Печное отопление с водяным контуром своими руками собирается точно также как и при помощи строительных бригад. Главное, как и в любом строительном этапе, учесть потребности дома, его особенности теплопотери и пожелания семьи по температуре в доме, предварительно отразив всё в проектном плане.
Принципы функционирования печного отопления
Далеко не все регионы России могут похвастаться стопроцентной газификацией пригородов и сёл, поэтому до сих пор печное отопление остаётся актуальным. Часть миниатюрных домиков могут продолжать пользоваться для обогрева только печью, но если у вас просторные комнаты, а расположен дом в регионах в холодными зимами, то придется подумать и о контуре обогрева. Затевать строительство печи, которая не греет дом целиком нецелесообразно и пожароопасно, так как вы станете прибегать к электрическим приборам нагрева, увеличивая риски пожара.
Печное отопление с водяным контуром состоит из:
- Печи – главного нагревательного элемента дома, выполняется из кирпича;
- Теплообменника – встроенного в печь, участвующего в процессе теплоотдачи в помещение;
- Расширительный бак – предотвращает взрыв системы из-за увеличения давления от нагретой воды;
- Воздухоотводчик и предохранительный клапан с манометром – как и расширительный бачок, участвуют в процессе регулировки давления в системе;
- Системы труб по всему периметру дома, обогревающих заданное пространство;
- Топочная, поддувальная дверцы, задвижки печные, колосниковая решетка, дверца для золы –неизбежные метизы печи.
Отопительная система работает на законах физики, где горячая и холодная жидкость движутся по естественным законам природы внутри замкнутых контуров отопительной системы. Если площадь дома большая, то целесообразно применять циркуляционный насос, чтобы ускорять естественные процессы циркуляции и тратить меньше ресурсов на догрев остывающей в системе воды. Гасить разницу давления горячей и холодной воды в системе будет расширительный бачок – установленный в самой верхней части отопительной цепи.
ВАЖНО: печь должна быть выложена с учетом принципа длительного горения. Иначе расход дров будет весьма не экономный, а система отопления будет работать с неравномерно.
Выбрать печное отопление с водяным контуром как способ обогревать дом следует из целей экономии. Кирпичная кладка печи, вложение в теплообменник и трубную систему станут единоразовыми, дальнейшим расходом станет только сезонный закуп дров, которые можно заменить и на уголь, а иногда и на лом ламината или отходы лесопилок. Главное – найти при необходимости своего частного поставщика.
Кирпичная печь сама по себе даёт возможность не только обогревать помещение, но и выполнять эстетическую функцию камина, а также возможность готовить в ней, как это делали наши предки. Согласитесь, совмещать расходы на энергозатраты для готовки и обогрева помещения весьма и весьма приятно для бюджета.
Важным плюсом печного отопления является независимость домостроения от наличия в поселении газа. Любой дом может оборудовать автономную систему отопления и пользоваться ею весь холодный период в соответствии с собственными взглядами на комфортную температуру.
Даже после завершения процесса горения в печи, водяной контур в доме остывает не сразу. У вас нет необходимости следить за топкой всю ночь держа вахту. Вечером дрова прогорели, а утром вы топите не остывшую, а ещё достаточно теплую хату, готовя завтрак и создавая задел нового тепла на день.
ВАЖНО: считается, что водяной контур можно установить и для имеющейся в использовании печи. Но на деле это заканчивается перекладкой печки практически целиком, так как установка дополнительного оборудования просто невозможна без вмешательства в конструкцию.
Минусами печного отопления с водяным контуром является высокая степень пожароопасности. Особенно это важно в зоне топки, в которой не должно находится никаких легко воспламеняемых веществ и предметов. А это означает, что пол перед топкой должен быть выложен кафелем или плиткой. Если вы делаете открытый очаг в формате камина, то перед ним также должна быть оборудована безопасная зона – ковры, шкуры, кресла – всё это атрибуты кино, но не реального бытового использования перед очагом.
Как бы вам не хотелось, но печь это масштабное сооружение. Ставить её в угол нецелесообразно, учитывайте, что она должна стоять посреди дома, так или иначе быть окружена жилыми помещениями. Сама её конструкция отдаёт тепло, а значит, при постановке её в угол строения вы частично будите греть улицу. Если же вы всё же хотите сделать именно угловую конструкцию, то есть смысл с внешней стороны дома пристроить птичник, теплицу или зимний сад, чтобы не терять ценное оплаченное тепло.
Печное отопление требует регулярного использования, особенно в морозы. Ваш дом может не просто остыть, но и промерзнуть без топки. Запустить воду в системе вы не сможете до лета, пока она не оттает естественным образом. Это самый большой минус в печном отоплении с водяным контуром.
ВАЖНО: при наличии у печи водяного отопительного контура её нельзя топить без воды в системе. Если вы планируете топить печь и летом, например для приготовления пищи, то конструкция контура должна быть предусмотрена для таких целей.
Строительство печи и установка водяного отопительного оборудования
Строительство печи неотъемлемо связано со строительством дома. Проект строения и его отопительной системы неразрывно связаны. Вы предусматриваете расположения печки, её дымоход, развязку радиаторов и перегонных труб. Мощность вашей системы должна соответствовать планируемой к обогреву площади дома.
Следующий пункт – покупка всех комплектующих. Сложность здесь заключается в материалах отопительной системы. Ваши радиаторы должны медленно отдавать тепло, храня его длительное время, а значит быть стальными и толстостенными. Обойтись лёгкими конструкциями в случае печи не получится.
Если вы сами не сварщик, то такой помощник и его оборудование вам понадобятся. Также возьмите консультацию у грамотного печника, чтобы своими руками не создать в своём же доме массу проблем.
При кладке печи над топкой вы ставите регистр с водой. Расположить его можно и в дымоходе или рядом, но максимального нагрева добиться можно только непосредственно над очагом. Материал системы должен соответствовать её нагрузке:
- Медь – очень высокая теплопроводность, но такая система требует постоянной циркуляции воды. Оставить прогретый дом на несколько дней не получится – топить надо каждый день в течении дня.
- Сталь – самый лучший материал для котла, но для продления службы системы в ней всегда должна быть вода.
- Нержавеющая сталь – самый дорогой материал для всей системы, но окупающийся вместе с затратами на монтаж своей долговечностью и энергоэффективностью.
ВАЖНО: чтобы летом при топке печи ваша система труб не грелась, монтировать придется специальные радиаторы для отвода тепла. Поэтому дважды подумайте стоит ли пользоваться летом внутридомовой печью или лучше оборудовать летнюю кухню с очагом на дровах или газовом баллоне.
Печное отопление частного дома с водяным контуром на лето также может быть ограничено от нагрева котла заслонками, ограничивающими нагрев воды в системе. При этом условии теплообменник должен быть больше, чем если бы вы использовали при отсутствии заслонок. Что касается зазора между контуром котла и кладкой стенок печи, то должен быть оставлен зазор для термического расширения. Достаточно 5-6 мм для обеспечения такого пространства.
Расчет площади и мощности печного отопления всегда очень приблизителен. Сложность по сравнению с газом заключается в очень большом количестве погрешностей, которые возникают в процессе эксплуатации печи.
Начинается расчет с вычисления площади дома, которую вы собираетесь полноценно обогревать. На каждые 10 квадратов обогреваемого пространства требуется примерно 1-1,5 кВт тепловой энергии. При этом один квадратный метр теплообменника в печи даёт от 5 до 10 кВт и зависит это от типа топлива в печи.
Таким образом метровый теплообменник способен обеспечить комфортную температуру на 50-60 квадратных метрах пространства. При этом важно помнить, что теплообменник греется неравномерно по мере сгорания топлива, поэтому превышать 60 квадратов не рекомендуется, так как это значительно снизит эффективность топки.
Также важно учесть:
- Расположение нагреваемого теплообменника в конструкции печи. Чем дальше от топки, тем меньшую площадь может прогреть система при прочем равном расходе дров или угля.
- Чем вы будите топить печь? Дрова дают меньше тепла, чем уголь, а альтернативные растопные материалы ещё меньше.
- Среднюю желаемую температуру в контуре радиаторов. Очевидно, что в регионах с сильными морозами соотношение площади на квадрат теплообменника будет меньше, примерно 40-45 квадратных метров.
- Коэффициент теплоотдачи материалов всех труб и самого котла теплообменника в отопительной системе.
ВАЖНО: для кладки печи используется красный полнотелый кирпич, для обклада топки – шамотный огнеупорный.
Печное отопление с водяным контуром начинается с кладки фундамента печи. Обязательно подготовьте поверхность под кладкой, можно залить бетонное основание, главное обеспечить уровень плоскости со всех сторон. Очень важно не допустить никаких перекосов ни в одной плоскости. Далее формируется зольная часть печи, куда будет осыпаться прогоревший остаток вашего топлива. Доступ к зольнику должен быть удобным, так как выгребать придется регулярно. Поддувальная зольная дверца ставится в момент кладки, фиксируется раствором. После рада над зольником начинается обклад огнеупорным кирпичом, на который ставится топка с решеткой на дне. Для меньшей теплопотери при топке печи теплообменник рекомендуется совмещать в единой конструкции с топкой. Жар будет греть конструкцию не опосредованно, а напрямую.
Дверца топки также должна быть обложена огнеупорным кирпичом. Также не забывайте, что выкладывается печь не только под размер топки, но и с учетом каналов тяги воздуха. После того, как ваша кладка стала чуть выше уровня верха теплообменника, нужно начинать закрывать его, при этом оставляя место для поднятия жара в варочную зону. Для этого по краю со стороны теплообменника кирпичи кладутся не плоскостью по краю, а перпендикулярно стенке, уменьшая пространство. Варочная поверхность ставится в печь с пазами – предусмотрите в кладке для них место. На уровне, где в кладке у вас будет установлена варочная поверхность край кладки нужно защитить от сколов – для этого вы кладете стальной уголок прямо на кладку и закрепляете его далее боковыми стенами печи.
Для варочной камеры чаще всего хватает 12 рядов кирпича – помещается и кастрюля и казан. Когда над варочной нишей ставится завершающий её ряд, то в вентиляционную камеру устанавливается ещё одна зольная дверца. Завершается граница варочной ниши обычной кладкой, которую крепят на 2 или 3 стальные полоски, вмонтированные в итоге в кладку. Не забудьте также предусмотреть вытяжное отверстие над нишей с заслонкой. Вентиляция запахов еды может уходить прямо в вентиляцию печи, а не в дом.
Дымоходы выкладываются только по схеме от опытного печника с расчетом объема печки. Делать это на глаз не рекомендуется, так как вторая опасность печки, после рисков пожара – опасность отравления угарным газом. Без советов специалиста самостоятельно сложить печь вы можете для летней кухни. Там никаких сложностей с вентиляцией нет, заслонки не нужны. Вы топите топку, готовите, дожидаетесь прогорания. Все опасные газы и так выйдут на улицу, а вот в домашней печке обязательно должна быть выложена грамотная вентиляция.
Подключение контура труб начинается с установки на отводящих верхних трубах воздухоотводчика и контролера давления с манометром. Дальнейшая разводка верхней и нижней линии осуществляется по спланированной для вашего дома схеме.
ВАЖНО: все сварные швы должны быть доступны. Как бы ни был хорошо выполнен шов это риск протечки, прятать его в кладку печи нельзя. Поэтому выбирая теплообменник убедитесь, что его не придется приваривать к трубам встык.