Водяная печь: Печь для дома с водяным отоплением – металлическая или кирпичная
Печь с водяным контуром для отопления дома
У сидящего перед камином или печью человека вряд ли возникнет мысль, что у этих отопительных устройств низкий КПД. Созерцание огня и ощущения от живого тепла не заменит никакой современнейший котел, у которого пламя горелки скрыто в его недрах и не видно глазу, а каждый киловатт тепловой энергии тщательно отбирается и передается теплоносителю. Но, оказывается, существует красивое, даже изящное компромиссное решение – это печь с водяным контуром для отопления дома.
Печь с водяным контуром для отопления домаПечное отопление
Печь всегда была своеобразным «сердцем» дома. Она всегда традиционно стояла в центре, и вся жизнь кипела возле нее. В печи готовили пищу, возле нее обогревались зимой. Хорошо натопленная печь накапливала столько энергии, что даже после того, как угасал огонь, она еще долго дарила тепло всем домочадцам, распространяя его как солнышко во все стороны от своих массивных стен. А топлива для печи – обычных дров в России всегда было много, главное, не полениться и запастись ими летом.
Печное отопление имеет ряд неоспоримых преимуществ:
- Во-первых, печам не требуется подключение к газовым и электрическим сетям, они используют в качестве топлива в основном дрова, которые являются возобновляемым видом топлива, их на большинстве территории России будет всегда много по разумным ценам, а иногда и совершенно бесплатно.
- Во-вторых, в печах реализовано наиболее комфортное лучистое отопление, когда массивные стенки печи излучают тепло, передавая его окружающим предметам и воздуху.
- В-третьих, печь может совмещать сразу несколько функций: собственно само отопление, приготовление пищи, нагрев воды.
- В-четвертых, созерцание открытого огня в каминах (а они, по сути, являются печами) создает комфортную атмосферу.
- В-пятых, массивная конструкция печи в холодное время года способна накопить огромное количество тепловой энергии, которую она будет постепенно отдавать. В летнее же время все происходит наоборот: печь, которая всегда строится на отдельном фундаменте «сбрасывает» излишек тепловой энергии в землю от знойного воздуха, то есть является своеобразным кондиционером.
- И, наконец, печное отопление не приносит вреда окружающей среде, если в нем используется природное топливо, ведь процессы сгорания в природе происходят постоянно.
Добавим немножко дёгтя в бочку с мёдом и перечислим недостатки печного отопления:
- Печное отопление требует постоянного участия человека: закладка дров, чистка зольника и дымохода, регулировка тяги и другие операции, хотя для дачного домика периодического проживания это скорее плюс, чем минус.
- Чем большую мощность имеет печь, тем больше должны быть ее геометрические размеры, а это «съедает» полезную площадь дома.
- Печь может отопить только те помещения, с которыми непосредственно соприкасается. В удаленных помещениях придется сооружать или устанавливать еще одну печь, как это делалось в старых домах.
- Традиционная кирпичная русская печь из-за своей инерционности очень долго выходит на рабочий режим. Частично этого недостатка лишены современные камины, печи буржуйки и Булерьяны.
- Печное отопление имеет низкий КПД – не более 40% и обычно имеют избыточную мощность. Когда печь входит в рабочий режим и прогревается, то рядом с ней стоять практически невозможно, но потом, остывая, она постепенно отдает тепло. При этом очень много энергии просто вылетает в атмосферу через дымоход.
- Процессом горения топлива в печи управлять сложнее, чем в котлах. Погасить печь моментально практически невозможно, что повышает уровень пожарной опасности.
- Печи требуют дымоходов с хорошей тягой, чтобы горение происходило интенсивно, а дымовые газы уходили в атмосферу и не проникали в помещения. Дымоходы необходимо изолировать от сгораемых строительных конструкций.
- Для печи требуется постоянно хранить солидный запас топлива, который надо периодически пополнять, а шлак и зола требуют утилизации.
Если подытожить все вышесказанное, то, можно сказать, что печи имеют право на существование, но по многим показателям они все равно проигрывают другим видам отопления. В общем, хлопотное это дело – печи. Если в условиях дачного домика, где человек появляется периодически – это приятные хлопоты, то в домах постоянного проживания эксплуатация печи превращается в рутину и является чаще всего вынужденной мерой, когда, например, нет возможности организовать другую систему отопления из-за отсутствия магистрального газа.
Почему отопление с теплоносителем выигрывает у печного?
Как уже отмечалось ранее, одной из главных проблем печей является невозможность обогреть удаленные от них помещения. В современных моделях печей и каминов производители постарались решить эту проблему, снабдив свои отопительные приборы конвекционными воздушными каналами, к которым можно подключать воздуховоды. Теплый воздух от печи разносится по комнатам, отапливая их. Очень хорошее решение, которое, кстати, прекрасно работает в некоторых домах.
Пример камина с конвекционными воздушными каналамиВоздух в таких печах выполняет функцию теплоносителя, то есть такого вещества, которое способно принять тепловую энергию от печи, а затем транспортироваться к месту назначения и отдать ее удаленному помещению. Для этого надо только соорудить систему воздуховодов, что не лишено недостатков и связано с определенными трудностями:
- Во-первых, воздуховоды имеют большие габариты их часто невозможно скрыть за строительными конструкциями.
- Во-вторых, воздуховоды оказывают сильное сопротивление движению нагретого воздуха, особенно если имеют много поворотов. Поэтому имеются ограничения по их длине.
- В-третьих, воздух имеет низкую удельную теплоемкость, поэтому чтобы передать определенное количество тепловой энергии для удаленной от печи комнаты требуется большое количество нагретого воздуха. Для этого надо либо сооружать воздуховоды большего размера, либо принудительно подавать нагретый воздух вентилятором.
- И, наконец, по воздуховодам передается большое количество пыли, сажи и других загрязнений, которых возле печи всегда предостаточно.
Лучшим и самым распространенным теплоносителем, используемым в системах отопления домов, является вода в силу своих достоинств:
- Вода имеет очень большую удельную теплоемкость (С=4,187 кДж/(кг*°К)) по сравнению с сухим воздухом (С=1,005 кДж/(кг*°К)), поэтому может принимать и передавать большое количество тепловой энергии на значительные расстояния.
- Нагретую воду легко транспортировать в нужное место по трубопроводам, имеющим малые габариты.
- Вода абсолютно безвредна, нетоксична и не горит.
- Вода всегда доступна, можно сказать, что она почти бесплатна.
Главный недостаток воды – это ее высокая температура замерзания – 0°C, при этом она расширяется в объеме и повреждает приборы системы отопления. Вдобавок у воды в сочетании с кислородом воздуха высокая коррозийная активность к черным металлам. Жесткая вода — с высоким содержанием солей кальция и магния приводит к образованию накипи на внутренней поверхности труб, теплообменников и радиаторов, что резко снижает их характеристики. Все это требует специальных мер:
- В домах круглогодичного проживания, в опасное для воды зимнее время, системе отопления ничего не грозит, так как она постоянно находится в работе. Современные газовые и электрические котлы имеют функцию защиты, которая не даст упасть температуре теплоносителя ниже +5°С.
- В домах, где человек в зимнее время не появляется, воду из системы можно просто слить, но в этом случае будет идти ускоренная коррозия стальных деталей системы отопления. Еще одним выходом является применение специальных антифризов, снижающих температуру замерзания, но они совместимы не со всеми котлами и радиаторами, стоят недешево и со временем стареют.
- Очень часто в системах отопления, где теплоносителем является вода, ставят «на страже» резервный электрический котел, задача которого поддерживать температуру в доме, а, значит, и теплоносителя, на определенном минимальном уровне. Когда появляются хозяева, запускается котел, растапливаются печи или камины и температуру поднимают до нужной. После уезда «на пост» опять заступает «стражник».
- Чтобы снизить коррозийную активность воды в нее добавляют специальные присадки или делают систему закрытой. Тогда атмосферный кислород не проникает в систему отопления и коррозия прекращается либо идет очень медленно и не сказывается на общем сроке службы приборов системы отопления.
Конечно, возникает вопрос – возможно ли объединить прелести печного отопления с достоинствами систем, где теплоносителем выступает вода. И при этом постараться уйти от недостатков и одних и других. Полностью решить эту задачу не удалось, но существуют довольно неплохие технические решения как промышленно производимые, так и реализованные домашними Кулибиными. Рассмотрим их, и после этого можно будет делать определенные выводы.
Краткий обзор промышленно выпускаемых печей с водяным контуром для отопления
Среди всех вариантов реализации печи с водяным контуром надо выбирать те, которые уже применяются и успешно эксплуатируются. И в первую очередь нужно обратить внимание на уже готовые изделия, которые выпускает промышленность. И вот почему:
- В подавляющем большинстве случаев уже готовая печь обойдется дешевле, чем самостоятельно сделанная или построенная.
- Над созданием готовых печей работают целые коллективы высококлассных специалистов, имеющих богатый опыт, которые рассчитывают конструкцию, разрабатывают технологию производства и правила эксплуатации.
- При изготовлении используются специальные жаростойкие сорта стали и чугуна, которые недоступны простому обывателю на металлобазах.
- Качество промышленно изготовленных печей выше, чем сделанных кустарным способом, так как применяется технологическое оборудование высокого уровня.
- Все печи, поступающие в продажу от производителей, проходят долгий и мучительный процесс испытаний и оформления пакета документов у разрешительных и контролирующих органов.
- Промышленно изготовленные печи имеют гарантию от производителя, могут быть обеспечены запасными частями, их легче устанавливать, к ним легко подобрать дымоход, они снабжаются набором уже готовых типовых проектов по созданию системы отопления или интегрированию в уже имеющуюся.
В настоящее время на рынке печного оборудования работает много именитых и не очень производителей: ABX(Чехия), NordFlam (Польша), EdilKamin (Италия), MBS (Сербия), Термофор (Россия), Romotop (Чехия), Chazelles (Франция), Invicta (Франция), Vira (Россия), Panadero(Испания), Storh (Германия) и множество других. В качестве примера мы решили показать две модели печей с водяным контуром: каминная топка «Аквариус» от компании Термофор и печь «Армада 20» выпускаемая под торговой маркой Vira. Обе эти модели мы намерено представляем от отечественных производителей, так как при равенстве технических характеристик некоторые западные «собратья» стоят либо неприлично, либо просто бессовестно дорого.
Каминная топка с водяным контуром «Аквариус»
Очень известная на рынке компания «Термофор» выпускает каминную топку «Аквариус», которая может быть снабжена водяным контуром теплообменника именно для целей отопления. Для топки может сооружаться любой понравившийся портал, чтобы она стала гармоничной частью интерьера дома. Выпускается это изделие в двух модификациях, как с теплообменником для воды, так и без него. Мы специально указали в таблице технические характеристики обеих моделей для сравнения.
конструкция, принцип действия и пошаговое руководство
Несмотря на всеобщую газификацию, ещё есть много мест, где без хорошей дровяной печки не обойтись. К тому же рост цен на газ порой ставит неразрешимые финансовые задачи перед домовладельцами. Поиск альтернативных способов обогрева и модернизация имеющихся часто решают возникающие проблемы самым неожиданным образом. Так, печь на воде может сэкономить до 50% топлива и заставляет взглянуть на классический обогрев дома по-новому.
Печка на воде поможет сократить расход топлива и существенно сэкономитьПринцип действия
Не зря говорят, что всё новое — это хорошо забытое старое. Древняя Библия вторит этой пословице: «Что было, то и будет; и что делалось, то и будет делаться, и нет ничего нового под солнцем» (Екклезиаст 1:9). Действительно, все физические и химические законы придуманы и запущены в жизнь задолго до нашего рождения, поэтому человек может только использовать их в своих целях.
Так, мало кто знает, что для усиления горения в паровозах и других аналогичных агрегатах, активно используемых в прошлых веках, вода применялась как катализатор горения. Вспомнив про эту особенность общедоступной жидкости, некоторые современные Кулибины придумали простую конструкцию для печи, где вода в качестве топлива способствует увеличению КПД теплоотдачи на десятки процентов.
Благодаря печи на воде, можно обеспечить небывалое тепло в домеДело в том, что при нагревании водяного пара до температуры выше 600 градусов образуется горючая смесь водорода и угарного газа. В сочетании с кислородом она замечательно горит и способствует ещё большему подъёму температуры. Вот почему сильные пожары и огонь с большой температурой невозможно потушить водой или снегом. Наоборот, такой способ содействует ещё большему разгоранию.
Однако если взять под контроль эту особенность самой распространённой жидкости, то можно добиться удивительного эффекта, способствующего улучшению процесса горения.
Вот главные преимущества этого метода:
- Более полное сгорание топлива и меньшее количество отходов горения.
- Отсутствие чёрного дыма, соответственно, меньше сажи — чище дымоход.
- Выше температура горения, большая теплоотдача.
- Отличное горение сырых дров, отсутствие задымления при этом.
- Почти в два раза возрастает время сгорания того же количества топлива.
В этом видео подробнее о печи на воде:
Получается, что использование конструкции печи на воде намного эффективнее обычного варианта.
Конструкция устройства
Решив оборудовать своими руками эконом-печь на воде, многие сталкиваются с проблемой, где взять чертежи устройства данной конструкции. В наш век технологий получение такой информации — сущий пустяк. Более того, поняв принцип действия такой печи, многие стараются создать собственный вариант, и порой такие попытки приводят к появлению очень эффективных образцов.
Детали могут отличаться, но основные узлы такого устройства неизменны.
Если постараться, то можно легко смастерить такую печурку у себя на дачеВот перечень этих частей:
- Парогенератор. Устройство, обеспечивающее поступление воды и преобразование её в пар. Принцип действия хорошо известен тем, кто знаком с самогоноварением.
- Пароперегреватель. Это приспособление служит для перегрева пара выше температуры 500°C.
- Вспомогательные узлы. Они могут быть различными в зависимости от конструкции, но соединительные шланги и трубки — это обязательные элементы любого подобного устройства.
- Расширительный бачок или другая ёмкость для хранения воды.
- Печь. Форма и материалы, из которых делают подобные печи, настолько разнообразны, что нет смысла перечислять их. По сути, любую печку, работающую на дровах, торфе или угле, можно использовать для переоборудования в паровую.
Какая бы конструкция ни была выбрана, она столь проста, что любой умелец сможет сделать своими руками печку на воде.
Изготовление своими руками
Итак, решив сделать печь, работающую на воде, первым делом определяются с основной конструкцией будущего обогревателя.
С помощью такого метода, любую печь можно преобразить в эконом-вариантЧаще всего такой обогреватель уже имеется и его надо просто модифицировать. Вот схема последовательности работ:
- Находят ёмкость для воды и крепят её.
- Изготовляют парообразователь.
- Продумывают его крепление и способ нагревания, чтобы получать пар.
- Делают пароперегреватель. Обычно это тонкостенная трубка из нержавейки с равномерно пропиленными отверстиями. Её обматывают сеткой из нержавейки — это устройство будет служить шумогасителем.
- Продумывают схему соединения и крепления всех деталей. Пароперегреватель должен находиться на колоснике печи для того, чтобы к нему был хороший доступ кислорода. Многие придумывают дополнительные приспособления, чтобы он не забивался золой и доступ кислорода был постоянным.
- Проверяют устройство на эффективность работы и пожаробезопасность. Отсутствие дыма из трубы при разгоревшейся печи говорит о правильной работе. Все резиновые, деревянные и пластмассовые детали устройства должны находиться на пожаробезопасном расстоянии от огня и раскалённых частей конструкции.
Более подробно о печи на воде в этом видео:
Установка подобной конструкции сможет сэкономить много средств. К тому же в качестве топлива вода в печи снижает загрязнение воздуха отходами сгорания. Даже самый простой способ модификации печки может привести к замечательному результату.
Например, некоторые дачники используют водяное поддувало. То есть, вставляют под топку металлическую ёмкость с водой. В результате испарения и нагревания такой несложный способ превращает обычную печку в водяную и улучшает её работоспособность во много раз.
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
Содержание статьи
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:
- Неравномерность прогрева — возле печи жарко, в углах — холодно.
- Большая площадь, занимаемая печью.
- Отапливаются только те комнаты, в которые выходят стенки печи.
- Невозможность регулировать температуру отопления в отдельных помещениях.
- Низкий КПД. Для обычных печей 60% — это уже очень хороший показатель, в то время как современные отопительные котлы выдавать могут 90% и выше (газовые).
- Необходимость частого обслуживания. Растопить, регулировать заслонки, вычищать угли — все это регулярно и постоянно. Не всем это доставляет удовольствие.
Принцип организации дымооборотов — горизонтальных и вертикальных
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
Есть еще третий вид системы: смешанный или комбинированный. Все проектируется под естественную циркуляцию, но ставится циркуляционный насос. Пока есть электричество, работает отопление как принудительное (с насосом), когда свет отключили, теплоноситель движется самостоятельно.
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).
Что еще стоит помнить, что теплоаккумулятор желательно хорошо утеплить — чтобы дольше сохранялось тепло. В этом случае печное отопление с водяным контуром будет еще более экономичным.
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)
Место для расположения регистра найти тоже не очень просто. Очень нежелателен его прямой контакт с огнем, но должен находится в среде горячих газов. В этом случае можно надеяться на то, что прослужит теплообменник долго.
Печь с водяным контуром: длительного горения, на отработке
Во времена Советского Союза, великий кормчий социалистического государства Л.И. Брежнев, любил повторять, что «экономика должна быть экономной». Однако, вместо повышения эффективности планового хозяйства производственники скатывались к банальным припискам, очковтирательству и показухе. Попробуем спроецировать законы макроэкономики на баню. В банном хозяйстве, самую существенную функцию играет отопление, а очень часто, оно же становится и источником основной массы расходов. Очевидно, что оно должно быть, куда уж более эффективным, канувшего в Лету брежневского народного хозяйства. А сделать его таковым поможет печь с водяным контуром. Ну что, посчитаем? Без приписок и показухи.
Преимущества отопления такого типа перед традиционным
Печи с водяным контуром обеспечивают ряд преимуществ перед банной печью, которая обогревает помещение посредством прямого излучения тепла:
- Возможность равномерного распределения тепла, за счет циркуляции теплоносителя в местах максимально удаленных от источника горения.
- Повышенная экономичность, связанная с равномерным нагревом всего внутреннего объема бани.
- Возможность создания эффекта «тепловой завесы» в местах склонных к активной потере тепла. Наиболее показательный пример: радиатор отопления под подоконником окна.
- Создание ровного микроклимата во всем внутреннем объеме. Исключаются холодные «карманы», которые невозможно обогреть традиционным способом, ввиду особенностей планировки помещения бани.
- Появляются технические возможности для реализации дополнительного потенциала системы отопления. Например: оснащение бани системой горячего водоснабжения или «теплого пола», работающих в системе основного отопительного контура.
Очевидно, что любая, даже, на первый взгляд технически совершенная система, не лишена недостатков. Справедливо это и для печи для бани с водяным контуром. Вот эти недостатки:
- Усложнение и удорожание конструкции, относительно традиционной банной печки.
- Строгие требования к культуре производства монтажа такой отопительной системы.
- Вода, выступающая в роли теплоносителя, склонна к замерзанию и выводу всей системы из строя, в случае долгих перерывов в работе в холодное время года.
- Эффективная система, основанная на применении насоса принудительной циркуляции теплоносителя энергозависима. Поэтому, для бесперебойной работы системы следует озаботиться либо источником бесперебойного питания, либо генератором для обеспечения функционирования отопления в случае аварийного отключения электроэнергии.
- Банная печь с водяным контуром требует более пристального обслуживания, что связано, в первую очередь, с недопущением утечек теплоносителя в контуре отопления, водоснабжения или теплого пола.
Из перечисленных выше недостатков отдельно хочется остановиться на возможности размораживания водяного контура печи в период холодного времени года. Радикальных путей решения проблемы несколько:
- Обеспечение возможности быстрого и полного опорожнения контура в периоды между посещениями бани зимой. Однако, не стоит забывать, что заполнение системы перед использованием связано с определенными затратами времени, а если усадьба оснащена водомером, то и денег;
- Заполнение системы антифризом. Особенность этого способа заключается в том, что антифриз дорог, относительно токсичен, и, к тому же, на рынке очень много фальсификата, который не обеспечивает надлежащие потребительские и эксплуатационные качества;
- Внедрение в водяной контур автоматизированного электрического нагревателя и насоса, которые в перерывах между использованием бани поддерживают температуру теплоносителя на уровне 7 градусов Цельсия и гарантируют цикличное прокачивание воды насосом. Однако, такой вариант требует 100 % уверенности в обеспечении бани электроэнергией и отсутствие фактов аварийного либо несанкционированного ее отключения.
Некоторые конструктивные особенности печей такого типа
Типовая дровяная печь с водяным контуром состоит из следующих основных частей:
- Непосредственно печи;
- Внедренного в топочное пространство чугунного или стального теплообменника с развитой контактной поверхностью;
- Радиаторов отопления;
- Магистрали движения теплоносителя, состоящей из металлических или пластиковых труб, запорной арматуры, набора клапанов и разветвителей;
- Группы контроля и безопасности, оснащенной приборами контроля температуры, давления, а также аварийных клапанов;
- Расширительного бачка, который компенсирует избыточный объем воды, появляющегося вследствие ее нагрева и последующего расширения.
- Как дополнительную опцию следует рассматривать циркуляционный насос, который является обязательной частью системы, работающей по принципу принудительной циркуляции.
Металлическая либо кирпичная печь с водяным контуром может быть выполнена по принципу естественной или принудительной циркуляции. Как компромиссный вариант следует считать комбинированную систему, основанную на практическом применении обеих принципов.
Система с естественной циркуляцией теплоносителя
Естественная или термосифонная циркуляция обеспечивается на основе принципа естественного расширения воды при нагреве и ее движения в необходимом направлении, заданном посредством уклонов. Обязательным условием надежного функционирования такой системы следует считать ряд основополагающих принципов:
- Теплообменник печи должен находиться ниже уровня радиаторов.
- Проходное сечение труб магистральной арматуры должно быть не менее 57 мм, при номинальной теплотворной способности печи на уровне 15 — 17 кВт.
- Система должна быть оборудована расширительным бачком, обустроенном на высоте, обеспечивающей уверенную циркуляцию исходящего потока. Как правило, не менее 215 см от уровня нижнего среза теплообменника.
- Линия возвратного потока должна быть смонтирована с четким соблюдением уровня уклона, гарантирующего свободную циркуляцию охлажденного теплоносителя по пути в теплообменник топки.
Система естественной циркуляции абсолютно энергонезависима, однако, требует большего количества теплоносителя в системе. В первую очередь, из за большого проходного сечения магистрали.
Важно! Большинство специалистов — теплотехников убеждены, что система естественной циркуляции, проигрывает в тепловой эффективности своей прямой конкурентке, основанной на принципах циркуляции принудительной.
Система с принудительной циркуляцией теплоносителя
Ее функционирование не требует достаточно большого сечения магистрали, поскольку теплоноситель «продавливается» под давлением, посредством работы циркуляционного насоса вихревого типа. Очевидно, что современное производство оперирует и насосами иных типов. Снижение объема теплоносителя за счет значительного занижения сечения магистралей обуславливает значительно более высокую тепловую эффективность системы в целом и экономии топлива, в частности. Кроме этого, оснащенные кранами Маевского радиаторы отопления, позволяют быстро и эффективно устранять воздушные «пробки» посредством создания избыточного давления. Факт активной циркуляции обуславливает и наличие расширительного бачка значительно меньшего объема, относительно термосифонных систем. Самым существенным недостатком таких печей стоит считать факт прямой зависимости от бесперебойного энергоснабжения. Попыткой борьбы с этим недостатком следует считать появление комбинированных систем.
Система комбинированной циркуляции теплоносителя
Представляет собой систему термосифонного типа, оснащенной циркуляционным насосом. Дополнительной опцией выступает обводная петля, оснащенная поворотным краном. В обычных условиях работает насос, в случае отсутствия энергоснабжения приемный патрубок с насосом перекрывается, а циркуляция обеспечивается по обводной петле, выполненной из трубы большого сечения. По сути, это та же термосифонная система, со всеми присущими ей недостатками, однако, дооснащенная насосом. В таком виде рационально видится лишь двухконтурная печь для бани, где второй контур задействован для горячего водоснабжения. Тогда большой объем теплоносителя можно использовать для обеспечения потребности в горячей воде.
Виды топлива для печей с водяным контуром
Весь модельный ряд топочных печей можно условно разделить на три большие группы: печи на твердом топливе, на жидком и газообразном.
Твердотопливные печи
Настоящей и неувядающей классикой продолжают оставаться печи дровяные с водяным контуром. Классическая для традиционной бани конструкция дополнена теплообменником, магистралью и радиаторами отопления. Однако, топливная экономичность, порой, заставляет искать более инновационные и технологически продвинутые варианты. К таким следует отнести такие изделия, как пеллетная печь с водяным контуром. Такая конструкция оправдана в местах, где отсутствует массовая лесозаготовка, но в достаточной степени развита лесопереработка. Именно отходы обработки древесины — основное сырье для изготовления пеллет. Важным поставщиком сырья выступает и сельское хозяйство. Солома, кукурузные и подсолнечниковые стебли, лузга гречихи и семечки с успехом применяются в производстве топливной гранулы. Важным преимуществом такой печи, по сравнению с обычной дровяной, следует считать возможность частичной автоматизации процессов хранения, загрузки топлива и его горения.
Если же в вашем распоряжении большое количество древесных отходов, а то и просто откровенного растительного мусора то следует обратить внимание на печи длительного горения с водяным контуром. Их эксплуатация связана с осуществлением процесса горения при малом количестве кислорода и больше напоминает тление, нежели полноценное горение.
Особо из когорты твердотопливных, стоит упомянуть угольные банные печи, которым мы уже посвящали отдельный материал.
Печи на жидком топливе
Мазут, котельное и печное топливо в банной индустрии применяются достаточно редко. В основном жидкое топливо — удел устаревших крупных общественных бань и мобильных банных комплексов посовременнее.
В частном банном хозяйстве нашли отдельное применение такие конструкции, как печь на отработанном масле с водяным контуром. Пользователей таких агрегатов, в первую очередь прельщает низкая, а порой, и дармовая стоимость горючего.
Внимание! В своих материалах мы не устаем говорить, что баня это оплот экологичности и царство натуральных материалов. Печь на отработке с водяным контуром ассоциируется с этим очень слабо. Поэтому, если вас прельщает дешевизна то не поленитесь обустроить для котельной обособленное помещение, а о таком понятии, как проточная каменка следует и вовсе забыть.
Печи на газообразном топливе
Являются хорошей альтернативой традиционным дровяным печам. Существенные ограничения на их использование накладывает факт слабой газификации отечественной периферии и повышенные требования к культуре их эксплуатации, ввиду высокой взрывоопасности газового топлива.
Мы нарочно не упомянули еще один вид печей. Основанных на электрическом нагреве. Но поскольку печи такого типа — сфера весьма обширная, то лучше будет выделить рассказ о них в отдельную тему.
Заключение
Подводя итоги отметим следующее. Печь длительного горения с водяным контуром, на данный момент времени одно из самых актуальных и экономически целесообразных предложений в сегменте банных твердотопливных печей. Водяной контур обеспечит полный и гибкий обогрев всего внутреннего объема бани, а экономичная топка гарантирует снижение затрат на самую весомую статью банных расходов — отопление.
Кирпичная печь с водяным контуром для отопления дома: особенности и разновидности
Содержание статьи:
Для отопления дома с большой площадью, состоящего из нескольких комнат, стоит выбирать максимально экономичный вариант, например, печь с котлом. Современная кирпичная печь с водяным контуром дает возможность обогревать все помещения из одной точки. Тепловой носитель в ней способен равномерно распределять тепло и поддерживать нужную температуру на всей площади. Перед покупкой такого агрегата необходимо подробно изучить принцип его работы, все плюсы и минусы, а также способ подключения и тип системы.
Способ работы и конструкция
Печь с водяным контуром, встроенным на этапе кладки
Кирпичная печь с водяным контуром для отопления дома работает по стандартному принципу. Для ее установки необходимо создавать систему для водяного отопления, с помощью которой тепло поступает от печных стенок и отопительных радиаторов, подключенных к основному контуру. Контурные трубы подсоединяют к котлу либо регистру, встроенному в печь. Тепловой носитель нагревается путем прохождения сквозь горячий регистр, потом он переходит к трубам и радиаторам.
Пройдя сквозь контур, температура теплоносителя понижается и он снова поступает в теплообменник, где заново прогревается. Для идеальной циркуляции топлива в контур встраивают специальный насос. Важным элементом системы является бачок расширительного типа. Если речь идет о закрытой системе с герметичным контуром, такой элемент можно поставить в любом месте. В рамках открытой системы резервуар ставят в наиболее высокой контурной точке, это может быть чердак либо другое помещение.
Расширительный бачок – емкость для излишков нагретого теплоносителя. Он имеет разнообразную конструкцию, размер и объем, подбирать его необходимо с учетом типа отопительной системы и количества носителя тепла.
Плюсы и минусы отопления с водяным контуром
Зимой печь нужно топить непрерывно, закладывая дрова в ручном режиме
У кирпичных печей с водяным контуром, используемых для отопления частного дома, есть свои преимущества и недостатки. Их нужно учесть при выборе подобного прибора для бани или жилого помещения. Выбирать подходящую модель нужно с учетом конкретных параметров дома. Лучшим вариантом станет печь длительного горения, способная работать по 12-14 часов после одной закладки топлива.
В перечень преимуществ печи с водяным контуром входит:
- экономичный расход топлива по сравнению с системами, работающими на других энергоносителях;
- возможность установки печи в комплекте с остальными системами отопления;
- способность печки удачно вписаться в любой дизайнерский проект по оформлению интерьера.
Из минусов таких агрегатов отмечают необходимость отапливать печь зимой в режиме беспрерывной топки. В противном случае помещения не будут прогреваться до оптимальной температуры.
Печь с водяным контуром не является автоматизированной системой, поэтому топливо для обогрева в некоторых моделях агрегатов нужно загружать в ручном режиме.
Типы систем
Печь с принудительной циркуляцией эффективнее и быстрее прогревает помещение
Печь из кирпича с котлом водяного отопления, сделанная своими руками или покупная, может работать на системе с принудительной или естественной циркуляцией. У каждого из двух типов есть свои особенности и различия, которые нужно учитывать.
Принудительная циркуляция
Система такого типа дополняется циркуляционным насосом, который отвечает за перемещение носителя тепла по печным трубам. Благодаря подключению системы к электричеству уровень напора в радиаторе можно контролировать при помощи вентилей. Это также дает возможность снижать количество топлива для нагревания теплоносителя. Принудительная циркуляция достаточно экономична, но ее главный недостаток – зависимость от электропитания. В случае отключения электричества она не будет работать.
Естественная циркуляция
При естественной циркуляции нельзя регулировать температуру, вдобавок система сложна в монтаже
Система с естественной циркуляцией работает на основе применения законов физики. В процессе функционирования теплоноситель перемещается по трубам из-за различий плотности холодной и горячей воды. Главное преимущество системы – энергонезависимость, поэтому ее часто создают в домах, где возникают перебои с электроэнергией. Из ее недостатков отмечают необходимость использовать тяжелые трубы из металла, например, чугунные, которые сложно монтировать. Также в системе нет возможности регулировать уровень прогрева каждого помещения.
Печь либо камин с водяным контуром может быть сделана из чугуна, стали либо кирпичной кладки. Подходящий вариант выбирает владелец дома. Во время выбора принимают во внимание общую площадь помещений, которые нужно отапливать, мощность прибора, объем места, выделенного под печь, расположение каждого элемента контура, функции агрегата и его дизайн. Помимо этих параметров нужно помнить о необходимости устанавливать под печкой специальный фундамент.
Подключение печи к системе водяного отопления
Водяной контур обкладывают шамотным кирпичом, чтобы не прогорал раньше времени
Для полноценного подключения прибора к общей системе понадобится приобрести змеевик в печку для водяного отопления. Его устанавливают внутрь топливника. При его выборе учитывают толщину стенок печи, если речь идет о приборе, работающем на дровах, стенки могут быть тоньше.
Агрегаты, которые топят угольными брикетами, могут иметь более плотные стенки. Это условие нельзя игнорировать, в противном случае котлы будут быстро прогорать, и их придется менять раньше истечения положенного срока эксплуатации.
Расчет мощности и размеров теплообменников
Мощность теплового обменника зависит от материалов, из которых он изготовлен. Если деталь чугунная, лучшим выбором станут модели серий МС-110-300 и МС-90-300. Благодаря небольшим размерам они легко помещаются в топку, площадь их нагрева для каждого ребра составит 0,14-0,16 м2. Если учесть эти цифры, можно рассчитать, сколько секций нужно, чтобы обогреть каждый контур. Для каждых 10 квадратных метров помещения понадобится 1 кВт, равный примерно 0,1 м2 площади от общего нагрева теплового обменника.
Как сделать печь своими руками
Схема узлов кирпичной печки со сварным водяным контуром
Иногда возникает необходимость оборудовать кирпичную печь своими руками и встроить ее в нишу или установить на квадратный или прямоугольный фундамент. В первую очередь делают разметку для печи и заливают фундамент. После его высыхания выкладывают два ряда кладки из кирпича по схеме порядовки с целью выровнять неровный фундамент и сделать основание для агрегата. Далее понадобится выложить ряды на глиняный раствор и закончить выкладку, учитывая в процессе толщину швов между рядами.
Когда корпус будет готов, останется установить дверцы, топку, варочную панель, теплообменник и другие детали. После окончания работ печь обязательно протапливают полностью и проверяют ее работоспособность.
Чертежи для печи можно разработать самостоятельно либо обратиться за помощью к профессионалам. При отсутствии опыта лучше доверить эту работу специалистам, которые подготовят подробную схему с учетом требований к отопительной системе и конкретному помещению. В этом случае готовый агрегат будет полностью соответствовать требованиям безопасности и критериям, предъявляемым к системе отопления.
водная сушка — это … Что такое водная сушка?
Духовка — изображена на картине Жана Франсуа Милле Духовка — это теплоизолированная камера, используемая для нагрева, запекания или сушки вещества. [1] Чаще всего используется для приготовления пищи… Wikipedia
Содержание воды — Состав почвы по фазам: s почва (сухая), v пустота (поры заполнены водой или воздухом), w вода, a воздух. V — объем, M — масса. Содержание воды или влажность — это количество воды, содержащейся в материале, таком как почва (называемая почвенной влажностью),…… Wikipedia
Сушка (корм) — Сушка сплющенной рыбы на солнце на Мадагаскаре.Рыбу консервируют такими традиционными методами, как вяление, копчение и соление. [1] … Википедия
Сушка древесины — (также приправка пиломатериалов или приправы древесины) относится к снижению содержания влаги в древесине перед ее использованием. Для некоторых целей древесину вообще не сушат (используется зеленая) [http://en.wikipedia.org/wiki/ Зеленое дерево]. Часто древесина должна быть в… Wikipedia
Полиэтилентерефталат — сюда перенаправляется PETE.Чтобы узнать первое имя, см. Питер (значения). Для использования в других целях, см Пит (значения). Полиэтилентерефталатное волокно Название IUPAC… Wikipedia
Cheetos — Тип Cheese curl Владелец Frito Lay Country… Википедия
сухой вес — Вес ткани, полученный после достаточно продолжительной сушки в печи при высокой температуре для удаления всей воды. Также может использоваться сублимационная сушка, но она дает несколько иной результат, поскольку связанная вода не удаляется.См .: бесплатная вода… Глоссарий биотехнологии
сублимационная — Удаление воды в виде пара из замороженного материала в вакууме. Используется для измерения содержания воды и сохранения образцов, особенно спор. В отличие от сушки в печи, связанная вода остается связанной с образцом. Синоним: лиофилизировать… Глоссарий по биотехнологии
Kix (хлопья) — Kix, первые воздушные хлопья, были представлены в 1937 году зерновой компанией General Mills из Голден Вэлли, штат Миннесота.Их слоган: «Проверено ребенком, одобрено матерью»! Актер Мейсон Адамс был диктором большинства его рекламных роликов в 1990-х. Kix — это… Wikipedia
древесина — древесина1 бездревесная, прил. / дерево /, н. 1. твердое волокнистое вещество, составляющее большую часть ствола и ветвей дерева или куста и лежащее под корой; ксилема. 2. стволы или основные стволы деревьев, подходящие для архитектурных и других целей…… Universalium
Дерево — / дерево /, н.1. Грант, 1892-1942, американский художник. 2. Леонард, 1860-1927 гг., Военный врач и политический администратор США. * * * I Твердый волокнистый материал, образованный скоплением вторичной ксилемы, продуцируемой сосудистым камбием. Это…… Универсал
водная сушка — это … Что такое водная сушка?
Духовка — изображена на картине Жана Франсуа Милле Духовка — это теплоизолированная камера, используемая для нагрева, запекания или сушки вещества. [1] Чаще всего используется для приготовления пищи… Wikipedia
Содержание воды — Состав почвы по фазам: s почва (сухая), v пустота (поры заполнены водой или воздухом), w вода, a воздух. V — объем, M — масса. Содержание воды или влажность — это количество воды, содержащейся в материале, таком как почва (называемая почвенной влажностью),…… Wikipedia
Сушка (корм) — Сушка сплющенной рыбы на солнце на Мадагаскаре.Рыбу консервируют такими традиционными методами, как вяление, копчение и соление. [1] … Википедия
Сушка древесины — (также приправка пиломатериалов или приправы древесины) относится к снижению содержания влаги в древесине перед ее использованием. Для некоторых целей древесину вообще не сушат (используется зеленая) [http://en.wikipedia.org/wiki/ Зеленое дерево]. Часто древесина должна быть в… Wikipedia
Полиэтилентерефталат — сюда перенаправляется PETE.Чтобы узнать первое имя, см. Питер (значения). Для использования в других целях, см Пит (значения). Полиэтилентерефталатное волокно Название IUPAC… Wikipedia
Cheetos — Тип Cheese curl Владелец Frito Lay Country… Википедия
сухой вес — Вес ткани, полученный после достаточно продолжительной сушки в печи при высокой температуре для удаления всей воды. Также может использоваться сублимационная сушка, но она дает несколько иной результат, поскольку связанная вода не удаляется.См .: бесплатная вода… Глоссарий биотехнологии
сублимационная — Удаление воды в виде пара из замороженного материала в вакууме. Используется для измерения содержания воды и сохранения образцов, особенно спор. В отличие от сушки в печи, связанная вода остается связанной с образцом. Синоним: лиофилизировать… Глоссарий по биотехнологии
Kix (хлопья) — Kix, первые воздушные хлопья, были представлены в 1937 году зерновой компанией General Mills из Голден Вэлли, штат Миннесота.Их слоган: «Проверено ребенком, одобрено матерью»! Актер Мейсон Адамс был диктором большинства его рекламных роликов в 1990-х. Kix — это… Wikipedia
древесина — древесина1 бездревесная, прил. / дерево /, н. 1. твердое волокнистое вещество, составляющее большую часть ствола и ветвей дерева или куста и лежащее под корой; ксилема. 2. стволы или основные стволы деревьев, подходящие для архитектурных и других целей…… Universalium
Дерево — / дерево /, н.1. Грант, 1892-1942, американский художник. 2. Леонард, 1860-1927 гг., Военный врач и политический администратор США. * * * I Твердый волокнистый материал, образованный скоплением вторичной ксилемы, продуцируемой сосудистым камбием. Это…… Универсал