08 октября 2021
Отправим материал на почту
- Как работает система водяного отопления с печью
- Варианты расположения теплообменников
- Форма теплообменников
- Повышение эффективности системы
- Коротко о главном
Заказывайте монтаж инженерных коммуникаций любой сложности у профессионалов
«Кирпичная печь с водяным отоплением» представляет собой излюбленное, надежное и экономичное решение для обеспечения тепла в небольших коттеджах или на дачах. Тем не менее, она ограничена в своей способности эффективно подогревать большие загородные дома. В таких ситуациях важным решением может стать усовершенствованная версия печи, в которой предусмотрен котел водяного отопления.
Как работает система водяного отопления с печью
Кирпичная печь, дополненная водяным контуром, позволяет быстро и равномерно прогреть помещения достаточно большого (до 100 квадратов) дома; ее целесообразно ставить в доме с мансардой или вторым этажом. Принцип работы прост: тепло, выделяемое при сгорании топлива, нагревает теплоноситель (в частных системах это вода), который циркулирует по помещениям и распределяет тепловую энергию.
Чтобы система работала эффективно, она должна быть построена по определенным правилам. Проще всего реализуется водяной контур с естественной циркуляцией воды. Он основан на физическом явлении расширения воды (как и любой жидкости) при ее нагревании.
Основой системы является печь с теплообменником. Функции теплообменника выполняет металлическая емкость, оснащенная патрубками (штуцерами) и соединенная с трубами системы. Разогретая вода распределяется по контуру отопления, а циркуляция становится возможной из-за разницы удельного веса горячей и остывшей воды.
Также в систему водяного отопления входят следующие элементы:
- Расширительный бак. Накопительная емкость, предотвращающая повреждения в системе, когда повышается давление.
- Циркуляционный насос. Увеличивает скорость движения теплоносителя по контуру, от чего тепловая энергия распределяется быстрее и равномернее.
При обустройстве водяного отопления с печью можно ориентироваться на стандартные схемы разводки. Но печь является специфическим источником тепла; она медленно нагревается и остывает, а тепло выделяется неравномерно. Поэтому для качественного обогрева жилья необходимо учитывать эти особенности.
Кирпичная печь с встроенным котлом водяного отопления обладает следующими преимуществами:
- Система более энергоэффективна; КПД конструкции со встроенным теплообменником в разы больше, чем у традиционной печки, обогревающей одну-две, и далеко не самые большие, комнаты.
- Система экономна в работе. Печь из кирпича остывает медленно; после того, как дрова прогорят, трубы будут оставаться горячими в течение двух-трех часов. Дров потребуется меньше, затраты на приобретение топлива снизятся.
- Незначительные финансовые вложения. Водяной контур устанавливают одновременно с кладкой печи. Изготовленный своими руками теплообменник обойдется на порядок дешевле покупного котла.
- Местонахождение печи не влияет на качество обогрева; вы можете установить радиаторы в любом месте.
- При продуманном расположении котел маскируется печной конструкцией и никак не влияет на комфорт помещения.
Стоит помнить о следующих минусах конструкции:
- Для самостоятельной сборки печи с теплообменником необходим опыт, и он достаточно специфический. Если вы никогда не делали кирпичную кладку и не монтировали системы отопления, первый опыт вряд ли будет полностью удачным.
- Установку водяного конура в готовую печь нельзя назвать хорошей идеей. На практике возникает много дополнительных проблем, а стоимость разборки, сборки и монтажа котла сопоставима со стоимостью новой печной конструкции.
- Кирпичная печь с водяным контуром нуждается в тщательно проработанном проекте с учетом размеров всех помещений, которые предполагается обеспечить теплом. Она по-прежнему остается пожароопасным объектом, поэтому при ее эксплуатации необходимо придерживаться всех правил пожарной безопасности.
- Сохраняется риск отравления угарным газом, чего поможет избежать сделанный по правилам дымоход.
- Тепло невозможно полностью распределить равномерно: в комнате около печки всегда будет теплее.
В целом, монтаж в доме отопительной системы, включающей печь, котел и батареи считается экономически выгодным решением. Одновременно такая конструкция обладает нюансами, о которых нельзя забывать во время проектировки и возведения. К наиболее важным относят следующие тонкости:
- У кирпича высокая тепловая инерция, и вы не сможете мгновенно остановить нагрев печи. Это может стать проблемой для замкнутого контура с циркулярным насосом. Если (даже ненадолго) пропадет электричество, то насос заглохнет, а теплоносителю в контуре достаточно будет одной минуты, чтобы закипеть. Нужна комбинированная система с искусственной и естественной циркуляцией воды.
- Печь с теплообменником нельзя использовать летом: она начнет нагревать контур, и вы не сможете находиться в доме из-за жары. Но и разжигать топку без воды в контуре нельзя: металл перегреется, что приведет к его прогоранию.
- Если система используется нерегулярно (например, на даче), то при больших перерывах воду сливают. Если забыть об этом, замерзшая вода благополучно испортит контур.
- С точки зрения безопасности эксплуатации печка с котлом водяного отопления уступает, например, газовому котлу с теплообменником, остановить работу которого можно одним перекрыванием крана.
Варианты расположения теплообменников
Печи с водяным контуром используются не только в жилых домах, но и в больших банях, оборудованных комнатой отдыха, отдельной душевой или, например, раздевалкой. Конструкция печи с котлом (теплообменником) чаще реализовывается двумя способами: котел монтируют непосредственно в топке или в дымоходе. Реже емкость с водой монтируют в теле печки, рядом с очагом.
Конструкция котла в топке более подходит для обогрева жилья большой площади. Ее КПД достигает 85-90%, что увеличивает продолжительность рабочего цикла. Минус заключается в непосредственном контакте металла с огнем. Результатом становится усиленное накопление сажи, а со временем – прогорание металла.
Сажа понижает КПД агрегата (в среднем на 10% из-за слоя в 1 мм). Поэтому вам придется ее регулярно чистить или смириться с ухудшением отопительных возможностей системы. Также стоит учитывать увеличение размеров печки с котлом внутри. Место для крупногабаритной конструкции найдется не на каждой кухне или в бане.
Вторая возможность для установки теплообменника предоставляется в дымоходе. У котла, встроенного в дымоход, возрастает срок службы, так как металл не контактирует с огнем и потому защищен от прогорания. Если подобная конструкция установлена в парной бани, она никак не влияет на скорость прогрева парной.
Смежные помещения обогреваются за счет тепла, которое, при обычных условиях, в прямом смысле вылетело бы в трубу. При такой организации контура отопления нагрев является неравномерным: горячие газы хуже нагревают воду, и остальные помещения обогреваются слабее, а для дальних помещений обогрев становится символическим.
Форма теплообменников
Печи с водяным контуром самостоятельного изготовления оборудуются несколькими типами теплообменников. При выборе и сооружении котла для печки принимают во внимание сложность изготовления (себестоимость и трудозатраты), а также возможности размещения.
Кроме того, выбор конструкции определяется назначением. К примеру, в бане желательно быстро нагревать достаточный для мытья объем, что предполагает интенсивную теплопередачу. А для отопительной системы жилого дома предпочтительна постепенная передача тепла от огня к воде.
Теплообменники различаются не только формой, но и материалом изготовления. Правильно совмещая форму, материал и размещение, можно значительно поднять КПД системы.
В конструкциях кирпичных печей возможны следующие разновидности теплообменников:
- Змеевик. Так называют трубу, которую сгибают под разными углами. Плюс змеевика состоит в быстром прогреве, минус – в том, что объем его обычно небольшой, и для больших площадей малопригоден. Его монтируют за топкой или внутри ее; если змеевик имеет вид спирали – то и на дымоход.
- Регистр. Теплообменник напоминает трубный радиатор, может состоять из труб разного диаметра. Его ценят за универсальность и энергоэффективность; место установки выбирают согласно общей схеме.
- Водяная рубашка. Разновидность трубчатого устройства, монтируется внутри топки или надевается на дымоход. Конструкция склонна к протечкам, зато отличается эффективностью; для монтажа не надо разбирать печь.
- Теплообменник плоского типа. Устанавливается в домах и банях, практичный вариант с точки зрения изготовления, монтажа и обслуживания. Имеет вид плоской емкости, устанавливается рядом с топкой. Для корректной работы необходимо соблюсти технические параметры: наклон и расположение прямой и обратной трубы. Оптимален для отопительного контура, так как нагревает воду максимально быстро.
О плюсах, минусах и ошибках в кладке печи с водяным контуром в следующем видео:
Повышение эффективности системы
Выбирая конфигурацию котла в печь для отопления, оценивают множество факторов и учитывают их влияние в комплексе. Чтобы повысить эффективности работы теплообменника, при его конструировании принимают во внимание следующие идеи:
- Эффективность возрастает, если использовать материалы повышенной теплопроводности. Лучшими показателями теплопроводности обладает медь, но она стоит дорого. Поэтому оптимальным решением станет жаропрочная нержавеющая сталь.
- Обеспечивают максимально возможную площадь поверхности (при заданных габаритах).
- Рассчитывают оптимальный перепад высот между прямой и обратной трубой.
- Теплообменник не должен мешать горению топлива (при расположении в топке) и удалению газов (если его монтируют в дымоходе).
- Количество передаваемой энергии находится в прямой зависимости от площади теплообменника и разницы температуры между различными средами.
О монтаже теплообменника и испытании системы в следующем видео:
Коротко о главном
Если кирпичную печь дополнить водяным отопительным контуром, то такая система сможет существенно (до 100 квадратов) увеличить обогреваемую площадь дома любой конфигурации. Конструкция обладает высоким КПД и хорошей теплоотдачей, равномерно распределяет энергию по всем помещениям.
Чтобы выбрать или сделать качественный теплообменник, необходимо принимать во внимание его форму, место расположения и материал изготовления. Конструкция должна как можно точнее повторять форму и габариты топки (или дымохода); только в этом случае КПД системы будет максимальным.
Отправим материал на почту
Заказывайте монтаж инженерных коммуникаций любой сложности у профессионалов
Что такое печь камин с водяным контуром?
Печь-камин с водяным контуром (или водонагревательная печь-камин) представляет собой систему отопления, которая использует тепло, выделяемое при горении дров или другого топлива внутри печи, для нагрева воды. Эта горячая вода затем циркулирует по трубопроводам и радиаторам, предоставляя тепло в помещении. Таким образом, такая система сочетает в себе уютную атмосферу камина и эффективность водяного отопления.
Основные компоненты печи-камина с водяным контуром:
-
Огневая камера: Это пространство, где сгорает топливо (обычно дрова). Тепло, выделяемое при горении, передается стенкам камеры и далее к воде водяного контура.
-
Теплообменник: Теплообменник — это компонент, который находится внутри огневой камеры и непосредственно соприкасается с огнем. Он обеспечивает передачу тепла от горячих газов к поверхности, через которую проходит вода.
-
Водяной контур: Это система трубопроводов, через которую циркулирует горячая вода. Она подключается к теплообменнику печи-камина и может включать в себя расширительный бак, циркуляционный насос и другие компоненты.
-
Теплоноситель: Это вода или антифриз, который циркулирует в водяном контуре и передает тепло от печи к радиаторам или другим элементам системы отопления.
-
Радиаторы или полы с подогревом: Горячая вода из водяного контура передает свое тепло радиаторам или системе полового отопления, обогревая помещение.
Преимущества печи-камина с водяным контуром включают возможность обогрева не только помещения, где установлена печь, но и других частей дома через систему радиаторов или полов с подогревом. Также это может быть эффективным способом использования дров как источника тепла. Однако установка и обслуживание такой системы требует навыков и опыта, поэтому рекомендуется проконсультироваться с профессионалами в области отопления и печей перед тем, как приступать к проекту.
