Постоянно возрастающие темпы строительства в частном секторе привели к использованию разнообразных систем отопления, в число которых входят и печи с водяным контуром.
Плюсы использования водяного контура:
- Равномерность распространения тепла по всему дому.
- Независимость от электричества.
- Совместимость с иной отопительной системой.
- Высокая производительность.
- Доступная стоимость.
- Разнообразие используемого топлива (дерево, коксовое, угольное, торфяное сырье).
- Простое обслуживание и автономность.
- Разнообразие дизайнерского оформления.
- Нагрев теплоносителя и дымовых отводов.
- Встраиваемость в существующую конструкцию отопления.
- Топливная экономия и быстрый нагрев.
Минусы использования:
- Необходимость регулярного прогрева системы зимой, чтобы избежать ее промерзания и выхода из строя.
- Низкий коэффициент КПД.
- Отсутствие автоматики.
- Регуляция ручной заслонкой.
- Отсутствие автоматизации рабочего процесса и его контроля.
- Отсутствие возможности включения отопления без теплоносителя.
- Большая занимаемая площадь из-за уменьшения теплообменником размера топливника.
- Повышенный риск возгораемости из-за присутствия открытого огня.
- Возможность проникновения угарного газа.
Конструкция и принцип работы
Основной конструктивный элемент – теплообменник или змеевик, устанавливаемый в топливник и через который производится подключение всей водяной отопительной системы. В печном устройстве выкладывают каналы для прохода теплообменника – водогрейный контур.
Еще один элемент – отопительный радиатор для поступления тепла после сгорания топлива. Подключенные теплообменные регистры и змеевики делают печную конструкцию полноценным и функциональным котлом.
Структура регистра проста — наличие нескольких камер, выполняющих функции качественного и бесперебойного рабочего процесса отопления. Теплоносителем может быть дистиллированная вода или антифриз.
Работа печного оборудования происходит под давлением пара. Конструктивно оно может различаться, а материал изготовления – труба из металла или стальные листы (0,3 см), которые более удобны в уходе из-за возможности легкого удаления накипи.
Регистр максимально нагревает теплоноситель и равномерно распределяет тепло по контуру. Печные резервуары служат для нагрева теплоносителя и образования пара, что способствует увеличению КПД системы.
Схема установки контура
Варианты печей
Теплообменники, встраиваемые в печь, заполняемые водой и предназначенные для ее нагрева, классифицируются на два типа:
- Змеевик, изготовленный с применением сварки из стальных труб диаметром 50 мм и толщиной металла от 3.5 мм;
- П–образный теплообменник из металлических листов в 4 мм из жаропрочной стали в виде коробки.
Установка нагревательного элемента осуществляется внутрь печи двумя методами:
- В камеру сгорания, где теплоноситель будет нагреваться напрямую от огня в топке.
- В дымоходную систему, тогда забор тепла будет происходить от проходящих по каналам горячих газов.
Возможен вариант, когда печь имеет варочную плиту, монтаж которой произведен в топку нагревателя. Благодаря предусмотренному отбору теплоты от продуктов горения у плиты нет длинных дымоходов. При сгорании топливо напрямую осуществляет нагрев змеевика.
В дополнение его нагревание происходит от дымовых газов, поступающих в пространство между плитой и духовкой, огибающих ее и выходящих через дымоход. Естественная или принудительная циркуляция нагретого носителя тепла происходит из регистра в систему. Отбор теплоты из топки и продуктов горения приводит к их охлаждению до 150—200 С.
Иной вариант – двухкамерная печь на дровах, которая не имеет этого недостатка. Ее конструкция предполагает наличие отдельных дымоходов и двух раздельных топок: 1-а для нагрева духовки и плиты, а 2-ая – для обеспечения печного водяного отопления. На высоте 2 м происходит объединение дымоходов в один.
При функционировании первой топки дымы огибают духовку и поступают в газоход под ней. При этом нет участия водонагревателя. Зимой происходит растопка второй камеры, функция которой — обогрев дома, без ее влияния на работу плиты и духовки, что оптимально и экономично.
Печь с водяным контуром
Выбор печи
Критерии, по которым выбирается печь с водяным отоплением:
- Общая производительность.
- Отдача теплообменника.
- Габариты.
- Объем термоносителя.
- Конструктивные особенности и диаметр дымохода.
Выбор нагревателя производится по правилу: 1 кв. м змеевика вырабатывает 7 кВт энергии. При его расположении в дымоходах и его прогреве продуктами сжигания значения мощности будут уменьшены в два раза.
Можно выбрать печки, изготовленные из:
- Металла — стальные, чугунные или комбинированные, с дверками от топки из стеклокерамики или огнеупорного стекла. Минус — их дороговизна. Преимущества чугунной печи: теплоемкость, большой эксплуатационный срок, надежность, не подверженность окислению и устойчивость к высокой температуре. Обрамление теплообменника производится из жаростойкой стали.
- Кирпича. Преимущество – нагрев и теплового носителя, и стенок, и дымоходов конструкции, обогревающих помещения.
- Металла или кирпича – печи на дровах. Расположение стального бака — возле дымоотвода. Возможна установка змеевика вокруг топки для циркуляции теплового носителя. Для сооружения камина устанавливается топочная дверца из огнеупорного стекла.
Выбор осуществляется и по способу сжигания топливного сырья:
- Обычный — сжигание твердого топливного сырья для обеспечения длительности горения.
- Газогенераторный и пиролизный – сырье сгорает при недостатке кислорода и высоком температурном режиме. Благодаря медленному сгоранию дерева и сгоранию древесного газа в другом отсеке, растет КПД сжигаемого топливного сырья и время его сгорания.
Делаем своими руками
Для изготовления металлического котла потребуется лист от 5 мм. Его минус перед трубным регистром — меньшая площадь нагрева. Трудность изготовления трубного регистра — необходимость точного расчета и рабочих условий. Чертежи регистра должны соответствовать габаритам печного сооружения и учитывать планировку помещений и расположение мебели.
При передвижении теплового носителя самотеком расположение расширительного бака выше, а трубы — больших диаметров, иначе понадобится насос для лучшей циркуляции. Преимущества котлов с насосами — возможность экономии на установке труб меньшего диаметра и на низком расположении системы.
Недостаток — при отключении электричества или выходе из строя циркуляционного насоса возможен взрыв нагретого котла.
Собирается конструкция на месте из-за большого ее веса и габаритов:
- Предварительный этап — заливка прочного основания с укладкой сверху кирпичного слоя.
- Укладка колосника возможна на различных этапах. До установки котла – при расположении низа сдвоенной конструкции наравне или выше верха колосниковой решетки. После установки котла – монтаж колосника, дверки, уголка на жарочную панель при низкой печке и установленной чуть выше системе.
- Установка корпуса, состоящего из двух емкостей, которые соединены трубами.
- Приваривание теплообменной системы к котлу — труба вывода направлена к расширителю, расположена по кругу, через радиаторы и с противоположной стороны в нижней части подсоединяется труба обратки к котлу.
Инструкция для кирпичного печного оборудования:
- Закладка основания из бетона.
- Приготовление раствора происходит с использованием глины и песка (1:2), предварительно замоченного на ночь.
- Укладка гидроизоляционного слоя на бетонное основание.
- Распределение слоя раствора по гидроизолированной поверхности.
- Уклада кирпича. На первом шаге производится формирование поддувал и установка дверцы.
- Подготовка решетки после укладки нескольких слоев для разделения топки от поддувала.
- Формирование топки без касания котлом наружных стенок и кладки из кирпича.
- Формирование бортиков в конце 1-го ряда топки для установки крепежных уголков под котел.
- Для вывода труб подачи и обратки должны быть предусмотрены проемы сбоку.
- Вывод дымоотводных стен и наличие каналов для рассеивания излишнего тепла, для угарного газа и золы.
- Выкладка дымоотвода.
- Подключение котла к отопительной системе, его заполнение теплоносителем и проверка.
Правила эксплуатации
- Запрещено использование печного оборудования с незаполненным теплообменником из-за возможности его быстрого прогорания.
- При работе печного оборудования запрещено отключение теплообменника от отопительной системы. Нагреваясь, жидкость расширяется и возможен взрыв из-за повышенного давления.
- Запрещена подача холодной жидкости в нагретый теплообменник. Перепад температур может стать причиной его повреждения.
- Чтобы повысить эффективность системы отопления возможно использование циркуляционного насоса.
- Необходимо обустройство крана для слива жидкости в самой нижней точке системы отопления.
Схема подключения печи к системе отопления
Блиц-советы
- При нерегулярном проживании в доме, чтобы избежать замерзания жидкости в контуре рекомендуется использование незамерзайки. Возможно использование антифриза или слив жидкости из системы при непроживании в жилище.
- Обустройство водяной отопительной системы производится в части дома, где нет выхода поверхности нагрева печного оборудования.
- При работе со сваркой, изготавливая теплообменник, сварочные швы должны быть сдвоенными из-за температурного режима в топке от 1000 градусов. Иначе возможно быстрое прогорание этих мест.
Загрузка...