Печь для системы водяного отопления: Печное отопление с водяным контуром: устройство

Содержание

Печное отопление с водяным контуром: устройство

Во многих частных домах приоритетным остается отопление дровами и печи. У кого-то печь металлическая, у кого-то кирпичная, но объединяет их одно — не самый удобны это вид обогрева. Слишком много внимания и мало комфорта. Выход — печное отопление с водяным контуром.

Печное отопление с водяным контуром — возможность объединить традиции и комфорт

Для начала давайте разберемся в терминологии. Когда говорят «печь», чаще всего имеют в виду отопительный прибор, сложенный из кирпича, который топится дровами. Но часто так называют и металлическую печь на дровах или на угле. Принципы работы у кирпичных и металлических агрегатов одинаковый, меняется способ передачи тепла. У металлических больше конвективная составляющая (большая часть тепла переносится воздухом), у кирпичных преобладает тепловое излучение — от стенок печи и нагретых стен дома. В нашей статье речь в основном о кирпичных печах, но большую часть информации можно применить и к металлическим дровяным (угольным) агрегатам. Печное отопление с водяным контуром может быть сделано на основе печей любого вида.

Обычное печное отопление: достоинства и недостатки

В нашей стране традиционно дома отапливались кирпичными печами, но постепенно этот вид обогрева вытеснили водяные системы. Все это потому, что наряду с достоинствами имеет простое печное отопление массу недостатков. Сначала о достоинствах:

Печь большую часть тепла передает тепловым излучением, а оно, как выяснили ученые, лучше воспринимается нашим организмом.
Русская или какая иная отопительная печь имеет колоритный внешний вид, часто есть возможность наблюдать за открытым пламенем.
Можно сделать кирпичную печь с дымоборотами для более полного использования вырабатываемого тепла.
Отопление этого типа энергонезависимое — не зависит от наличия электричества.
Есть модели печей для отопления второго этажа (за счет отопительного щитка с дымовыми каналами).
Печное отопление

Сегодня печное отопление воспринимается больше как экзотика, так как встречается очень нечасто.

Нельзя поспорить, что находится возле теплой печки очень приятно. Создается какая-то особая атмосфера. Но имеется и множество серьезных недостатков:

Как видите, недостатки значительные, но некоторую их часть можно нивелировать, если встроить в печь теплообменник, который подключить к системе водяного отопления. Такую систему еще называют печное водяное отопление или печное отопление с водяным контуром.

Водяное печное отопление

При организации водяного отопления от печи, в топку встраивается теплообменник (водяной контур), который трубами подключается радиаторам. В системе циркулирует теплоноситель, который разносит тепло от печи по радиаторам. Такое решение повышает комфортность проживания в зимнее время. Все дело в том, что радиаторы можно установить в любой комнате, то есть печь может стоять в одном помещении, а все остальные комнаты будут греться от батарей, по которым бежит нагретая вода.

Печное отопление с водяным контуром: пример системы с таплоаккумулятором (бойлером)

Остальные недостатки печного отопления при этом сохраняются, но добавляются плюсы водяного обогрева — можно регулировать температуру в каждом помещении (в определенных рамках), большая инерционность сглаживает неравномерность температурного режима. Кстати, такая же схема работает с металлическими печами на дровах или угле.

Типы систем

Есть два типа систем водяного отопления: с принудительной и естественной циркуляцией (ЕЦ). Отопление с естественной циркуляцией энергонезависимое (электричество для работы не требуется), теплоноситель циркулирует за счет естественных физических процессов. Недостаток такого способа обогрева — необходимость использования труб большого диаметра, то есть объем системы будет большим и будет иметь большую инерцию. При растопке печи это не очень хорошо — будет долго греться. Зато после прогорания дольше в доме сохраняется тепло.

Еще один минус — для создания условий для движения теплоносителя, трубу подачи поднимают вверх — под потолок или на уровень радиаторов (в крайнем случае). При отоплении двухэтажного дома, от котла труба идет наверх, разводится по радиаторам, а потом спускается вниз и обходит батареи на нижнем этаже.

Простейшая схема систем с естественной циркуляцией

Еще один немаловажный недостаток — относительно невысокая эффективность обогрева систем с ЕЦ — теплоноситель медленно движется, разносит мало тепла.

Печное отопление с водяным контуром и принудительной циркуляцией отличается наличием циркуляционного насоса (на фото ниже), который работает постоянно. Его задача — гонять воду с определенной скоростью. Изменяя эту скорость можно изменять интенсивность обогрева помещений. Это приводит к тому что, при прочих равных условиях, такой обогрев более эффективен. Но для работы системы необходимо электропитание — насос должен работать постоянно. При его остановке система закипает и выходит из строя. Если отключения электроэнергии происходят у вас редко, достаточно иметь блок бесперебойного питания с комплектом аккумуляторных батарей. Если же отключают свет часто и надолго, придется ставить еще и генератор, а общая стоимость такого решения немалая.

Схема печного отопления с водяным контуром и циркуляционным насосом

Аккумулятор тепла

Так как печь топится не постоянно, а имеет циклический алгоритм работы, то в доме то жарко то холодно. И наличие радиаторов от этого спасает слабо. Хоть перепады не такие критические, все равно они есть. Особенно не хватает тепла ночью, а вставать и топить очень не хочется. Чтобы решить эту проблему, печь ставят мощную, а в систему встраивают аккумулятор тепла. Это большая емкость, заполненная теплоносителем, которая стоит между печью и системой отопления.

Печное отопление с водяным контуром и аккумулятором тепла

То есть, имеется два отдельных независимых контура. Первый переносит тепло от печи и обычно его делают с естественной циркуляцией. Второй гонит теплоноситель в радиаторы, причем обычно присутствует циркуляционный насос.

Такой способ организации водяного печного отопления хорош тем, что пока печь топится, активно греется вода в емкости. При правильном расчете она нагревается до 60-80°C, чего хватает на поддержание нормальной температуры радиаторов примерно на 10-12 часов. При этом нет ни особой жары, ни сильного холода. Атмосфера вполне комфортная.

Установка в системе теплоаккумулятора (иногда называют еще буфером или буферной емкостью) еще и снижает риск закипания системы. Второй контур точно никогда кипеть не будет, а вот чтобы первый не закипел, необходимо правильно рассчитать его — чтобы даже в режиме естественной циркуляции теплоноситель двигался с достаточной скоростью и не успевал перегреваться.

Регистр для печи

Для нагрева теплоносителя в печь встраивается водяной контур (еще называют регистр, теплообменник, змеевик, водяная рубашка). Форма его может быть любой, но чаще всего делают прямоугольные плоские емкости или набор труб, соединенных в единую систему (типа радиаторов).

Один из примеров водяного контура для печи

Чтобы подключить теплообменник к системе, в него вваривают два патрубка: один сверху- для забора горячей воды, второй снизу — для закачки остывшей воды из обратного трубопровода.

Часто возникают вопросы с определением размеров водяного контура для печи. Его можно приблизительно рассчитать, исходя из теплопотерь здания. Считают что для переноса 10 кВт тепла необходима площадь теплообменника 1 кв. м. Но при этом надо учесть время работы печи — ведь топится она не постоянно. Пока не очень холодно — раз в день примерно 1,5 часа, когда холодно — два раза. За это время нужно чтобы печь успела нагреть всю воду в аккумуляторе тепла. Потому расчет площади теплообменника ведется по суточному количеству тепла, необходимого для возмещения теплопотерь.

Например, пусть потери тепла для дома составляют 12 кВт/час. В сутки это будет 288 кВт. Топится печь, пускай 3 часа, все необходимое тепло должно накопиться за это время. Тогда необходимая мощность водяного контура для печи — 288 / 3 = 96 кВт. Чтобы перевести ее в площадь, делим на 10, получаем что для данных условий площадь регистра должна быть 9,6 м2. Какую форму вы при этом выберете — ваше дело. Важно чтобы внешняя поверхность регистра была не меньше.

Строительство печи вокруг теплообменника

Ну и еще пара моментов. Первый — мощность печи должна быть больше, чем найденная мощность теплообменника. Иначе требуемое количество тепла просто не выделится. Второй нюанс: емкость аккумулятора тепла тоже должна соответствовать — она должна быть больше примерно на 10-15%. В этом случае исключается закипание теплоносителя.

Только не забудьте, что теплоемкость воды и антифриза сильно отличается. Аккумулятор с антифризом в качестве теплоносителя должен быть значительно больше, чем емкость для воды (в той же системе).

Можно ли установить регистр для отопления в существующую печь

Правильнее, конечно, строить печь вокруг изготовленного регистра. Но, если печь уже стоит, в нее все-таки можно встроить водяной контур. Правда, придется хорошо постараться — они имеют немалые размеры а еще должны каким-то образом держаться. Так что задача не из простых. Кроме того не стоит забывать, что придется еще делать два вывода — для подключения подающего и обратного трубопровода.

Оптимальный вариант — сделать водяную рубашку под форме печи (этот — для металлической с конфорками)

Водяное отопление от печи на дровах для дома своими руками

Краткое содержание

1 Преимущества водяного контура
2 Кирпичная печь с водяным отоплением — минусы
3 Принцип установки и работы системы
4 Как соорудить дома водяную печь?
- 4.1 Как сделать такую печь самостоятельно
- 4.2 Варианты изготовления и рекомендации
- 4.3 Установка системы
5 Видео: Система отопления ленинградка

С каждым годом строительство индивидуального жилья увеличивается, популярность загородных частных домов все больше возрастает. В современном строительстве используется большое количество отопительных систем, но обычное печное отопление с водяным контуром также широко применяется, даже в пределах города, где купить дрова не всегда просто.

Свои дома человечество обогревает посредством дров с далеких времен, печи в жилищах со временем модифицировались, к ним придумали котлы с водяным контуром.

Преимущества водяного контура

Отопительная система

Обычная печь на дровах распространяет тепло неравномерно — жарко возле топки, а чем дальше от печи, тем холоднее. Дома некомфортно, потому что везде разная температура: пошел посмотреть телевизор – прохладно, пришел на кухню греться. С водяным отоплением дома таких неудобств нет, напротив, все тепло равномерно распространяется по всем комнатам.

К тому же печь может не только отапливать, такое отопление на дровах обычно устанавливается над варочной печной плитой, то есть можно готовить, что повышает КПД. Печь с водяным контуром это, по сути, твердотопливный котел, но здесь, кроме встроенной системы, дополнительно несут в дом тепло сама печь, дымоходы, которые даже после завершения топки долгое время остаются нагретыми.

Печи с водяным контуром широко применяются в сельской местности, где отсутствует газовое снабжение. При выборе водяного отопления не нужно покупать дорогостоящий газовый котел промышленного производства. Дровяной котел — экономный способ отапливать дом.

Кирпичная печь с водяным отоплением — минусы

Водяное отопление от кирпичной печи на дровах

Одним из минусов водяного контура считается то, что котел уменьшает полезный объем топки. Для компенсации этого момента при кладке печи нужно предусматривать необходимую ширину котла. В случае устройства теплообменника в готовую печь придется чаще подкладывать дрова при ее топке.

Мастера рекомендуют перекладывать печь при устройстве водяного контура, так как тепловая энергия будет уходить на нагрев топливника, оставляя стены печи плохо прогретыми. Хорошо прогреваться будет лишь верхняя часть, где находятся дымоходы.

Дома, где есть водяное отопление, должны регулярно протапливаться зимой, в противном случае вся система может перемерзнуть и выйти из строя.

Здесь есть два выхода: использовать антифриз или сливать воду из системы на время отсутствия в доме.

Принцип установки и работы системы

Схема водяного отопления двухэтажного дома на дровах [ads-mob-1][ads-pc-1]

В топку устанавливают котел, подсоединяют к нему две трубы — по одной идет подача горячей воды, которая направляется через расширительный бачок в систему, другая возвращает к регистру воду обратно. Таким образом, происходит циркуляция воды в системе за счет силы гравитационного закона.

Часто для хорошей циркуляции устанавливают небольшие, но мощные насосы. Такой насос обычно устанавливают на возвращающую воду трубу (обратка), этот способ особенно эффективен, когда протапливается крупное помещение, что позволяет поддерживать температуру на всех участках системы практически одинаковой.

Как соорудить дома водяную печь?

Есть три способа провести печное отопление с водяным контуром своими руками:
купить стальную печь у производителя, услуги которого включают установку системы;
нанять мастера – специалист подберет материал, сделает устройство, выложит печь и установит котел;
сделать самостоятельно.

Как сделать такую печь самостоятельно

Принцип устройства котла для водяного отопления

Можно сделать такую систему самому? Вполне, достаточно лишь опыта в сварочных работах и в кладке кирпича при сооружении печи. Сначала нужно приготовить котел (регистр, змеевик, теплообменник).

Такое устройство можно купить или изготовить самостоятельно, используя листовое железо и трубы. Так как полный процесс работы по изготовлению и устройству водяного контура невозможно уложить в короткий обзор, ниже представлены основные рекомендации.

Варианты изготовления и рекомендации

Водяное отопление от печи на дровах – схема

Для котла используют лист металла толщиной не менее 5 мм, и делают его конструкцию такой, чтобы был максимальный нагрев воды, для дальнейшей циркуляции. Сваренный из листовой стали котел прост в изготовлении и эксплуатации – его легко очистить.

Но такой теплообменник обладает меньшей площадью нагрева, в отличие от трубного регистра. Трубный регистр трудно сделать дома самостоятельно – нужен точный расчет и подходящие условия для работы, обычно такие котлы изготавливают по заказу специалисты, которые сами устанавливают систему на месте.

Самый простой способ твердотопливного теплообменника – это обычная буржуйка с встроенной водяной системой. Здесь можно взять толстую трубу за основу, тогда сварочных работ будет значительно меньше.

Внимание! Все сварочные швы нужно делать сдвоенными, так как в топке температура не ниже 1000 градусов. Если проваривать обычные швы, то есть вероятность, что это место быстро прогорит.

Чертежи регистра выполните в соответствии с размерами печи дома. Планировка комнат дома и расположение мебели тоже нужно учитывать. Здесь надо обратить внимание, что выбирать схему лучше с листовыми котлами – на них нет трубных изгибов, соединенных в один неразрывный контур. Такую конструкцию сооружать не так хлопотно. Она удобна еще и тем, что после установки можно без проблем использовать варочную плиту, чего нельзя сказать о некоторых трубных котлах.

Регистр из гладких труб – чертеж

Когда теплоноситель двигается самотеком, то нужно расширительный бак поднимать выше, а трубы использовать больших диаметров. Если трубы будут недостаточного размера, то без насоса не обойтись, так как не будет хорошей циркуляции.

У котлов оборудованных насосами есть свои плюсы и минусы: можно сэкономить, поставив трубы меньшего диаметра и не поднимать систему так высоко, но есть один существенный минус — когда отключат электричество или сгорит циркуляционный насос, то нагретый котел может просто взорваться.

Сборку конструкции лучше производить дома, на месте, так как устройство, как и отдельные детали, имеет очень большой вес и габариты.

Установка системы

Теплообменник из чугунной батареи

Перед установкой заливают прочный фундамент, сверху на который лучше уложить слой кирпича.

Укладывать колосник можно на разных этапах: до котла, если сдвоенная конструкция, нижняя часть которой может быть наравне или выше верхней части колосниковой решетки, когда печь низкая, а система ставится чуть выше, тогда колосник, дверцы, уголок на плиту обычно ставят после монтажа котла.
Устанавливается корпус – обычно он состоит из двух емкостей, соединенных между собой трубами.
К котлу приваривается вся теплообменная система: выводящая труба идет к расширителю, идет по кругу, через радиаторы и с другой стороны снизу приваривается обратная труба к котлу.

Печное отопление с водяным контуром позволяет, во-первых, намного рациональнее расходовать дрова, во-вторых, равномерно распределять теплый воздух по всему отапливаемому помещению.

Задумав самостоятельно сделать отопительную систему дома с водяным контуром на дровах, продумайте все этапы работы, и если есть сомнения в успешном итоге, то лучше обратитесь к специалистам.

[ads-pc-2][ads-mob-2]

Видео: Система отопления ленинградка

Сергей

[email protected] | + posts

Главный редактор сайта. Профессиональный печник со стажем 8 лет.

Газовые котлы и печи | Министерство энергетики

Энергосбережение

Изображение

Газовые котлы и печи могут работать на природном газе или пропане с простыми модификациями, учитывающими различные характеристики топлива. Природный газ широко доступен на всей территории Соединенных Штатов, но это зависит от наличия системы распределения природного газа в вашем регионе. Пропан доставляется домой на грузовике и заливается в большой бак, обычно около 500 галлонов, но обычно он дороже в качестве топлива.

Возможен ряд модификаций газовых печей и котлов, но прежде чем проводить какие-либо модификации, вы должны рассмотреть потенциальные дополнительные преимущества, которые вы могли бы получить, просто заменив печь. Возможны следующие модификации:

Вентиляционные заслонки

Наиболее распространенной модификацией является добавление к котлу вентиляционной (или дымовой) заслонки. Вентиляционная заслонка предотвращает потери, закрывая вентиляционное отверстие котла, когда он не работает. Паровые котлы выигрывают от вентиляционных заслонок больше, чем водогрейные котлы, а большие котлы выигрывают больше, чем маленькие. Однако вентиляционные заслонки могут оказаться нерентабельными при использовании новых моделей подходящего размера.

Устройства прерывистого зажигания

Старые печи и котлы с постоянным запальником могут быть оснащены устройствами прерывистого розжига. Эти устройства сложны в установке и должны устанавливаться только профессионалами. Они стоят около 250 долларов и обычно имеют срок окупаемости менее 10 лет.

Хотя устройства прерывистого зажигания могут сэкономить часть расходов на топливо, они не всегда рентабельны при установке на старом оборудовании.

Снижение мощности газовых горелок

Снижение номинальных характеристик или понижение мощности – это практика установки форсунки с меньшей производительностью в галлонах в час (галлонов в час) в газовом приборе для сокращения расхода топлива в случае, если ваш котел или печь имеют слишком большой размер. Чтобы сделать это правильно, часто требуется изменение формы/размера камеры сгорания и/или регулировка давления топливного насоса. Это работа для подготовленного специалиста.

Иногда можно уменьшить теплопроизводительность вашего газового котла или печи, чтобы повысить его эффективность, за счет уменьшения размера отверстия газовой горелки и, возможно, также перегородок. Это сложный процесс, который должен выполняться только квалифицированным специалистом, а в некоторых случаях он может привести к нарушению местных строительных норм и правил и аннулированию гарантии производителя. Однако, если это разрешено, модификации должны стоить менее 100 долларов и могут сэкономить до 15% ваших затрат на топливо.

Паровые котлы должны быть снижены только в том случае, если паровая система также модифицирована для удаления лишних радиаторов, , что является сложной процедурой, и опять же, ее должен выполнять только профессионал.

Модулирующие аквастаты (только для водогрейных котлов)

Аквастат контролирует температуру горячей воды в бойлере, обычно поддерживая ее на уровне около 180°F. Но когда потребности в отоплении весной и осенью меньше, энергия тратится впустую на поддержание более высокой температуры, чем необходимо. Модулирующий аквастат, также называемый внешним сбросом, измеряет температуру наружного воздуха и соответствующим образом регулирует температуру горячей воды. Установки могут сэкономить до 10% затрат на топливо и стоят несколько сотен долларов.

Более дешевая альтернатива — самостоятельно вручную отрегулировать аквастат, уменьшив температуру примерно до 120°F в более мягкий отопительный сезон. Обратитесь к руководству пользователя или обратитесь к специалисту по обслуживанию, чтобы найти аквастат.

Реле задержки времени (только для водогрейных котлов)

Реле задержки времени — это способ выжать максимум тепла из вашей системы без запуска котла. При срабатывании термостата реле заставляет бойлер циркулировать горячую воду по системе без включения котла. Через установленное время котел включится. Реле задержки времени стоит около 100 долларов США и может снизить затраты на топливо до 10%.

Узнать больше
Ссылки

Газовые котлы и печи

Домашние системы отопления Узнать больше

Печи и котлы Узнать больше

Котлы и печи на жидком топливе Узнать больше

Котлы и печи на жидком топливе | Министерство энергетики

Энергосбережение

Изображение

Печи и котлы, работающие на жидком топливе, популярны в районах страны с ограниченным доступом к природному газу, например, на северо-востоке. Печи и котлы, работающие на жидком топливе, дают возможность использовать возобновляемые виды топлива для обогрева дома. Ряд компаний в настоящее время предлагают печное топливо, смешанное с биодизелем, что позволяет их клиентам снизить зависимость от иностранного топлива, используя при этом отечественный источник энергии. Биодизельные смеси также меньше загрязняют окружающую среду, чем чистое печное топливо.

Возможен ряд модификаций печей и котлов, работающих на жидком топливе, но прежде чем проводить какие-либо модификации, вы должны рассмотреть потенциальные дополнительные преимущества, которые вы могли бы получить, просто заменив печь. Возможны следующие модификации:

Вентиляционные заслонки

Наиболее распространенной модификацией является добавление вентиляционной (или дымовой) заслонки. Вентиляционная заслонка предотвращает потери дымохода, перекрывая вентиляционное отверстие котла, когда котел не работает. Паровые котлы выигрывают от вентиляционных заслонок больше, чем водогрейные котлы, а большие котлы выигрывают больше, чем маленькие. Однако вентиляционные заслонки могут оказаться нерентабельными при использовании новых моделей печей подходящего размера. Для старых мазутных горелок переход на горелку со стабилизацией пламени, вероятно, является лучшим вложением.

Барометрическая заслонка дымохода

Во время ежегодного сервисного обслуживания попросите вашего техника выполнить пробное испытание. Если через дымоход поднимается слишком много тепла, вам может потребоваться установка барометрической заслонки дымохода. Стоимость составляет менее 100 долларов и может сэкономить вам около 5% стоимости топлива.

Снижение мощности или замена жидкотопливных горелок

Снижение номинальных характеристик – это практика установки форсунки с меньшей производительностью в галлонах в час (галлонов в час) в топочном устройстве, работающем на жидком топливе, для снижения расхода топлива. Это часто требует изменения формы/размера камеры сгорания и/или регулировки давления топливного насоса, что является работой для обученного специалиста. Эту практику также иногда называют «стрельбой вниз».

Многие котлы и печи в сегодняшних домах слишком велики, особенно если вы модернизировали внешнюю оболочку дома, установив новые окна и утеплив их. Уменьшить теплопроизводительность вашего жидкотопливного котла или печи, чтобы сделать его работу более эффективной, очень просто, попросив техника установить сопло меньшего размера. Стоимость минимальна, и это может сократить счета за топливо на целых 10%.

Если у вас есть старая неэффективная горелка, вы можете заменить ее целиком. Горелка, поддерживающая пламя, блокирует поток воздуха в дымоход, когда устройство не работает, экономя до 20% затрат на топливо при стоимости около 500 долларов. Обратите внимание, что паровые котлы должны быть снижены только в том случае, если паровая система также модифицирована для удаления лишних радиаторов, что является сложной процедурой.

Модулирующие аквастаты (только для водогрейных котлов)

Аквастат контролирует температуру горячей воды в бойлере, обычно поддерживая ее на уровне около 180°F. Когда потребности в отоплении ниже весной и осенью, 180 ° F выше, чем необходимо, и тратится энергия. Модулирующий аквастат, также называемый внешним сбросом, измеряет температуру наружного воздуха и соответствующим образом регулирует температуру горячей воды. Установки могут сэкономить до 10% затрат на топливо и стоят несколько сотен долларов.

Реле задержки времени (только для водогрейных котлов)

Реле задержки времени — это способ выжать максимум тепла из вашей системы без запуска котла. При срабатывании термостата реле заставляет бойлер циркулировать горячую воду по системе без включения котла. Через установленное время котел включится. Реле задержки времени стоит около 100 долларов и может сократить расходы на топливо до 10%.

РубрикаРазное