Печи на твёрдом топливе с водяным контуром



Печи с водяным контуром отопления

  • Печное отопление со встроенным водяным контуром: устройство и функционирование
    • Теплообменник для печи с водяным контуром
    • Монтаж печи с водяным контуром
  • Разновидности и свойства отопительных печей с водяным контуром

Индивидуальное жилье становится все более популярным. А его отопление в условиях наших зим жизненно необходимо. Обычная печь довольно экономична, способна длительное время поддерживать ровную, комфортную температуру, создает уютную атмосферу, ее тепло приятно для человека. Но есть у нее и недостатки: длительный прогрев помещения в морозные дни, неравномерное распространение тепла #8212; возле печки жарко, вдали от нее заметно холоднее.

Схема устройства отопительной системы с печкой с водяным контуром.

Печное отопление с водяным контуром позволяет рациональнее распределить тепло и отапливать несколько комнат, причем его экономичность значительно выше, чем у обычной печи.

Если нет газопровода, печное водяное отопление #8212; эффективный способ обогрева загородного дома, коттеджа или дачного дома. Возможна и его интеграция в существующую отопительную систему. Когда имеется возможность дешево приобретать топливо, например дрова или древесные отходы, то происходит значительная экономия денег. В этой статье мы расскажем, какими бывают печи с водяным контуром, каковы особенности их конструкций.

Печное отопление со встроенным водяным контуром: устройство и функционирование

Принцип действия такого отопления очень прост: теплоноситель (чаще всего вода) проходит через теплообменник (регистр), где нагревается с помощью твердого топлива (рис. 1). Это могут быть дрова, уголь, торф, топливные брикеты и т.д. Более легкая нагретая жидкость поступает в радиаторы, отдает тепло, остывает и возвращается обратно в теплообменник. Для увеличения скорости кругооборота теплоносителя иногда применяется принудительная циркуляция при помощи насоса.

Кирпичная печь с водяным контуром.

Когда используется водяное отопление, печь практически превращается в вариант твердотопливного котла. Отличие только в том, что печь, не только нагревает воду, но и сама участвует в обогреве помещения. Нагретая печь отдает тепло и после окончания топки. Поскольку твердотопливный котел заводского производства стоит недешево, печное отопление с удобным водяным контуром #8212; весьма подходящий вариант в такой ситуации.

Печь для водяного отопления может быть устройством двойного назначения: служить не только для обогревания помещений, но еще и для приготовления пищи.

Вернуться к оглавлению

Теплообменник для печи с водяным контуром

Теплообменник (регистр) может иметь самую различную конструкцию. Чаще всего материалом для теплообменников служат толстостенные металлические трубы (рис. 2) или листовая сталь (рис. 3) толщиной 3-5 мм. Более популярна листовая сталь: ее проще обрабатывать при изготовлении регистра, а потом легче очищать от оседающих на ней при топке продуктов сгорания.

Хороший регистр обязан работать таким образом, чтобы была достигнута максимально возможная температура воды и ее постоянная и равномерная циркуляция. Обладая хорошими навыками по сварке, теплообменник изготовить несложно, в противном случае рациональнее заранее приготовить все составные элементы, а конечную сварку поручить профессионалу.

Вернуться к оглавлению

Монтаж печи с водяным контуром

Схема парового отопленя.

Могут быть 2 варианта такого монтажа:

  1. Кладка печи с самого начала, когда сразу учитываются размеры теплообменника.
  2. Монтаж теплообменника в готовую печь. Более сложный и трудоемкий вариант, поскольку печь приходится почти полностью разбирать, а регистр изготавливать, учитывая размеры топки имеющейся печи. Размеры топки уменьшаются, следовательно, после переделки придется чаще подкладывать в печь топливо.

Когда монтируется печное отопление со встроенным водяным контуром, должны выполняться следующие требования:

  1. Внутренние размеры (толщина) водяной рубашки не должны быть менее 4 см, иначе вода может закипеть. При принудительной циркуляции их можно уменьшить, но ненамного.
  2. Толщина стенок теплообменника не должна быть менее 3 (лучше 5) мм, иначе стенки могут быстро прогореть. Если печь топится дровами, толщина может быть меньше, а углем #8212; больше.
  3. Между регистром и стенкой топки должен быть оставлен зазор не менее 1,5 см: теплообменник должен хорошо разогреваться, а также необходима компенсация теплового расширения.

Вернуться к оглавлению

Разновидности и свойства отопительных печей с водяным контуром

Печное отопление с встроенным контуром, в котором циркулирует вода, делится на 2 типа:

  1. Предназначенное только для отопления.
  2. Для отопления и нагрева воды. В них до 90% энергии идет на нагревание воды.

Как уже было отмечено, такое отопление обладает целым рядом несомненных преимуществ:

  1. Высокая производительность, способность качественно обогревать дома и помещения с большой площадью.
  2. Доступная цена оборудования и топлива.
  3. Доступность и большой выбор топлива.
  4. Совместимость с другими системами отопления.
  5. Автономность и простота использования.
  6. Для систем с естественной циркуляцией не нужна электроэнергия.

Вместе с тем нельзя не отметить и его недостатки:

  1. Практическая невозможность автоматизации процесса: невозможно обеспечить автоматическую подачу топлива и эффективный контроль работы.
  2. Эффективность таких печей ниже, чем у газовых и жидкотопливных котлов.
  3. Проблемы с эксплуатацией отопительно-варочных печей в летний период #8212; без теплоносителя теплообменник в горячей печи быстро выходит из строя.

Несмотря на существующие недостатки, печи с водяными контурами довольно популярны, благодаря своей простоте, дешевизне, способности обеспечить равномерное и качественное отопление всех помещений, а также подогрев воды для домашних нужд.

Отопительная печь с водяным контуром

Отопительная печь с водяным контуром – практически идеальный вариант для обогрева не только жилого дома, но и любой постройки, вспомогательных помещений и даже теплиц. Что говорить, если центральное отопление многоквартирных домов работает именно по такому принципу. Преимуществ у такой системы много, но основными является равномерный и стабильный прогрев той площади, где проходит водяной контур, и рациональное расходование топлива. В зависимости от мощности и объема. По объёмам и мощностям печи для дома с водяным отоплением можно подразделить на те, которые требуют мощного фундамента, и те, которые можно устанавливать сразу на пол.

Принцип работы

Любая печь с водяным контуром укомплектована змеевиком, реже рубашкой . Внутри их расположен теплоноситель. Преимущественно вода, который нагревается от печи и, циркулируя по трубам, переносит тепло в те помещения, где они установлены. Конструктивно это тот же котел с разводкой, к которому подключены радиаторы. Но если котел предназначен только для отопления, то на дровяной печи с водяным контуром еще и можно готовить пищу и даже хлебобулочные изделия. А в отдельных случаях можно использовать водяной контур и для подогрева воды, если змеевик расположен в емкости с водой.

Преимущества и недостатки

Из плюсов можно выделить следующее:

  • равномерное и стабильное распределение тепла по помещению во все комнаты, где есть контур;
  • расход топлива меньше, а КПД выше;
  • дровяная печь с водяным контуром может использоваться сразу в трех направлениях – отопление, приготовление пищи, подогрев воды;
  • водяной контур можно подключить к любой печи или котлу;
  • стоимость твердого топлива ниже, чем стоимость электричества, но дороже, чем газ.

К недостаткам относятся:

  • необходимость проведения разводки при ее отсутствии;
  • зависимость от электроснабжения;
  • по сравнению с газовым или электрическим котлом КПД относительно низкий;
  • невозможно контролировать температуру теплоносителя.

Схема классической печи с водяным контуром

Подобные агрегаты, как правило, изготавливают на базе дровяных печей, но есть ряд элементов, которые позаимствованы у котлов.

Контур для циркуляции теплоносителя

Это основной элемент, который и обеспечивает равномерное распределение тепла. Он может быть изготовлен из листового металла или в его качестве используется уже готовая труба с толщиной стенки от 3х миллиметров.

Из трубы изготавливается змеевик, который располагается либо в самой топке, либо за камерой (в дровяной печи это место духовки) либо в дымоходе.

Пример того, как змеевик можно расположить в дымоходе

Из металлического листа сваривается короб или куб с двойным корпусом, к которому приварены 2 патрубка – входной и обратка. Это тепловая рубашка , которая конструктивно выступает как часть топливной камеры.

Для того, чтобы не препятствовать температурному расширению камня и металла, между рубашкой и кладкой нужно делать зазор 15-20 мм.

Разводка

Печь с водяным контуром для отопления дома может быть подключена к любой системе разводки и любым радиаторам. Никаких ограничений по материалу, разновидностям радиаторов и запорной арматуры нет. Преимущество стоит отдавать в пользу водяных конвекторов, но это не принципиально.

На печи для дома с водяным отоплением патрубок обратки расположен выше обычного уровня, поэтому сложно сделать нормальную гравитацию в одноэтажных домах или на первом этаже многоэтажного.

Отдельного внимания заслуживают регистры – труба увеличенного диаметра, расположенная горизонтально. Поскольку в этом случае точки подключения расположены высоко, не создаются контруклоны и нет необходимости устанавливать насос для нагнетания теплоносителя.

Защита от перегрева

Обязательное условие нормальной работы печи с водяным контуром. В качестве защиты может использоваться расширительный бак, в усовершенствованных моделях - гидроаккумулятор. Но во всех случаях обязательным является использование манометров для контроля и установки предохранительных клапанов.

Нужен ли насос

Если использовать регистр, обеспечивающий нормальную гравитацию, необходимости в циркуляционном насосе нет. Если же такой возможности нет, то для транспортировки теплоносителя обязательно нужен насос. К слову, он почти на 25% увеличивает КПД дровяной печи с водяным контуром, хотя в этом случае отопительный агрегат становится энергозависимым.

Чтобы сделать печь с водяным контуром максимально энергонезависимой, подключите насос через байпас, тогда даже при отключенном электричестве теплоноситель будет продолжать циркулировать по трубам.

Насос на байпасе

Классификация печей с водяным контуром

Классический образец

Современные заводские печи производятся уже без баков для воды, но со встроенным теплообменником, который может пропустить через себя неограниченное количество теплоносителя. Такие агрегаты обеспечивают не только отопление, но и горячую воду в определенном объеме. Формально это практически двухконтурный котел, функционирующий на твердом топливе. На сегодняшний день организовать водяной контур можно на пеллетном котле, на каминах, Булерьян и т.д.

ВИДЕО: Обзор печей с водяным контуром

Преимущество отопительной печи с водяным отоплением заключается в том, что ее можно интегрировать с абсолютно любой системой. И хотя это кажется накладным – приобретение материалов, монтаж разводки, обвязка печи, в итоге такие расходы многократно окупятся на экономии топлива и получении стабильного тепла в доме.

Камины

Как таковые камины сложно соединить с водяным контуром, но можно обустроить печь так, чтобы топка закрывалась защитным прозрачным экраном с большими дверками. И тогда можно вечерами наслаждаться треском поленьев и видом живого огня.

Пеллетные печи

Эти агрегаты только за последние 5 лет побили все рекорды популярности. В качестве топлива используются пеллеты – прессованные отходы деревообрабатывающей промышленности. КПД пеллет очень высокий, расход относительно небольшой. Продаются в уже готовом к употреблению виде.

Для экономии на топливе многие владельцы приобретают большие партии по окончании отопительного сезона, когда можно их купить буквально за полцены. Если в доме не сыро, помещение, где хранятся пеллеты хорошо проветриваемое, топливо продержится до зимы без проблем.

ВИДЕО: Как работает пеллетная печь с водяным контуром

Принцип работы заключается в подаче шнековым механизмом определенного количества пеллет в топку. На современных агрегатах этот процесс полностью автоматизирован и не требует участия человека. В простых моделях пеллеты подаются по мере прогорания, в среднем это до 3 закладок за сутки, чего достаточно для обогрева небольшого дома.

Чтобы облегчить себе работу, лучше всего выбирать отопительные печи для дома длительного горения с водяным контуром, которые работают на одной закладке топлива до 12 часов. Суть работы такого устройства заключается в пиролизном процессе, когда одновременно со сгоранием топлива (дров, пеллет, угля) в отдельной камере происходит сгорание древесного газа - это и есть процесс пиролиза, увеличивающий КПД печи на 15%.

Камин с водяным контуром

Камин в доме ─ символ уюта и душевного комфорта, но для полноценного обогрева помещения обычного камина недостаточно. С этой целью прекрасно справляется водяной камин, с которым обогревать помещение удобно и безопасно, сохраняя при этом все достоинства традиционного камина для интерьера дома.

Печь-камин с водяным контуром ─ надежный способ сочетать безопасность, тепло и эстетические параметры жилья. По техническому устройству водяной камин ─ это котел, работающий на твердом топливе, и выгодно объединяющий красоту традиционного камина и возможность комбинированного прогрева помещения, как открытым пламенем, так и теплом, уходившим до этого в трубу.

Варианты применения

Водяные камины используют как резервный или основной источника тепла. Если камин планируют как главный источник отопления, его подключают по специальной схеме, где учитывается не только обогрев жилья, но и подогрев воды, «теплого пола».

Водяной камин может подключаться к действующей системе как резервный вариант обогрева. Если в работе задействован водяной камин, то основную систему отопления электроника отключает автоматически, так как температуру воды в трубах контролируют специальные приборы.

Устройство и принцип действия

С технической точки зрения водяной камин представляет собой металлическую топку, толщина стенок которой (от 4 до 8 мм) зависит от вида камина #8212; открытый или закрытый, а также из материала топки. Корпус изготавливают из котельной стали или чугуна и покрывают огнеупорной краской. Внутреннюю часть топки облицовывают жаропрочной плиткой.

Трубки теплообменника находятся между стенками топки. В нормальном состоянии в системе теплоносителя (ее еще называют «водяной рубашкой») содержится около 40 л воды, которая циркулирует по теплообменнику и нагревается за счет энергии от сгоревшего топлива. Между стенками топки располагаются воздушные каналы для доступа кислорода, необходимого для поддержки процесса горения, здесь же устанавливают и теплообменники. Воздух, нагретый в каналах, сквозь специальные отверстия попадает в комнату, а вода, прогретая в змеевиках, попадает в систему отопления и горячего водоснабжения дома.

Для отвода горячей воды в отопительной системе и теплых полах к теплоносителю подключают датчики температуры, элементы трубопроводной системы, контролирующие подачу воды. Дополняет отопительное устройство каминный портал. Его вид можно согласовать с любым интерьером.

Мощность камина с контуром можно регулировать в ручном режиме, путем регулировки воздушного потока в топке, есть и автоматические камины, где управление идет с пульта, задаются параметры .

Подключение

Водяной камин можно сложить и из кирпича ─ стенки должны быть двойными (внутренняя – из металла, внешняя – из кирпича), между стенками находится змеевик. Этот вариант камина требует точного соблюдения размеров и высокой квалификации, переделать такую работу сложно, поэтому браться за кладку домашнему мастеру без подобного опыта рискованно. Проще купить металлический камин и остальные комплектующие отопительной системы и воспользоваться инструкцией по монтажу.

Пошаговая инструкция подключения камина:

  1. Выровнять пол на месте установки печи, облицевать отражающими подтопочными листами из нержавеющей стали.
  2. Установить на площадку печь, подкручивая ножки, отрегулировать ее по уровню.
  3. Смонтировать систему водяного отопления с циркуляционным насосом. В некоторых моделях каминов циркуляционный насос уже встроен. Но так же возможен монтаж в открытую систему отопления без циркуляционного насоса.
  4. По выбранной схеме к системе отопления подключают теплообменник.
  5. Заполнить систему водой, проверить ее герметичность и нормальную работу циркуляционного насоса.
  6. Смонтировать дымоход, подключить его к дымовому каналу камина, обработать все стыки жароустойчивым нерметиком, все проходки продублировать негорючими материалами.
  7. Провести пробную растопку камина. При первой попытке из-за спекания краски может появиться неприятный запах. Впоследствии его не будет.
  8. Проверить нагрев воды в системе, регулируя скорость циркуляции, сбалансировать систему вентилями на радиаторах.

Преимущества и недостатки

Современные печи-камины с водяным контуром имеют множество достоинств:

  • Водяные камины можно сочетать с отопительными системами других видов, которые уже функционируют в доме.
  • Применение для отопления доступных и безопасных видов топлива .
  • Система отопления с применением камина не просто обогревает, но и сохраняет стиль интерьера дома.
  • Водяные камины отличает автономность и простота в эксплуатации.
  • Для облицовки камина используют самые разнообразные материалы, гармонично сочетающиеся с любым интерьером.

Так же у таких каминов есть и свои недостатки:

  • Довольно высокая цена;
  • Не автоматизированная подача топлива, за исключением пеллетного камина;

Как выбрать

Главным критерием при выборе камина является мощность топки камина. Этот показатель зависит от объема камеры сгорания ─ чем больше топлива можно загрузить в топку, тем выше мощность камина.

В техпаспорте каминной топки есть три параметра: максимальная, минимальная и номинальная мощности. Оптимальной будет номинальная, которую можно определить экспериментальным путем через какой-то промежуток времени. Для отопления 10 кв. м дома с потолками в 2,5м, достаточно мощности в 1 кВт. С учетом этих стандартов несложно рассчитать мощность своей топки. Поскольку слишком активная эксплуатация камина может сократить время его службы, лучше приобретать камин с запасом мощности в 10-5% от номинала.

Продажей и установкой водяных каминов занимаются специализированные компании, предлагающие множество вариантов каминов, для разных помещений и условий эксплуатации, здесь же можно выбрать порталы на любой вкус.

Стоимость можно привести лишь ориентировочную, так как все зависит от количества времени, потраченного на изучение рынка – всегда есть предложения, отличающиеся по цене. Кирпичные камины обходятся дороже моделей из чугуна или стали. Если сравнивать модели одного производителя Lechma, то камин мощностью в 8 кВт предлагают за €1080, Lechma PL-210 обойдется уже в € 2950.

Оценивая все аргументы «за» и «против», напрашивается вывод, что установка водяных каминов по сравнению, с установкой, например, электрического котла такой же мощности, обойдется значительно дороже, и окупятся эти расходы в течение 5 лет при условии постоянного проживания в доме.

Если дом имеет небольшую площадь, используется для периодического проживания, эксплуатировать водяной камин может быть экономически невыгодно. Таким образом, выбор водяного камина будет удачным при установке его как резервный вариант отопления больших домов и при ограничении мощности электроэнергии до 3 кВт.

Параллельное использование водяного камина с основным газовым или электрическим котлом спасет от полного отключения отопления при неисправности основного агрегата, плюс дополнительная экономия 35% топлива.

Источники: http://1poteply.ru/pechi/vidy/pechnoe-otoplenie-s-vodyanym-konturom.html, http://www.portaltepla.ru/pechi/otopitelnaya-pech-s-vodyanim-konturom/, http://udobnovdome.ru/kamin-s-vodyanym-konturom/






Комментариев пока нет!

Поделитесь своим мнением

Сумма цифр: код подтверждения