схематично агрегат выглядит так:

Совет. Если вы подобрали другую конструкцию, где емкость монтируется в топливник, то ее стенки, обращенные к пламени, делайте из металла толщиной 5 мм, остальные – 3 мм. Для изготовления регистра используйте трубы с толщиной стенки 3,5 мм, а при установке не связывайте его со стенками печки, поскольку у металла и кирпича разные коэффициенты расширения.

Порядок кладки варочной плиты

Кладка печи с водяным контуром, находящимся в камере сгорания, описывается в следующем видеоролике:

Делаем контур для стальной печки

Чтобы изготовить теплообменник самоварного типа на дымоход, подберите 2 трубы: одна по диаметру должна равняться размеру патрубка печки, а вторая – на 3-4 см больше (например, 102 и 133 мм).

Самодельный теплообменник самоварного типа

Определите теплообменную площадь, как описано в предыдущем разделе, после чего отрежьте обе трубы по расчетному размеру.
В кожухе водяной рубашки проделайте 2 отверстия 20-30 мм и приварите к ним патрубки подачи и обратки с резьбами.
Вставьте одну трубу в другую и сварите между собой, сделав перемычки из стальной полосы. Из нее же изготовьте верхнюю и нижнюю крышку для самодельного водяного контура.
Проверьте агрегат на герметичность и установите на дымоход как можно ближе к масляной или дровяной печи. Больше подробностей об изготовлении показано на видео.

В отличие от внутренних водяных контуров, экономайзер без проблем подключается к различным системам отопления – с принудительной и естественной циркуляцией теплоносителя. Во втором случае важно выполнить уклон магистралей 2 мм на 1 м. п. трубы и поставить в верхней точке открытый расширительный бак.

Заключение

О том, насколько полезна в эксплуатации самодельная печь с водяным контуром, судить нелегко. По отзывам пользователей, в небольших дачных домиках и гаражах такие агрегаты работают безукоризненно. Надо учитывать и тот факт, что мастер, изготовивший отопитель своими руками, не станет его критиковать, а постарается найти позитивные стороны. Ясно одно: налицо экономия средств при равномерном обогреве всех комнат здания. А вот в домах площадью свыше 100 м² стоит задуматься об установке твердотопливного котла.

Инженер-конструктор с опытом работы в строительстве более 8 лет..
Закончил Восточноукраинский Национальный Университет им. Владимира Даля по специальности «Оборудование электронной промышленности» в 2011 году.

Особенности использования печек

Главной особенностью печного отопления является периодичность топки. Это означает, что в течение некоторого времени такая система требует участия человека в технологическом процессе. Это участие выражается в выполнении работ по подноске топлива, запуске (разжигании) печи, удалении остаточных продуктов горения (золы). Как правило, время, необходимое на совершение этих действий невелико по сравнению с длительностью технологического периода (временем от начала топки до начала следующей топки).

Второй отличительной особенностью является обязательное расположение печки в отапливаемом помещении, а это требует соблюдения повышенных требований к противопожарному состоянию здания и к вентиляции.

Кладку печи выполняют из камня или кирпича. Эти материалы поглощают тепло во время топки, отдавая его в течение нескольких часов. Чтобы увеличить время остывания, в дымоход встраивается задвижка, перекрывающая его.

Обратите внимание! Место установки задвижки должно быть как можно выше, чтобы эффективнее использовать тепло печи. Однако высота эта ограничена возможностью удобного открывания-закрывания.

Существуют печи и для временного протапливания помещений. Они небольшие и легкие, очень быстро протапливаются и быстро остывают после прекращения топки. Такие печи называют буржуйками.

Положительные стороны

Применение печек для отопления домов имеет длинную историю. Они и до сих пор часто используются благодаря многим преимуществам, недоступным современным обогревателям:

полная автономность и независимость от внешних факторов при наличии запаса топлива. Для эксплуатации такого отопления нет необходимости в наличии электричества, газа, воды;
стоимость устройства печей в несколько раз ниже стоимости установки оборудования для использования иных видов отопления;
периодичность процесса и доступность дров в некоторых регионах в совокупности с их невысокой ценой делают такой вид отопления экономным.

При наличии достаточных навыков реально выполнение печного отопления для частного дома своими руками. В его конструкции чаще всего отсутствует жидкий теплоноситель, в качестве которого используется вода. Это делает возможным останавливать процесс топки надолго и возобновлять его в любое время, независимо от каких-либо условий. Последний фактор наиболее актуален для зданий с временным присутствием людей, например, для дач, садовых домиков. Впрочем, водяное отопление при желании можно добавить, если установить трубы и радиаторы.

При устройстве печи существует возможность различных вариантов исполнения. На стадии строительства печи можно выполнить ее в виде камина, предусмотреть в конструкции лежанки, сушилки, кухонные плиты, встроить баки для подогрева воды.

Недостатки

Вместе с множеством положительных моментов, конечно же, есть и отрицательные стороны использования печного отопления.

Первоначальный запуск требует значительного количества времени. Еще некоторое время потребуется для прогрева массива печи, пока он начнет отдавать тепло внутрь здания.

Обратите внимание! Последнего недостатка лишены камины, открытая топка которых генерирует инфракрасное излучение, быстро прогревающее объем помещения.

Для работы печного отопления требуется участие человека. Автоматизировать процесс практически невозможно. Печная система отопления имеет низкий КПД. Повышению его способствуют увеличение длины дымовых каналов – оборотов, увеличение наружной поверхности, а также правильное положение задвижки дымохода в течение процесса топки. Дрова необходимо заготавливать заранее, чтобы обеспечить просушку.

Хорошая печь должна быть массивной и иметь достаточно большой объем. Причем весь этот объем должен находиться внутри здания, уменьшая полезную площадь комнат. Решение об устройстве печного отопления должно приниматься на этапе проектирования зданий, так как печи очень часто требуют наличия фундамента.

Виды печного отопления

Помимо традиционного печного отопления, осуществляющего прогрев помещений за счет инфракрасного излучения, исходящего от корпуса печи, существуют еще и варианты, дополнительно использующие физические законы для повышения эффективности.

Водяные теплообменники

Первый вид предполагает встраивание в топку водяного теплообменника, который подключается к контуру с отопительными приборами – радиаторами, регистрами, полотенцесушителями. Такой способ значительно повышает эффективность отопления и позволяет обогревать даже те помещения, которые находятся далеко от печи и даже отделены от нее перегородками. Кроме того, таким способом решается проблема с неравномерным прогревом помещения.

Радиаторы можно устанавливать под оконными проемами, устраняя этим возможность создания холодных потоков воздуха. Такой вид отопления, подобный отоплению от твердотопливного котла, удобен еще и тем, что после окончания топки печь еще долго сохраняет тепло, обеспечивая естественную циркуляцию в водяном контуре. КПД возрастает вследствие того, что горячие потоки от сгорающего топлива отдают тепло не только стенкам печки и дымохода, а еще и нагревают теплоноситель в теплообменнике. Поэтому в трубу улетает гораздо меньше теплоты.

Усиление циркуляции воздуха

Второй вариант основан на явлении конвекции, с помощью которой воздуху в помещениях придается циркуляционное движение. Осуществляется это путем устройства в корпусе печи сквозных наклонных каналов, не связанных с объемом топки. Иногда устраиваются дополнительные каналы для обеспечения циркуляции воздуха, конструктивно разделенные с дымовыми каналами. Воздух, нагреваясь в таких каналах, поступает в помещение через верхнее отверстие, в то время как в нижнее отверстие втягивается менее прогретый.

Скорость движения воздуха будет зависеть от разницы между температурами входящего и выходящего потоков. В помещении образуется конвективное движение воздуха, обеспечивающее быстрый и равномерный прогрев. Если заранее продумать и грамотно спроектировать такую систему, то нагретый воздух по воздуховодам можно подавать в разные помещения, не соприкасающиеся с объемом печи.

Схема водяного контура

Водяной контур встраивается либо в топливник, либо в колпак или дымовые каналы. Все варианты эффективны, но в колпаке или в дымовых каналах теплообменник будет подвергаться меньшим тепловым нагрузкам и поэтому срок службы его будет дольше. Срок службы здесь играет важную роль, ведь для замены теплообменника придется разобрать печь и дымовую трубу.

Схема разводки труб для водяного контура сходна с разводкой для твердотопливного котла. Необходимо патрубок, соединяющий теплообменник с подающей магистралью, расположить немного выше того, который соединится с обраткой.

Важно! Для эффективной работы водяного контура с естественной циркуляцией теплоносителя теплообменник должен быть расположен на 40-50 см ниже радиаторов, иначе последние будут иметь температуру, недостаточную для прогрева внутреннего объема.

Все дело в том, что циркуляция возможна, только если температура на обратной магистрали значительно ниже температуры подающей. Радиатор, расположенный на одной высоте с теплообменником, просто будет холодным, а теплоноситель будет остывать еще в трубах.

В случае если радиаторов в контуре один-два и они расположены в той же комнате, последним утверждением можно пренебречь. Но в случае, когда при помощи такого вида отапливается большой загородный дом, необходимо учитывать и радиаторов.

Если дом двухэтажный, можно, например, расположить печь с теплообменником на первом этаже, а второй отапливать при помощи радиаторов, включенных в водяной контур. Если дом малоэтажный и расположить печь ниже уровня монтажа радиаторов невозможно, необходимо предусмотреть установку электрического циркуляционного насоса в обратную магистраль непосредственно перед печью. В этом случае система печного отопления оказывается зависимой от работоспособности системы электроснабжения дома.

Кирпичная печь

Традиционно отопительные печи в частных домах кладут из кирпича. Этот материал позволяет получить любую форму и конфигурацию. Русская печь – самый явный пример такого сооружения. Она представляет собой корпус с большим топливником, который после топки вычищается, закрывается и раньше использовался для приготовления пищи. Температура позволяла готовить, как в современном духовом шкафу.

Иногда из кирпича выкладывается плита для готовки, соединенная дымоходом с печью. Плита накрывается чугунной пластиной с концентрическими кольцами.

Дополнительная информация: простейшая кирпичная отопительная печь выкладывается вертикально, с прямым дымоходом. Такие печи еще называют голландками. Эффективность их низкая, так как горячий воздух просто поднимается и выходит через трубу. Но благодаря малым потерям температуры дымовых газов эти печи могут отапливать сразу два помещения, расположенные одно над другим.

Чтобы улучшить теплоотдачу, предусматривают два-три дымовых оборота. Для этого выкладывается щит, внутри которого проходят дымовые каналы. Внизу каждого из них предусматривается закрывающееся отверстие для прочистки.

При устройстве печей из кирпича обязательно нужно предусматривать гидроизоляцию корпуса от фундамента. Первые два-три ряда необходимо выкладывать из пережженного кирпича. Топливник рекомендуется выкладывать внутри огнеупорным кирпичом.

Чугунная печь

Чугунные печи также можно использовать в зданиях для отопления помещений. Преимущество перед кирпичными печками заключается в том, что чугунные можно установить без специального фундамента, даже на междуэтажное перекрытие. Чугун довольно быстро прогревается и долго не остывает.

Цены на чугунные печи невысоки, установить ее сможет практически каждый. В результате финальная стоимость отопления при помощи чугунной печи намного ниже, чем кирпичной.

Есть у чугунной печи и недостатки. Она должна устанавливаться на расстоянии не менее метра от стен в деревянном или каркасном доме. Встраивать такие печи в перегородки нельзя, поэтому отапливать можно только одну комнату в здании.

Самостоятельная установка

Для самостоятельного изготовления печного отопления необходимо продумать заранее все до мелочей, чтобы не пришлось позже решать непредвиденные проблемы. Необходимо просчитать тепловую мощность будущей печи, количество необходимого материала.

Где разместить

Если планируется установка кирпичной печи в строящемся доме, необходимо определить ее расположение на плане таким образом, чтобы она смогла отапливать как можно большую площадь. Идеальным будет расположение примерно в центре дома на стыке нескольких перегородок. При этом дымоход сможет обогревать помещения второго этажа или мансарды.

Для более эффективного прогрева помещений верхнего этажа в перекрытии предусматриваются отверстия для циркуляции нагретого воздуха. В перекрытии в пределах одной комнаты должно быть не менее двух таких отверстий – одно около печи, другое – в противоположной стороне.

Выбор материала

Для устройства печи используется хорошо обожженный полнотелый глиняный кирпич. Возможно использование обычного строительного полнотелого кирпича из глины при условии облицовки топливника огнеупорным кирпичом. Раствор для кладки применяется из жирной глины с добавлением мелкого песка.

Часть дымохода, расположенная над уровнем кровли, должна быть выполнена из силикатного кирпича на цементном растворе. Температура дымовых газов в этом месте дымохода уже невелика, а воздействие тепла и атмосферной влаги (а также воздействие ветра и осадков) быстро разрушит глиняный кирпич.

Для изготовления дверец, колосников, задвижек применяются готовые изделия из чугуна, производимые на предприятиях, специализирующихся на выпуске такой продукции.

Важные детали

При устройстве печей нужно обязательно предусмотреть множество важных моментов. Вот некоторые из них:

кирпичи перед кладкой необходимо замачивать в воде, чтобы улучшить силу сцепления с раствором;
для колосников, дверец, чугунной кухонной плиты необходимо оставлять зазоры 0,5-1,0 см по периметру изделия. Эти зазоры нужны для компенсации разницы в температурном расширении металла и кирпича;
сечение дымовых каналов необходимо строго соблюдать и не допускать их сужения;
нельзя использовать металл ни для армирования кладки, ни для устройства перекрытия печи. При пятикратной разнице коэффициента температурного расширения печь быстро разрушится. Перекрывать печь необходимо сводом из кирпича.

При правильно выполненном печном отоплении хорошо утепленное здание не потребует частого протапливания, и пребывание в таком доме будет комфортным, а эксплуатация его будет экономичной.

Отличный вариант организации автономной системы отопления в частном доме или бане – стационарная печь с котлом водяного отопления.

Подобное устройство отличается практичностью и экономичностью, высокой теплоотдачей и КПД, что позволяет эффективно отапливать помещения различной площади в короткий промежуток времени.

Подобную систему достаточно просто организовать собственноручно, не привлекая дорогостоящих специалистов.

Конструктивные особенности печи с контуром

Печка с отопительным контуром обеспечивает равномерный и быстрый нагрев помещения благодаря теплоносителю (вода или другая жидкость), который находится внутри системы. Тепловая энергия, выделяемая при топке, используется для обогрева помещения и нагрева воды в системе.

Отопительное оборудование такого типа оснащается металлическим нагревательным контуром. Он представляет собой резервуар со штуцерами и подведенными к ним трубами.

Современные печи с контуром для отопления выполняются из металла или огнеупорного кирпича, с различным размещением каменки, а также с водяной емкостью.

Конструктивно печной котел представлен двумя видами:

Котел в дымоходе . Подобное устройство отличается высокими эксплуатационными характеристиками, продолжительным сроком службы и простотой использования. Единственный недостаток конструкции – невозможность обогреть большие помещения.
Котел в топке . Он предназначается для обогрева больших площадей, отличается доступностью и долговечностью. К недостаткам можно отнести близкий контакт с открытым огнем, что приводит к сильному перегреву и разрушению металлических элементов конструкции. Кроме того, высокая температура отопительного контура приводит к быстрому образованию сажи и снижению КПД устройства.

Разновидности теплообменников для печи

При создании автономной системы отопления используется два типа теплообменников: плоские и трубчатые.

Теплообменник плоского типа

Печные котлы с теплообменником плоской конфигурации – практичный вариант для загородных домов, частных дач и бань. Их легко изготавливать, устанавливать и обслуживать.

Такие устройства монтируются вертикально и горизонтально, имеют высокий коэффициент полезного действия. Плоская конструкция котла отличается большим объемом камеры, что обеспечивает быстрый нагрев воды, необходимой для отопления и проведения водных процедур.

Существенным недостатком оборудования является снижение тепловой отдачи от стеновых конструкций печи. Теплообменник представлен в П-образной форме, монтируется по всему периметру топки. Это приводит к снижению температуры нагрева внешних стен печи и увеличению времени на обогрев помещения. Это проблематично только в тех случаях, когда отопительная печь установлена внутри жилых помещений, где процесс топки осуществляется постоянно.

Увеличить скорость нагрева плоского котла можно несколькими способами: удлинить каменку и расположить ее над топкой или использовать дымоход из металла, предварительно увеличив его длину.

Теплообменник трубчатого типа

Трубчатый котел в печку отличается типом и размерами конструкции, способом монтажа. При необходимости ремонта или замены теплообменник можно легко демонтировать из печи.

Чтобы изготовить трубчатый регистр для печи из кирпича, используются бесшовные водяные трубы, поэтому он считается самым надежным, безопасным и долговечным.

При выборе или изготовлении теплообменника нужно помнить, что его конструкция и габариты должны полностью соответствовать форме топки, что позволит нагревать максимальное количество воды. Качественно выполненный регистр обеспечивает большую площадь теплового обмена.

Основные эксплуатационные характеристики печей

Обустроенная печь с котлом водяного отопления своими руками предназначена для выполнения двух важных функций: обогрева помещений и нагрева воды. К тому же она может быть оборудована варочной поверхностью и духовкой, что позволит использовать ее для приготовления еды.

Отопительное оборудование обладает рядом преимуществ:

Традиционная печь за 1 час работы выделяет до 7 тысяч Ккал тепловой энергии, которой достаточно для обогрева дачного домика. Котел отопления имеет более высокий КПД, что позволяет обогреть большой жилой дом и баню. При этом низкий расход топлива приводит к существенной экономии.
Комбинированная система отопления, состоящая из печи и котла, обеспечивает максимальную производительность при минимальных расходах.
Основным топливом является древесный уголь, дрова или пеллеты. Подобные материалы доступны в цене, удобны в транспортировке и хранении.
Печи, оснащенные водяным контуром, не требуют беспрерывной топки. Достаточно одной закладки топливного материала в сутки, чтобы обеспечить быстрый прогрев помещений и горячее водоснабжение.
КПД комбинированных устройств по сравнению с традиционными печами достигает 85 %.
Организовать автономную систему отопления, комбинированную, с водяным контуром, под силу любому домовладельцу, подготовив необходимые инструменты и материалы.

Правила безопасности эксплуатации печей с водяным контуром

Чтобы обеспечить исправную работу печи с котлом, рекомендуется соблюдать важные правила безопасности, а также рекомендации по уходу за оборудованием:

Устройства с водяным отоплением должны эксплуатироваться под надзором человека. Это относится к закладке топлива и регулярной чистке камеры от сажи и золы.
Безопасная работа печи предусматривает контроль над дымоотводными каналами. Перед началом топки необходимо проверять техническое состояние каналов и положение задвижек. В момент разведения огня задвижки должны быть полностью открытыми.
Подобная система рекомендована к использованию в зимний период, когда требуется обеспечить быстрый нагрев помещений и горячее водоснабжение. Использование печи с водяным контуром летом только для приготовления пищи и подогрева воды нерационально. В этом случае рекомендуется выбрать более экономные тепловые источники.
Открытый огонь приводит к чрезмерному нагреву печной конструкции, что может стать основной причиной поломки теплообменника.
При использовании самодельной системы отопления можно установить насосную установку для нагнетания жидкости и приборы для контроля над уровнем давления.

Возведение кирпичной печи с отопительным котлом

Строительные работы начинаются после подготовки типового проекта и изготовления теплообменника, по габаритам которого выполняется кирпичная кладка печи.

Печь с водяным контуром может размещаться в удобном для эксплуатации и обслуживания месте.

После строительства фундамента готовится порядовка печи с учетом водяного контура – план расположения поддувальной и топливной камеры, дымоотвода и варочной поверхности (если она присутствует).

Для возведения печи с котлом используется жаростойкий кирпич без сколов, трещин и повреждений.

Возведение печи проводится поэтапно:

Подготовка печного раствора из глины, песка и воды. Можно приобрести готовую смесь, но опытные мастера замешивают раствор для кирпичной кладки собственноручно.
На фундамент укладывается слой гидроизоляции из рубероида или пленки.
На гидроизоляцию равномерно наносится печной раствор и укладывается начальный кирпичный ряд. Далее согласно схеме выполняются последующие ряды, а в топку монтируется теплообменник.
Обустраивается зольник и топочное отделение. Правильность кладки проверяется строительным уровнем.
Фиксируется дверка в топочное отделение, выкладывается печной свод и дымоотвод. Для обкладки внутренних стен топки и дымоотвода применяются скругленные кирпичи.
После завершения кладки выполняется монтаж водяного контура. К теплообменнику подводятся водяные трубы, соединенные с радиатором отопления. Монтируется расширительный резервуар, а готовая система наполняется водой или другой жидкостью.

Завершающий этап – декоративная отделка печи штукатурным составом или изразцами, а также тестовая топка, чтобы выявить и устранить недостатки конструкции.

Экономичную печь с отопительным контуром можно возвести собственноручно. Такая конструкция безопасна, практична и долговечна, с высоким КПД, к тому же независима от централизованных источников энергии.

Главная > Жалюзи