Печь из кирпича с водяным контуром

Кирпичная печь, многими любима, как надежный и экономный способ отопления маленького дома или дачного коттеджа. Но она не сможет обеспечить качественный прогрев большого загородного дома. Спасением в этом случае станет более современный вариант печи с котлом водяного отопления. Рассмотрим особенности печи, на что следует обратить внимание при ее размещении, а также какие схемы подключения существуют.

Суть работы котла с водяным отоплением

Печь, выполненная из кирпича, с дополнением в виде водяного контура, дает возможность в короткие сроки и весьма равномерно добиться обогрева здания, площадью до 100 кв. м. наиболее целесообразным ее использование считается в домах с мансардами или двухэтажных зданиях.

Выполнение работы устройства достаточно простое – тепло, которое выделяется при переработке топлива, отвечает за нагрев теплоносителя (при использовании в частных домах, чаще это просто вода). Далее теплоноситель циркулирует по системе, которая распределена по помещениям и отдает энергию тепла.

Для максимально эффективной работы системы, она должна быть выполнена придерживаясь определенных правил. Самым простым вариантом будет реализация системы с водяным контуром, действующим на основе естественной циркуляции жидкости, что прежде всего основано на таком физическом явлении, как расширение теплоносителя при нагревании.

В основе системы лежит печь с наличием теплообменника, ее функционал обычно выполняет резервуар из металла с штуцерами, которая соединяется с системой при помощи труб. Жидкость в нагреве перемещается далее по контуру, а ее дальнейшая циркуляция происходит из-за возникающей разницы удельного веса между горячей и уже остывшей водой.

Кроме того, подобная система отопления не будет функционировать без следующих элементов:

• Расширительного бака, та емкость, которая при помощи накопления способна предотвратить повреждение системы, если произойдет повышение давления.
• Циркуляционного насоса, при помощи которого, происходит увеличение скорости продвижения теплоносителя по контуру системы, за счет чего, энергия тепла распределяется более равномерно и за короткий промежуток времени.

Начиная обустраивать в доме печь с водяным отоплением можно придерживаться стандартных схем разводки. Однако, следует обратить внимание на то, что печка довольно специфически предоставляет тепло – ее нагрев чаще происходит медленно, как и ее последующее остывание, а тепло поступает весьма неравномерно. Такие моменты следует обязательно учесть для устройства качественного отопления дома.

Плюсы и минусы системы

Кирпичная печь с встроенным котлом водяного отопления обладает следующими преимуществами:

• Энергоэффективность – коэффициент полезного действия у подобной печки намного больше, чем у стандартной кирпичной печи, способной обогреть не более одной-двух комнат.
• Экономность, так как кирпичная печь остывает достаточно медленно, то после прогорания дров, трубы будут держать тепло не менее 3 часов, таким образом использование дров уменьшается, что в свою очередь ведет к снижению затрат на топливо.
• Небольшие финансовые затраты, так как контур монтируется в одно время с формированием самой печки, соответственно, выполненный самостоятельно теплообменник будет в разы дешевле, чем покупной котел.
• Расположение печки никак не повлияет на качество отопления, радиаторы можно размещать вне зависимости от нахождения печи.
• Если хорошо продумать размещение котла, то его можно отлично замаскировать конструкцией печи, что никак не отразится на комфорте комнаты.

Однако у подобной конструкции существуют и недостатки:

• Чтобы самостоятельно собрать печь с водяным контуром потребуется достаточная квалификация и опыт. Первый опыт создания такой конструкции навряд ли будет положительным, если вы ни разу не выполняли кладку из кирпича и не занимались монтажом отопительной системы.
• Монтаж водяного контура в уже готовую конструкцию печи вряд ли будет отличной идеей, так как при работе поступит множество проблем, которые могут возникнуть дополнительно, при этом стоимость работ по разбору, монтажу или сборке сравняется, а то и превысит стоимость новой конструкции печи.
• При создании такой конструкции, как печь из кирпича с водяным контуром, потребуется создание качественно продуманного проекта, так данная система является пожароопасной, то, при ее использовании следует соблюдать правила пожарной безопасности.
• Всегда есть риск, отравиться угарным газом, чего можно избежать, если дымоход выполнен с соблюдением всех правил.
• Максимально равномерного распределения тепла добиться невозможно, возле печи все равно будет намного теплее.

В любом случае, монтаж отопительной системы с печью, котлом и радиаторами будет выгодным экономическим решением.

Однако при возведении конструкции, не следует забывать о существующих нюансах, которые следует учесть:

• Кирпич имеет высокую тепловую инерцию, таким образом, быстро прекратить нагрев печки не получится, что может стать причиной для появления проблемы при работе циркулярного насоса в замкнутом контуре. При исчезновении, даже на короткий период времени электрической энергии, насос сразу же заглохнет, а теплоноситель, перестав двигаться мгновенно вскипит. Таким образом, требуется наличие комбинированной системы, в которой есть не только искусственная циркуляция теплоносителя, но и естественная.
• Данный вид печи не получится использовать в летнее время, так как будет прогреваться контур, и дома будет невыносимая жара. Опять же использовать розжиг топки, когда в контуре нет воды нельзя, перегревшись металл, просто перегорит.
• При использовании системы не на постоянной основе, если возникнет большой перерыв, то воду из контура необходимо слить, так как однажды забыв это сделать, замерзание воды достаточно сильно повредит контур.
• Касаемо безопасности, использование печки с водяным контуром значительно уступает газовому котлу с тем же теплообменником, произвести остановку которого можно простым перекрытием крана.

Варианты размещения теплообменников

Такую конструкцию печи, использующую водяной контур применяют не только в домах, но также в банях больших размеров, которые оборудованы раздевалкой или комнатой отдыха, душевой. Реализация печи с теплообменником в основном происходит одним из двух способов – монтаж котла осуществляется либо в топке, либо непосредственно в дымоходе. Крайне редко, монтаж емкости с водой проводится рядом с очагом, в теле печи.

Обустройство котла в топке наилучшим образом подойдет для отопления дома или нежилого здания с большой площадью, коэффициент полезного действия данной конструкции может доходить до 90%, что существенно повышает продолжительность работы ее цикла. Недостатком является прямой контакт металлической конструкции с огнем, из-за чего сажа усиленно копится, а через определенное время может произойти прогорание металла.

Сажа сильно снижает коэффициент полезного действия, где-то почти на 10%, если будет слой примерно в 1 мм. Чтобы это замедлить, ее придется чистить на постоянной основе и при этом, просто смириться с тем, что ухудшение отопительной системы неизбежно. Кроме того, следует понимать увеличенные размеры печи с внутренним котлом, ведь, чтобы найти место для столь крупногабаритного устройства не в каждом доме есть такая возможность.

Вторым возможным вариантом для монтажа теплообменника является дымоход, у такого котла, приличный срок службы, ведь металл не имеет прямого контакта с огнем, а, следовательно, ему не грозит прогорание.

Расположенные смежно помещения отапливаются за счет того тепла, которое в обычных условиях, вполне возможно пошло бы на обогрев улицы. Такая организация контура дает неравномерный обогрев: при помощи горячих газов происходит недостаточный нагрев воды, другие комнаты отапливаются намного слабее, а более дальние комнаты получают обогрев чисто символически.

Формы теплообменников

Конструкции печей, имеющих водяной контур, которые выполнены своими руками частенько оборудуются не одним, а несколькими видами теплообменников. Выбирая печной котел и его дальнейшее сооружение во внимание берут сложность его изготовления, а также возможность дальнейшего его размещения.

Помимо этого, выбор также определяется самим назначением конструкции. Например, для бани, необходимо подойдет такая конструкция, которая обеспечит быстрый нагрев такого объема воды, которого хватит для мытья, а, следовательно, требуется максимально интенсивная теплопередача. Для использования отопительной системы в жилом доме лучшим вариантом будет постепенная отдача тепловой энергии от огня к жидкости.

Кроме формы, теплообменники имеют различие также и в материале, из которого они выполнены. Если грамотно совместить форму теплообменника, материал, а также его размещение, можно существенно увеличить коэффициент полезного действия отопительной системы.

Теплообменники подразделяются на следующие виды:

• Змеевик, такое название подразумевает трубу, которая может быть согнута под разными углами. Преимуществом данного теплообменника считается максимально быстрое прогревание, недостатком можно назвать то, что обычно, объем змеевика маленький и не подойдет для обогрева большой площади помещения. Самый частый монтаж выполняется внутри топки или за ней, а если труба-змеевик сделана в виде спирали, то ее монтаж можно провести также на дымоход.
• Регистр. В данном случае, конструкция больше похожа на радиатор из труб, причем возможно даже с разным диаметром. Монтаж осуществляется чаще согласно общему проекту. Данный вид обладает универсальностью и энергоэффективностью.
• Водяная рубашка. Подобный вид устройства из труб очень эффективен, однако минус в том, что устройство склонно к протечкам. Плюс в том, для установки нет надобности в разборе печи, монтаж выполняется через установку внутрь топки или через надевание на дымоход.
• Плоский теплообменник, пожалуй, самый практичный вид с точки зрения не только изготовления, но также установки и дальнейшего обслуживания. Монтируется как в домах, так и в банях. Выглядит как плоская емкость, которая размещается в основном рядом с топкой, идеально подходит к отопительному контуру, нагрев воды происходит максимально быстро. Чтобы работа осуществлялась корректно необходимо придерживаться определенных технических параметров, таких как расположение и соответствующий наклон прямой и обратной труб.

Как повысить эффективность системы

Для повышения эффективности работы системы отопления, монтируя, можно попытаться воплотить некоторые из идей:

• Применяя материалы с повышенной теплопроводностью, можно значительно повысить эффективность. Самые лучшие показатели по теплопроводности имеет медь, но в силу ее дороговизны, на первое место выходит сталь нержавейка.
• Обеспечить максимально возможную площадь, учитывая заданные габариты.
• Выполнить расчет оптимального перепада высоты между трубами прямой и обратной.
• Расположение теплообменника ни в коем случае не должно мешать переработке топлива и удалению газов, где бы он не был установлен.
• Отдаваемая энергия напрямую зависит от площади, занимаемой теплообменником, а также разницы температур между разными средами.

При дополнении стандартной кирпичной печки водяным контуром отопления, можно значительно увеличить площадь для обогрева дома с разной конфигурацией. Подобная система имеет высокий коэффициент полезного действия и прекрасной теплоотдачей, максимально равномерно раздавая энергию тепла по всем комнатам.

Для того, чтобы купить качественный теплообменник или создать его самостоятельно, следует учитывать форму, место, куда будет размещаться теплообменник, а также материал, из которого он будет изготовлен. Для получения максимального КПД от отопительной системы, конструкция как можно более точно должна повторять форму и размеры топки или дымохода.