Комбинированная печь с водяным контуром
Комбинированная печь с водяным контуром состоит из двух основных частей: топки для сжигания топлива и водяного контура для передачи тепла от печи к радиаторам и другим элементам системы отопления.
Принцип работы комбинированной печи с водяным контуром заключается в следующем:
- Топка печи загружается топливом (дровами, углем, пеллетами и т.д.) и затем поджигается.
- В процессе горения топлива образуется тепло, которое передается от горячей дымовой газовой зоны к стенкам печи.
- Стенки печи нагреваются и передают тепло воде, которая циркулирует по водяному контуру.
- Горячая вода из водяного контура передается в систему отопления, где она подает тепло радиаторам или другим элементам системы.
- Охлажденная вода из системы отопления возвращается обратно в водяной контур печи для повторного нагрева.
Комбинированная печь с водяным контуром обладает рядом преимуществ:
- Эффективное использование топлива за счет передачи тепла от горячих дымовых газов к водяному контуру.
- Возможность использования различных видов топлива в зависимости от доступности и предпочтений владельца.
- Возможность сочетания функций обычной печи для обогрева помещения и системы отопления.
- Создание комфортного микроклимата в доме за счет равномерного распределения тепла.
- Возможность подключения к солнечным батареям или другим источникам возобновляемой энергии для дополнительного нагрева воды.
Комбинированная печь с водяным контуром является эффективным и удобным решением для обеспечения тепла и горячей воды в доме. Она позволяет сократить расходы на отопление и повысить комфорт в жилом помещении.
На дровах и электричестве
Комбинированная печь может работать как на дровах, так и на электричестве. В основе ее конструкции лежит принцип использования огневой камеры, где сгорают дрова, и электрического конвектора, который обеспечивает электрическое отопление.
При использовании дров печь работает по принципу классической печи с водяным контуром. Дрова сжигаются в огневой камере, нагревая воду в водяном контуре системы отопления. Тепло передается через теплообменник в систему циркуляции, и горячая вода подается в радиаторы или теплый пол, обеспечивая комфортное отопление помещений.
Когда нет возможности использовать дрова, можно переключить печь на электричество. В этом режиме печь работает как электрический конвектор, преобразуя электрическую энергию в тепло. Отопление осуществляется по принципу конвекции, когда воздух прогревается и поднимается вверх, а его место занимает более холодный воздух.
Комбинированная печь с водяным контуром на дровах и электричестве предлагает возможность эффективного использования разных источников топлива. В зависимости от потребностей и условий использования, можно выбрать оптимальный режим работы печи, обеспечивая комфортное и экономичное отопление дома.
На дровах и газе
Многие печи с водяным контуром для отопления дома могут работать как на дровах, так и на газе. Это дает возможность выбрать наиболее удобное и доступное топливо в каждой конкретной ситуации.
Работа на дровах является более экологичной и энергоэффективной. Для поджигания дров требуется небольшое количество горючего материала и электричество. Затем печь поддерживает горение дров, используя древесину в качестве топлива. Это создает приятную атмосферу и тепло в помещении.
Однако, работа на дровах требует постоянного контроля и подкачки топлива. Дрова нужно доставлять и хранить в помещении, что может быть неудобно для некоторых пользователей.
Работа на газе, с другой стороны, обеспечивает комфорт и удобство. Печь с водяным контуром для отопления дома на газе может быть подключена к центральной газовой системе. Это означает, что топливо поступает автоматически, и нет необходимости следить за его доставкой или хранением.
Работа на газе также более безопасна, поскольку не требует открытого огня и не создает выхлопных газов. Однако, использование газа в качестве топлива может быть более затратным, особенно если цены на газ высокие.
Выбор между работой на дровах и газе зависит от личных предпочтений и условий эксплуатации. Также можно выбрать гибридный вариант, когда печь может работать как на дровах, так и на газе в зависимости от ситуации. Подобный выбор дает гибкость и возможность экономии топлива.
| Преимущества работы на дровах | Преимущества работы на газе |
|---|---|
| Экологичность | Удобство |
| Энергоэффективность | Автоматическое поступление топлива |
| Атмосфера и тепло | Безопасность |
| Низкие затраты на топливо |
Конструкция печей с водяным отоплением
Отличительной особенностью любой печи для отопления дома, оснащённой водяным контуром, является теплообменник, иначе называемый змеевиком, радиатором или котлом. Это устройство способно обеспечить нагрев неограниченного количества воды. Габариты и форма бака зависят от объёма топочной камеры и могут варьироваться в самых широких пределах.
Теплообменник
В некоторых модификациях печей для отопления дома теплообменник устанавливается непосредственно в топку, но при таком способе существует опасность протечки теплоносителя (то есть, воды) или даже взрыва при его перегреве и закипании. Кроме того, в этом случае неизбежно уменьшается ёмкость топочной камеры. Более безопасным вариантом является встройка теплообменника в колпак дымохода. При этом большая часть горячего воздуха, поднимающегося из топки, будет нагревать теплоноситель, а не улетучиваться через трубу на улицу.
Достоинства печного отопления
- Основным достоинством печного отопления с водяным корпусом является отсутствие необходимости покупки дорогостоящих агрегатов и комплектующих.
- За долгие годы пользования печи понадобится только небольшой косметический ремонт. Это гораздо дешевле и проще, чем везти в сервис дорогое оборудование.
- Свободный дизайн. Мастера могут соорудить печь любой формы и размера, а хозяин по желанию может украсить ее по своему вкусу.
Печь может прекрасно вписаться в дизайн комнаты
- Если сравнивать печное отопление с водяным контуром с твердотопливными котлами, то и здесь есть дополнительные плюсы за счет того, что печь нагревает не один теплоноситель, а и дымовые отводы. Непосредственно при топке выделяемое тепло передается к радиаторам отопления, а после печь еще какое-то время отдает тепло до тех пор, пока не остынет окончательно.
- Теплообменник можно встраивать в уже существующую конструкцию. Кроме того, даже варочная печь может стать основой вашей системы отопления.
Печи с водяным контуром легко сделать самостоятельно, но можно приобрести в магазине уже готовые приборы отопления. Модели характеризуются следующими достоинствами:
- Печи с водяным контуром не нужно подключать к электросетям. Они не используют газ в качестве топлива. Приборы работают на угле, торфе и дровах, которые относятся к возобновляемым видам топлива.
- Печное водяное отопление полностью автономно, при этом его можно совмещать с другими системами.
- Регулировка осуществляется ручной заслонкой.
- Стенки печи массивные, они передают тепло, нагревая воздух и окружающие предметы. Помещение отапливается равномерно за счет использования теплоносителя. Он проходит по трубам, нагревая их и радиаторы.
- Отопление частного дома не потребует больших расходов. Уголь, торф и древесина доступны всем.
- Печи не только отапливают помещение, их используют для приготовления пищи и нагрева воды.
- Приборы, передняя часть которых закрыта стеклом, позволяют созерцать открытое пламя. Камины создают в домах комфортную атмосферу.
- Конструкция печи массивная, в холодное время года она накапливает большое количество тепловой энергии. Остывание печи происходит постепенно, поэтому она еще долго время нагревает помещение после того, как прогорит топливо. Летом процессы протекают противоположным образом. Если печь в деревянном доме построена на отдельном фундаменте, в теплый сезон она выводит излишек тепла в землю, работая в качестве кондиционера.
- Природное топливо, на котором работает печь, умеренно загрязняет окружающую среду.
- В качестве теплоносителя используется вода. Она имеет объемную теплоемкость, что позволяет передавать тепло на большие расстояния. Вода имеет доступную стоимость. Она не горит, не токсична.
Но печи с водяным контуром имеют и недостатки. За ними необходимо постоянно наблюдать, вовремя закладывать дрова и регулировать тягу. Следует чистить дымоход и выносить золу.
Мощная кирпичная печь имеет большие размеры, поэтому ее ставят на прочное основание. Она занимает полезную площадь комнаты, из-за этого большие конструкции устанавливают в просторных помещениях. Такая печь имеет низкий КПД.
При установке печи нужно сооружать дымоход. Тяга должна быть сильной, тогда топливо интенсивно горит, а дым быстро выводится наружу. Трубу изолируют от деревянных элементов кровли и перекрытий. Установив в доме печь, необходимо поддерживать запас топлива, вовремя утилизировать золу и шлак. Это добавляет работы хозяевам частного дома.
Главным недостатком водяного отопления можно назвать то, что вода быстро замерзает. Превращаясь в лед, она расширяется, повреждая приборы. Соединяясь с воздухом, она способствует появлению коррозии на металлических элементах системы отопления. Если вода жесткая, внутри радиаторов и труб образуется накипь.
- Экономичность системы. Строительство печи или переоборудование уже готовой не потребует серьезных финансовых вложений, и как отопительный прибор она не нуждается в сложном и дорогом обслуживании.
- Можно совместить печь с камином и получить не только отопительный прибор, но и уникальный декоративный элемент, который может стать главной достопримечательностью интерьера.
- В доме создается особый уют и атмосфера, которую можно создать только с помощью этого живого способа отопления.
- Сравнительно высокий КПД. Если печь сложена грамотным специалистом по хорошей схеме, ее производительность будет достаточно высокая, вплоть до 60% в сравнении, например, с жидкотопливным котлом.
Печное отопление с помощью воздушной системы
Причина устойчивого предпочтения, которое владельцы частных домов отдают печному варианту отопления, заключается в экономичности эксплуатации – доступности дров, топливных брикетов или угля.
Недостаток состоит в ограниченности обрабатываемого пространства, который можно исключить путем устройства водяной и воздушной системы на основе кирпичного агрегата.
Благодаря относительно небольшому пути он не успевает потерять температуру. В результате достигается равномерное распределение тепла по дому.
Камеру для нагрева воздуха устраивают над топкой, чтобы горячая верхняя поверхность топки и дымоход передавали ей максимальное количество тепла. Циркуляция воздуха происходит естественным образом или с помощью вентиляторов.
Естественная циркуляция происходит в результате разницы плотности холодного и горячего воздуха. Холодный воздух, попадая в нагревательную камеру, вытесняет горячий в воздуховоды.
Такой способ не требует наличия электроэнергии, однако при недостаточно быстром движении воздуха через камеру нагревания он сильно раскаляется, что может вызвать проблемы.
Воздушное отопление с естественным движением нагретого воздуха предполагает установку воздуховодов для направленного движения. В принудительных вариантах перемещение воздуха стимулирует вентилятор (+)
Принудительная циркуляция происходит с применением вентиляторов или насосов. Однако нагрев помещений происходит более быстро и равномерно. При принудительной вентиляции, регулируя ее режим, можно легко управлять объемом подаваемого воздуха в различные помещения, тем самым определяя микроклимат отдельных комнат дома.
По типу подачи холодного воздуха системы делятся на две разновидности:
- С полной рециркуляцией. Нагретые воздушные массы чередуются с охлажденными в пределах одного помещения. Минус схемы в том, что качество воздуха падает при прохождении каждого цикла нагрева/охлаждения.
- С частичной рекультивацией. Производится забор части свежего воздуха с улицы, который подмешивается к части воздуха из помещения. После нагрева смесь двух воздушных порций поставляется потребителю. Преимущество в стабильном качестве воздуха, недостаток в энергозависимости.
Понятно, что к первой группе относятся канальные системы с естественным движением воздушного теплоносителя. Ко второй относят варианты с принудительным перемещением воздуха, для движения которого необязательно устраивать сеть воздуховодов.
Приток воздуха с улицы дает системе с естественной циркуляцией дополнительный импульс, что позволяет обойтись без использования вентиляторов
Основные преимущества воздушного отопления по сравнению с водяным:
- высокий КПД;
- безаварийность;
- отсутствие радиаторов в помещениях.
Устройство контура с принудительным движением позволяет обойтись без сооружения системы воздуховодов. Вдобавок, эту разновидность можно совмещать с кондиционированием, увлажнением и ионизацией воздуха.
Основные недостатки воздушного отопления по сравнению с водяным:
- при использовании печи температура подаваемого воздуха имеет значительный диапазон, в отличие от использования других средств нагрева;
- воздуховоды имеют большой диаметр, поэтому монтаж необходимо осуществлять на этапе строительства;
- желательно расположение печи в подвальном помещении, иначе необходимо применение вентиляторов, которые издают шум.
Движение воздуха в помещении имеет отрицательную сторону – поднимает пыль, однако использование фильтров на выходе из воздуховода позволяет эффективно эту пыль отлавливать, таким образом, уменьшая общее количество пыли в доме.
Другой особенностью воздушного отопления имеющую положительную и отрицательную стороны является скорость передачи тепла. С одной стороны – помещения нагреваются быстрее, чем при отоплении с помощью водяного контура, с другой стороны отсутствует тепловая инерция – как только печь или камин гаснет, то помещение сразу начинает остывать.
Для обеспечения равномерного давления в боковых ветвях воздуховода необходимо исключить их врезку в последние полметра магистрального воздуховода
В отличие от водяного отопления монтаж системы воздушного отопления не представляет никакой сложности. Все элементы (трубы, отводы, вентиляционные решетки) достаточно просто можно соединить без сварочных работ. Существуют гибкие воздуховоды, которые могут принимать любую форму, в зависимости от геометрии помещений.
На основе печи или камина с кирпичной или стальной топкой можно устроить как воздушное, так и водяное отопление
Реальная частота использования камина
В голове сразу всплывает красивая картинка, как вы холодными зимними вечерами сидите возле очага, греете ноги и попиваете винцо вместе со своей второй половинкой (прямо как в кино).
Но все это влажные фантазии, а вот что нам говорит практика и реальные отзывы домовладельцев с каминами.
На вопрос – “Как часто вы разжигали камин в своем доме?”, практически всегда следует один и тот же ответ – З РАЗА ЗА ВСЕ ВРЕМЯ!
когда только заехали
на Новый Год
при первом посещении гостей
На этом все. Далее в него красиво укладываются бревнышки и камин переходит в разряд декораций. 
Почему же так происходит, спросите вы?
Проблема в том, что после того как дровишки прогорели, всю эту грязь каждый раз приходится выгребать. И процедура эта не очень приятная.
Почувствуйте контраст картинки ДО и ПОСЛЕ.
А еще помимо золы придется чистить от нагара кирпичные стенки. Потому что их обгоревший вид в нерабочем состоянии камина выглядит совсем не привлекательно.
Мы, собственно говоря, массово и перешли от печек на газовые котлы и теплые полы, дабы больше не иметь дела с грязью и золой у себя дома. 
А тут опять и снова, да еще и в самом ЦЕНТРЕ гостиной. Именно по этой причине люди и разжигают камин всего три раза в жизни.
Разожгли – насладились – убрали. Разожгли – насладились – .. убрали. Разожгли – насладились – … убрали.
В четвертый раз – … да ну его нафиг!
Классификация водяных отопительных систем по принципу работы
По принципу работы отопление имеет естественную и принудительную циркуляцию теплоносителя.
С естественной циркуляцией
Используют для обогрева небольшого дома. Теплоноситель перемещается по трубам благодаря естественной конвекции.
Фото 1. Схема водяной отопительной системы с естественной циркуляцией. Трубы необходимо устанавливать под небольшим уклоном.
По законам физики тёплая жидкость поднимается вверх. Вода, нагреваясь в котле, поднимается, после чего спускается по трубам к последнему радиатору в системе. Остывая, вода поступает в трубу обратки и возвращается в котёл.
Использование систем, работающих с помощью естественной циркуляции, требует создание уклона — это упрощает перемещение теплоносителя. Длина горизонтальной трубы не может превышать 30 метров — расстояние от крайнего в системе радиатора до котла.
Такие системы привлекают своей дешевизной, не требуется покупать дополнительное оборудование, практически не издают шума, когда работают. Минус в том, что трубы нужны большого диаметра и укладываться максимально ровно (в них почти нет давления теплоносителя). Невозможно обогреть большое здание.
Схема с принудительной циркуляцией
Схема с использованием насоса сложнее. Здесь, кроме батарей отопления, устанавливают циркуляционный насос, перемещающий теплоноситель по отопительной системе. В ней давление выше, поэтому:
- Можно укладывать трубы с изгибами.
- Проще обогреть большие здания (даже в несколько этажей).
- Подойдут трубы малого диаметра.
Фото 2. Схема системы отопления с принудительной циркуляцией. Для перемещения теплоносителя по трубам используется насос.
Нередко эти системы делаются замкнутыми, что избавляет от попадания воздуха в отопительные приборы и теплоноситель — наличие кислорода приводит к коррозии металла. В такой системе необходимы закрытые расширительные бачки, которые дополняют предохранительными клапанами и устройствами для сброса воздуха. Они обогреют дом любого размера и более надёжны в работе.
Способы монтажа
Для маленького дома, состоящего из 2—3 комнат, используют однотрубную систему. Теплоноситель перемещается последовательно по всем батареям, доходит до последней точки и возвращается по обратной трубе назад в котёл. Батареи подключаются снизу. Минус в том, что дальние комнаты прогреваются хуже, так как в них поступает уже слегка остывший теплоноситель.
Более совершенны двухтрубные системы — к дальнему радиатору укладывается труба, и от неё делают отводы к остальным радиаторам. Теплоноситель на выходе из радиаторов поступает в обратную трубу и перемещается в котёл. Эта схема равномерно прогревает все помещения и позволяет отключить ненужные радиаторы, но основной минус — сложность монтажа.
Коллекторное отопление
Основной минус одно- и двухтрубной системы — быстрое охлаждение теплоносителя, у коллекторной системы подключения этого недостатка нет.
Фото 3. Система водяного коллекторного отопления. Используется специальный распределительный узел.
Главным элементом и основой коллекторного отопления является особый распределительный узел, называемый в народе гребёнка. Специальная сантехническая арматура, необходимая для распределения теплоносителя по отдельным магистралям и независимым кольцам, циркуляционный насос, приборы, обеспечивающие безопасность и расширительный бак.
Коллекторный узел для двухтрубной системы отопления состоит из 2 частей:
- Входной — его подключают к нагревательному устройству, где он принимает и распределяет по контурам горячий теплоноситель.
- Выходной — подключают к обратным трубам контуров, необходим для сбора охлаждённого теплоносителя и подачи его в котёл.
Основное отличие коллекторной системы — любая батарея в доме подключена независимо, что позволяет регулировать температуру каждой или отключить её. Иногда используют смешанную разводку: к коллектору подключают независимо несколько контуров, но внутри контура батареи подключены последовательно.
Теплоноситель доставляет до батарей тепло с минимальными потерями, КПД этой системы увеличивается, что позволяет использовать котёл меньшей мощности и тратить меньше топлива.
Но и коллекторная система обогрева не лишена недостатков, к ним относится:
- Расход трубы. Потребуется потратить в 2—3 раза больше трубы, чем при последовательном подключении батарей.
- Необходимость установки циркуляционных насосов. Требует повышенного давления в системе.
- Энергозависимость. Не стоит использовать там, где возможны перебои электроснабжения.
Правильный порядок монтажа печного отопления с водяными контурами
Габариты печей и их место расположения обычно отражается на этапах проектирования. При этом обязательно учитываются расположение межкомнатных перегородок и мебели. Большие печи требуют наличия надежного бетонного основания, способного выдерживать вес. Между основанием печи и напольным материалом должен предусматриваться отступ, снижающий вероятность возгораний.
Кладка выполняется с использованием качественного раствора и кирпича. При отсутствии опыта смесь лучше приобретать в строительных организациях. На основании необходима настилка гидроизоляционного слоя. Кирпичи замачиваются в воде и только после этого используются для выкладывания по схеме. Когда известны размеры, порядовка легко находится в Интернете.
В возводимую конструкцию закладывается регистр-змеевик, используемый потом для присоединения труб ввода и вывода теплоносителей. По одной из них горячий теплоноситель через расширительный бачок направляется в систему, а по другой – происходит его возвращение обратно к регистру. Циркуляция воды происходит благодаря наличию гравитационных сил.
Швы не должны превышать четырех миллиметров. Не допускается наличие острых углов в топливнике и дымоудаляющих каналах. Углы скругленные не будут уменьшать спокойное дымоудаление, а в топливнике будет меньше сажи.
Важные правила строительства печей
Нормативные требования к строительству и эксплуатации рассматриваемых печей заключаются в следующем:
- Обязательное наличие зазора между печкой и прилегающими стенами и металлического листа перед топкой, служащие для защиты пола и стенных конструкций.
- Обеспечение максимальной прочности армированием каждых четырех рядов кладки при помощи металлических штырей.
- Использование глиняного раствора средней пластичности. Скатанный из него небольшой шарик при ударе о пол не дает больших трещин и не рассыпается.
- Дымоход высотой не менее пяти метров завершается оголовником, то есть элементом, который защищает трубы от попадания внутрь дождя и мусора. Он усиливает тягу и украшает здание.
Сложить печь самостоятельно не так уж сложно, хоть может быть, и применена готовая конструкция из металла. Не стоит, правда, забывать, что печь из кирпича имеет более эстетичный внешний вид, украшая внутренний интерьер жилищ.
Необходимо выбрать подходящий кирпич, лучшим вариантом которого является керамический красный, предварительно обожженный. Он отличается равномерным цветом. При простукивании слышится металлический звук.
Пережженный и недожженный материал использоваться не может, поскольку не будет гарантировать необходимое качество и соответствие нормам безопасной эксплуатации. Для топок, где наблюдаются самые высокие температуры, лучшим будет вариант с использованием тугоплавкого огнеупорного кирпича, который избавит от проблем при эксплуатации данного оборудования.
Установка водяного контура
Водяная система отопления эффективно работает за счет установки регистра, представляющего собой теплообменник либо котел. Его популярное название – змеевик. Ставится это изделие в топливник.
В схему такой системы входят камеры горения, зольники, герметические дверцы, очистные люки, поверхности для разогрева, инжекторы, шиберы, колосники и конвективные трубы.
При самостоятельном изготовлении емкости детали соединяются только сваркой. Для подключения труб используются муфты, фитинги и т.д. Такая конструкция гарантирует экономию на котле, поскольку материалы для него обходятся дешевле, нежели необходимо для покупки готового агрегата. Самым оптимальным вариантом является использование обычной металлической трубы с отверстиями для входов и выходов трубопроводов.
Сооружение теплообменника для дома требует определенной толщины конструкционных стенок. Если планируется использование печи, работающей на дровах, стенки могут быть и тоньше, а функционирующие на угольных брикетах – толще. Игнорирование данного требования приводит к быстрому прогоранию котлов и их быстрой, раньше установленных эксплуатационных сроков, замене. На практике это означает, что придется фактически заново собирать печь после такой замены, вкладывая дополнительные финансы.
Варианты размещения теплообменника
Главный элемент печного агрегата имеет сложное строение. Его можно устанавливать как в дымоход, так и в топочную камеру.
В дымоход
При таком способе монтажа теплообменника топка будет накаляться равномерно и до предельного уровня. Интенсивность нагрева регулируется длиной змеевика.
Из-за отсутствия прямого контакта с огнем элемент дольше сохраняет эксплуатационные свойства. При этом установка теплообменника в дымоход приводит к увеличению габаритов свечи.
В уже готовое сооружение можно интегрировать регистр только после разборки дымохода. Чтобы избежать ошибок, нужно заранее спроектировать порядовку кладки.
В топку
Вариант повышает КПД печной системы, т. к. под воздействием дымовых газов труба будет накаляться до максимума. Внешние и внутренние змеевики слегка остужают наружные поверхности и поддерживают оптимальную степень нагрева.
Под воздействием газов труба печи будет сильно накаляться.
В теплообменнике есть 2 патрубка. Верхний совмещается с трубой и накопительным резервуаром, а нижний – с отопительным контуром.
