Печь с водяным контуром: виды, обустройство, особенности монтажа, использование термоаккумулятора

Сегодня можно обустроить в частном доме множество видов отопительных систем с различными характеристиками. Одним из наиболее экономичных способов отопление является водяное, причём с условием, что воду нагревает не котёл, а обычная печь. Надо сказать, что сегодня такой способ отопления пользуется всё большей и большей популярностью. Стоит разобраться, почему так происходит.

Водяное отопление от печи

Как известно, обычное отопление от печи имеет один, но существенный недостаток: тело распространяется по помещению неравномерно. Использование водяного и парового отопления от печи является более рациональным решением.

Печное отопление
Лучший вариант для отопления — именно кирпичная печь

По сути, в этом случае печь представляет собой уже не просто нагревательный агрегат, а твердотопливный котёл, только котёл может быть только дровяным или работать на угле. В загородном доме получается этакая мини-котельная, при этом печь своих основных функций не теряет (там можно приготавливать пищу на варочной части, например).

В целом, есть 3 вариант обустройства с водяным контуром:

  1. Купить уже готовую печь или камин и подключить к ней систему отопления (марки «Аква», «Ангара», «Булерьян» — отзывы о них положительные, в основном);
  2. Нанять специалиста, который сделает стандартную русскую печь, после чего подвести при помощи отопительного трубопровода воду к стальным радиаторам (тоже неплохой вариант);
  3. Соорудить её вполне можно и самостоятельно.

По сути, печь с водяным контуром — это любая печь, от которой отходит трубопровод с радиаторами (батареями). Ничего сложного в этой конструкции нет и быть не может, хотя изначально так может и показаться.

Схема печи длительного горения
Схема устройства печи длительного горения с водяным контуром

Для того чтобы сделать печь своими руками, нужен хотя бы минимальный опыт кладки или на худой конец кирпича (всё-таки это не здание — там нужно особое умение). Главное в такой системе — это теплообменник (котёл, змеевик — названия могут быть совершенно разными, что не меняет сути, собственно говоря). Важно учесть размеры топливника, размещение печи и водяного контура и другие моменты.

Печные теплообменники могут быть следующих видов:

Трубчатый теплообменник
Пример трубчатого теплообменника в печи
  • трубный (как понятно, сделан из металлических труб);
  • листовой (он сделан не в форме листа, а из листовой стали, крайне редко их делают из чугуна);
  • комбинированный (сделан из стали и труб).

Сказать точно, какой именно теплообменник лучше — нельзя. Здесь надо учитывать несколько параметров. Но если брать усреднёно, под стандартный дом лучше предпочесть именно комбинированный теплообменник.

Схема отопления от печи с контуром
Схема обустройства отопительной системы от печи с водяным контуром

Расчёт мощности и размера теплообменника, КПД

Расчёт необходимой мощности теплообменника — важнейший момент. Если сделать это неправильно, то в помещении будет либо недостаточно тепло, либо наоборот — жарко аки в Сахаре. Уменьшить температуру в стандартной кирпичной печи невероятно сложно.

Готовая печь с водяным контуром
Можно купить и уже готовую печь

Отопление, само собой разумеется, должно полностью учитывать тепловые потери дома, рассчитать которые неподготовленному человеку невозможно — этим должны заниматься только специалисты. Но в среднем на каждые 10 квадратных метров помещения теплообменник должен отдавать от 1 до 1,2 КВт мощности всей отопительной системы.

Мощность теплового агрегата будет зависеть от его площади (S), а также от показателей мощности по удельному расходу Qy (она, сколько энергии тепла может выделить теплообменник на единицу площади). Получается, что итоговая формула, по которой рассчитывается нужная мощность устройства обмена теплом, будет следующей:

Q=S*Qy.

Сама же мощность удельная рассчитывается по такой формуле:

Qy=K*(Tm-tm)

Qy — уже всем знакомая удельная мощность;

K — это постоянная, которая указывает на теплопередачу материала теплообменника на 1 градус Цельсия (сталь — 12, например);

Tm — это температурный режим нагревающий среды (разница между максимальной температурой и минимальной);

tm — усреднённая арифметическая разница между максимальной и минимальной температурой в контуре.

Конечно, всё это немного сложно, поэтому лучше привести пример подобного расчёта. Например, если печь работает на угле, то средняя температура в самой топке будет равна примерно 800C°, самого теплоносителя — 70C°. Произведя расчёты, получается, что удельная мощность (Qy) будет равняться, согласно приведённой выше формуле, цифре в 8760 Ккал (1 час).

Приведённые выше расчёты уместны только в том случае, если высота потолков варьируется в диапазоне от 2,7 до 3 метров, если она меньше или больше этого диапазона — данными усреднёнными расчётами пользоваться нельзя!

В итоге, используя формулу, можно подсчитать, что с 1м² поверхности можно снять примерно 10,2 КВт мощности для обогрева (речь идёт о площади всей печи в данном случае). Неплохой показатель. Дрова имеют гораздо меньшую теплотворность, в этом случае мощность на квадратный метр — 6КВт. Для домов и бань площадью менее 100 квадратных метров расчёты должны быть скорректированы.

Печь-камин с водяным контуром
Схема внутреннего устройства печи-камина с водяным контуром

Обустройство водяного контура

Наиболее важные моменты, которые стоит учитывать при монтаже контура в систему:

  1. Теплообменник обязательно должен устанавливаться только в печь, специально для него подготовленную. Старая печь, которая не рассчитана на его использование, будет нуждаться в значительной реконструкции свой системы, которую должен проводить исключительно специалист. Говоря откровенно, лучше просто снести старую и построить новую, под теплообменник — так гораздо проще, а чаще всего — ещё и гораздо выгоднее с точки зрения экономии денежных средств;
  2. Перед вставкой теплообменник должен быть обязательно опрессован, причём под строго определённым давлением — 6 бар;
  3. Чаще всего обменники тепла устанавливаются непосредственно на фундамент, а сама кладка идёт уже как бы на него. Впрочем, если он устанавливается в старую модернизированную, то варианты могут быть и несколько иными;
  4. Зазор между агрегатом и печными стенками должен быть не менее 10-15 мм, а вот муровать его — это категорически запрещено всеми правилами безопасности, эксплуатации и многими другими (если проще — это может быть очень опасно, так что рисковать не стоит);
  5. В местах выхода труб надо тоже оставлять зазор минимум в 10 мм;
  6. Теплообменник соединяется с трубами специальными уплотнителями (не абы какими, а только жаропрочными).

    Топка с водяным контуром
    Схема подключения топки печи с водяным контуром

Плюсы и минусы использования термоаккумуляторов

Иногда в печах с водяным контуром используют термоаккумуляторов. Используют его по той причине, что сам по себе теплообменник накапливать тепло не может (как и любой другой котёл). Преимущества использования этого агрегата заключаются в следующем:

  • тепло в доме будет оставаться дольше, в силу чего топить его надо будет реже, чем обычно — даже в холодный период времени;
  • температурные колебания не резкие, как при работе обычного теплообменника, а мягкие, плавные, что в итоге повышает долговечность всей отопительной системы;

    Термоаккумуляторы
    Один из главных недостатков термоаккумуляторов — они громоздкие

  • финансовые затраты на твёрдое топливо (уголь или дрова) станут ниже, а КПД системы повысится значительно;
  • в один контур можно подключить не один, а два и даже больше котлов (иногда это может понадобиться, если площадь дома большая или речь идёт о регионах с экстремальными температурами типа Крайнего Севера);
  • печь может топиться без какого-либо риска перегреться, а это значит, что дрова будут выгорать полностью, без остатка, что также даёт дополнительную экономию денежных средств.

Есть у термических аккумуляторов, как это водится, и свои недостатки:

  • сами по себе термоаккумуляторы — достаточно массивные, для них требуется относительно большое количество пространства;
  • иногда для их установки может потребоваться отдельный фундамент;
  • стоимость самого агрегата довольно высока, так что устанавливать его в небольшом доме или доме, где живут нерегулярно — далеко не всегда целесообразно.

    Схема отопления с термоаккумулятором
    Схематическое изображения работы системы отопления с наличием термоаккумулятора

В целом, печь с водяным контуром — это неплохое решение проблемы отопления дома. Правда, если дом (дача) имеет площадь от 200 м² и выше, то уже стоит задуматься об отоплении другими, более эффективными способами типа электрического котла, тёплых полов, газовых котлов длительного горения, котлов, работающих на отработанном топливе.

В любом случае предварительно лучше всё сразу подсчитать, сделать подробную и точную схему, чертёж, чтобы потом не попасть впросак (видео сегодня в сети много с подробными расчётами).

Видео

Можете посмотреть видео о том, как сделать кирпичную печь с водяным контуром самостоятельно.

Один комментарий
  1. Практически полное отсутствие системы автоматизированного управления. Как и сотню лет назад, регулировка температуры воздуха производится при помощи заслонки.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.