Отопительная печь на дровах с водяным контуром
Печное отопление всегда было популярно в загородных домах, дачах и коттеджах. Недостатка в топливе в ближайшее время не предвидится, сложить простую печь несложно и недорого. А как приятно сидеть зимними вечерами и любоваться живым пламенем. К сожалению, КПД дровяных печей и каминов низкий, а большая часть тепла улетает в трубу. Решить эту проблему поможет печь отопления с водяным контуром.
Устройство отопительной печи
Традиционное печное отопление имеет много недостатков:
- Требует постоянного обслуживания и регулировки для поддержания стабильной температуры;
- Долго выходит на рабочий режим, особенно кирпичные конструкции;
- Способно отопить только помещения, с которыми соприкасается;
- Проблема избыточной мощности, находиться рядом с хорошо протопленной печью некомфортно;
- Пересушивает воздух;
- Занимает полезную площадь в комнате.
Для нечастого использования печь на дровах можно использовать в дачном или садовом домике. В ней можно объединить функции по приготовлению пищи и нагреву воды.
Повысить эффективность системы отопления можно с помощью водяного теплоносителя. У воды высокая теплоемкость, и ее легко транспортировать в нужное место. Водяной контур может быть встроен в обычную дровяную печь или использованы уже готовые заводские системы.
Преимущества использования жидкостного отопления:
- Компактность системы отопления и возможность передавать тепло на значительные расстояния;
- Доступность воды и ее низкая цена;
- Экологичность и безопасность в случае протечки;
- Возможность использовать стандартные радиаторы отопления и трубы;
- Жидкость движется в системе за счет конвекции и не требует насосов;
- КПД такой печи может достигать 60-70%; все зависит от конструкции топки и самого теплообменника.
Дровяные печи для дома с водяным контуром могут быть кирпичными и чугунными. Главный элемент — теплообменный регистр. Он изготовлен из легированной стали толщиной не менее 4 мм и должен быть органично вписан в топку, чтобы не нарушать движения дымовых газов. В конструкции кирпичной самодельной печи регистр может быть заменен старым чугунным радиатором отопления.
Система отопления с печью и водяным контуром может иметь 3 варианта циркуляции жидкости:
- Самотечная (гравитационная). Термосифонный принцип движения воды будет плохо работать в таком большом объеме. Поэтому для увеличения скорости прогрева применяют небольшой наклон от расширительного бака к радиаторам отопления и от батареи к печи. Сама печь может быть размещена в подвале и цокольном этаже.
Этот вариант очень прост и надежен. При правильной установке практически не требует обслуживания. Можно установить электрокотел, предотвращающий замерзание воды в случае аварии.
- С водяным насосом. Такая система настолько эффективна, что может использоваться только с металлическими печами, которые нагреваются и отдают тепло гораздо лучше. При подключении обязательно устраивается расширительный бак и байпасный клапан рядом с насосом. Это необходимо для безопасной работы в аварийном режиме – система не разморозится при поломке насоса.
- Закрытая. В основе этой системы лежат современные насосы с гидроаккумулятором. Может работать с печью на дровах любого типа, компактна. В водяном контуре расширительный бачок закрытого типа с мембраной, а воздух удаляется через специальный воздухоотвод.
Постройка кирпичной печи
Печка на дровах со встроенным водяным контуром строится так же, как и традиционная. В основе конструкции лежит теплообменник – один куполообразный или два боковых. Температура дымовых газов в районе теплообменника не должна превышать 400 градусов.
Топка печи выкладывается только шамотным кирпичом — жаропрочным и хорошо проводящим тепло. Сам регистр закрепляется в основании печи первыми рядами кладки, а верхние ряды не должны иметь общих точек крепления. Делается это для того, чтобы предотвратить разрушения тела печи при тепловых расширениях.
Трубы входа и выхода жидкостного контура не должны плотно заделываться в стенки печи: тепловое расширение стали и кирпича различно, и жёсткая заделка растрескивает кладку при первом же прогреве. Отверстия после высыхания заделываются асбестовым шнуром или аналогичным материалом. В дымоходах устраиваются заслонки переключения на летнее и зимнее положение.
Сравнение схем циркуляции
| Схема | Плюсы | Минусы | Для чего |
|---|---|---|---|
| Самотёчная | простота, надёжность | медленный прогрев | дача, маленький дом |
| С насосом | быстрый прогрев, ровная температура | байпас обязателен | круглогодичный дом |
| Закрытая с гидроаккумулятором | компактность, точное давление | дороже, мембранный бачок | постоянное проживание |
Типичные ошибки
- Теплообменник жёстко замурован в кладку. Сталь расширяется при нагреве и трескает кирпич — верхние ряды не крепят к регистру.
- Трубы входа и выхода замурованы в стенки. Отверстия заделывают асбестовым шнуром: жёсткая заделка разрушает и трубу, и кладку.
- Нет байпаса у насоса. При отключении электричества насос блокирует самотёчную циркуляцию — система закипает.
- Температура газов у регистра выше 400 °C. Перегрев выжигает сталь за один сезон — заслонка переключения лето/зима обязательна.
- Вода в контуре замёрзла при отключении печи. Лёд рвёт трубы и регистр — в неотапливаемом доме на зиму контур сливают или заливают незамерзайку.
- Засорение теплообменника накипью. Вода с жёсткостью образует накипь на внутренних поверхностях регистра — теплоотдача падает, КПД снижается. Раз в несколько лет контур промывают раствором лимонной кислоты.
Материалы и трубы
Трубы контура — стальные диаметром 1–1,5 дюйма (25–40 мм): тонкие трубы создают гидравлическое сопротивление и мешают циркуляции. Соединения — сварка или резьбовые фитинги с герметизацией льном и пастой. Пластиковые трубы в контуре возле печи не ставят: температура на выходе из теплообменника превышает температурный предел пластика.
Расширительный бак — ёмкость 10–15 % от объёма теплоносителя в системе; для самотёчной схемы ставят в наивысшей точке (чердак или потолок верхнего этажа).
Безопасность
- Температура теплоносителя у регистра — контролируется термометром: перегрев выше 95 °C опасен для сварных швов и уплотнений.
- Расширительный бак не запирают — краны и заглушки на баке запрещены: закипевшая система без сброса объёма рвёт трубы.
- Труба дымохода — с разделкой в перекрытии: расстояние от трубы до горючих конструкций — минимум 250 мм.
- Заслонка переключения лето/зима — обязательно: летом дымовые газы идут мимо теплообменника, чтобы не греть дом.
Сопутствующие материалы
Смежные темы для полной картины отопления дома:
- Печное отопление — общая классификация и устройство печей.
- Водяное отопление — схемы разводки и выбор теплоносителя.
- Расширительный бачок отопления — зачем нужен и как выбрать.
- Электрическое отопление — альтернатива для дома без дров и газа.
Частые вопросы
Какой теплообменник ставить в кирпичную печь?
Регистр из легированной стали толщиной не менее 4 мм, органично вписанный в топку без нарушения движения дымовых газов. В самодельных печах регистр может заменить старый чугунный радиатор.
Какая циркуляция лучше: самотёчная или с насосом?
Самотёчная проще и надёжнее, но медленнее прогревает. Насосная эффективнее, однако требует байпасного клапана для аварийного режима — при поломке насоса система не разморозится.
Какая температура допустима у теплообменника?
Температура дымовых газов в районе теплообменника не должна превышать 400 °C: выше — прогар металла регистра.
Чем заделать отверстия труб в печи?
Асбестовым шнуром или аналогичным негорючим материалом после высыхания кладки. Плотная заделка труб в стенки не нужна — тепловое расширение требует небольшого люфта.
Почему топку выкладывают шамотным кирпичом?
Шамот жаропрочен и хорошо проводит тепло: топка из обычного кирпича растрескается при температуре горения. Регистр крепят в первых рядах кладки, верхние ряды — без общих точек крепления, чтобы избежать разрушения при тепловом расширении.
