Как организовать камин с водяным контуром отопления: плюсы и минусы

Кирпичный камин – главная деталь в доме, однозначно ассоциирующаяся с уютом. Живой огонь согревает уже только своим видом. Но на практике КПД данного устройства не более 50%, поэтому многие владельцы обустраивают металлический камин с водяным контуром отопления в своем доме, чтобы повысив КПД, обогревать все жилище. Такой элемент интерьера легко сделать своими руками, если  соблюдать технические требования и следовать четко инструкции по монтажу.

Элементы водяного отопления

Основной принцип работы водяного отопления прост и понятен – помещения прогреваются за счет циркуляции жидкости по контуру. Основными элементами такой системы являются:

Элементы водяного отопления
  • печь, оснащенная теплообменником;
  • отопительный контур;
  • расширительный бак, предотвращающий аварии из-за изменения давления в системе;
  • циркуляционный насос.
Элементы водяного отопления

Из-за того, что печи долго нагреваются и очень долго остывают, необходимо тщательно рассчитать параметры системы. Иначе функционировать система будет некачественно, комнаты будут прогреваться неравномерно. Для водяного отопления дома при помощи печи используется стандартная схема горизонтальной разводки.

Элементы водяного отопления

Перемываем косточки печи с водяным контуром, или «плюсы» и «минусы» системы

К главным достоинствам такой печи относят…

Способность обогреть дом большой площади. Обычная кирпичная печь за один раз выделяет примерно 6500 Ккал тепла. А эффективность конструкции с водяным отоплением выше этого показателя примерно в два с половиной раза. И это при одинаковом количестве топлива! Так что еще один «плюс» этой печи – невероятная экономичность.

Среди недостатков этого варианта отопления в доме числятся…

  • Принципиальная важность контроля над печью. Это касается и загрузки топлива, и очистки камеры, где скапливается зола. Также внимания требуют и дымовые каналы: перед тем как затапливать печь, необходимо убедиться, что задвижки этих каналов открыты.
  • Нецелесообразность использования для приготовления пищи. Летом вы вряд ли будете готовить кушать на печи с водяным контуром, так как это экономически нецелесообразно. Для «кулинарных» целей, скорее всего, придется завести альтернативный источник тепла.
  • Сложность ремонта. Со временем котел прогорает. От этого не застрахована ни одна печь. А вот замена теплообменника довольно сложный процесс. Чтобы осуществить это, придется разобрать внушительную часть конструкции.

Отопительная печь с водяной рубашкой

  • Печное отопление
  • Почему отопление с теплоносителем выигрывает у печного?
    • Краткий обзор промышленно выпускаемых печей с водяным контуром для отопления
    • Каминная топка с водяным контуром «Аквариус»
    • Твердотопливный отопительный котел «Armada 20».
  • Водяной контур
    • Виды теплообменников и места их расположения в кирпичной печи
    • Из чего изготавливать теплообменник?
    • Расчет мощности и размеров теплообменника печи
    • Монтаж водяного контура в кирпичную печь
    • Правила эксплуатации печи с водяным контуром
    • Сооружение отопительно-варочной печи с водяным контуром своими руками
      • Список необходимых материалов и приборов
      • Порядок проведения работ
      • Порядовка кладки печи с водяным контуром
  • Подводные камни водяных контуров печей
  • Идеальное место печи с водяным контуром с точки зрения инженерной науки
  • Заключение

А топлива для печи – обычных дров в России всегда было много, главное, не полениться и запастись ими летом.

Печное отопление имеет ряд неоспоримых преимуществ:

Отопительная печь с водяной рубашкой
  • Во-первых, печам не требуется подключение к газовым и электрическим сетям, они используют в качестве топлива в основном дрова, которые являются возобновляемым видом топлива, их на большинстве территории России будет всегда много по разумным ценам, а иногда и совершенно бесплатно.
  • Во-вторых, в печах реализовано наиболее комфортное лучистое отопление, когда массивные стенки печи излучают тепло, передавая его окружающим предметам и воздуху.
  • В-третьих, печь может совмещать сразу несколько функций: собственно само отопление, приготовление пищи, нагрев воды.
  • В-четвертых, созерцание открытого огня в каминах (а они, по сути, являются печами) создает комфортную атмосферу.
  • В-пятых, массивная конструкция печи в холодное время года способна накопить огромное количество тепловой энергии, которую она будет постепенно отдавать. В летнее же время все происходит наоборот: печь, которая всегда строится на отдельном фундаменте «сбрасывает» излишек тепловой энергии в землю от знойного воздуха, то есть является своеобразным кондиционером.
  • И, наконец, печное отопление не приносит вреда окружающей среде, если в нем используется природное топливо, ведь процессы сгорания в природе происходят постоянно.
Читайте также:  Гидравлическая и воздушная опрессовка и промывка системы отопления

Добавим немножко дёгтя в бочку с мёдом и перечислим недостатки печного отопления:

  • Печное отопление требует постоянного участия человека: закладка дров, чистка зольника и дымохода, регулировка тяги и другие операции, хотя для дачного домика периодического проживания это скорее плюс, чем минус.
  • Чем большую мощность имеет печь, тем больше должны быть ее геометрические размеры, а это «съедает» полезную площадь дома.
  • Печь может отопить только те помещения, с которыми непосредственно соприкасается. В удаленных помещениях придется сооружать или устанавливать еще одну печь, как это делалось в старых домах.
  • Традиционная кирпичная русская печь из-за своей инерционности очень долго выходит на рабочий режим. Частично этого недостатка лишены современные камины, печи буржуйки и Булерьяны.
  • Печное отопление имеет низкий КПД – не более 40% и обычно имеют избыточную мощность. Когда печь входит в рабочий режим и прогревается, то рядом с ней стоять практически невозможно, но потом, остывая, она постепенно отдает тепло. При этом очень много энергии просто вылетает в атмосферу через дымоход.
  • Процессом горения топлива в печи управлять сложнее, чем в котлах. Погасить печь моментально практически невозможно, что повышает уровень пожарной опасности.
  • Печи требуют дымоходов с хорошей тягой, чтобы горение происходило интенсивно, а дымовые газы уходили в атмосферу и не проникали в помещения. Дымоходы необходимо изолировать от сгораемых строительных конструкций.
  • Для печи требуется постоянно хранить солидный запас топлива, который надо периодически пополнять, а шлак и зола требуют утилизации.

Если подытожить все вышесказанное, то, можно сказать, что печи имеют право на существование, но по многим показателям они все равно проигрывают другим видам отопления. В общем, хлопотное это дело – печи. Если в условиях дачного домика, где человек появляется периодически – это приятные хлопоты, то в домах постоянного проживания эксплуатация печи превращается в рутину и является чаще всего вынужденной мерой, когда, например, нет возможности организовать другую систему отопления из-за отсутствия магистрального газа.

Устройство камина

Камин, к которому подключается водяной контур, в своей конструкции имеет ряд особенностей. Поскольку он должен нагревать воду, внутри помещается металлический теплообменник. Внутри него вода циркулирует, ее температура повышается под воздействием горения топлива. Теплообменник производится в виде змеевика либо лабиринта.

Установка аккумулятором дает возможность проводить отбор теплоносителя по мере необходимости. Кроме того это позволяет подключить систему к водопроводу для организации горячего водоснабжения.

Монтаж резервуара внутри камина станет причиной неоправданного увеличения габаритов последнего. Обычно установка аккумулятора производится непосредственно при выходе трубопроводы из теплообменника. Сам бак стоит рядом с камином. Чтобы металл теплообменника не разрушался под воздействием открытого пламени, он помещается между двумя стенками камина. Другой вариант — погружение змеевика в полость камина, которая заполняется водой. Такая конструкция носит название водяная рубашка. Она подходит для монтажа системы для обогрева небольших коттеджей.

Читайте также:  Зимняя Теплица С Обогревом: Отличная Инструкция По Сборке

Основные элементы и схемы подключения

Составляющие традиционного камина из металла, который можно собрать своими руками, очень простые:

  • циркуляционный насос;
  • теплообменник;
  • водяной бак;
  • радиаторы отопления;
  • гидроаккумулятор;
  • датчики температуры теплоносителя;
  • трехпозиционный кран.
Основные элементы и схемы подключения

Теплообменник выполняет функцию обобщающего элемента конструкции. Он располагается в топке, в него поступает теплоноситель из расширительного бака, а из него при помощи циркуляционного насоса вода доставляется в батареи. Гиброаккумулятор присоединяется к радиаторам отопления, но как можно ближе к металлической печи.

Схема камина с водяным контуром закрытого типа:

Гидробак устанавливается параллельно к отопительной системе. Перекрыть его можно специальным трехпозиционным краном. Перед гидроаккумулятором монтируется циркуляционный насос, который обеспечивает движение теплоносителя по магистрали отопления.

Прежде, чем включать агрегат, необходимо убедиться, что водяной контур подключен к прибору и система заполнена теплоносителем, чтобы не повредить конструкцию устройства.

Основные элементы и схемы подключения

Важно: Количество воды в системе напрямую зависит от площади обогреваемого помещения и от количества контуров. Двухконтурная система требует увеличения объема теплоносителя в два раза, по сравнению с одноконтурной разводкой.

Закрытая отопительная система отличается от открытой тем, что во втором случае для подачи воды в устройство насос не применяется. В теплообменник теплоноситель поступает естественным образом под действием гравитации. Именно поэтому следует устанавливать расширительный бак на высшей точке в доме, к примеру, на чердаке.

Особенности обустройства водяной системы с печным котлом отопления

Прокладка сети трубопроводов по дому позволяет обеспечить теплом все помещения, а не только кухню с печью. Современные приборы уже оснащены конвекционными воздушными каналами для подключения воздуховодов. В этом случае теплоноситель циркулирует по системе и обогревает помещения.

Кроме воздушного применяется водяной теплоноситель, имеющий массу преимуществ перед воздушным:

  1. Вода – самый дешевый и возобновляемый ресурс. Трубопроводы для жидкости намного меньше в сечении, занимают меньше места.
  2. Жидкость имеет меньшую сопротивляемость и циркулирует по туннелям с любым количеством поворотов, чего нельзя сказать о теплых воздушных потоках.
  3. Теплоемкость водяного теплоносителя выше, чем у воздушного.

Совет! При формировании сети с удаленными радиаторами отопления, большим количеством изгибов и поворотов циркуляцию теплоносителя повышают посредством установки насоса. Кроме оперативной транспортировки и лучшего прогрева, насос поможет сэкономить топливо.

Недостаток сетей с водяным теплоносителем – высокая температура замерзания. При показателях -0 С жидкость превращается в лед и система может заморозиться. Также нельзя забывать о коррозии металла, жесткая вода оседает накипью на внутренних туннелях, что вызывает образование каверн трубопровода, снижение теплоэффективности сети.

Особенности обустройства водяной системы с печным котлом отопления

Чтобы снизить риски, печное отопление с водяным контуром в деревянном доме или прочих строениях требует мер профилактики:

  • консервация сети на зиму путем слива теплоносителя – это для домов сезонного проживания;
  • применение антифризов, присадок – допустимо в герметичных контурах;
  • установка электрического котла в качестве резервного источника тепла.

Совет! Электрические котлы небольшой мощности потребляют немного энергии и могут стать неплохим резервным источником тепла для домов постоянного проживания в дневное время зимой. Уходя на работу, запустить котел в минимальном режиме, вечером – протопить печь.

Как сделать регистр самостоятельно

Существуют два основных способа изготовления регистров:

Мощность 1 м2 обоих видов регистра приблизительно одинакова и составляет 10 кВт при установке в дымоходе или 12–15 кВт при установке над топкой. Чтобы сделать регистр из радиатора, нужно полностью разобрать его, отсоединив каждую секцию, затем тщательно очистить от ржавчины и краски с помощью болгарки и проволочной насадки-щетки. Затем нужно набрать нужное для получения заданной мощности количество секций и собрать их, используя фторопластовый уплотнительный материал (ФУМ ленту). Использовать другие уплотнители нельзя, ведь температура в месте соединения секции и ниппеля может достигать 450 градусов, поэтому бумажные и силиконовые уплотнители прогорят и дадут течь. По диагонали нужно вставить переходники под трубу выбранного диаметра (желательно не менее 40 мм), остальные два отверстия закройте штатными заглушками, также посадив их на ФУМ ленту. После сборки опрессуйте готовый теплообменник под давлением 4–5 атмосфер, если обнаружили течь, то разберите и заново соберите его более качественно.

Чтобы изготовить теплообменник из труб, вам потребуются:

  • болгарка с отрезным и зачистным дисками;
  • сварочный инвертор;
  • плазморез;
  • угольник;
  • рулетка;
  • керн.

Банная печь с водяным контуром для отопления

Печи-камины не всегда используются для отопления жилищ. Так весьма популярна банная печь с водяным контуром для отопления построек предназначенных для периодического использования. Хорошая печка в бане просто необходима.

Сама печь может быть построена из кирпича, чугуна или стали. Батареи-радиаторы могут быть металлическими или чугунными. Каждый материал обладает своими особенностями:

  • кирпич очень хорошо сохраняет тепло, но подвержен деформации при серьёзных тепловых ударах;
  • чугун обладает высоким теплообменом и очень тяжелым весом, что не всегда удобно, под воздействиями крупных температур может пострадать;
  • сталь обладает хорошим теплообменом, лёгким весом, дешевизной и стойкостью к повышенным температурам.

Обогрев с помощью задействования водного контура серьёзно экономит топливные материалы и обладает дополнительными плюсами:

  1. Уменьшает цену эксплуатации обогрева.
  2. Позволяет полноценно обогревать всю баню, а не исключительно парилку.
  3. Равномерно распределяет жар по помещению.

Подобная система обогрева даёт возможность самостоятельного монтажа водяного подпольного отопления. В случае покрытия отоплительных труб бетоном, следует использовать специальные добавки в материал, дабы увеличить его устойчивость к повышенным температурам. В противном случае расширенная цементная смесь рискует пойти трещинами.

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.

Выбор самого оптимального варианта

Водяной контур по дому для дровяной печи лучше всего делать из толстых стальных труб и с естественной циркуляцией теплоносителя

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.

Способы повышения КПД

Сделать движение воды по трубам лучше, а ее нагрев в теплообменнике эффективнее можно несколькими доработками:

  1. Поступление в регистр холодной воды лучше организовать в самом низу передней части. Для реализации этого проекта к полкам, расположенным сбоку внизу, приваривают профильную трубу. Верхняя ее часть должна быть на одном уровне с колосником у котла.
  2. Увеличить отдачу тепла от пламени можно следующим путем: верхнюю и нижнюю обвязку теплообменника сделать из профильной трубы, а вертикальные участки из круглой.