Что мы обычно ждем от камина?
Когда мы – Вы, я или кто-либо другой – сидя у экрана компьютера, рисуя свой проект или просто размышляя на тему отопления дома, задумываемся о камине и отоплении дома (особенно если задумываемся о первом и втором одновременно), мы частенько забываем первичные ожидания от самого камина. Во-первых, мы забываем разницу открытого камина и камина с дверцей. А она существенная, если дверца обычная. Дело в том, что топки бывают «колосниковые» и «подовые». Про это я недавно написал отдельную статью «Современная дверца для камина с огнеупорным стеклом – важные особенности!».
Многие отлично знают, в чем все-таки прелесть открытых каминов. Но вряд ли многие люди могут различить важные особенности каминной топку (или любой камин с дверцей) и открытый камин. И уж, тем более, меньше людей смогут подобрать дверцу, за стеклом которой камин будет гореть с эффектом открытого камина – хорошую подовую дверцу. Подавляющее же большинство стальных каминов и любых каминов с дверцами – колосниковые. Это требуется для эффективности отопления. Горение в них совсем другое, эстетика сгорания дров в них никогда не сравнится с открытым камином или камином с хорошей подовой дверцей.
Во-вторых, вот мой личный опыт и опыт моих коллег. Чтобы не откладывать постоянно топку камина и вообще иметь возможность наслаждаться видом пламени, камин должен располагаться на самом видном месте гостиной. Так же он не занимать ключевое место – чтобы не мешался. Это, конечно же, очевидно, но когда возникает вопрос о водяном контуре, мы начинаем прокручивать многие варианты размещения для выгодного отопления дома. Зачастую, мы забываем о вышеназванной очевидности в угоду эффективности отопления.
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.
Правда о железных каминах с водяным контуром или – 5 причин не делать этого
Надо сказать, что расчет мощности чугунных топок весьма своеобразен. Сказать что такие расчеты слегка завышены – ничего не сказать. Тем более, когда идет учет такой топки с водяным контуром. Сразу оговорюсь, что я не беру в расчет настоящие котлы прямого иди длительного горения, созданные для отопления дома. О них я писал в отдельной статье (ссылка откроется в новой вкладке).
- Во-первых, при расчете мощности каминной чугунной топки просто-напросто могут (чаще всего так и делают) не учитывают КПД!
- Во-вторых, могут писать расчетную мощность не среднесуточную (при «стольки-то» топках «столько-то» времени). Так как я и подавляющее большинство печников рассчитываю мощность свих отопительных изделий – а моментальную. Это, в общем-то, и есть оборотная медаль не учтенного КПД. Условно говоря, можно сказать что мощность равна, например, 14 кВт, но это при непрерывной топке. Так, как например, рассчитывают водяные электрокотлы, но там-то считают потребление электроэнергии в час, а это совсем другой параметр.
- К тому же, в-третьих, мощность котла водяного отопления от прямого огня рассчитывается исходя из площади регистра, находящегося в зоне высоких температур. Для этого есть специальная формула. Глядя на любую металлическую топку, Вы без труда сможете рассчитать мощность самостоятельно, просто зная эту формулу.
- Исходя из всего сказанного, в-четвертых, такой металлический котел, не имея никакой теплоемкости (а металл имеет высокую теплопроводность и, соответственно, низкую теплоемкость), мы и по факту будем иметь только сиюминутную мощность. При, в любом случае, низком КПД – какова она в любом камине, даже при наличии водяного контура.
- В-пятых, не всякая топка, коли уж Вы ее будете нещадно топить ради тепла, способна выдержать нагрузку высоких температур. Ведь каждая протопка – это для нее цикл расширения и сужения. А на сколько циклов она рассчитана такая топка? Хорошо, если это написано в инструкции. А если ее топить два раза в сутки, то таких циклов у нас за отопительный сезон накопится около трехсот.
Ну и, наверняка Вы недостаточно проанализировали свои возможности отопления дома. Если уж из всех вариантов отопления дровами, Вы решили рассмотреть камин, да еще и с водяным контуром. Тем более если это не основное отопление. Об этом читайте далее. Вот, кстати, небольшое видео про каминную топку (в которую можно встроить регистр отопления). Мой обзор топки нашего производства «ТКДп (Топка каминная двустворчатая подовая) 800 Огонёк»:
Выбор мощности печи
Самый важный параметр, который обязательно нужно учесть, прежде чем купить определенную модель — тепловая мощность отопительного агрегата. Она измеряется в киловаттах, и принято считать, что 1 кВт мощности печи способен обогреть 10 м² площади дома.
Однако стоит учесть, что производитель тестирует печь в условиях, близких к идеальным, а при использовании недостаточно просушенных дров ее мощность может снизиться на треть. Поэтому, для использования печи с отопительным контуром в качестве единственного источника обогрева лучше купить модель с небольшим запасом мощности.
Сталь или чугун?
Отопительные печи-камины бывают стальные и чугунные. Стальные печи дешевле, легче, но более подвержены коррозии. Модели, сделанные целиком из чугуна, обладают повышенной долговечностью, стойкостью к коррозии, но при этом они значительно тяжелее, боятся резких перепадов температуры, от чего могут треснуть.
Лучший вариант — комбинированные модели, в которых корпус и незначительно нагревающиеся элементы выполнены из стали, а элементы топки, колосники и дверцы, подвергающиеся сильному перегреву, сделаны из кованого чугуна. Они не боятся длительного воздействия высоких температур и подходят для постоянного использования, а при периодической топке образующийся в трубах конденсат не вызывает их коррозии.
Подключение к системе отопления
Большинство печей-каминов промышленного производства могут эксплуатироваться как с подключенным водяным контуром, так и без него. При этом срок их службы существенно не отличается.
Если печь-камин подключена к водяному контуру, ни в коем случае нельзя ее эксплуатировать при слитом теплоносителе! Это приведет к выходу из строя теплообменника и самой системы! Печи с водяным контуром допускается использовать в системах как с естественной циркуляцией (гравитационной), так и принудительной (с использованием насоса). При этом схемы подключения к системе отопления не отличаются от традиционных.
Особенности подключения печи своими руками к гравитационной системе отопления:
- Сразу после выхода из теплообменника выполняют разгонный коллектор, поднимающий теплоноситель в верхнюю точку системы.
- В верхней точке устанавливают расширительный бак открытого или мембранного типа.
- Для магистральной трубы необходим минимальный диаметр 32 мм, при меньшем сечении труб возрастает гидравлическое сопротивление системы, что ведет к ухудшению циркуляции.
- Уклон магистральной трубы должен составлять не менее 5 см/1 м, в противном случае движение теплоносителя замедляется, температура в системе будет неравномерной, а отопление — неэффективным.
- Отводы труб к радиаторам должны иметь диаметр 16-20 мм. Радиаторы врезают параллельно магистрали по нижней или диагональной схеме.
При использовании принудительной системы требований к ее монтажу значительно меньше:
- Расширительный бак можно устанавливать в любом удобном месте, обычно его ставят на обратной трубе, после циркуляционного насоса.
- Схема подключения радиаторов может быть любой.
- Не обязательно выдерживать существенный уклон магистральной трубы.
- С помощью автоматики можно выставить скорость движения теплоносителя, а также температуру обратки, что позволит избежать появления конденсата в топке.
Выбор теплоносителя — не менее важный шаг, который зависит от режима эксплуатации печи. Для домов с постоянным проживанием удобнее использовать очищенную воду — она дешевле, в закрытой системе отопления практически не вызывает коррозии, легко доливается из водопровода при необходимости.
Если дом используется периодически, использование воды в зимний период может привести к замерзанию системы. При этом вода расширяется и повреждает элементы системы: трубы, радиаторы, фитинги, что впоследствии приведет к протечкам.
В этом случае можно использовать специальные тосолы, либо установить параллельно печи электрокотел, работающий в режиме автоматического поддержания плюсовой температуры на уровне 5-10ºС.
Требования к топливу
Любая печь не будет выдавать указанную в паспорте эффективность, если топить ее влажными дровами или неподходящей древесиной. Оптимально применять в печах-каминах с отопительным контуром березовые дрова естественной сушки, пролежавшие в крытом дровеннике или под навесом не менее 18 месяцев, или брикеты промышленного производства с влажностью не более 20%.
Не желательно использовать дрова от деревьев хвойных пород — они выделяют много смол, засоряют дымоход и коптят стекло в топке. Использование угля в печах-каминах, как правило, не допускается.
Розжиг дров можно осуществлять с помощью бересты, щепы, бумаги или специальной жидкости. При розжиге шибер должен быть полностью открыт, а также обеспечен доступ свежего воздуха через поддувало.
Печь в системе
Правильно построить отопительную печь с водяным контуром мало. Под нее нужно еще и правильно разработать СО, и надлежащим образом включить в нее печь.
Пройдемся вкратце по способам организации СО. Будет ли наша система однотрубной, 2-трубной, последовательной, параллельной или смешанной, вопрос важный, но другой – с точки зрения эффективности использования тепла печи для отопления дома. С точки зрения возможностей, стоимости, удобства, простоты и энергонезависимости сопряжения печи и СО важнее разобрать системы:
- Открытую гравитационную (самотечную).
- Открытую с принудительной циркуляцией.
- Закрытую без избыточного напора.
Самотечная
Чисто термосифонных СО (наподобие систем охлаждения ДВС первых автомобилей) не существует – потери в длинных трубопроводах СО подавят термосифонную циркуляцию. Чтобы СО все-таки работала, на помощь ей нужно призвать некоторую, вполне определенную долю силы тяжести (в чисто термосифонной циркуляции доля гравитационного напора может быть сколь угодно малой).
Принцип действия гравитационной СО показан слева на рис.:
Устройство открытой грвитационной системы отопления
Если система задействована от печи в доме, выполнить условие, указанное в центре, невозможно, даже если батареи подвесить под потолком. В таком случае выручить может СО с высокорасположенным проточным расширительным баком (справа на рис.), он создаст необходимый для термосифонной циркуляции теплоносителя дополнительный напор. В централизованных СО система с проточным расширителем не применяется, т.к. требует большего расхода материалов, трудозатрат на обслуживание и, при массовом использовании, дает большие потери теплоносителя. Но в частном доме все это с лихвой компенсируется простотой, дешевизной и стабильностью работы данной СО. Изюминка ее – расширительный бак. Требования к нему таковы:
- Емкости 200 л с избытком хватит для дома до 120-150 кв. м жилых.
- Сделать бак удобно из бочки, поставленной на попа, т.е. вертикально.
- Подпитка и запитка СО – только верхние через бак.
- Бак должен быть надежно теплоизолирован: чтобы циркуляция пошла, воде в нем достаточно остыть всего на 1-2 градуса, а теплопотери от неизолированного бака будут чрезмерно велики.
- Наполняется бак наполовину, как и обычный расширительный.
- Чтобы избежать испарения теплоносителя и засорения его пылью, бак должен быть закрыт плотной крышкой с теплоизоляцией и воздушным дренажем.
- Выходной патрубок выступает над днищем на 5-7 см, чтобы избежать засорения труб шламом.
- Устье входного патрубка располагается не ниже 15 см над выходным, но не выше 20-25 к зеркалу воды при минимальном ее уровне, иначе возможно подсасывание воздуха в систему (вода из входного патрубка бьет ключом и может затянуть в выходной воздух).
Резервный (аварийный) электрокотел для систем водяного отопления с печью
Примечание: поскольку постоянно топить кирпичную печь и заправлять СО с ней антифризом нельзя, а зимняя дача с печью, кроме того, может быть оставлена на несколько дней, весьма желательно включить в систему аварийный электрокотел (см. рис. справа). Он поддержит температуру воды в системе выше точки замерзания; как правило – на уровне 5 градусов Цельсия. Правда, и электричества резервный котел скушает в сутки немало.
С насосом
СО с принудительной циркуляцией строят только с металлическими печами, если того требует спецификация изготовителя печи. Интенсивность теплоотдачи от кирпичной печи для этого слишком мала: и в доме будет холодно, и печь выстудится, а неиспользованное тепло улетит в трубу в виде несгоревшего топлива.
Для СО с печью, во-первых, из возможных схем систем с принудительной циркуляцией теплоносителя (см. рис.), нужно выбирать схему с высокорасположенным расширительным баком (выделено красным). При пропадании электропитания она обеспечит минимальную циркуляцию для того, чтобы система не разморозилась. Если резервного электрокотла нет, печь при этом нужно все время подтапливать, но понемногу, чтобы вода в системе не вскипела. Поэтому в такой СО необходим датчик температуры воды на подаче.
Схемы систем отопления открытого типа с циркуляционным насосом
Во-вторых, циркуляционный насос обязательно должен быть снабжен байпасом (обводным шунтом; bypass по англ. – обход) с обратным клапаном, см. рис. ниже. Без байпаса замерзнет и система, и насос, т.к. малюсенький термосифонный напор не продавит сквозь него воду.
Схема действия и внешний вид циркуляционного насоса системы отпления с байпасом (обводным шунтом)
Закрытая
Достаточно дорогие закрытые СО с мембранным расширительным баком применяются с печами довольно часто, т.к. компактны, работают и с металлической, и с кирпичной печью и относительно легко вписываются в интерьер дома: вся обвязка СО может располагаться в шкафчике рядом с печью (см. рис. в начале). Устройство закрытой СО, задействованной от печи, особенностей не имеет; обязательно наличие автоматического или ручного вентиля для обезводушивания системы, см. след. рис..
Устройство систем отопления закрытого типа
Особенности устройств
Печь-камином с встроенным водяным контуром – это камера из стали с различной толщиной стенок. В закрытой системе показатель составит 6 миллиметров, в открытой — 4 миллиметра.
Между стенок монтируются трубки теплообменника для циркуляции жидкого теплоносителя. Для возможности контролировать температуру в печи ставят термодатчики.
Приток в топочную камеру воздуха обычно регулируется вручную.
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!Наружное оформление может выполняться с использованием различных материалов, чтобы в полной мере соответствовать общей стилистике интерьера.
В летний период подобное оборудование может использоваться только в целях подогрева воды.
Как выбрать и на что обратить внимание?
Какие качества должны присутствовать у отопительного оборудования, чтобы стать надежным источником тепла:
- Мощность. Изменяется с размерами топки и габаритами печи. В среднем, для помещения площадью 10 м² требуется 1кВт мощности.
- Габариты. Должны вписываться в помещение для установки.
- Объем теплоносителя. Складывается из объема труб и радиаторов, зависит от общей протяженности системы и количества батарей. К полученному значению прибавляется еще 10%.
- Сечение дымохода. Показатель важен для подбора подходящих элементов конструкции.
- Дополнительные опции. Приготовления и подогрев продуктов, легкая очистка стекла, не нагревающиеся ручки и другие удобные в эксплуатации мелочи.
Рейтинг ТОП-10 лучших моделей
В этом рейтинге мы собрали для вас лучшие модели по цене, качеству и надежности.
La Nordica Termo Isotta
Печь-буржуйка из чугуна Isotta снабжена водяным контуром и предназначена для обогрева нескольких жилых помещений одновременно.
Ее двойные стенки позволяют эффективно управлять воздушными потоками. В поверхность встроена варочная панель Она имеет защитную крышку, предохраняющую стены от загрязнения в процессе приготовления блюд.
Дверца топки декорирована панорамным керамическим самоочищающимся стеклом. В нижней части имеется отдельная дверка для удобства пользования зольным ящиком.
Характеристики:
- мощность: 15-19 кВт;
- КПД: 78,4%;
- расположение: пристенное;
- дымоход: 150мм, переднее/заднее;
- материал: чугун;
- тип стекла: панорамное;
- габариты: 77,5*76*52см;
- вес: 212кг.
Достоинства:
- длительное горение;
- удобная дверца;
- самоочистка стекла;
- умеренный расход горючего.
Недостатки:
- нет.
МЕТА Ангара Аква
Полная мощность модели составляет 16 кВт, из них 7 кВт — это мощность водяного контура. Теплообменник вмещает 10 литров жидкости и произведен из 5-ти миллиметровой стали.Топка отличается значительным объемом и ее просто очищать от продуктов горения.
Дрова могут гореть в пролонгированном режиме, что особенно удобно в ночное время.
Корпус декорирован вставками из керамики, а стеклянная дверца обеспечивает отличный обзор.
Конструктивные решения позволили уменьшить объем сажи, попадающей в дымоход.
Характеристики:
- мощность: 16 кВт;
- расположение: угловое/пристенное;
- дымоход: 150мм, переднее/заднее;
- материал: сталь;
- отапливаемая площадь — до 160м2;
- тип стекла: призматическое;
- габариты: 104*70*54,5см;
- вес: 205кг.
Достоинства:
- привлекательное внешнее оформление;
- наличие панорамного стекла.
Недостатки:
- большой расход топлива;
- недостаточная отдача тепла теплоносителю;
- копоть на стекле.
EdilKamin Aqua
Топочная камера данной печи имеет двойные стенки. Это позволяет снизить температурное воздействие на корпус и продлить срок службы печи-камина.
Внутри топки шамотная отделка, устойчивая к продуктам горения и высокой температуре пламени.
Дверца декорирована стеклом, которое может выдержать нагрев до 750 градусов, но не стойко к точечным ударам. Водяной контур позволит создать в доме полноценную систему отопления, обогревая соседние помещения.
Для безопасности имеется встроенный датчик от перегрева системы. Печь можно использовать на кухне , поверхность для готовки имеет температуру нагрева до 200 градусов.
Характеристики:
- мощность: 6,5 кВт;
- варочная плита;
- расположение: пристенное;
- дымоход: 150мм, ;
- материал: сталь, керамические изразцы, шамот;
- тип стекла: прямое;
- габариты: 95*52*52см;
- вес:186кг.
Достоинства:
- высокое качество материалов;
- отличная сборка;
- защита от перегрева.
Недостатки:
- нет.
Везувий ПК-01(270) БЕЖЕВЫЙ
Печь изготовлена из комбинации чугуна и стали. Дверь чугунная с жаропрочным стеклом. Колосниковая решетка — чугунная. Топка отделана шамотом.
Торцы украшены керамическими вставками бежевого цвета, которые помогают печи дольше сохранять тепло. Возможен обогрев помещений, общей площадью до 200м2.
Горение на одной закладке дров составляет до 5 часов.
Качественные комплектующие гарантируют срок эксплуатации в течение как минимум 10 лет. Топка печи отличается 100% герметичностью.
Фиксирование деталей производится болтовым соединением для гарантии надежности. В экономичном режиме работы дрова только тлеют, в интенсивном — производится быстрая растопка.
Характеристики:
- мощность: 9 кВт;
- варочная плита — нет;
- расположение: пристенное;
- площадь обогрева — до 200м2;
- дымоход: 150мм, ;
- материал: сталь, чугун, керамические изразцы, шамот;
- тип стекла: прямое;
- габариты: 82*46*43см;
- вес:141кг.
Достоинства:
- дизайн;
- эргономика;
- долго держит температуру.
Недостатки:
- нет.
Везувий ПК-01(270) КРАСНЫЙ
Печь-камин производится из индукционной стали высокого качества. Дверца топки сделана из чугуна и снабжена стеклянной вставкой, поддувальная дверь позволяет контролировать интенсивность горения.
Топка отделана высококачественным шамотом, который без труда можно заменить по необходимости. Декоративные вставки по бокам — керамические, красного цвета.
Мощность составляет 9кВт, что позволит прогреть помещение, объемом до 150м3.
Одна закладка дров обеспечит тепло на срок до 5 часов. Можно подключить электровентилятор для скоростного нагрева комнаты. Минимальный срок службы изделия — 10 лет.
Характеристики:
- мощность: 9 кВт;
- варочная плита — нет;
- расположение: пристенное;
- площадь обогрева — до 200м2;
- дымоход: 150мм, ;
- материал: сталь, чугун, керамические изразцы, шамот;
- тип стекла: прямое;
- габариты: 82*46*43см;
- вес:141кг.
Достоинства:
- скорость нагрева;
- приятный дизайн в классическом стиле;
- высокие ножки.
Недостатки:
- сажа на стекле.
Выбор печи с водяной рубашкой – рекомендации
Чтобы подобрать систему, подходящую именно для вашего дома, необходимо учитывать следующие параметры:
- для небольших сооружений с хорошим утеплением вполне подойдет металлическая конструкция;
- в строениях чуть крупнее продумайте схему так, чтобы одна установка могла воздействовать на все здание. Для этого можно попробовать спроектировать нагрев с помощью водяного или парового контура;
- для построек с одним этажом подключение контурного прибора осуществляется как к кирпичной, так и сделанной из чугуна конструкции;
- в многоэтажках (2, 3, 4) больше всего подходит чугунная печь-котел.
В последнюю очередь придется определиться с видом топлива, так как от этого будет зависеть разновидность и окончательная стоимость печного оборудования.
Плюсы и минусы каминов с водяным контуром
Среди достоинств каминов с водным контуром стоит отметить:
- Цена системы. Готовая модель печи или сборка на заказ камина из кирпича обойдется не так дорого.
- Стоимость эксплуатации. Система полностью энергонезависима, цена твердого топлива невысока, а значит, ее использование не разорит семейный бюджет.
- Многозадачность. Такая система украсит интерьер, не требуется обустройство отдельной котельной.
- Камин с водяным контуром может стать заменой традиционной системы отопления.
К недостаткам таких систем можно отнести:
- Не слишком высокий КПД, особенно если речь идет о каминах с открытой топкой. Мощности такого оборудования может быть недостаточно для обогрева дома в морозные зимы.
- Отсутствие систем автоматизации. Быстро отрегулировать температуру теплоносителя невозможно. Подкидывать дрова или брикеты, очищать топку придется вручную.
Изготовление металлической печи
Печное отопление с водяным контуром в деревянном доме можно сделать на основе металлической печи, хотя ничто не мешает отдать предпочтение кирпичу. Но с металлом меньше возни, а еще такая печка займет минимум места. В качестве основы возьмем схему самой простой буржуйки и выкинем из нее внутренние перегородки.
Предлагаем Вам чертеж одной из самый простых, но в тоже время эффективных металлических печей.
Эти перегородки необходимы для реализации пиролизной схемы горения, но в случае с нашим водяным отоплением они становятся не нужны. Вместо них весь внутренний объем займет теплообменник. Его можно изготовить из труб или листового металла – в последнем случае его площадь будет несколько больше, что увеличит тепловую мощность нашего агрегата.
Для изготовления печи потребуется листовой металл толщиной 4-5 мм. Вырезаем стенки, изготавливаем из арматуры колосниковую решетку. Монтируем основание, ставим внутрь теплообменник, собираем конструкцию воедино. Устанавливаем дымоход, подключаем печь к системе водяного отопления, заливаем теплоноситель и проводим тестовый запуск
Обратите внимание, что помещение, в котором стоит металлическая печка, обогревается ее собственным теплом, без дополнительных радиаторов
Строительство каминов с водяным контуром
Все работы можно разделить на два этапа:
- Возведение корпуса источника тепла, то есть самого камина;
- Монтаж теплообменника.
Строительство корпуса камина
Возведение корпуса камина следует начать с поиска парадной схемы кладки. При выборе материалов отдайте предпочтение тем, которые позволяют возвести камин с водяной рубашкой. Для обеспечения герметичности применяются обычно стальные листы.
Возведение камина начинается с монтажа фундамента. Для его заливки потребуется:
- Доски для монтажа опалубки;
- Рубероид;
- Щебень;
- Песок;
- Цемент.
Размер основания должен быть несколько больше габаритов будущего камина. Для обеспечения гидроизоляции готового фундамента на него укладывается рубероид. После этого можно приступать к кладке. Для строительства корпуса применяется огнеупорный кирпич, топка собирается из жаростойкого шамотного сорта. Специальная глиняная смесь используется в роли раствора. Изготавливать ее самостоятельно не рекомендуется. Специалисты используют готовые дозированные составы.
Собирать кладку следует из горизонтальных основных рядов. На этом этапе важно следить за точным позиционированием в горизонтальной плоскости. После этого собирается зольник, далее мастера выкладывают топку камина. Финальная часть укладки значительно отличается от строительства классического камина. На этом этапе требуется укладка теплообменника.
Организация теплообменника
Простейший тип теплообменника – небольшой бак с двумя фланцами для подключения труб. Через первую трубу поступает холодная вода, через вторую отводится подогретая. В связи с вредным воздействием открытого пламени, перепада температур, негативного воздействия продуктов горения прослужит недолго. В качестве материала для теплообменника должна использоваться листовая сталь толщиной не менее 4 мм.
Точные размеры резервуара определяются конструкцией камина. Для повышения эффективности рекомендуется использовать теплообменники в виде змеевика. Такие конструкции состоят из секций и регистров, собраны в виде лабиринта.
После изготовления теплообменника он встраивается в тело камина. После этого формируются специальные подставки, на которые резервуар будет опираться. Монтаж производится таким образом, чтобы сгоны теплообменника были вне камина. Это позволяет обеспечить возможность ремонта в случае поломки.
После монтажа теплообменника завершается сборка топливной камеры камина. Она перекрывается кладкой с обязательной организацией дымового отверстия. В заключении возводятся дымоход.
После того как кладка полностью высохнет, на это потребуется не менее 10 дней, система впервые может быть наполнена водой. При первичном запуске необходимо проверить на отсутствие течей. В открытой системе течи приводят к снижению объема воды, в закрытой же они станут причиной отсутствия циркуляции.
Если камин будет использоваться в качестве резервного источника тепла, должна быть предусмотрена система включения и отключения контуров от него. Использование перепускного клапана позволяют прекратить подачу воды.
Медные
Такой змеевик достаточно действенный, потому как его теплопроводность считается очень хорошей. Но у него есть один существенный недостаток – температура плавления составляет 1083 °С. При использовании агрегата с соблюдением установленных правил можно не беспокоиться о приведении устройства в негодность. Но в экстренных и непредвиденных обстоятельствах, жар может достигать 1200°С. А появляющийся при остывании конденсат имеет примеси опасных химических соединений, приводящих к образованию коррозии. Поэтому устанавливать такой тип теплообменника в кирпичную кладку строго запрещено.
Чугунные
Весьма восприимчивы к ржавлению, обладают повышенной ломкостью, а термические изменения, возникающие при охлаждении и разогреве, являются причиной появления расщелин, что приводит к выходу из строя теплообменника. Чугунный регистр, в связи с недостаточной обработкой металла, конструируется из литых запчастей, что снижает его надежность. Также из недостатков можно отметить – большой вес.
Стальные
Теплообменники из такого материала встречаются чаще из-за его доступности, а также возможности применения любой обработки. Согласно рекомендациям, контуры выполнены из жароустойчивой стали размером от 3 до 5 мм, прибегая к использованию труб без швов.
Из нержавейки
Стоимость такого теплообменника на уровне предыдущих вариантов, но по эксплуатационным характеристикам аппарат превышает их.
Они идеально подходят для бань, деревянных домов и коттеджей, поскольку обладают особой защитой от воздействия высоких температур, что увеличивает их срок службы.
Системы разводки отопления
При организации системы разводки отопления стоит учесть, что они встречаются двух разновидностей: открытые и закрытые.
В первом случае циркуляция воды происходит за счет наклона трубопровода. Нагретая вода подается в самую верхнюю точку. После этого она проходит по всему трубопроводу самотеком. Уровень при этом постепенно снижается. В котел вода возвращается по трубе, которую называют обраткой. В чердачном помещении устанавливается расширительный резервуар для обеспечения возможности расширения при увеличении температуры. Нагретая вода вытесняется в расширительный резервуар, при постепенном охлаждении наблюдается обратный процесс.
Основное преимущество открытой системы заключается в ее простоте. Монтаж может быть выполнен самостоятельно. Однако она не подходит для отопления значительной площади.
Более сложная система водяного отопления на дровах
Она представляет собой пиролизный котел. который состоит из двух секций. В нижней секции сгорают дрова, а в верхней его части циркулирует газ, возникающий при горении. Из-за того, что в такой конструкции, газы не сразу попадают в дымоход, КПД его выше, а дров такой котел потребляет меньше.
Его обвязывают толстостенными трубами, по которым циркулирует вода, нагреваясь от котла.
Нужно учесть то, что для нормального функционирования такого котла, необходимо использовать только сухие дрова. Если в хозяйстве есть пиролизный котел, то должен быть и запас хорошо просушенных дров.
Есть системы, которые используют для отопления не воду, а горячий воздух. Он, проходя по контуру, подается в жилые помещения. Охлажденный воздух, согласно физическому закону конвекции, опускается вниз, попадает в специальные воздухозаборники и снова поступает к котлу.
Достоинства печей-каминов
Среди основных преимуществ использования подобного оборудования выделяют несколько пунктов.
- Формирование приятной обстановки в помещении.
- Высокая скорость прогревания.
- Возможность совмещать с уже действующими системами отопления.
- Обустройство практически в любом месте, главное – соблюдать правила Пожарной безопасности.
- Простоту применения с теплообменниками, абсолютную автономность.
- Работу от доступного и недорогого вида топлива.
- Многофункциональность. Это и отопительный прибор, и оборудование для приготовления еды.
Принцип работы
Агрегат представляет собой гибрид привычной печки, котла и камина. Схема для нагрева воды может быть сделанной из отдельных труб-регистров, расположенных в топке либо вдоль стенок. Другая альтернатива – теплоноситель циркулирует внутри двух перегородок в корпусе, такую конструкцию называют «рубашкой».
Реже в верхней части располагают водогрейный бак, это менее эффективное решение.
Каждый элемент прямо соединен с общей системой обогрева помещений. За счет теплопроводности можно согреть сразу несколько комнат.
Подобные аппараты работают по одному алгоритму, так как направлены не только на обеспечение жилья теплом, но и горячим водоснабжением.
- В котле греется жидкость, которая с помощью электрических насосов следует по трубам.
- Остывший теплоноситель возвращается для дальнейшего разогрева.
Типы печей по методу нагревания
Работают печи для водяного отопления дома на дровах, угле, торфе, евродровах. По типу камеры они отличаются по габаритам и делятся на переносные и стационарные. По внешнему виду дверцы в печи бывают с прямоугольными, щелевыми, круглыми и шахтными разъемами. Также печи могут обладать одним или двумя действующими отсеками.
Однокамерные
Подходят для небольших помещений, быстро прогревают пространство, доступны по цене и не требуют особых знаний при эксплуатации.
Двухкамерные
Нижние и верхние части работают по принципу самообеспечения. В цокольном отделе сгорает топливо, преобразуясь в газ, который поднимается и соединяется с кислородом. Такая система позволяет экономить на топливе, при этом уровень КПД максимальный.
Конвекционные
Функционирование модели обеспечивает циркуляция воздуха, поэтому холодный поток, поступающий снизу, сверху нагревается до высоких температур. Быстрый разогрев помещения, но и такое же остывание.
Обзор популярных моделей
Наиболее легким в монтаже и подключении считаются отдельно стоящие аппараты, выполненные из стали и чугуна, с вмонтированным теплообменником. Они могут быть расположены в двойном корпусе, создавая водяную рубашку вокруг камеры, или располагаться в верхней его части. Выведенные наружу патрубки просто подключаются к контуру отопления. Для самого отопительного прибора достаточно подыскать удобное место в любой зоне комнаты, где можно вывести дымоход. Главное – не забыть закрыть пол металлическим экраном поверх негорючего покрытия (лист минерита, например).
Печь-камин АКВА
Изготавливаются из стали в форме пластин в 5 мм. Поперечная грань и камеры закрыты жаростойкой плиткой, в случае повреждения которой можно произвести замену.
Изделие включает в себя дверцу из закаленного стекла для обзора. Внизу предусмотрена ниша для дров.
Технические характеристики:
- подача энергии находится в границах от 13 до 16 кВт;
- контур дает показатель мощности в 5-7 киловатт;
- стальной теплообменник;
- рассчитан на установку к стене;
- облицовка боковых стенок выполнена из керамики;
- панель спереди имеет панорамное жаропрочное стекло;
- диаметр дымохода – 150 мм.
Даже если отсутствует подключение к системе отопления, возможность прогревать пространство не теряется. Только такой метод увеличивает износ. Обязательно нужно заполнять схему водой при включении, иначе произойдет повреждение элементов, и они выйдут из строя.
Печь-камин Бавария
Выпускается из листов стали, дополняется решеткой из чугуна для разделения топки и зольника. Эксперты отмечают неплохие технические характеристики:
- компактный размер – устройство подойдет даже для небольших помещений:
- мобильность – печь-камин по усмотрению владельца можно переносить из одного места в другое;
- агрегаты легко установить и использовать;
- крепкое термоустойчивое стекло обеспечивает безопасность, уменьшая риск попадания пламени в комнату;
- скорость прогрева очень высокая;
- достаточно большая производительность (КПД – 80%);
- экологичность – выделение углекислого газа понижено и едва достигает показателя в 0,20%;
- если приобрести модель, в которую встроены варочная поверхность и духовка, то можно готовить еду на открытом огне предварительно удалив с конфорок чугунные кольца;
- внешне приборы очень привлекательны.
Аппараты с водяным контуром присоединяются к трубам во всех комнатах дома. Сверху камеры или в перегородках печки расположен теплообменник со змеевиком, по которым перемещается жидкость, поступающая из распределительного бака. С двух сторон по краям расходятся трубы для снабжения холодной и горячей водой, имеющие свойство отвода кипятка, попавшего в систему отопления. Чтобы определить, будет ли печка выполнять свои функции в полном объеме, нужно оценить коэффициент мощности.
Виды схем систем отопления для печи
Обязательно такая конструкция оснащается кранами для сливания жидкости. Это необходимо сделать перед наступлением холодов, так как замерзшая вода способна повредить аппарат. Как альтернатива – изначальное использование антифриза в роли жидкого вещества.
Рассмотрим подробно каждый из трех типов структур.
Открытая
Классическая конструкция, функционирующая по принципу естественной циркуляции, то есть благодаря различной плотности холодного и горячего водного вещества. Подходит для небольших зданий.
Ставится она по традиционному плану – от печки начинается разгонная труба в высоту больше 2,5 м и диаметром от 50 мм. Сверху помещается расширительный бак открытого типа.
От верхнего выхода теплообменника до бака должен быть уклон в 30 градусов для избежания гидроударов. Обратный отвод ставится в горизонтальном положении, затем делается слив для опустошения теплообменника.
При этом окружность должна быть более 32 мм. Рекомендуемый материал в зоне подключения к печи – только сталь или медь.
Закрытая
В нее входит обязательная установка насоса для циркуляции и рециркуляции, бака-накопителя, манометра или термоманометра, автоматического воздухоотводчика и предохранительного клапана.
Помимо этого, есть вероятность монтажа теплообменника, который значительно увеличивает общий КПД, регулирует тепловой режим, накапливает тепло при циркулярной работе печки.
Обвязку также предполагается делать из металлических труб.
Комбинированная
Является наиболее предпочтительным решением. Искусственный обогрев помещений выполнен по правилам естественной циркуляции жидкостей. Вспомогательно осуществляется резервный запас с помощью циркуляционного насоса. В холода подобная конструкция послужит в комнатах дома обогревателем, и позволит готовить еду без применения иных энергопотребителей.
Подключение водяного контура
Подключить камин можно к уже имеющемуся в доме отоплению. К камину подсоединяются трубы для подвода и отвода воды, а также труба-дымоход. При необходимости обогрева пола для частного дома в котле устанавливаются дополнительные патрубки для циркуляции воды.
При подключении водяного контура необходимо соблюдать следующие важные пункты:
При подключении водяного контура необходимо соблюдать следующие важные пункты:
- установка на ровную поверхность. Если нет возможности выровнять пол, на котором будет стоять камин, можно применить регулируемые по ножке. Неровная установка влечет за собой опасность при эксплуатации и значительное снижение эффективности работы камина;
- обязательная проверка на герметичность после заполнения системы водой. Сначала следует проверить все стыки труб без подачи давления. Затем, включив циркуляционный насос, еще раз исключить протекание и негерметичность труб и стыков. Также необходимо обеспечить герметичность дымохода, покрыв места стыков жаростойким герметиком;
- проверка работы камина и нагрева воды. Не следует пугаться запаха от камина при первом розжиге – в течение короткого времени он исчезнет. Необходимо проверить корректность работы автоматики: насколько точна регулировка температуры воды в радиаторах, возможно ли регулировать скорость ее подачи.
Монтаж печей для дома со схемой водяного отопления – пошаговая инструкция
Дабы избежать неприятных последствий неправильной сборки печи и теплообменника, лучше привлекать специалиста – монтажника. Он учтет все тонкости:
- Правила пожарной безопасности. Необходимо защитить от возгорания стены вокруг установки негорючими материалами.
- Сборка дымоотвода – следующий шаг. Отличные варианты комплектации можно приобрести у производителя Ferrum.
- Специальный зазор в пять миллиметров, который оставляется при монтаже труб, нужно заполнить подходящим жароустойчивым герметиком.
- Ни в коем случае нельзя замуровывать конструкцию вплотную, необходимо оставить зазор между ней и стенками в 10/15 мм, чтобы компенсировать температурное расширение.
- После проверяется комплектация, и проводится монтаж отопительного прибора (теплообменник обязательно проходит испытание на прочность гидравлическим или пневматическим давлением в шесть бар).
- В заключении мастер подключает все составляющие конструкции и проверяет ее готовность.
Правила эксплуатации
Для непрекращающейся деятельности отопительной системы мы рекомендуем соблюдать следующий порядок действий:
- В процессе работы не отсоединять радиатор от устройства. Вода при нагревании расширяется, и увеличившееся давление может стать причиной взрыва.
- Если теплообменник уже нагрелся, нельзя допускать попадание холодной жидкости в систему, так как разница температур приводит к деформации и повреждению.
- Не допускать использование пустого теплообменника во избежание прогорания.
- Для увеличения продуктивности следует применять циркуляционный насос.
- Использовать антифриз, если это необходимо.
- Кран для сливания расположить в нижней точке.
Для продления срока службы теплообменника рекомендуется подбирать установку с большей мощностью, чем вы рассчитали согласно имеющимся параметрам. Это поможет уменьшить нагрузку, которая возникнет, если печи придется функционировать на пределе своих возможностей. Такая стратегия позволит снизить износ деталей.
Чтобы отопительная система функционировала бесперебойно, соблюдайте правила эксплуатации.
Установка и монтаж
Следует доверить работу по установке специалистам и не рисковать, устанавливая его своими руками.
- После тщательного осмотра камина следует убедиться в целостности деталей и крепости соединений.
- Прибор устанавливают на 30-40-сантиметровый фундамент.
- По уровню следует выровнять устройство и подключить к дымоходным каналам и водяной системе. Согласно отзывам потребителей, эта процедура несложна.
- Следующим этапом является монтаж составляющих, согласно инструкции для каждой отдельно взятой модели, что можно посмотреть на видео.
Стандартная модель подключения у большинства каминов с водяной рубашкой приблизительно одинакова:
- устраивают сам камин в подвальном либо жилом помещении;
- в подсобном помещении устанавливают гидроаккумулятор,
- устанавливают по внутреннему периметру дома радиаторы для отопления помещения.
Размещение расширительного бака изменяет тип системы, которая в зависимости от его расположения бывает закрытой или открытой:
- Открытая система характеризуется размещением расширительного бака в наивысшей точке помещения; теплообменник, находящийся в свободной части топки, располагается в змеевике и заполняется водой под действием гравитации. Такая система проста, ее без труда можно смонтировать своими руками, но ввиду большой энергетической потери воды и высокого гидравлического давления труб – малоэффективна.
- При закрытой системе теплообменник располагается в закрытой части камина, а для циркуляции воды в системе используется насос. Вода закипает в случае остановки циркуляции, вследствие чего срабатывает аварийное отключение оборудования. Такая система намного сложнее для сборки своими руками
Для предотвращения такого явления в задней части устройства устанавливают дополнительный змеевик, наполняющийся при необходимости холодной водой. В водяную рубашку таких каминов встроен датчик температуры воды, и в случае ее перегревания система автоматически отключается.
Как работает система
Простейший водяной контур — с естественной циркуляцией потока воды. Его основа — простое физическое явление: расширение жидкостей при их нагреве. Узлом, создающим давление, является расширительный бак (емкость для сбора воды), устанавливаемый в чердачном помещении, мансарде.
Водяной контур — это замкнутая система. Котел нагревает находящуюся в ней воду и она, расширяясь, направляется по трубе в накопительную емкость. Движение осуществляется под давлением, создаваемым постоянно поступающей в котел остывшей водой, прошедшей через всю систему. Кипяток из расширительного бака самотеком направляется вниз по трубам, ведущим к батареям. Отдав тепло, возвращается в бак и снова нагревается.
Значительно увеличить давление в системе, ускорить циркуляцию теплоносителя поможет установка насоса. При средних температурах воздуха на улице, его можно отключить и контур будет функционировать на естественном движении воды. Это позволит сэкономить на счетах за электроэнергию. Вода в насос поступает при закрытом обратном клапане. Отключая его (оставляя открытым), весь объем теплоносителя направляют в обход насоса.
Такую печь можно загружать не только дровами или каменным углем. При использовании альтернативных видов топлива существует возможность усложнить строение системы, дополнив ее:
- баком для хранения гранул;
- механизмом, подающим паллеты в топку (пневматическим или шнековым).
Облегчить эксплуатацию печи можно путем установки автоматической системы регулирования ее работы, принудительной вентиляции.
Типы водяных печей
- установки, работающие на традиционных дровах. Оговоримся, что такие очаги не должны быть слишком производительными, так как неизбежен выход очага из строя раньше, чем это надо.
- печь «Булерьян» отличается тем, что в ней не предполагается установка специального регистра для нагрева теплоносителя. В «Булерьяне» вода или антифриз нагреваются в самой печи, при этом для повышения производительности прибора предусмотрен дополнительный отсек, куда поступает древесный газ.
- тепловые печи, выполненные из прочного чугуна, представляют устройства, в основе которых имеется чугунный корпус, где осуществляется получение тепла. Очень неплохие печи, если говорить простым языком, они покупаются «на века», так как чугун относится к тем материалам, которые обладают высокой долговечностью и надежностью своего использования. Только водяной корпус в приборе выполняется из тепловой стали, все остальное – чугун.
- самый простой: уменьшая или увеличивая порцию топлива влияют на снижение или опускание температурной отметки.
- для трансформирования температурных условий применяют особенную заслонку-регулятор.
- употребление циркуляционного насоса сказывается на ритмичном нагревании дома.
Источники
- https://domspechkoy.ru/pech-kamin-s-vodyanym-konturom/
- https://gidpopechkam.ru/kaminy/pech-kamin-s-vodyanim-konturom.html
- https://expert-dacha.pro/otoplenie/pechi/pechi-kaminy/s-vodyanym-konturom-otopleniya.html
- https://zapodlico.ru/kak_organizovat_kamin_s_vodyanym_konturom_otopleniya_plyusy_i_minusy
- https://feflues.ru/blog/kaminy/pech-kamin-s-vodyanym-konturom-dlya-otopleniya-doma/
- https://www.tproekt.com/kamin-s-vodanym-konturom/
[свернуть]
Особенности кирпичных печей
Все виды конструкций подобного плана известны уже несколько сотен лет и давно доказали свою надежность. Но отдавая предпочтение такому отоплению нужно взвесить все за и против.
Чем хорош такой вариант
- Если пытаться обогреть дом при помощи обычной печи, работающей на твердом топливе, то в среднем 1м² конструкции способен обогреть 30м² площади стандартного дома с потолками до 3м. Соответственно получается, чем больше дом, тем больше нужно строить печь. Система же имеющая встроенные водяные регистры вырабатывает в 2,5 раза больше тепла и при этом может иметь достаточно скромные размеры.
- Если инструкция по укладке конструкций была выполнена в соответствии со всеми требованиями, то печь будет служить верой и правдой не один десяток лет. Профилактический осмотр и косметический ремонт под силу любому хозяину, в отличие от варианта с твердотопливным котлом.
Принцип нагрева регистров.
- На данный момент существует несколько распространенных проектов, если русская печь не для каждого помещения подойдет, плюс ее монтаж требует высокой квалификации, то шведские или голландские кирпичные печи с водяным отоплением своими руками, при большом желании, сложить можно.
- Еще одним положительным моментом такого отопления является то, что в данном случае совсем не обязательно строить сложные многоканальные конструкции, ели вопрос о наличии жарочной поверхности не стоит, то такую систему можно смонтировать на основе обычного камина.
Важно: если максимальное КПД традиционной кирпичной конструкции не превышает 50%, то при использовании хороших регистров, грамотной трубной разводки и врезанного в систему циркуляционного насоса для отопления. КПД может доходить до 85%, что вполне сопоставимо с современными твердотопливными котлами
Схема печи с котлом отопления.
- Не последнюю роль играет цена на стройматериалы и топливо. Саму конструкцию можно сложить из материала оставшегося после строительства дома. Что же касается топлива, то дрова, каменный уголь или брикеты не относятся к заоблачно дорогим видам и вполне доступны практически всем.
- Большинство конструкций оборудуется жарочной поверхностью и духовкой, что позволяет параллельно готовить пищу.
Изъяны системы
Чтобы запустить систему на проектную мощность потребуется время, в отличие от электрических агрегатов, на разогрев кирпичных стенок конструкции и теплоносителя в трубной разводке уйдет не менее получаса.
Схема отопления от камина.
- Если сравнивать с твердотопливными котлами сопоставимой мощности, то габариты таких конструкций будут намного больше. Плюс устанавливать их нужно, как правило, в центре жилища, что забирает достаточно много полезной площади.
- Любая твердотопливная отопительная система провоцирует образование достаточно большого количества пыли. Как вы не старайтесь, но убирать в помещении, где установлена кирпичная печь нужно будет намного чаще.
- Все конструкции подобного плана относятся к объектам повышенной пожарной опасности. Работать в автономном режиме они не могут. Помимо вероятности возникновения пожара, существует еще опасность распространения угарного газа при неправильной эксплуатации или закипания теплоносителя в системе, что также чревато неприятными последствиями.