Печь с водяным контуром: принцип работы, плюсы и минусы, как сделать своими руками

Принцип работы печки с водяными контурами

Хладагент нагревается в теплообменнике и распределяется по радиаторам с помощью циркуляционного насоса

Принцип работы печи для дома с водяным отоплением заключается в нагреве теплоносителя при сгорании топлива. Впоследствии оно распространяется по трубопроводу, от которого тепло передается в окружающее пространство.

Теплообменник находится внутри печи. Устройство можно использовать как основной или дополнительный источник тепла. Кроме того, устройство обеспечивает не только отопление, но и горячее водоснабжение. Такая духовка более эффективно использует и распределяет тепло.

Преимущества и недостатки

Отопительные печи отличаются высокой эффективностью. За 1 час прибор может достаточно обогреть дом площадью до 300 кв. Кроме того, устройство имеет следующие преимущества:

• доступная стоимость оборудования, которое можно сконструировать самостоятельно;
• отсутствие зависимости от электросети — система работает по принципу естественной циркуляции, насосное оборудование не используется;
• доступность и относительно невысокая стоимость топлива;
• красивый внешний вид;
• при правильной установке и эксплуатации устройство способно обогреть дом;
• не нужно постоянно доливать топливо — достаточно загружать духовку 2-3 раза в день;
• устройство можно изготовить из подручных материалов своими руками.

Однако печь имеет невысокий КПД. Газовые или дизельные котлы обеспечивают более высокий коэффициент. Устройство не может быть оснащено автоматической подачей топлива. Допускается только ручное управление.

Главные свойства печей

Камин выполняет две функции: декоративную и утеплительную

Печь с гидравлическим контуром применяется в загородных домах, дачных участках. В элитном интерьере часто устанавливают прибор в виде камина, выполняющий 2 функции — декоративную и утеплительную. Конструкция обладает следующими свойствами:

• устанавливается в помещении, где существуют минимальные условия пожарной безопасности;
• изделия комплектуются призматическими, панорамными и прямыми дверцами (первый вариант — самый дорогой);
• производительность печи от 12-24 кВт;
• по типу соединения конструкция может быть открытой или закрытой (для изготовления первого типа используется материал толщиной 4 мм при давлении 1,5 атм, а второго — металл толщиной 6 мм при давлении 2,5 атм);
• в качестве топлива используются не только дрова, но и пеллеты, уголь;
• под дымоход устанавливается негорючее основание: лист металла, керамики или асбеста.

Духовки этого типа выпускаются с заслонкой или теплогенератором. Второй вариант более эффективен, так как является дополнительным источником тепла. Эти конструкции рассчитаны на долгое горение. Изделие должно быть оборудовано дымоходом высотой 4-8 м. Систему можно легко комбинировать с теплым полом.

Более сложная система водяного отопления на дровах

это пиролизный котел, состоящий из двух секций. В нижней части горит древесина, а в верхней части циркулирует газ, образующийся при горении. Из-за того, что в такой конструкции газы не сразу попадают в дымоход, его КПД больше, да и дров такой котел потребляет меньше.

он обвязан толстостенными трубами, по которым циркулирует вода, прогреваясь от котла.

При этом следует учитывать, что для нормальной работы такого котла необходимо использовать только сухие дрова. Если на предприятии есть пиролизный котел, обязательно должен быть запас хорошо просушенных дров.

Есть системы, в которых для отопления используется не вода, а горячий воздух. Пройдя по контуру, подается в жилое помещение. Охлажденный воздух, согласно физическому закону конвекции, опускается, попадает в специальные вентиляционные отверстия и снова поступает в котел.

Сооружение отопительно-варочной печи с водяным контуром своими руками

Самостоятельно топить печь можно в частном доме, главное внимательно прочитать рекомендации и внимательно и последовательно проводить все виды работ. В первую очередь следует выбрать подходящий вариант, плита может быть с варочной панелью, камином, скамейкой и сушилкой. Все зависит от размеров помещения и функциональности.

Расходные материалы

Для изготовления конструкции без дымохода и фундамента вам потребуются:

1. Полнотелый красный кирпич — 710 шт
2. Кирпич глиняный огнеупорный — 71 шт.
3. Дверца духовки 210х250 — 1 шт.
4. Дверь выдувная 140х250 — 1 шт.
5. Пепельница 140х140 — 7 шт.
6. Гриль Гризли 250×300 — 2 шт.
7. Варочная панель чугунная 710х410 — 1 шт.
8. Теплообменник стальной 750х500х350 — 1 шт.
9. Клапан духовки 130х250 — 1 шт.
10. Замок варочной камеры 130х130 — 1 шт.
11. Лента стальная 50х5х400 — 1 шт, 50х5х980 — 3 шт.
12. Уголок стальной 50х50х980 стеновой 5-2 шт.
13. Лист перед запеканием 500×1000.

Схема и размеры будущей печи

Характеристики регистрового нагревательно-варочного состава:

• Размеры духовки длина / ширина / высота 1020x1160x2380 мм
• Размер теплообменника 750х500х350 мм, материал — листовая сталь, стенка внутри топки 5 мм, внешняя 3 мм.
• Мощность полена составляет 5,5 кВт при укладке дров 2 раза в день, чего достаточно для обогрева 60 м2, мощность может быть увеличена при активной работе до 18 кВт при использовании принудительной циркуляции, отапливаемая площадь достигает 200 м2.

Фото духовки:

1. Общий вид.
2. В контексте.
3. Вид в разрезе с другой стороны.

Организация водяного отопления в частном доме от печи на дровах

Печь с гидравлическим контуром для отопления частного дома — оптимальное решение для обогрева удаленных помещений. Работает он следующим образом: в топке топки или в дымоходной системе, через которую выходят нагретые газы, устанавливается металлический теплообменник, имеющий подводную и отводную трубу. Холодная вода подается в подводную трубу, а нагретая вода выходит из патрубка.

Поскольку холодная вода имеет более высокую плотность, чем горячая, она вытесняет нагретую воду из теплообменника и выталкивает ее в трубы через радиаторы по всему дому. Трубы располагаются под уклоном примерно 3-5 градусов от топки, поэтому теплоноситель течет самотеком. Для лучшей циркуляции в систему добавлен циркуляционный насос, позволяющий жидкости постоянно перемещаться по трубопроводам без застоя и перегрева.

Поскольку духовка нагревается неравномерно, вода может быстро расширяться. Чрезмерное расширение может привести к разрыву труб. Для компенсации расширения теплоносителя в системе отопления также устанавливается расширительный бачок.

Воду можно использовать не только в качестве охлаждающей жидкости, но и как наиболее универсальную и экономичную среду, хотя она имеет значительные эксплуатационные ограничения. Основная из них — невозможность использования в домах, где быт не круглый год. Если зимой не топить печь, вода в трубах просто замерзнет и расширится, повредив трубы и теплообменник. Таким образом, вода сливается до наступления холодов или используется антифриз.

При сливе воды возникает проблема коррозии трубы из-за попадания воздуха в закрытую систему, поэтому слив воды также не решает всех проблем.

Использование специальных антифризов для систем отопления может решить эту проблему, но главный недостаток — дороговизна таких составов и необходимость их периодической замены.

Один из вариантов решения проблемы замерзания воды в системе — поставить в контур отопления небольшой резервный электрокотел, который будет поддерживать температуру теплоносителя выше 0 градусов, при этом потребляя минимальное количество электроэнергии.

Практически все дровяные печи могут быть оснащены гидравлическим контуром. Существует три основных варианта устройства водяного отопления в частном доме от дровяной печи:

• использование печи заводского изготовления с установленным водяным контуром;
• строительство кирпичной печи «с нуля» и установка внутри нее водяного контура;
• установка гидравлического контура в уже построенную печь.

У каждого из этих вариантов есть свои преимущества и недостатки. Обратимся к каждому отдельно.

Установка водяного контура в уже построенную печь

Это наиболее оптимальный и экономичный вариант для домов, где уже есть встроенная печь, и хозяева решили эффективно использовать ее тепло для обогрева всех комнат в доме. Как правило, в таких случаях теплообменник монтируется в топке топки, иногда для этого необходимо частично разобрать конструкции.

Самый простой теплообменник представляет собой одно- или двухрядный змеевик, сваренный из металлических труб. Лучший материал для изготовления — нержавеющая сталь или медь, которые менее подвержены коррозии и выгоранию и прослужат много лет, но эти материалы намного дороже своих аналогов и используются редко.

Некоторые мастера в качестве теплообменников используют уже готовые чугунные радиаторы, но их КПД ниже, что делает эту идею неоправданной.

Чаще всего для таких целей используется жаропрочная сталь, из которой делают трубчатые змеевики с большой площадью нагрева или водяные рубашки из стального листа, которые проще в изготовлении. Толщина стали, как правило, выбирается в пределах 3-5 мм.

В подборке фото вы можете увидеть различные конструкции таких теплообменников:

Строительство кирпичной печи с водяным контуром

Любое новое строительство в наше время связано с большими затратами, особенно если речь идет об обжиговых печах для камня, потому что мастеров, хорошо знающих свое дело, мало, а цены на их услуги очень высоки.

Однако каменные печи имеют ряд преимуществ:

• срок службы таких печей может быть во много раз выше, чем у покупных металлических вариантов;
• относительно высокий mFR, достигающий 70%;
• возможность долго сохранять тепло и нагревать теплоноситель даже при сгорании дров в топке;
• сама конструкция печи становится центром притяжения дома и создает уют.

Преимуществом также является возможность размещения теплообменников значительно большего размера, чем в случае реконструкции печи. В этом случае возможна установка теплообменника как в топке, так и в дымоходах для нагрева воды от нагретых газов.

Когда теплообменник расположен непосредственно в топке, вода нагревается намного быстрее, но при этом на самом змеевике или на металлической рубашке будет постоянно образовываться конденсат и сажа. Кроме того, в нештатных ситуациях существует риск закипания и взрыва теплообменника.

Этих проблем можно избежать, поместив змеевик теплообменника в дымоходные каналы. Так нагрев будет медленнее и равномернее. При этом следует учитывать, что поверхность такого теплообменника должна быть как минимум вдвое больше площади конструкции, расположенной в кочегарке.

Как уже было сказано выше, установка кирпичной стационарной дровяной печи — сложная задача, решить которую могут только опытные производители печей. В том случае, если устройство такой печи невозможно, существует множество вариантов промышленных дровяных печей, которые успешно работают и имеют множество преимуществ.

Печи с водяным контуром для отопления частного дома заводского изготовления

В подавляющем большинстве случаев приобретенные стальные или чугунные печи обойдутся дешевле каменных, а их установку можно произвести самостоятельно. Все элементы печей изготавливаются на высокотехнологичном оборудовании на заводе, поэтому качество таких теплогенераторов на порядок выше, чем ручных вариантов. К тому же на такие духовые шкафы действует гарантия производителя, что также является неоспоримым преимуществом.

Металлические дровяные печи с жидкостным контуром различаются по конструкции и могут быть в виде каминной топки или твердотопливного котла с топливной дверцей со смотровым окошком и (или) жарочной поверхностью. Вариантов очень много, а фантазия дизайнеров безгранична.

На рынке дровяных печей лидерами являются такие производители, как ABX, BLiST, Hergom, Klover, La Nordica, Termofor, Vesuvius, Laotherm, Ermak, Teplodar.