Печное отопление: виды теплообменников, как сделать водяное или воздушное устройство своими руками

Печное отопление с водяным контуром своими руками

Печное отопление с водяным контуром позволяет увеличить КПД печи, более равномерно распределять тепло по отапливаемому помещению и рациональнее расходовать топливо.

Такие печи (с водяным отоплением) позволяют совместить преимущества обычного печного и водяного отопления.

О их особенностях, преимуществах, недостатках, видах и о том, как их соорудить своими руками, вы можете узнать из этой статьи.

Особенности устройства печного отопления с водяным контуром

При обычном печном отоплении (отопительная или русская печь) тепло распространяется неравномерно – возле печи жарко, а чем дальше тем холоднее.

Водяное же отопление, с помощью теплообменника вмонтированного в топливник печи или дымоход, позволяет более рационально распределить тепло по всему помещению и увеличить КПД.

Кроме того, таким образом можно отапливать сразу несколько комнат или даже весь дом. Причем такая печь может быть не только отопительной, но и отопительно-варочной. Теплообменник водяного контура можно также установить в кухонной плите.

При использовании водяного контура печь превращается в разновидность твердотопливного котла, с той лишь разницей, что кроме нагревания теплоносителя, в этом случае, нагреваются еще и дымовые каналы и стенки печи, которые также участвуют в нагреве помещения.

Печное водяное отопление будет обеспечивать передачу тепла от теплообменника к радиаторам в период топки, а нагретая поверхность корпуса печи будет отдавать тепло и в остальное время.

Печи с водяным отоплением, в настоящее время, используют всё чаще, особенно в сельской местности, в районах, где нет газа и печное отопление используется традиционно или же для отопления загородных домов или дач.

При использовании такого вида отопления нет необходимости покупать дорогостоящие котлы промышленного изготовления. Это наиболее экономный вариант отопления дома с помощью твёрдого топлива. Но такое отопление имеет и свои минусы и их необходимо учесть, выбирая такой способ отопления дома.

Главными недостатками печи с водяным контуром можно считать то, что:

• Теплообменник (регистр, печной котел) уменьшает полезный объем топливника. Чтобы это компенсировать, при кладке топливника можно подобрать необходимую ширину теплообменника и печи или устраивать печь длительного горения, а в случае монтажа теплообменника в уже существующую печь кратковременного отопления, придётся просто чаще подкладывать топливо при её топке.
• Наружные стенки топливника такой печи будут нагреваться слабо, так как тепловая энергия горения дров будет расходоваться на нагрев теплообменника и теплоносителя в нем. Нагреваться будет, главным образом, верхняя часть печи, где располагаются ее дымовые каналы (дымообороты).
• Несколько ухудшатся условия сжигания топлива, так как теплоноситель, циркулирующий в металлическом регистре будет забирать тепловую энергию, снижая тем самым температуру в топливнике. Особенно это заметно в начале топки.
• Если в доме зимой проживают нерегулярно, то вода в системе водяного отопления может замерзнуть. В этом случае ее лучше заменить на незамерзающую жидкость или вообще отказаться от водяного контура.
• Поверхность регистра необходимо периодически очищать от сажи, чтобы не снижалась эффективность передачи тепла водяному контуру.

Возможны три варианта устройства печного отопления с водяным контуром:

• купить готовую металлическую печь или печь-камин такого типа и смонтировать под нее систему водяного отопления или подключить к уже имеющейся;
• нанять специалиста-печника, который сложит такую печь из кирпича;
• соорудить печь с водяным отоплением своими руками.

В последних двух случаях необходимо будет приобрести или изготовить самостоятельно печной котел или теплообменник, который является обязательным элементом водяного контура.

Как соорудить такую печь своими руками

Можно ли соорудить печь с водяным контуром своими руками? Вполне, если вы имеете уже опыт печных работ или хотя бы кирпичной кладки. Первое, что необходимо перед этим сделать заготовить теплообменник или по другому — регистр, котел, змеевик.

Его можно приобрести готовым или изготовить самому из листового железа или труб, используя конструкции, которые предложены ниже.

Можно проявить фантазию и на основе этих регистров сделать свой вариант, который бы учитывал все особенности именно вашей печи или кухонной плиты (размеры топливника, размещение и т.д.).

Печные теплообменники (регистры или котлы)

Для того, чтобы устроить печное отопление с водяным контуром своими руками в топливнике печи устанавливают теплообменник (регистр, змеевик, котёл) и подсоединяют к нему систему водяного отопления.

Такие теплообменники могут быть различных конструкций и изготавливаются из труб или листовой стали толщиной 3-5 мм. Теплообменник должен быть таким, чтобы обеспечить максимальный нагрев теплоносителя (воды) и достаточно хорошую его циркуляцию.

Теплообменники, изготовленные из листовой стали проще изготовить и легче очищать от продуктов сгорания в процессе эксплуатации печи, но они имеют меньшую площадь нагрева, по сравнению с регистрами, изготовленными из труб.

Обычно такие теплообменники (регистры) изготовляются специалистами, которые специализируются на установке водяного отопления. Но имея навыки сварочных работ, вполне можно изготовить такой теплообменник и своими руками.

Можно также самому заготовить все необходимые элементы, а сварку поручить более опытному специалисту. Рассмотрим несколько возможных конструкций из труб и листового металла для печей разных видов.

Теплообменник (регистр) из труб

Ниже приведен один из возможных вариантов теплообменника. Такой теоблообменник целесообразно применять в отопительно-варочных печах и кухонных плитах, так как его конструкция позволяет установить над ним плиту для приготовления пищи.

Рис.1 Регистр (теплообменник) из труб.

Для упрощения процесса изготовления теплообменника (по другому: регистра или змеевика) в приведенную выше конструкцию можно ввести изменение: вместо верхней и нижней П-образных труб диаметром 50 мм можно использовать профильную трубу 40 х 60 мм.

Будет проще вырезать отверстия под вертикальные трубы и проводить сварочные работы. Вертикальные трубки можно оставить круглыми или заменить трубами прямоугольного профиля: 30-40х30-40 мм.

Можно из труб изготовить для отопительно-варочной печи с водяным контуром теплообменник несколько другой конструкции:

Если такой регистр устанавливать в отопительных печах, где нет необходимости устанавливать плиту для приготовления пищи целесообразно будет в верхнюю П- образную трубу приварить ещё и горизонтальные трубки диаметром 32-40 мм, для улучшения КПД теплообменника или изготовить конструкцию, которая показана на фото слева, из Г-образных изогнутых труб.

«Обратка» и выход нагретой воды могут быть с разных сторон, как на фото или же с одной — сзади.

Возможет также вариант вывода их на ту или иную сторону, в зависимости от конструкции самой печи и схемы разводки труб системы водяного отопления в доме.

Теплообменник из листовой стали

Такой теплообменник целесообразно применять в отопительных печах. Он может быть изготовлен из листовой стали толщиной 3 — 5 мм, отрезка трубы 50-60х40 мм прямоугольного профиля и отрезков труб диаметром 40-50 мм для подвода и отвода теплоносителя (воды). Длинна такого теплообменника может изменяться в зависимости от размеров топливника печи.

Рис.2 Теплообменник (печной котел) из листовой стали.

Для применения такой конструкции в отопительно-варочных печах или кухонных плитах необходимо конструкцию печи соорудить так, чтобы огонь и горячие газы проходили над верхней полкой регистра, обтекая его и входя в дымообороты в передней части топливника. Тогда над теплообменником можно тоже установить плиту для приготовления пищи.

Другой вариант использования такого регистра из листовой стали для отопительно-варочной печи или кухонной плиты — изготовление его без верхней полки, только с боковыми (так называемая «книжка»), которые в задней части вверху и внизу соединяются круглыми трубами диаметром 50 мм или прямоугольного профиля 60х40 мм.

Для улучшения циркуляции в передней части регистра вверху можно соединить боковые полки трубой диаметром 32-40 мм или трубой 40-60х40 мм.

Подводящий и отводящий патрубки, в зависимости от выбранной конструкции печи и её расположения по отношению к водяному контуру, могут быть расположены как сзади теплообменника (как в предыдущем варианте), так и сбоку (слева или справа, как показано на рис.3).

Рис.3 Теплообменник из листовой стали и труб.

В этом случае плиту для приготовления пищи можно будет устанавливать непосредственно над теплообменником.

Для печного отопления с водяным контуром можно также использовать конструкции теплообменников, которые приведены в статье „Твердотопливные котлы своими руками” , изменив размеры в соответствии с габаритами топливника своей печи или необходимой мощности системы водяного отопления.

Как уже упоминалось, печи с водяным отоплением могут быть как чисто отопительными так и отопительно-варочными. Теплообменник можно устанавливать даже в русской печи. Во всех случаях результат будет положительный — распределение тепла при отоплении комнаты или дома станет более равномерным, его КПД увеличится и появится возможность отапливать сразу несколько комнат.

Кладка печи

Возможны два варианта устройства печного отопления с водяным контуром:

• кладка новой печи (с нуля) в соответствии с размерами имеющегося теплообменника и разводка от неё системы водяного отопления;
• установка регистра в уже имеющуюся печь (при этом придется теплообменник изготавливать под размеры печи) и также разводка от неё контура водяного отопления.

В том и другом случае необходимо учесть, что внутренний размер водяной рубашки (теплообменника) должен быть не меньше 3 см иначе вода, особенно при не очень сильной естественной циркуляции, может закипать.

При использовании циркуляционного насоса в системе отопления толщина водяной рубашки может быть меньшей: 25-30 мм.

Толщина стенок теплообменника печного отопления с водяным контуром должна быть 3-5 мм. При меньшей толщине стенок они могут быстро прогорать и придется менять регистр, а для этого необходимо будет разбирать и печь. Кроме того минимальная толщина стенок зависит и от вида твёрдого топлива, которое будет использоваться: для дров она может быть меньшей, а для угля должна быть больше.

Рис.4 Вариант расположения регистра в топливнике: 1 — топливник печи; 2 — зольник (поддувальная камера); 3 — регистр (теплообменник) водяного отопления.

Для того, чтобы печной котел (теплообменник) эффективно нагревался и для компенсации теплового расширения металла при нагревании, необходимо оставлять зазор между ним и стенкой топливника 0,5-1,5 см. При использовании в качестве теплообменника конструкции из листовой стали достаточно будет зазора 0,5-1,0 см — для компенсации теплового расширения.

При использовании же теплообменника из труб желательно оставлять зазор 1-1,5 см для того, чтобы не только компенсировать тепловое расширение, но и для более эффективного нагревания регистра, а также возможности прочистки этого пространства.

Так как с временем пространство за регистром и между трубами может засоряться золой и эффективность работы теплообменника будет снижаться.

Поэтому, в отопительно-варочных печах и кухонных плитах с котлом водяного отопления необходимо предусмотреть возможность снятия плиты для регулярной тщательной очистки регистра. В отопительных печах такую очистку приходится производить через топочную дверку.

Необходимо отметить, что теплообменник (котел, регистр) можно устанавливать не только в топливнике, но и в дымооборотах или в колпаке безоборотных печей (рис.5).

Некоторые специалисты считают, что это даже предпочтительнее, так как, в этом случае, в топливнике создаются лучшие условия для полного сгорания топлива. К тому же, при таком варианте размещения теплообменника желательно, чтобы он был установлен на потоке горячих газов идущих сверху-вниз. В этом случае, горячие газы будут максимально отдавать свою тепловую энергию, поднимающейся снизу-вверх, воде, циркулирующей в регистре.

Рис.5. Расположение теплообменника в колпаке печи.

Установка регистра (теплообменника) в готовую печь

Для того, чтобы установить теплообменник (регистр, котёл) в готовую печь возможны два варианта.

В первом случае можно установить регистр (теплообменник) без разборки печи. Это может быть возможно в отопительно-варочных печах или кухонных плитах, варочная плита в которых установлена так, что её можно снять без разбора самой печи. Кроме снятия плиты необходимо будет в стенках топливника проделать отверстия для труб отопления идущих к регистру.

Во втором случае, необходимо будет разобрать верхнюю часть печи до пода топливника. Этот способ подходит для всех видов печей и используется наиболее часто. После установки регистра, печь восстанавливается в том же виде, как она была выложена до этого.

Можно, конечно при этом изменить направление и количество дымовых каналов, если в этом будет необходимость. Главное, чтобы не перестараться — печь должна иметь после восстановления достаточную тягу. Если до разборки она имела хорошие характеристики и вполне Вас устраивала, то лучше ничего не изменять – восстановить всё как было.

Эту работу вполне можно выполнить и своими руками. Для этого при разборке печи необходимо зарисовать порядовки – расположение кирпичей в каждом ряду, по которым легко можно будет восстановить верхнюю часть печи.

Кладку верхней части можно выполнить из того же кирпича, если он остался целым, с соблюдением основных правил кладки печей. Если же некоторые кирпичи разрушились при разборке их необходимо заменить, желательно, кирпичами такого же вида и качества.

Монтаж системы своими руками

Контур системы водяного отопления от печи изготавливается также как и от твердотопливного котла, разница лишь в том что обычно входное отверстие (обратка) теплообменника находится выше, чем у котла.

Это необходимо учесть при монтаже труб водяного контура системы отопления. Чаще всего такие системы делают двухтрубными с нижней или верхней разводкой.

Рис.6 Двухтрубная схема печного отопления с водяным контуром: 1 — теплообменник (регистр, котел); 2 — расширительный бак; 3 — коллектор разгона (при естественной циркуляции); 4 — духовой шкаф или водогрейный бак; 5 — подающая магистраль; 6,7 — запорная арматура; 8 — обратка; 9 — радиаторы; 10 — циркуляционный насос.

В верхней точке магистрали водяного отопление необходимо установить расширительный бак или же включить в систему гидроаккумулирующую емкость, для создания избыточного давление в системе. В этом случае в систему необходимо включить и блок безопасности с манометром, предохранительным клапаном и воздушным клапаном.

Виды циркуляции

При устройстве водяного печного отопления с естественной циркуляцией трубы отопления необходимо монтировать с максимально возможным уклоном (не менее 3-5 о ). Кроме этого, на подающей трубе, после выхода её из печи, желательно устроить «коллектор разгона»: труба поднимается сначала вертикально вверх на 1-1,5 м, а потом опускается наклонно вниз к радиаторам. Это позволить улучшить естественную циркуляцию теплоносителя.

Принудительная циркуляция позволяет увеличить КПД водяного отопления на 20-30 %.

Для этого в систему необходимо включить циркуляционный насос. Правда, устраивать печное водяное отопление только с принудительной циркуляцией нецелесообразно и даже опасно, так как при отключении электроэнергии насос перестанет работать и вода в системе закипит.

Поэтому лучшим вариантом для нашего случая будет устройство системы с комбинированной циркуляцией, при которой уклоны труб соблюдаются, как при естественной циркуляции, но параллельно устанавливается циркуляционный насос: при отсутствии электроэнергии такая система может работать с естественной циркуляцией, а при наличии электричества – с принудительной циркуляцией.

Для этого циркуляционный насос монтируется в контур водяного отопления печи с помощью байпаса — параллельно основной магистрали. Подробнее о комбинированной схеме…

Применение печи с водяным отоплением более эффективно, с точки зрения использования энергии топлива, чем использование простого твердотопливного котла, так как энергия сгоревшего топлива не только нагревает воду в системе отопления, но и дымовые каналы и стенки печи, которые потом отдают это тепло в помещение.

С таким же успехом можно устанавливать водяной контур и в кухонных плитах, совмещая процесс приготовления пищи с эффективным отоплением дома.

Печное отопление с водяным контуром видео

Как сделать теплообменник для печи на дровах своими руками?

Обычно печь передаёт жар от сгорающего топлива, непосредственно нагревая кирпичи. Метод простой и надежный. Но мало эффективный, поскольку такая печь может обогреть небольшую площадь. Да и само тепло попусту “вылетает в трубу” – в буквальном смысле. Теплообменник для дровяной печи повышает площадь отапливаемых помещений. Такая конструкция позволяет получить горячую воду дополнительно к теплу.

Принцип работы

Теплообменник для кирпичной печи относится к приборам непрямого нагрева воды. Принцип его работы – жидкость циркулирует в замкнутом пространстве устройства, в результате естественной конвенции. Под воздействием тепла, вода нагревается.

Более горячие слои поднимаются наверх, их место занимают холодные слои. Перемешивание воды под воздействием тепла называется циркуляцией. Нагревшаяся вода или любой другой жидкий теплоноситель, поднявшись, отдаёт тепло воде. Сама печь не является теплообменником, поскольку создает тепло.

Функции

• Чаще всего используются теплообменники для получения второго нагревающего контура. Без него топливо сгорая, нагревает стенки топки. Взаимодействуя с воздухом, нагретые кирпичи отдают тепло. Но оно по газоходу улетает.
• С помощью теплообменника в кирпичной печи, горячий воздух отдает излишки тепла циркулирующей жидкости. Позволяет повысить экономичность, получая на выходе двойной коэффициент на одну топливную единицу.
• Используется теплообменники в печах для бани, гаража, дома. В каждом перечисленном варианте у теплообменника своя функция – нагрев воды для душа, нагрев теплоносителя для отопления и тому подобное. Различные конструкции повышают области применения.

Виды теплообменников разделяются по конструкции, месту расположения и по материалу изготовления. Для каждого конкретного случая можно подобрать совокупность этих видов.

Совмещая конструкцию и материал, правильно разместив – можно неплохо поднять КПД кирпичной печи. Стоит рассмотреть – как сделать теплообменник для печи без лишних затрат. Разбирая виды существующих конструкций можно подобрать самый оптимальный теплообменник для той или иной планировки.

• Змеевик. Создается из трубы, свёрнутую в виде спирали, длинной несколько метров. Такой водяной теплообменник для печи, устанавливается в ёмкость с жидким теплоносителем. Концы трубы развальцовывают в стенки, позволяя теплоносителю циркулировать внутри, попутно нагревая воду в баке. При правильно рассчитанной длине змеевика, материала его изготовления, количества колец можно ускорить нагрев воды. Так же часть змеевика, остающаяся на воздухе, увеличивает скорость прогрева помещения.
• Теплообменник с емкостью. Бак и труба теплообменника для печи, проведена непосредственно вблизи топочного отделения. Нужно строго соблюсти градус наклонов подводимых труб, для достижения естественной циркуляции. В некоторых случаях приходится ставить электрический насос для этих целей. В этом решении есть свои плюсы – вода нагревается непосредственно пропускаясь через трубу, огибающую топку. Такое решение повышает скорость нагрева. Обычно используется для отопительного контура.
• Трубная доска. Состоит из двух полностью герметичных ёмкостей и большого количества мелких труб. Основные трубы-ёмкости, расположены на разных частях, около топочного пространства и связаны трубами. В местах соединения происходит теплообмен. Такая конструкция используется в отоплении большого пространства, вплоть до многоэтажек. Эксплуатация такого теплообменника усложнена, поскольку приходится соблюдать меры предосторожности. Здесь важен химический состав воды, из-за образования накипи возможны прорывы стенок.
• Водяная рубашка. Этот теплообменник сложнее всего создать своими руками. Его конструкция – два герметичных резервуара, расположены один в другом. Эффективна и проста в эксплуатации – теплообменник для печи из трубы. Позволяет быстро проистекать теплообмену, но сложна в изготовлении – требует профессиональных навыков.

Материал изготовления

1. Медь. За счёт своей пластичности, медь наиболее оптимальна при изготовлении теплообменника. Медная трубка проста для изгибания, придания любой формы.У неё высокий коэффициент теплопроводности – более 380. Но медь так же недостаточно жаропрочный материал и дорого стоит.
2. Нержавейка. Тоже достаточно пластичный и отзывчивый материал. Хотя имеет более низкий коэффициент теплопроводности. Зато устойчив к перепаду температур. Из него можно сварить любой вариант конфигурации. ВАЖНО: Нельзя использовать оцинкованную сталь, при нагревании она выделяет в воздух ядовитые соединения цинка.
3. Металлопластик. Легкодоступный практичный материла. Легко можно найти, но у него низкий коэффициент теплопроводности! Практически на два порядка ниже, чем у меди. Зато этот материал долговечный, устойчивый к температурным перепадам.

Как правильно выбрать?

При выборе основополагающую роль играет цена на теплообменник для печи. От выбора материала зависит конструктивное решение. Второй по важности аспект – возможность изготовления.

И окончательно завершает выбор, место, где печь будет стоять. Учитывать надо что именно требуется достичь. Нужна отопительно-варочная печь или обогрев гаража, будет ли это каменка для бани или печка для отопления деревенского дома. Для каждого варианта есть свои особенности и тонкости.

Главное: точно рассчитать какую площадь надо отапливать, нужна ли попутно горячая вода, сколько единиц топлива возможно тратить в отопительный сезон и многое другое. Итог всех прикидок должен быть один – ориентируясь на финансы, доступные материалы, нужды, подобрать максимально подходящую конструкцию.

Что лучше в разных вариантах:

• Для бани – нуждается в комплексном варианте. Первоочередная задача – нагрев воды и двух помещений. Предбанник и парилка, плюс возможно душ. Здесь лучше использовать змеевик для печного отопления и нагрева воды. Так же дополнительный нагрев парилки улучшает качество пара в русской бане. Читайте также: Теплообменник для банной печи своими руками.
• Для дома – учитывайте нужные функции. От этого зависит выбор конструкции. Чаще всего в деревенских домах стараются строить универсальные отопительно-варочные печи. Теплообменники сюда возможно установить широко используемые, которые просты в изготовлении и решают не менее трёх задач – отопление, приготовление еды, подогрев воды. Распространенный вариант использования теплообменник в кирпичную печь для отопления, с ёмкостью.
• Для гаража – тут выбор проще, ведь здесь нагрев воды не обязателен и важно только отопление. Такие условия упрощают выбор. Отлично подойдут самодельные горизонтальные теплообменники для печи отопления, сооружённые из подручных материалов – старые чугунные батареи, автомобильные радиаторы и тому подобное.

Изготовление теплообменника своими руками

Не всегда есть возможность купить готовый проект печи с теплообменником. Так же не все могут сами работать сваркой. Но соорудить теплообменник в печь для отопления своими руками, не такая тяжелая задача. Применив алюминий или медь можно избежать сварочных работ. При хорошей подготовке, правильном расчёте это возможно и не обременительно. Вдобавок экономит семейный бюджет.

Расходные материалы

Выбрав место и размер, стоит обдумать из чего проще соорудить теплообменник. Можно использовать как перечисленные выше материалы, так и чугунные радиаторы отопления, автомобильные радиаторы и тому подобное. Главное правильно учитывать тепло проводимость. Точно продумать какой инструмент понадобится и подготовить его заранее. Все эти мелочи облегчат установку.

Алгоритм сборки

Начинать надо с проекта – продумывая мелочи и подбирая варианты. Исходить стоит из размера – если печь слабая, то несоразмерно большой теплообменник только навредит. Если вы используете в качестве трубы для змеевика медь, то длина не должна превышать трёх метров.

Самый простой вариант изготовления – змеевик. Для него потребуется медная труба, длинной от 2 м до 3 м.

От длины трубы и количества витков зависит скорость нагрева. Но стоит помнить – надо учитывать размер печи, топки и не злоупотреблять увеличением змеевика. Перекосы в размерах понижают срок службы печи.

Для закручивания трубы в спираль нужен шаблон. Это любая подсобная деталь цилиндрической формы. Диаметр шаблона должен вписываться в топочный размер.

Подготовив материалы приступаем:

Средний показатель расчётной мощности теплообменника, равен 1кВт на 10 метров площади.

Если вас не устраивает такой тип теплообменника, можно изготовить другой тип, например сварив стальные трубы. Выглядит это примерно так:

Примеры чертежей, по которым проводить работы:

Как установить?

Установить теплообменник в печь удобно во время кладки новой печи. Это позволит капитально смонтировать его, соблюдая все зазоры и размеры. При такой установке легче соблюсти правильный размер. Смонтировав теплообменник на фундамент печи, обложить его кирпичом легче, чем разбирая готовую печь, пытаться приспособить его на место. Но это тоже возможно.

Есть также важные моменты и требования, которые стоит соблюдать для увеличения сроков эксплуатации:

• не стоит фиксировать трубы конструкций металлическими крепежами;
• не стоит заливать ледяную воду, для избежания появления конденсата;
• соблюдать пропорции между печью и теплообменником, избегая большой разницы;
• использовать уплотнительные материалы с высокой жаропрочностью;
• соблюдать полностью все меры противопожарной безопасности;

Нехитрые правила помогут избежать опасных ситуаций, помогут продлить срок службы печи. Не забывайте так же о пожарной безопасности.

Печь с водяным контуром для отопления дома

Во многих частных домах приоритетным остается отопление дровами и печи. У кого-то печь металлическая, у кого-то кирпичная, но объединяет их одно — не самый удобны это вид обогрева. Слишком много внимания и мало комфорта. Выход — печное отопление с водяным контуром.

Печное отопление с водяным контуром — возможность объединить традиции и комфорт

Для начала давайте разберемся в терминологии. Когда говорят «печь», чаще всего имеют в виду отопительный прибор, сложенный из кирпича, который топится дровами. Но часто так называют и металлическую печь на дровах или на угле. Принципы работы у кирпичных и металлических агрегатов одинаковый, меняется способ передачи тепла. У металлических больше конвективная составляющая (большая часть тепла переносится воздухом), у кирпичных преобладает тепловое излучение — от стенок печи и нагретых стен дома. В нашей статье речь в основном о кирпичных печах, но большую часть информации можно применить и к металлическим дровяным (угольным) агрегатам. Печное отопление с водяным контуром может быть сделано на основе печей любого вида.

Обычное печное отопление: достоинства и недостатки

В нашей стране традиционно дома отапливались кирпичными печами, но постепенно этот вид обогрева вытеснили водяные системы. Все это потому, что наряду с достоинствами имеет простое печное отопление массу недостатков. Сначала о достоинствах:

• Печь большую часть тепла передает тепловым излучением, а оно, как выяснили ученые, лучше воспринимается нашим организмом.
• Русская или какая иная отопительная печь имеет колоритный внешний вид, часто есть возможность наблюдать за открытым пламенем.
• Можно сделать кирпичную печь с дымоборотами для более полного использования вырабатываемого тепла.
• Отопление этого типа энергонезависимое — не зависит от наличия электричества.
• Есть модели печей для отопления второго этажа (за счет отопительного щитка с дымовыми каналами).

Сегодня печное отопление воспринимается больше как экзотика, так как встречается очень нечасто. Нельзя поспорить, что находится возле теплой печки очень приятно. Создается какая-то особая атмосфера. Но имеется и множество серьезных недостатков:

• Неравномерность прогрева — возле печи жарко, в углах — холодно.
• Большая площадь, занимаемая печью.
• Отапливаются только те комнаты, в которые выходят стенки печи.
• Невозможность регулировать температуру отопления в отдельных помещениях.
• Низкий КПД. Для обычных печей 60% — это уже очень хороший показатель, в то время как современные отопительные котлы выдавать могут 90% и выше (газовые).
• Необходимость частого обслуживания. Растопить, регулировать заслонки, вычищать угли — все это регулярно и постоянно. Не всем это доставляет удовольствие.

Как видите, недостатки значительные, но некоторую их часть можно нивелировать, если встроить в печь теплообменник, который подключить к системе водяного отопления. Такую систему еще называют печное водяное отопление или печное отопление с водяным контуром.

Водяное печное отопление

При организации водяного отопления от печи, в топку встраивается теплообменник (водяной контур), который трубами подключается радиаторам. В системе циркулирует теплоноситель, который разносит тепло от печи по радиаторам. Такое решение повышает комфортность проживания в зимнее время. Все дело в том, что радиаторы можно установить в любой комнате, то есть печь может стоять в одном помещении, а все остальные комнаты будут греться от батарей, по которым бежит нагретая вода.

Печное отопление с водяным контуром: пример системы с таплоаккумулятором (бойлером)

Остальные недостатки печного отопления при этом сохраняются, но добавляются плюсы водяного обогрева — можно регулировать температуру в каждом помещении (в определенных рамках), большая инерционность сглаживает неравномерность температурного режима. Кстати, такая же схема работает с металлическими печами на дровах или угле.

Типы систем

Есть два типа систем водяного отопления: с принудительной и естественной циркуляцией (ЕЦ). Отопление с естественной циркуляцией энергонезависимое (электричество для работы не требуется), теплоноситель циркулирует за счет естественных физических процессов. Недостаток такого способа обогрева — необходимость использования труб большого диаметра, то есть объем системы будет большим и будет иметь большую инерцию. При растопке печи это не очень хорошо — будет долго греться. Зато после прогорания дольше в доме сохраняется тепло.

Еще один минус — для создания условий для движения теплоносителя, трубу подачи поднимают вверх — под потолок или на уровень радиаторов (в крайнем случае). При отоплении двухэтажного дома, от котла труба идет наверх, разводится по радиаторам, а потом спускается вниз и обходит батареи на нижнем этаже.

Простейшая схема систем с естественной циркуляцией

Еще один немаловажный недостаток — относительно невысокая эффективность обогрева систем с ЕЦ — теплоноситель медленно движется, разносит мало тепла.

Печное отопление с водяным контуром и принудительной циркуляцией отличается наличием циркуляционного насоса (на фото ниже), который работает постоянно. Его задача — гонять воду с определенной скоростью. Изменяя эту скорость можно изменять интенсивность обогрева помещений. Это приводит к тому что, при прочих равных условиях, такой обогрев более эффективен. Но для работы системы необходимо электропитание — насос должен работать постоянно. При его остановке система закипает и выходит из строя. Если отключения электроэнергии происходят у вас редко, достаточно иметь блок бесперебойного питания с комплектом аккумуляторных батарей. Если же отключают свет часто и надолго, придется ставить еще и генератор, а общая стоимость такого решения немалая.

Схема печного отопления с водяным контуром и циркуляционным насосом

Есть еще третий вид системы: смешанный или комбинированный. Все проектируется под естественную циркуляцию, но ставится циркуляционный насос. Пока есть электричество, работает отопление как принудительное (с насосом), когда свет отключили, теплоноситель движется самостоятельно.

Аккумулятор тепла

Так как печь топится не постоянно, а имеет циклический алгоритм работы, то в доме то жарко то холодно. И наличие радиаторов от этого спасает слабо. Хоть перепады не такие критические, все равно они есть. Особенно не хватает тепла ночью, а вставать и топить очень не хочется. Чтобы решить эту проблему, печь ставят мощную, а в систему встраивают аккумулятор тепла. Это большая емкость, заполненная теплоносителем, которая стоит между печью и системой отопления.

Печное отопление с водяным контуром и аккумулятором тепла

То есть, имеется два отдельных независимых контура. Первый переносит тепло от печи и обычно его делают с естественной циркуляцией. Второй гонит теплоноситель в радиаторы, причем обычно присутствует циркуляционный насос.

Такой способ организации водяного печного отопления хорош тем, что пока печь топится, активно греется вода в емкости. При правильном расчете она нагревается до 60-80°C, чего хватает на поддержание нормальной температуры радиаторов примерно на 10-12 часов. При этом нет ни особой жары, ни сильного холода. Атмосфера вполне комфортная.

Установка в системе теплоаккумулятора (иногда называют еще буфером или буферной емкостью) еще и снижает риск закипания системы. Второй контур точно никогда кипеть не будет, а вот чтобы первый не закипел, необходимо правильно рассчитать его — чтобы даже в режиме естественной циркуляции теплоноситель двигался с достаточной скоростью и не успевал перегреваться.

Регистр для печи

Для нагрева теплоносителя в печь встраивается водяной контур (еще называют регистр, теплообменник, змеевик, водяная рубашка). Форма его может быть любой, но чаще всего делают прямоугольные плоские емкости или набор труб, соединенных в единую систему (типа радиаторов).

Один из примеров водяного контура для печи

Чтобы подключить теплообменник к системе, в него вваривают два патрубка: один сверху- для забора горячей воды, второй снизу — для закачки остывшей воды из обратного трубопровода.

Часто возникают вопросы с определением размеров водяного контура для печи. Его можно приблизительно рассчитать, исходя из теплопотерь здания. Считают что для переноса 10 кВт тепла необходима площадь теплообменника 1 кв. м. Но при этом надо учесть время работы печи — ведь топится она не постоянно. Пока не очень холодно — раз в день примерно 1,5 часа, когда холодно — два раза. За это время нужно чтобы печь успела нагреть всю воду в аккумуляторе тепла. Потому расчет площади теплообменника ведется по суточному количеству тепла, необходимого для возмещения теплопотерь.

Например, пусть потери тепла для дома составляют 12 кВт/час. В сутки это будет 288 кВт. Топится печь, пускай 3 часа, все необходимое тепло должно накопиться за это время. Тогда необходимая мощность водяного контура для печи — 288 / 3 = 96 кВт. Чтобы перевести ее в площадь, делим на 10, получаем что для данных условий площадь регистра должна быть 9,6 м2. Какую форму вы при этом выберете — ваше дело. Важно чтобы внешняя поверхность регистра была не меньше.

Строительство печи вокруг теплообменника

Ну и еще пара моментов. Первый — мощность печи должна быть больше, чем найденная мощность теплообменника. Иначе требуемое количество тепла просто не выделится. Второй нюанс: емкость аккумулятора тепла тоже должна соответствовать — она должна быть больше примерно на 10-15%. В этом случае исключается закипание теплоносителя.

Только не забудьте, что теплоемкость воды и антифриза сильно отличается. Аккумулятор с антифризом в качестве теплоносителя должен быть значительно больше, чем емкость для воды (в той же системе).

Что еще стоит помнить, что теплоаккумулятор желательно хорошо утеплить — чтобы дольше сохранялось тепло. В этом случае печное отопление с водяным контуром будет еще более экономичным.

Можно ли установить регистр для отопления в существующую печь

Правильнее, конечно, строить печь вокруг изготовленного регистра. Но, если печь уже стоит, в нее все-таки можно встроить водяной контур. Правда, придется хорошо постараться — они имеют немалые размеры а еще должны каким-то образом держаться. Так что задача не из простых. Кроме того не стоит забывать, что придется еще делать два вывода — для подключения подающего и обратного трубопровода.

Оптимальный вариант — сделать водяную рубашку под форме печи (этот — для металлической с конфорками)

Место для расположения регистра найти тоже не очень просто. Очень нежелателен его прямой контакт с огнем, но должен находится в среде горячих газов. В этом случае можно надеяться на то, что прослужит теплообменник долго.

Особенности печного отопления для частного дома

Есть множество различных оборудований для отопления частного дома, где основным источником энергии является электричество или газ. На сегодня начали набирать популярность современные твердотопливные котлы. Но есть люди, для которых установка нового оборудования не по карману, и, как правило, у них в доме есть обычная кирпичная печка. Используя нехитрые методы, доделав несколько водяных контуров, можно сделать хорошее и, главное, очень дешёвое печное отопление.

Для начала следует отметить, что не только люди, уже владеющие печками, переделывают их под отопительные системы, но и в частных новых домах устанавливают такое оборудование. Связано это с дешевизной дров, хотя в хорошо продуманной схеме печного отопления можно топить и другими видами твёрдого топлива, к примеру, опилками, топливными брекетами или углём.

Печка без водяного контура может прогревать ограниченное пространство в комнате. Но даже установив такое дополнение, конструкция не сможет обеспечить максимального захвата здания, что и является основным недостатком этой системы. Это касается только системы воздушного типа, поскольку альтернативой является водяная схема, которая полностью может обеспечить отопление в доме любой квадратуры и этажности (при правильном конструировании и монтаже всех необходимых комплектующих).

Печное отопление дома воздушного типа работает по определённому принципу. Оно заключается в распространении горячего воздуха по комнате, подогретого в печке. Подогретый кислород может поступать либо сразу же в помещение, либо по воздуховодам отдельно распространяться по комнатам. Благодаря тому, что путь от печки до выходной точки не будет иметь большой длины, воздух не успеет остыть.

В связи с этим и не рекомендуется устанавливать такие системы в больших зданиях, поскольку такой теплоноситель не имеет способности долго сохранять тепло. Используя в этой схеме воздуховоды, можно достичь максимально эффективного распространения воздуха по всему помещению.

Ёмкость для нагрева воздуха располагается сверху топки. Соответственно, воздух будет нагреваться максимально эффективно. Как известно, сверху печка нагревается больше, чем в остальных её частях. Кроме того, тепло будет передаваться и из дымохода таким образом.

Циркуляция теплоносителя происходит естественным путём. Но для более высокой эффективности работы системы некоторые умельцы устанавливают вентиляторы. Таким образом, скорость его движения будет быстрее, соответственно, он будет менее остывать при выходе из воздуховода.

Естественная циркуляция является последствием разной плотности горячего и холодного воздуха в системе. При попадании в камеру нагрева холодный воздух вытесняет горячий. Но при этом могут возникнуть проблемы, так как при естественном (очень медленном) движении теплоноситель может сильно нагреваться. Во избежание появления таких сложностей и устанавливаются вентиляторы или другие электрические комплектующие.

Более дорогие насосы или вентиляторы, а также другое оборудование для такой системы дают возможность регулировать подачу воздуха в определённые комнаты. Таким образом, в каждой из них можно изменять микроклимат.

Забираться холодный воздух может также по-разному. По этому критерию устройства можно разделить на два вида:

1. 1. Полная циркуляция одной массы воздуха. Нагретый и холодный воздух смешивается только в одном помещении. Большим недостатком подобной схемы является плохое качество воздуха после прохождения нескольких циклов нагрева и охлаждения.
2. 2. Частичная рециркуляция. Такая схема имеет свои плюсы и минусы. Ощутимым преимуществом является постоянный забор свежего воздуха из улицы. Частично он смешивается с основной массой, поэтому качество кислорода в комнате довольно высокое. Недостаток — постоянная необходимость в тратах на электроэнергию.

Разумеется, что для реализации первого варианта не нужно покупать дополнительное оборудование, насосы или помпы, а циркуляция воздуха будет происходить естественным путём. Для второго варианта нужно в обязательном порядке устанавливать насосы, но при этом сеть воздуховодов делать не нужно.

Основные преимущества воздушного отопления над водяным следующие:

• минимальные риски возникновения аварийных ситуаций;
• высокий КПД;
• батареи в помещениях не нужно устанавливать.

Для реализации второго варианта с принудительным движением воздуха не нужно устанавливать систему воздуховодов, что является большим преимуществом и существенно упрощает процесс изготовления и монтажа. Кроме этого, такой способ частично заменяет систему кондиционирования и ионизации воздуха.

Если планируется установка печки без принудительной циркуляции воздуха, то нужно особо тщательно подойти к её кладке, поскольку только это может существенно увеличить производительность воздушной системы в последующем.

Увеличение коэффициента полезного действия ускорит процесс циркуляции теплоносителя, так как воздух будет прогреваться гораздо быстрее, а смена горячего кислорода на холодный и наоборот будет происходить чаще.

Кроме преимуществ над водяным отоплением, воздушное имеет и свои недостатки:

• воздуховоды, как правило, имеют очень большой диаметр, поэтому весь монтаж осуществляется на этапе строительства здания;
• нагретый воздух от печи имеет большой диапазон, если сравнивать с другими приборами для нагрева;
• иногда есть необходимость в применении вентиляторов, которые выдают много шума, поэтому лучше располагать печку в подвальном помещении.

Есть и негативные стороны в принудительной циркуляции. Из воздуховода зачастую вылетает много пыли в комнаты. Это сильно загрязняет воздух. Решить такую проблему можно установкой обычных фильтров при входе на трубе.

Скорость передачи тепла в этой схеме имеет как положительную, так и отрицательную сторону. Плюсом печи для отопления частного дома такого типа является быстрота прогревания помещения в отличие от водяного контура. Минус — это отсутствие инерции, то есть при отключении печи воздух в комнате быстро начинает остывать.

Монтаж системы на воздухе не представляет собой никакой сложности в отличие от водяного отопления. Вентиляционные шахты достаточно быстро и просто монтируются без необходимости проведения сварочных работ. К тому же есть гибкие воздуховоды, которые принимают любую форму в зависимости от геометрии помещений.

Несмотря на видимые плюсы воздушной системы, она ещё не успела занять своё почётное место на рынке не пользуется большой популярностью среди владельцев частных домов.

Работает любое водяное отопление по принципу распределения теплоносителя (жидкости) от локальной точки нагрева по всему помещению. Для этого используется трубчатый контур. Большим отличием печи для водяного отопления частного дома от воздушного является замкнутый цикл движения теплоносителя.

Как и другие конструкции подобного типа, печь для отопления дома, работающая на жидком теплоносителе, имеет некоторые особенности конструкции.

Для топки на воде свойственны такие ключевые компоненты:

• основным элементом является печка с установленной ёмкостью для теплообменника;
• расширительный бак, функция которого — предотвращение поломок системы в связи с увеличением давления;
• отопительный контур, по которому движется теплоноситель и происходит передача тепла воздуху;
• насос для обеспечения циркуляции жидкости по всему контуру.

Есть и общие рекомендации для любого водяного отопления. К ним в первую очередь можно отнести схему разводки труб по помещению. Они все уже давно известны и их необходимо придерживаться.

Но есть и специфические правила, свойственные только для кирпичных печей, которые используются в качестве основного элемента нагрева теплоносителя. В большей степени это связано с особенностями температурного режима.

Такие устройства быстро остывают и долго нагреваются, что приводит к некачественному обогреву дома. Решить проблему можно благодаря правильному просчёту всех компонентов системы.

Производство ёмкости для обмена тепла выполняется из чёрной листовой или нержавеющей стали. Делать самостоятельно такие комплектующие из чугуна сложно, так как он часто трескается. Но использовать готовые чугунные радиаторы можно.

Как альтернативу можно применять медь. Теплопроводность при этом в несколько раз увеличивается, но стоимость постройки также возрастает. Для теплообменника подойдёт сталь от 3 мм. Если в качестве топлива планируется использовать уголь, то такую деталь нужно изготавливать из листовой стали от 5 мм.

Теплообменники имеют три разновидности:

• регистры-змеевики и радиаторы;
• рубашки из листовой стали;
• комбинированные варианты.

«Рубашки» значительно проще в изготовлении, а очищать их от продуктов сгорания несложно. Но, с другой стороны, теплообменники трубчатого типа владеют увеличенной теплопроводностью, так как их площадь нагрева больше.

Также при использовании «рубашки» нужно учитывать и лишнее давление воды. Оно создаётся за счёт установки расширительного бака, а также при подъёме воды на значительную высоту.

Теплообменник такого типа (для водяного отопления) можно сделать, используя только подручные средства. Для этого необходимо нарезать шесть стальных пластин соответствующего размера с толщиной не менее 5 мм и сварить воедино. В качестве дополнительных рёбер жёсткости требуется приварить угольники. Таким образом можно предотвратить деформацию.

Важно отметить, что, используя водяной контур для отопления, с помощью печи можно дополнительно подключить тёплый пол.

Форма трубчатого теплообменника может быть разной, но внутри должно в обязательном порядке оставаться не менее 3 см ширины для движения теплоносителя. Если не придерживаться этого правила, то теплоноситель может закипеть. Этому способствует сильная температура нагревания или низкая скорость движения внутри.

Регистры лучше делать из профильной трубы, а не из круглой. Сварочные и монтажные работы будут проходить намного проще и быстрее.

Изготовить тепло-печь можно и своими руками. Теплообменник лучше делать тщательно проваривая каждое соединение. Халтура на этом этапе может привести к возможной утечке воды в последующем. Ремонт при этом делать очень долго и трудно. Придётся разбирать печку, вынимать теплоноситель, проваривать его ещё раз. Потом назад вмонтировать и замуровать.

Есть два возможных варианта размещения печи. Первый — непосредственно в топливнике. При этом значительно сужается его ёмкость.

Если устанавливать трубчатый теплообменник, то нужно оставлять небольшой зазор между ним и стеной. Это способствует лучшему нагреванию теплоносителя. Регулярно нужно следить за тем, чтобы рубашки и регистры не были засорены. В противном случае это будет способствовать уменьшению эффективности носителя тепла.

Если хозяева дома планируют долго не быть на месте, то эффективным методом от замерзания теплоносителя в зимнее время является его слив.

Таким образом, сделать систему отопления для частного дома через печку считается очень эффективным и дешёвым вариантом. Кроме этого, такое устройство можно всячески усовершенствовать, устанавливая дополнительные контуры обогрева или другие элементы.

Печное отопления с водяным контуром своими руками

Одним из важнейших факторов тёплого и уютного дома является тепло. На сегодняшний день существуют различные способы того, как обогреть дом, и ежегодно появляются более новые способы и возможности. Но старым и проверенным методам всё так же есть место в современных домах. Печное отопление, оснащённая водяным контуром, является одним из таких способов. Рассмотрим, как создать такую печь отопления своими руками.

Плюсы и минусы печи

Обычная печка неравномерно распределяет тепло: непосредственно возле печки очень жарко, а чем дальше, тем становится холоднее. Наличие водяного контура позволяет теплу, которое вырабатывает печка, равномерно распределяться по всему дому.

Строительство отопительной печи с водяным контуром

Таким образом, только одна печка способна обогреть одновременно несколько помещений в доме. Печка работает почти также, как твердотопливный котёл. Только она не просто разогревает теплоноситель и водяной контур. Помимо этого происходит нагрев стенок и дымовых каналов, которым также отводится важная роль в отопительном процессе.

Теплообменник (змеевик) — основной элемент печки. Его устанавливают в топливную часть печки, и там к нему подключают всю систему водяного отопления.

К достоинствам печи с водяным контуром можно отнести следующие особенности:

• В первую очередь для такой печи не нужно приобретать дорогостоящие агрегаты и комплектующие.
• Правильно выстроенная печь прослужит вам длительный срок, не требуя дорогостоящего ремонта. Иногда, возможно, нужен будет лишь небольшой косметический.
• Печку можно создать любого дизайна: форма, размеры, декорирование — всё это на ваш вкус и финансовые возможности.
• Если сравнить печку, оборудованную водяным контуром и твердотопливный котёл, то с помощью первой происходит обогрев не только теплоносителя, но и дымовых отводов.
• Змеевиком можно оснастить уже построенную печку. Его можно вставить и в варочную печку.

Вариант печки, которая прекрасно вписывается в интерьер помещения

Недостатки у такого рода отопления тоже имеются.

• Когда теплообменник вставляют в топливную часть, драгоценное пространство последнего сильно уменьшается. Проблема решаема, если теплообменник встраивается в печь на этапе её строительства. Просто эту часть необходимо увеличить. Ну а если его вставляют в уже выстроенное сооружение, то другого выхода нет, кроме как неполного закладывания топлива, а частями.
• С такой печкой повышается пожароопасность. В печке и камине горит открытый огонь, плюс ко всему зачастую рядом хранятся запасные дрова. Не оставляйте без присмотра этот агрегат.
• Если печь будет эксплуатироваться неправильно, то попадание в помещения дома угарного газа может привести к весьма печальным последствиям.

Изображение, по которому становится понятно, что без присмотра агрегат лучше не оставлять

Специалисты советуют использовать в таких конструкциях незамерзающую жидкость, если в доме люди живут не постоянно, а, например, только в летний период времени.

Как работает печь

Работает она по довольно простому принципу.

В теплообменник, который расположен в топливной части печки, поступает вода. Там происходит её нагрев от сгорания дров или другого топлива. Затем, уже нагретая вода, поступает в радиаторные батареи, где тепло от неё распределяется по помещению. Когда вода остывает, она возвращается к змеевику, где снова нагревается и т. д.

Печное отопление с водяным контуром своими руками — поэтапное строительство

Сначала, прежде чем начать возводить печку, необходимо подготовить фундамент. Для этого необходимо выкопать котлован, глубина которого равна 150–200 миллиметрам. На дно слоями засыпать битый кирпич, щебёнку и бут. Затем всё залить цементным раствором. Фундамент должен возвышаться над полом на несколько сантиметров. На стяжку уложите гидроизоляционный материал.

Процесс строительства печи с водяным контуром

Основные особенности кладки кирпича

Печь необходимо строить из качественных материалов. Стены можно возводить из кирпичей с нормальным обжигом, а вот для топочной части приобретайте тугоплавкие кирпичи.

• Прежде чем начать кладку, кирпичи необходимо смочить. Для этого погрузите их на некоторое время в воду. Когда от них перестанут выходить пузырьки воздуха, можно начинать кладку.
• Все ряды и углы обязательно привязываются.
• Цементный раствор наносите сразу на весь рад. Его слой должен быть около 5 миллиметров. Освежайте раствор на торце прямо перед укладкой на него кирпича.
• Когда дойдёте до топочной части, не наносите глину мастерком. Делайте это руками.
• Каждые пять рядов аккуратно срезайте излишки цемента со швов и протирайте их влажной губкой.
• Стены печки должны быть вертикальными и горизонтальными. Используйте строительный уровень постоянно во время кладки, чтобы проверять это.

Монтируем и устанавливаем оборудование

Можно ли соорудить такую систему отопления самостоятельно? Если у вас имеется опыт возведения печек и кирпичной кладки, то можно. Изначально подготовьте наиболее важную часть печки — змеевик, который можно купить в готовом виде либо сварить, используя трубы или листовое железо. Если печка будет строиться вами самостоятельно, то подключив фантазию, вы сможете соорудить конструкцию, которая будет индивидуальна для вашего дома и планировки.

Если у вас недостаточно большой опыт в этой специальности, то работы по проектированию и монтажу лучше всего доверить мастерам своего дела. Ведь печка — это потенциально опасная система отопления дома.

Выделяют два варианта создания данной системы отопления:

• Змеевик устанавливается в печку на этапе строительства последней.
• Теплообменник встраивается в уже возведённую печную конструкцию.

Использование радиатора в качестве теплообменника

Последний способ более трудоёмкий, потому что он предполагает собой разбор кирпичной кладки печки. Помимо этого, топливная часть будет уменьшена, после установки змеевика.

Система отопления подключается к змеевику через раструбы. Их вставляют в одну из стенок печки. Водяной контур в таком отоплении имеет двухтрубную систему. Разводка может идти поверху или понизу.

Полностью укомплектуйте отопительный контур. Верхняя точка магистрали должна быть оснащена накопительным баком, обязательна установка предохранительного и воздушного клапанов, а также блока безопасности с манометром. Там, где радиаторы входят и выходят в печь, подсоедините вентили.

Основные требования при установке

1. Чтобы вода в змеевике не закипала, её толщина в нём должна быть как минимум 40 миллиметров.
2. Стенки теплообменника должны быть как минимум 5 миллиметров. Если печка топится углём, то этот показатель увеличивается. Иначе стенки змеевика могут прогореть.
3. Обменник не должен плотно прилегать к стенке топливной части печки. Между ними должно быть пространство минимум в 2 сантиметра. Это нужно из-за теплового расширения теплообменника.
4. Большое внимание уделите пожаробезопасность системы. Если в печке есть деревянные перегородки, то между ними обязательно должно быть воздушное пространство, потому что если деревянные конструкции перегреются, то может случиться возгорание. Именно поэтому дерево — не самый лучший облицовочный материал для печки. Для этого лучше выбрать материалы с огнеупорными качествами.

Змеевики из труб

Вариант змеевика для отопительно-варочных печей

На фото выше изображена схема одного из вариантов змеевика. Таким оснащают печки, предназначенные как для отопления, так и для приготовления пищи, потому что над ним просто соорудить поверхность для варки.

Профильная труба, использованная вместо верхней и нижней П-образной трубы в таком змеевике, значительно упростит процесс его создания. Прямоугольными профилями можно заменить вертикальные трубы, если нужно.

Если печь, куда будет производиться установка змеевика, не оснащена варочной поверхностью, то чтобы увеличить КПД теплообменника, добавьте к нему некоторое количество горизонтальных труб. Обработка и вывод жидкости могут быть сделаны с разных сторон. Всё зависит от того, какая конструкция у печки и от устройства змеевика.

Обменник из листовой стали

Чтобы сделать стальной теплообменник, толщина стали должна быть как минимум 5 миллиметров. Использование профиля 6х4 сантиметров и патрубков в 5 сантиметров необходимо для входа и выхода жидкости. В зависимости от того, какую длину имеет топливная часть вашей печки, подбирается размер теплообменника.

Если вы собираетесь вставить стальной теплообменник в печку, которая оснащена варочной поверхностью, то специалисты советуют сделать конструкцию так, чтобы обтекание газа происходило по верхней полке змеевика. Затем этот газ выходил в дымооборот, который располагается спереди змеевика.

Теплообменник из листовой стали

Используя листовую сталь, можно соорудить обменник в виде книжки.

Для этого стенки теплообменника соединяются при помощи труб или профиля. Здесь в регистре верхняя полка отсутствует. Чтобы улучшить циркуляцию, добавляются соединительные трубы вверху регистра. Вход и выход делают сзади или сбоку теплообменника. Варочная поверхность устанавливается над регистром.

Процесс установки

Монтаж водяного контура

Обменник монтируется так же, как и любая другая отопительная система. Есть только один нюанс — это расположение «обратки». Оно находится выше.

Выделяют три разновидности циркуляции теплоносителя: естественная, принудительная и комбинированная.

В первом случае трубы монтируются с максимально возможным уклоном.

Там, где трубы выходят из печки, устанавливается «коллектор разгона». Чтобы сделать его, направьте трубу в вертикальном направлении в высоту 100–150 сантиметров, а затем вниз к радиаторам под наклоном.

Во втором варианте мощность КПД увеличивается на 30 процентов за счёт добавления циркуляционного насоса.

Он формирует давление змеевика. Правда, специалисты не советуют пользоваться только этим видом циркуляции. Если будут случаться перебои электроэнергии или насос сломается, то вода перестанет циркулировать, и теплоноситель может закипеть.

Последний вид совмещает в себе два первых, т. е. он оснащается и трубами под уклоном, и насосом, где последний подключают к системе по параллельной магистрали. Это выгодно потому, что циркуляция будет осуществляться при помощи насоса, а если пропадает электроэнергия или насос ломается, то вода начинает циркулировать естественным образом.

Видео: печка из кирпича с водяной рубашкой

Отопление помещений печью, оснащённой водяной рубашкой, — это практичный и дешёвый метод. Правда, строительные работы для новичка не покажутся лёгкими. Если не уверены в своих силах, доверьтесь специалистам. Печь — это пожароопасный метод обогрева дома.

Подписаться на наш канал в Яндекс.Дзен

Как сделать теплообменник для печи своими руками

Организация отопления является непростой задачей. Лучше всего справляются с ней люди с профессиональными навыками — монтажники и проектировщики. Можно запрашивать у них весь комплекс мероприятий или же доверять часть работы. Можно также самостоятельно обустраивать отопление и устанавливать теплообменник для печи, пользуясь консультацией указанных специалистов.

Теплообменник нужно делать строго соблюдая советы от специалистов

Компоненты отопительной системы

Чаще всего для жилых домов используются водяные системы отопления. Такой подход к решению задачи является традиционным. У него есть один неоспоримый плюс — это универсальность. Тепло проходит во все уголки помещения благодаря особому свойству теплоносителя. Нагрев его доступен при помощи различных энергоносителей. Также водяная система позволяет обустраивать комбинированные виды отопления, когда энергоносителей несколько, и все они отличаются по свойствам. Любую систему отопления можно условно поделить на такие составные компоненты:

• источник тепла;
• сеть труб с арматурой и дополнительным оборудованием;
• отопительные радиаторы и теплые полы.

Чтобы урегулировать работу теплоносителя, используется запорно-регулирующая арматура и дополнительное оборудование. Последнее объединяет такие элементы:

• циркуляционный насос;
• гидрострелка;
• расширительный бак;
• распределительный коллектор;
• буферная емкость;
• средства и приборы, необходимые для автоматизации;
• бойлер косвенного нагрева.

Ключевым компонентом здесь выступает расширительный бак. Все остальные элементы играют роль дополнительных. Устанавливают их в случае необходимости. Как известно, при нагреве происходит расширение воды.

Дополнительные объемы воды могут создать определенное давление на области соединения, если она находится в замкнутом пространстве. Чтобы избежать такой ситуации, в сети устанавливается расширительная емкость. Она берёт на себя всю лишнюю воду. Выделяют ёмкости мембранного и открытого типа.

Коллекторы, распределяющие носители, устанавливают в отопительных системах с теплыми полами. Также это делается, если в доме находит применение лучевая схема подключения отопительных приборов.

Бойлер косвенного нагрева — это особый резервуар, оснащенный змеевиком. Нагрев воды для бытовых нужд осуществляется здесь непосредственно от теплоносителя. Чтобы контролировать показатели давления воды и температуры, устанавливается манометр. Контроль над показателями теплоносителя осуществляется при помощи автоматизированных средств, контроллеров и датчиков.

Выбор мощности

Не зная, каковы потребности здания в обогреве, подобрать оборудование сложно. Расчёт может быть приблизительным и точным. Первый вариант предпочитают продавцы, реализующие отопительную технику, так как это обеспечивает относительно точный результат. В этом случае тепловая мощность вычисляется в соответствии с площадью помещений, которые отапливаются.

Рассматривают отдельно взятую комнату, выясняют, какую она имеет площадь. Полученное значение умножается на 120. Необходимая для всего загородного дома энергия определяется после объединения показателей всех помещений. Но куда лучше точный метод. Он предполагает:

1. Умножение площади помещений, у которых с улицей контактирует только одна стена, на 100. Важно, чтобы на этой же стороне присутствовало одно окно.
2. Умножение на 120, если речь идет об угловой комнате, имеющей одно окно.
3. Умножение на 130, когда подразумевается помещение с двумя окнами и более, а также двумя наружными стенами. При подсчете приближенным методом жители холодных регионов могут недополучить тепла, а южных — переплатить за чересчур мощное оборудование.

В этом видео вы узнаете, как сделать теплообменник:

Точный расчётный способ производится специалистами. Именно он обеспечивает четкое понимание, сколько тепла может быть потеряно в любом здании. Прежде чем приступить к конкретным вычислениям, определяют площадь дверей, окон и стен. Каждый строительный материал имеет ту или иную толщину слоя. Ее также необходимо учитывать.

Правильный выбор котла

Сегодня выпускаются различные виды котлов с тем или иным типом топлива и энергоносителями. Основными разновидностями бытовых теплогенераторов считаются:

• газовые;
• твердотопливные;
• электрические.

Есть модификации, работающие на жидком топливе. На твердом топливе работают котлы прямого горения. То же касается пеллетных и пиролизных котлов. Такие котлы востребованы, так как эксплуатация их предполагает низкие затраты. Это уголь и дрова, которое стоят относительно недорого. Есть вероятность подключения природного газа, но это дорогое удовольствие. Люди предпочитают покупать угольные и дровяные устройства.

Для начала, нужно подобрать котёл

Эксплуатация источника тепла, который работает на твердом топливе, чем-то напоминает простое печное отопление. Надо отыскать дрова, тратить силы и время, загружать их в топку. Обычно твердотопливные котлы имеют некую инерционность. Это означает, что нагрев воды после закрытия воздушной заслонки будет прекращаться постепенно. Полученную энергию удастся использовать эффективно только, если есть тепловой аккумулятор. Самым лучшим вариантом является теплогенератор на пеллетах. Но такое оборудование стоит достаточно дорого, что делает его недоступным для широких слоев граждан.

Газовое оборудование

Хорошей альтернативой может послужить проведение газового отопления. Здесь используется магистральный газ. Такие котлы эффективные и надежные. КПД составляет 87% у самой простой модификации. У дорогих конденсационных модификаций этот показатель приближается к 97%.

Отопительный прибор компактный, безопасный и автоматизированный. Ему требуется обслуживание не чаще 1 раза в год. При этом в котельную приходится ходить исключительно для того, чтобы изменить настройки и проследить за их нормальным функционированием. По сравнению с твердотопливным, это довольно бюджетный агрегат.

Как и предыдущему типу котлов, газовому требуются дымоход и приточно-вытяжная вентиляция. Газовое оборудование с каждым годом стоит всё меньше, поэтому его популярность у российских граждан растет.

Газовое оборудование имеет свои нюансы

Электрические и жидкотопливные

Самым эффективным считается электрическое отопление. Только оно может обеспечивать КПД 99%. К тому же для него не требуются вентиляция и дымоходы, обслуживание как таковое не предусмотрено, разве что есть необходимость чистить устройство раз в 2-3 года.

Монтаж, как и стоимость самого оборудования, отличается дешевизной. Конечно, все эти свойства электрокотла делают его привлекательным в глазах покупателя, но стоит он всё же недёшево. Финансовые затраты обусловлены необходимостью платить за электричество. Можно устанавливать многотарифный счетчик, хотя и это не позволит обойти по функциональным характеристикам дровяной теплогенератор.

Жидкотопливные котлы работают на дизельном топливе и отработанном масле. Этот тип отопления считается самым грязным. После посещения котельной непременно придется отмывать руки от солярки. Также от одежды будет исходить соответствующий запах. Один раз в год понадобится чистка агрегата. Это отдельное событие, после которого придётся отмывать сажу чуть ли не со всего тела. Не самым выгодным решением является применение солярки. Стоимость ее может перечеркнуть все очевидные плюсы. Отработанное масло сейчас поднялось в цене и может быть выгодно только тем, у кого есть дешевый его источник.

В современных отопительных котлах присутствует много важных элементов. Среди них — теплообменник для кирпичной печи со сваренными пластинами. Именно внутри него осуществляется передача тепла к носителю от генератора. Сегодня представлен большой ассортимент различных отопительных котлов, но это не мешает владельцам частных домовладений самостоятельно изготавливать подобные устройства.

Функции элемента

Теплообменники поверхностного типа в большинстве случаев используются, когда речь идёт о системах отопления для дома. Тепловая энергия проходит через плоскость металлических стенок. Лучше всего реализован этот принцип в котлах:

• электрических;
• твердотопливных;
• газовых.

Вода проходит по трубам, имеющим изогнутую форму. Они устанавливаются внутри устройства и нагреваются от подходящего топлива. Носитель прогревается и переходит в трубопровод. На смену ему в теплообменник поступает вода из радиатора, находящаяся в остуженном состоянии.

Электрический котёл – оптимальный вариант

В частных домовладениях до сих пор источником тепла служит печь. Она подходит для обогрева небольшого дома, но ее тепловой мощности недостаточно, если речь идет о большом коттедже. По этой причине теплообменник в отопительной системе необходим, чтобы трансформировать печь в полноценной котёл с функцией нагрева воды. Изготавливают теплообменник для дровяной печи своими руками, он имеет различные формы и размеры. Можно подключать к нему радиаторы отопления, в этом случае дом получит более эффективное отопление.

Классификация отопительных элементов

Чтобы сделать дом более тёплым, необходимо встраивать водный теплообменник в печь. Он является наиболее практичным. Объясняется это тем, что за счёт этого устройства тепловая энергия лучше передается водой. Воздушный аппарат тоже может применяться для аналогичных целей. Есть вариант с установкой на дымоход снаружи.

Выпускаемые на сегодня отопительные устройства имеют теплообменники, максимально приспособленные для нагрева воды. В промышленных условиях такие приборы изготавливают из меди. Формируется труба, имеющая вид змеевика. Вдоль ее изгибов присутствует большое количество пластин, обеспечивающих значительную площадь теплообмена. Оборудовать у себя в жилище самодельный теплообменник, который максимально совпадал бы со строением заводского, нереально. Вот почему приходится подбирать варианты попроще.

Как устроена система

Для отопления дома допускается применение самодельного устройства, которое характеризуется простотой конструкции. Действует он таким образом, что энергия от переработки угля поступает ему от печи. Нагревается вода, которая распределяется по трубам во все помещения. Тепло распределяется равномерно, что обеспечивает комфортную атмосферу во всём жилище. Одновременно снижаются и затраты на покупку топлива. Печное отопление удастся улучшить, прибегнув к двум способам:

• обустроить печь с нуля, подстраиваясь под имеющиеся размеры теплообменника;
• оборудовать самодельный теплообменник и встроить в печь, которая уже имеется в наличии.

Готовая печь, созданная в соответствии со всеми требованиями, будет работать не хуже топливного котла. Она будет оснащена водяным контуром. Единственное различие здесь коснется локализации входного отверстия теплообменника. Оно расположится несколько выше над полом, нежели в заводских приборах. Это довольно ощутимая разница, способная повлиять на время естественной циркуляции носителя.

При монтаже труба холодной воды, которую ещё называют обратной, должна располагаться максимально низко. В верхней точке расположения труб необходимо монтировать расширительный бачок. Он обеспечит компенсацию объёма нагретой жидкости, если будет меняться, выпуская воздушные пузырьки из системы. В случае, если отопления с естественной циркуляцией не хватит для обслуживания большого коттеджа, понадобится дополнительный монтаж циркуляционного насоса.

Преимущества изделия

Теплообменник в системе отопления изготавливается легко и просто. В этом его основное преимущество. Если в наличии уже имеется печь, затраты коснутся только изготовления и последующего монтажа этого элемента. К прочим положительным сторонам можно отнести разнообразие видов топлива.

От поверхности печи исходит тепло, прогревающее помещение, но к нему еще прибавляется водяная система отопления. Такое оборудование имеет эстетичный внешний вид. Если планируется создать интерьер в русском национальном стиле, то он придется как нельзя кстати.

Рекомендации по изготовлению

Можно сделать теплообменник своими руками для печи, имеющий различную форму. Могут использоваться пластинчатые изделия, а еще регистр, состоящий из нескольких труб. Они изготавливаются из меди или стали. В зоне сгорания, особенно если речь идет об угле, отмечается большая температура. Вот почему к металлу, из которого состоит теплообменник, предъявляются внушительные требования.

Водяной теплообменник должен передавать тепло, именно поэтому имеет большое значение показатель теплопроводности металла. Для примера медная труба пропускает тепло в 7 раз сильнее, нежели та, что изготовлена из стали. Вот почему, имея одинаковый показатель диаметра для передачи одинакового объема тепла, потребуется 3,5 м медной трубы, тогда как стальной придётся взять 25 м. Медь экономична в работе, но стоит дорого. Самостоятельно изготавливать можно теплообменники из стали, если их диаметр не меньше 32 мм.

Если хозяин дома намеревается использовать уголь для отопления, лучше сделать теплообменник для печи из чугуна. Такой материал будет лучше противостоять воздействию огня. К тому же он наиболее крепкий.

Особенности готовой конструкции и ее монтаж

Регистром называют теплообменник для водяного отопления, сделанный из труб с гладкими стенками. Он имеет вид решетки. Именно такая форма является самой популярной. Но бывают модификации цилиндрической и прямоугольной формы, считающиеся самыми примитивными.

Ширина внутренних пустот в таком устройстве должна быть равна, как минимум, 5 мм. При более низком показателе вода начнет кипеть. Не меньше 3 мм должна составлять толщина стенок труб. Это защитит металл от горения. Сооружая теплообменник для печи своими руками, надо обустраивать пространство между стенками топки и теплообменником, равное 15 мм.

Благодаря этому удастся компенсировать расширение металла во время его нагрева. Установка теплообменника осуществляется внутри печи, когда укладывают ее стенки. Именно такой вариант считается наиболее простым и доступным. Часть кирпичей придется разобрать, если речь идёт о старой печи.

На фундамент монтируется трубчатый теплообменник. Делать это надо прямо внутри топки, укладывая кирпичи рядами, оставляя пространство для входной и выходной трубы. Когда кладка будет завершена, теплообменник подсоединяют к системе отопления и заполняют водой. После этого можно затопить печку.