Содержание
Дрова и уголь остаются во многих регионах наиболее доступными видами топлива, с помощью которых отапливаются частные коттеджи. Однако печной обогрев выбирают не только из-за дешевизны и общедоступности энергоносителя, но и из-за низкой цены его обустройства.
При этом помимо множества плюсов печь с водяным контуром для отопления дома имеет и массу минусов. Далеко не всегда такой вариант бывает оптимальным. Давайте попробуем разобраться в нюансах такой системы отопления.
Особенности обогрева на базе печки
Печное отопление – норма для российских деревень, надежность и практичность которого проверенна веками. И сегодня во многих деревенских домах стоят печи с плитой для готовки пищи и подом для выпечки хлеба.
Одни из них оборудуются водяным контуром отопительной системы, а другие нет. Но выкидывать их и менять на современные котлы хозяева сельского жилья не спешат. Более безотказного и беспроблемного способа обогрева еще не придумали.
В качестве топлива в подобных деревенских печах сжигают:
Принципиальной разницы между этим типами топлива с точки зрения устройства печки внутри и разводки системы водяного отопления по частному дому нет. Одни из них дают больше жара, а другие прогорают дольше. Но конструкция топки и схема разводки труб с теплоносителем по комнатам во всех случаях одинаковы.
Среди достоинств печного отопления числятся:
- отсутствие зависимости от наличия в сети электроэнергии;
- сравнительно низкая стоимость устройства отопительной системы;
- дешевизна твердого топлива и возможность использования разных его видов;
- предельная простота эксплуатации;
- длительная отдача тепла (для кирпичных конструкций);
- универсальность – подходит одновременно для обогрева и готовки еды.
Если частный дом невозможно подключить к магистральному газу, то дровяная печь будет наилучшим выбором для его отопления.
Единственное исключение – когда уголь или дрова недоступны в конкретной местности. Но такой вариант в России является скорее исключением, нежели нормой.
Также из недостатков печного отопления следует упомянуть:
- долгий прогрев системы до начала теплоотдачи;
- потеря массы полезного пространства в доме из-за массивности печи;
- большой вес печной конструкции из кирпича;
- низкий КПД из-за ухода значительного объема тепла в трубу;
- высокая пожароопасность при неправильной эксплуатации.
Кирпичная отопительно-варочная печь для частного дома с водяным отоплением в зависимости от конструкции и количества рядов может весить от 1,5 до 10 тонн. Плюс сюда добавляется вес трубы.
Фундамент для такой массы требуется мощный и дорогой по затратам, что также можно назвать минусом рассматриваемых отопительных систем.
Устройство печного водяного отопления
Печь для рассматриваемой системы обогрева в идеале необходимо рассчитывать и строить одновременно с домом. Если жилое строение уже возведено, то поставить в нем печную конструкцию из кирпича будет сложно. А зачастую это и вовсе оказывается невозможно из-за необходимости делать прочный фундамент и перестраивать стропильную систему.
Водяное отопление на основе печи состоит из:
- непосредственно печки (металлической либо кирпичной);
- теплообменника внутри или вокруг печной топки, а также в форме змеевика вокруг дымохода;
- разнесенного по дому контура с теплоносителем и расширительным бачком на чердаке.
Также в отдельных случаях эта отопительная система дополняется циркуляционным насосом и гидроаккумулятором. Однако такой расширенный вариант применяется крайне редко, так как требует бесперебойного электропитания и приводит к удорожанию всей схемы.
А основной плюс водяного печного отопления – дешевизна устройства. Дополнять его дорогостоящими и склонными к поломке элементами не стоит.
Схема циркуляции воды в контуре
Система водяного отопления в домах выстраивается с естественной (гравитационной) либо принудительной циркуляцией теплоносителя. Если она делается на базе дровяной печки, то лучше всего предпочтение отдать первому варианту.
Водяное печное отопление рекомендуется обустраивать только в одноэтажных домах площадью до 150 м 2 . В этом случае его можно сделать гравитационным без дополнительных насосов.
Если необходимо обогреть коттедж в пару и более этажей, то лучше осуществлять это на базе более мощного котла. Печь для таких строений придется сооружать просто огромную, что дорого в реализации. Да и объемы топлива придется в нее закладывать каждый раз немалые. А делать так крайне не рекомендуется из-за увеличения рисков возникновения пожаров.
Классическая система печного отопления с естественной циркуляцией воды состоит из:
- теплообменника в составе печки;
- контура из металлического трубопровода;
- радиаторов (обычно заменяются толстыми трубами в комнатах);
- расширительного бачка.
Если водяной обогрев в загородном доме решено делать своими руками, то лучше его проектировать именно по этой схеме. Монтаж и расчет такого варианта выполнить проще, чем с принудительным движением воды.
Если бойлер автоматизирован и воду греет постоянно по мере необходимости, то дровяная печь протапливается раз или два в сутки. Именно в эти моменты теплоноситель в печной топке и нагревается, чтобы отдать тепло в помещениях. После гонять его насосом по трубам контура бессмысленно. Воду все равно ничто в холодной топке не будет подогревать.
Делая выбор в пользу печи на дровах или угле, хозяева частных домов обычно рассчитывают получить автономную систему обогрева. Если поставить в нее насосное оборудование, требующее для работы питание из электросети, то об автономности говорить будет сложно.
Печь – кирпичная или металлическая
Печь из кирпича дольше нагревается, но и дольше отдает тепло пространству вокруг себя. Аналог из стали наоборот быстро греется и также быстро после прогорания топлива остывает. Частично эта проблема решается за счет наличия в водяном контуре больших объемов теплоносителя.
Однако чем больше воды приходится хранить в системе, тем дороже она выходит по материалам.
Печь из стали под водяное отопление мощностью 5–15 кВт – без топлива и воды это конструкция весом 100–300 кг. Такую буржуйку без опаски можно поставить на усиленные лаги. Печные фундаменты требуется заливать, когда печка весит более 700–800 кг. Вот если она кирпичная, то без бетонных работ тогда точно не обойтись.
В сравнении с металлической, печь из кирпича весит больше, стоит дороже и сложнее в монтаже. Однако у нее выше КПД и меньше риски заморозки контура с порывом труб из-за образования внутри льда. Если все решено делать капитально для себя и постоянного проживания, то выбор рекомендуется останавливать на кирпичном варианте.
Трубы – нержавейка или металлопластик
Если система отопления строится на базе водогрейного котла, то обвязку его разрешается делать не только стальными трубами, но и металлопластиковыми и полипропиленовыми. Однако если воду будет греть дровяная печь, то контур с теплоносителем от нее стоит создавать только из нержавейки.
Металлопластик рассчитан на работу с теплоносителем, разогретым до 90–95 °С. Кратковременно он способен перенести и нагрев до 110–120 °С. При этом автоматика котлов и бойлеров изначально не допускает прогрев воды до таких градусов. Для теплых полов она нагревается до 30–45 °С, а для батарей до 60–65 °С.
Однако в случае с дровяной печкой температуры под сотню – не просто возможны, а далеко нередки. Рисковать и играть в русскую рулетку, делая обвязку этой печи с помощью металлопластиковых труб, не рекомендуется. Лучше всего предпочтение отдать более надежной нержавеющей стали.
Вдобавок выходящие из топки от змеевика патрубки для подсоединения труб контура точно будут нагреваться до сильно высоких температур. От открытого огня их отделяет менее полуметра. Подсоединять к ним любые пластиковые трубы опасно из-за риска расплавления последних.
Теплоотдача – радиаторы или регистр
Подача тепла из печки в контур отопления осуществляется порциями по несколько часов, пока в топке горят дрова или уголь. Если воды в отопительной системе мало, то дом быстро будет выстывать. Поэтому в деревнях подобный обогрев обычно и делается из толстых стальных труб, а не на основе более привычных горожанам радиаторов. Отопительный регистр для дровяных печей подходит просто идеально.
Проложенная по дому труба диаметром 80–120 мм из нержавейки – это отопительный регистр, состоящий из подачи от печи и обратки к ней. В дальней от топки комнате эти линии соединяются воедино, а в остальных помещениях укладываются в виде двух трубопроводов вдоль внешних стен.
Выглядит регистр не столь эстетично, как радиатор. Зато первый вариант сильно дешевле и проще в самостоятельном изготовлении, нежели второй. Для его реализации надо лишь иметь опыт обращения со сварочным аппаратом.
Площадь теплоотдачи для подобного контура рассчитывается умножением числа ПИ на диаметр и длину трубы. Плюс в расчетах надо учесть тепловой напор в подаче и обратке, а также расстояние между трубопроводами по вертикали.
Однако, зачастую, подобные вычисления не производятся, а берется труба диаметром 80–100 мм и прокладывается по периметру всего жилого здания с закольцовыванием в дальней комнате. При этом регулировка теплоотдачи производится «на глаз» и опытным путем в результате накладывания того или иного объема топлива в топку.
Не зря контуры из регистров вкупе с водяными печами так распространены. Их не нужно даже рассчитывать, достаточно взять подходящую трубу и сварить сваркой.
Подбираем теплообменник для топки
Теплообменник в печку можно сделать из меди, стали либо чугуна. Медный вариант сразу лучше исключить из-за высокой цены. Самостоятельно спаять такое устройство крайне проблематично.
Чугун по техническим параметрам выигрывает у стали. Однако выполнить своими руками из него теплообменник для дровяной печки представляется проблематичным. Можно лишь взять для этого старую батарею. Но здесь надо учесть, что уплотнитель между ее секциями будет выгорать в топке. А это прямой путь к потере герметичности и выходу воды в топочную камеру.
Если теплообменник решено делать из чугунной батареи, то лучше всего брать для этого модели МС-110-300 или МС-90-300. Они небольшие и спокойно разместятся в топке. Площадь поверхности нагрева у них на каждое ребро будет порядка 0,14–0,16 м 2 .
Исходя из этих цифр, можно прикинуть – сколько потребуется секций для конкретного контура. На каждый 10 квадратов площади дома нужно 1 кВт, что будет приблизительно равно 0,1 м 2 площади нагрева теплообменника из чугуна.
Еще один момент использования чугунной батареи в качестве теплообменника – это проблематичность ее чистки от сажи изнутри топки. Время от времени топочную камеру необходимо чистить, а рельефные ребра «чугунки» будут этому сильно мешать.
Наиболее оптимальный вариант теплообменника – стальной в виде:
- змеевика из нескольких трубок;
- рубашки из листовой стали.
Делают их из низкоуглеродистой стали Ст10…Ст20 с толщиной 4–5 мм. Если брать трубки, то диаметром 30–50 мм.
Трубчатый вариант в плане теплообмена более эффективен, но он и более трудоемок в изготовлении.
Для расчета теплообменника следует воспользоваться формулой:
Qy=K*(Tcp-Tk)
- K – коэффициент теплопередачи материала (для низкоуглеродистых сталей берется 15–20, а для серого чугуна – 50);
- Tcp – средняя температура нагревающей среды в топке (Tmax+Tmin)/2;
- Tk – средняя температура теплоносителя (Tподачи+Tобратки)/2.
Если в печке будут сжигаться дрова, то Tcp=(700+300)/2=500 °С и Tk=(80+60)/2=70 °С. В итоге Qy=15*(500-70)=6450 ккал/час. То есть на квадратный метр обращенной к огню поверхности теплообменника выйдет приблизительно 7,5 кВт/час.
Для угля расчеты следующие – Tcp=(1000+600)/2=800 °С и Tk=70 °С. Qy=15*(800-70)=10 950 ккал/час=12 734 Вт/час. Квадратный метр поверхности теплообменника даст около 12,7 кВт/час.
Далее делим необходимую для обогрева конкретного дома мощность на вычисленную цифру, в зависимости от планов по использованию того или иного типа топлива.
Например, для коттеджа в 150 м 2 нужно около 15 кВт. Если он отапливаться будет дровами, то потребуется теплообменник с площадью теплообмена в 15/7,5=2 м 2 . Это та поверхность, что обращена к пламени и нагревается.
Если выбран трубчатый змеевик, то его длина рассчитывается по формуле:
S=2*3,14*D*L
S – расчетная площадь;
D – диаметр трубок;
L – нужная длина.
Параметры рубашки из стального листа вычислить еще проще, она обычно представляет собой два прямоугольника по бокам топочной камеры.
Выбор самого оптимального варианта
В уже построенном доме массивную кирпичную печь поставить будет сложно. Водяное отопление в этом случае лучше всего организовывать на базе металлической буржуйки, которую разрешается ставить на усиленный деревянный пол без заливки фундамента.
Однако если есть возможность сделать фундаментную основу как положено, то предпочтение стоит отдавать более надежной печной конструкции из кирпича.
Установка в рассматриваемый отопительный контур циркуляционного насоса и/или гидроаккумулятора – это пустая трата денег и ноль дополнительной пользы. Они лишь усложнят монтаж системы. А при отключении света эти устройства и вовсе создадут проблемы. Тогда как вариант обогрева без них при проблемах в электросети продолжит спокойно отапливать дом.
Выводы и полезное видео по теме
Выбор формы теплообменника в дровяную печку:
Обзор кирпичной печи для водяного отопления в коттедже:
Устройство отопительно-варочной печки из кирпича с разбором порядовки конструкции:
Назвать водяное отопление на основе дровяной печи идеальным и высокоэффективным сложно. Но этот вариант обогрева частных домом самый надежный, а также дешевый и простой в реализации. Только дополнять такой контур циркуляционным насосом и автоматикой не надо. Они работают от электросети и делают всю системы неавтономной, нивелируя ее один из основных плюсов.
Выберите подкатегорию
Твердотопливные котлы такого типа используются для обогрева жилых и промышленных помещений. Отличаются широким диапазоном мощности от 15 и до 1000 кВт. В данном виде оборудование основным топливом является дрова и соответственно брикеты. В некоторых случаях, в качестве не основного топлива используется щепа, опилки, а также отходы с лесопильного производства. Несмотря на возможность использования не основного топлива стоит понимать, что использование такого топлива должно быть не более чем в 20 процентах от всего объема.
Котлы на дровах относятся к достаточно сложному оборудованию с технической точки зрения. Оборудование функционирует под давлением и является пожароопасным при неправильном использовании.
Основные преимущества установки котла твердотопливного типа, который функционирует на дровах, выглядят следующим образом:
● Полная экологическая безопасность при использовании дров;
● Высокий показатель КПД, где процент доходит до 93;
● Возможность дооснастить конструкцию теплоаккумулятором;
● Возможность функционирования без подключения к электричеству;
Основной показатель выбора котла частых загрузок топлива, где иногда это 3 раза в день или при правильном выборе сверхдлительного (пиролизного ) ко т ла один раз в несколько дней .
- Котлы на дровах могут быть следующего типа:
- Традиционные. На одной закладке топлива могут функционировать до 6 часов.
- Пиролизные. Интервал между загрузками составляет 8-12 часов, а показатель КПД до 93 процентов.
- Шахтные котлы длительного горения. Дрова в процессе сгорания опускаются сверху вниз, что позволяет увеличить интервал между закладками топлива.
Размеры, мм: 580x425x1060
Мощность, кВт: 20
Площадь помещения max, м 2 : 250
Габариты котла ШхГхВ, мм: 440х800х920
Теплопроизводительность, кВт: 26
Диаметр дымохода, мм: 120
Площадь помещения (до), кв.м 180
Диаметр дымохода, мм 150
Площадь помещения max, м 2 : 100
Габариты печи ШхГхВ, мм: 340х500х740
Теплопроизводительность, кВт: 10
Диаметр дымохода, мм: 115
Объем помещения: 180 м 2
Габариты: ВхШхД, мм: 745х422х645
Диаметр дымохода, мм: 150
Мощность кВт: 18
Номинальная тепловая мощность18 кВт.
Габариты ШхДхВ:460х830х810 мм.
Масса печи,кг: 110
Диаметр дымохода,мм: 150
Котлы ОЧАГ — КС-Т 10 / КС-Т 16(РТ) / КС-Т 16М / КС-Т 25 (РТ) / КС-Т 25/31М / КС-ТВ 20М / КС-ТВ 25/31М
Площадь отапливаемого помещения, м2: 50-70 / 60-160 / 50-120 / 100-250 / 100-250 / 60-200 / 100-250
Объем помещения, м куб. до 100
Мощность, кВт: 4
Объем помещения, м куб. до 400
Нагревательная мощность, кВт: 18
Площадь помещения max, м 2 : 200;
Габариты ШхГхВ, мм: 455х720х785
Теплопроизводительность, кВт: 20;
Диаметр дымохода, мм: 150;
Площадь помещения max, м 2 : 300;
Габариты печи ШхГхВ, мм: 435х800х900
Теплопроизводительность, кВт: 30;
Диаметр дымохода, мм: 180;
Отапливаемая площадь 150 м2
Диаметр дымохода 150 мм
Площадь помещений, до м2: 250
Диаметр дымохода, мм: 150
Площадь помещения, м2: до 120
Мощность, кВт: 12
Размеры, : 850x660x1320
Мощность, кВт: 20
Размеры, : 1090x660x1320
Мощность, кВт: 26
Размеры, : 1220x700x1580
Мощность, кВт: 35
Размеры, мм: 720х440х670
Мощность, кВт: 12
Размеры, мм: 820х440х720
Мощность, кВт: 18
Размеры, мм: 900х500х720
Мощность, кВт: 25
Размеры, мм: 720х440х720
Мощность, кВт: 14
Размеры, мм: 820х440х760
Мощность, кВт: 20
Размеры, мм: 680x430x1060
Мощность, кВт: 31,5
Размеры, мм: 685x480x1170
Мощность, кВт: 40
Размеры, мм: 785x480x1170
Мощность, кВт: 50
Размеры, мм: 690х440х845
Мощность, кВт: 14
Размеры, мм: 790х440х845
Мощность, кВт: 20
Размеры, мм: 890х440х845
Мощность, кВт: 30
Размеры, мм: 1270х430х1130
Мощность, кВт: 42
Площадь помещения max, м 2 : 150
Теплопроизводительность, кВт: 16
Диаметр дымохода, мм: 120
Номинальная мощность, кВт: 12
Отапливаемая площадь, не более, м2: 120
Отапливаемая площадь, не более, м2: 140
Диаметр дымохода, мм: 150
Номинальная мощность, кВт: 16
Отапливаемая площадь, не более, м2: 160
Площадь помещения (до), кв.м: 260
Диаметр дымохода, мм: 150
Площадь помещения (до), кв.м: 140
Длина дров, мм: 440
Площадь помещения (до), кв.м: 200
Диаметр дымохода, мм: 150
Площадь помещения (до), кв.м: 80
Диаметр дымохода, мм: 115
Площадь помещения (до), кв.м: 220
Диаметр дымохода, мм: 150
Площадь помещения (до), кв.м: 280
Диаметр дымохода, мм: 150
Площадь помещения (до), кв.м: 150
Диаметр дымохода, мм: 150
Площадь помещения (до), кв.м: 300
Диаметр дымохода, мм: 150
Размеры ДхШхВ,мм: 510х440х920
Отапливаемая площадь до, м2: 170
Размеры ДхШхВ,мм: 615х440х920
Отапливаемая площадь до, м2: 200
Размеры ДхШхВ,мм: 830х505х1150
Отапливаемая площадь до, м2: 210
Размеры ДхШхВ,мм: 950х505х1150
Отапливаемая площадь до, м2: 300
Владельцы частного жилья зачастую сталкиваются с проблемами выбора оборудования для его отопления. При этом каждый покупатель стремится купить отопительный прибор, который будет работать на наиболее доступном в его местности топливе. В случае отсутствия магистрального газопровода многие останавливают свой выбор на дровяных котлах, оснащенных тэном. Это объясняется тем, что при невозможности своевременной загрузки дров агрегат продолжит поддерживать заданную температуру благодаря подключению электронагрева.
Дровяные котлы с тэном производятся из стали и чугуна высокого качества. Приборы отличаются внушительными габаритами и весом. Топочная камера, в которой происходит сгорание дров, расположена в нижней части оборудования, а вверху находится теплообменник с вмонтированным в него тэном. Устройства из-за больших размеров выпускаются в напольном варианте и должны устанавливаться на бетонную подушку. Перед монтажными работами устанавливают дымоход, который обеспечивает необходимую тягу и соответствует мощности оборудования.
Дровяные котлы с тэнами обладают следующими достоинствами:
- Обеспечивают значительную экономию денежных средств при сжигании доступных дров, которые всегда реально заготовить в межотопительный сезон по низкой стоимости.
- Универсальным режимом работы. При израсходовании дров котел самостоятельно переходит обогреву помещения с использованием тэна, а при отключении электричества продолжает работать на дровах.
- Установленная в оборудовании надежная автоматика обеспечивает легкость перехода из одного режима в другой.
- Продолжительным сроком эксплуатации за счет поддержания постоянного температурного режима.
- Экологичностью.
Дровяные котлы с тэнами в интернет-магазине «Печимакс» отличает доступная цена и широкий модельный ряд на любой запрос.
