Печь для отопления дома с водяным отоплением, на дровах, монтаж, преимущества, фото

Отопление от дровяной печи в богатой лесами России было долгое время единственным способом обогрева жилья. Сравнительно недавно появились альтернативы – газовое или электрическое отопление, каждое со своими преимуществами, которые, однако, стали быстро сокращаться из-за непрекращающегося роста тарифов на энергоносители. Сегодня водяное отопление в частном доме от печи на дровах многими владельцами стало рассматриваться как практичный вариант обогрева загородного дома, имеющий дополнительные выгоды.

Традиции прекрасно совмещаются с технологиями Источник kelohouse.ru

Преимущества и недостатки печного отопления

Традиционному печному отоплению отдают предпочтение многие жители сельской местности, поскольку оно обладает проверенными временем преимуществами:

Автономностью. Дом не надо подключать к дополнительным коммуникациям, что всегда затратно и хлопотно. Работа системы основана на принципе естественной циркуляции.
Экономией при установке. Оборудование для печи, подключаемой к водяному отоплению, обходится дешевле, чем для других нагревательных систем.
Доступностью топлива. Дрова являются естественным, распространенным и дешевым топливом на большей части страны. Существуют комбинированные печи, позволяющие использовать в работе уголь, торфяные брикеты, кокс.
Экономией при эксплуатации. Некоторые печи (конструкции длительного горения) позволяют существенно уменьшить расход дров.
Экологичностью. Сжигание натурального топлива не наносит вред окружающей природе.
Эстетичностью. Современные дровяные печи способны стать значимой деталью интерьера.

Автономность работы – важная особенность дровяной печи Источник heaating.ru
Вместе с несомненными плюсами печное отопление обладает и некоторыми минусами:

Сравнительно низкая эффективность. КПД (коэффициент полезного действия) печи будет всегда ниже КПД газового или дизельного котла. Значительные потери тепловой энергии происходят через дымоход.
Постоянное обслуживание. Чтобы система работала бесперебойно, требуется постоянный контроль человека; наладить автоматическую работу невозможно, надо следить за подачей топлива и утилизацией отходов.
Медленный и неравномерный прогрев помещений. Печь хорошо прогреет только ту комнату, где установлена; в дальних уголках просторного дома будет заметно холоднее
Навыки использования. Поддерживать процесс горения в топке сложнее, чем в котле.
Место. Необходимо выделить место для хранения запаса дров.
Пожароопасность. Отдельные части конструкции нуждаются в тщательной изоляции (что особенно важно, если постройка деревянная). Другая сложность – горение невозможно остановить мгновенно.

Для хранения дров придется изыскать место Источник pinterest.com
Смотрите также: Каталог компаний, что специализируются на монтаже каминов и печей.

Как приготовить раствор?

От этого материала зависит долговечность, надежность конструкции, возможность задымления помещений. Если используется глина в ней не должно быть включений земли и других материалов. Песок используется речной, просеянный через мелкое строительное сито:

В корыто высыпаем глину и песок в пропорции 1 к 2 и хорошо перемешиваем.
Заливаем воду и доводим консистенцию до густоты домашней сметаны.
Перемешиваем раствор.
Даем ему отстояться 15-20 минут и можно приступать к работе.

Для экономии времени и сил можно купить готовый раствор красной глины и песка и использовать его.

Дополнительные плюсы и минусы системы с водяным контуром

Устройство водяного контура дает возможность равномернее распределять тепло по жилью. Печное отопление, дополненное системой водяного контура, характеризуется улучшенными параметрами и дополнительными преимуществами:

Производительность. Система с водяным контуром способна качественно прогреть жилье большой площади. Благодаря высокой удельной теплоемкости вода поглощает и отдает значительное количество энергии, с небольшими потерями при транспортировке.
Размер. Водяной контур имеет малые габариты, в отличие от, например, воздуховодов воздушно-конвекционной системы, которые часто остаются на виду.
Многозадачность. Печь для отопления дома с водяным отоплением с легкостью может справляться с несколькими задачами: поддержанием комфортной температуры воздуха в комнатах, нагревом воды для бытовых нужд и приготовлением пищи.
Качества теплоносителя. Вода – безопасный и доступный наполнитель для домашнего контура.

Визуализация конструкции с большой топкой и водяным контуром Источник yandex.uz
У использования воды есть минусы, обусловленные ее физико-химическими свойствами:

Высокая температура замерзания. Если в загородном коттедже живут круглый год, водяному контуру ничего не грозит. Если дом зимой пустует, вода может замерзнуть, расшириться и повредить систему. Распространенный выход – слив воды (но тогда усиливается коррозия металлических деталей). Альтернативный вариант, использование антифриза, подходит не всем системам и радиаторам и требует дополнительных денежных вливаний.
Состав воды. Если вода, циркулирующая по системе, имеет повышенное содержание солей, на внутренних частях усиленно образуется накипь и начинается коррозия. Затормозить нежелательные процессы можно добавлением в систему специальных присадок. Обустройство закрытой системы также поможет пролить срок службы водяного контура.

Печь-голландка отличается высокой теплоотдачей и занимает немного места Источник opalennia.com

Сборка отопительного котла

Чтобы не искать каких-то специальных материалов, для сборки водяного бака, следует рассмотреть в качестве альтернативы, чугунные радиаторы отопления. Они наиболее надёжны, так как спокойно перенесут высокие температуры внутри печи. Агрегат нужно разобрать на составные части и промыть раствором соляной кислоты, чтобы устранить накипь и остаточные продукты бывшего водяного отопления.

Затем секции соединяют, используя в качестве герметизации асбест-шнур, предварительно вымоченный в олифе. Его наматывают на соединения и осторожно сбивают конструкцию вместе с чугунными ниппелями. Оставляют свободными отверстия, с одной стороны – верхнее и нижнее. Туда будут проведены трубы подачи-обратки. Таким образом, теплообменник для печи готов.

Устройство водяного отопления

Системы водяного отопления, устанавливаемые в современных постройках, могут быть реализованы двумя способами. В наиболее распространенной, радиаторной системе, помещения нагреваются благодаря всевозможным радиаторам (батареям). Реже встречающийся вид – система теплых полов. Здесь роль нагревательных элементов выполняют трубы, размещенные в стяжке пола. В число элементов любой отопительной системы с водяным контуром входит:

Генератор тепла. Печь или камин с теплообменником, производящие тепло для нагрева теплоносителя.
Отопительный контур. Система труб, по которым проходит циркуляция воды. В системе теплых полов трубы одновременно являются и нагревательным элементом.
Нагревательные элементы. Основной нагрев комнат осуществляется благодаря радиаторам; их конструкция способствует максимальной отдаче тепла.
Расширительный бак (открытый или мембранный). Он помогает избежать повреждений системы при повышении давления.

Печь с водяным контуром в доме с мансардой Источник otopleniehouse.ru

Циркуляционный насос. Поддерживает движение воды в системе на должном уровне.
Дополнительные элементы. В зависимости от вида системы, в нее встраивают различные средства контроля и датчики безопасности. Также может присутствовать разнообразная запорная и регулирующая арматура.

Полезные дополнения

Собираемые в домашних условиях самодельный котел длительного горения нужно снабдить приборами контроля – манометром и термометром. Если же вы решили установить на свой агрегат комплект автоматики и вентилятор – нагнетатель, то нужно будет выполнить для него посадочное место. Вентилятор ставится в верхней крышке корпуса, электронный блок управления лучше сделать выносным, закрепив его на ближайшей стене внутри помещения топочной. Датчики температуры и давления врезаются в корпус водяной рубашки. Обычные показывающие приборы в этом случае не следует игнорировать, ведь они смогут работать при отключенной электроэнергии. Поэтому их тоже лучше поставить, поскольку далеко не каждый электронный дисплей отображает давление теплоносителя.

После сборки котлы отопления на дровах надо обязательно проверять на проницаемость сварных швов. С помощью компрессора это сделать просто: заполнить водой рубашку аппарата и создать в ней избыточное давление 3 Бар. Перед испытанием швы обязательно нужно очистить от шлаков. Раковины и непроваренные места дадут о себе знать течью. Когда компрессора в хозяйстве нет, отопительную установку потребуется разжигать и протапливать на улице до создания критического давления в рубашке 3 Бар. Контроль за давлением и температурой воды можно осуществлять по термометру и манометру.

Обшивку водяной рубашки и внутреннюю часть всех дверец самодельного агрегата рекомендуется покрыть теплоизоляционным материалом. В качестве последнего применяются асбестовые листы и базальтовая вата, которые не боятся высоких температур. Для наружной облицовки изоляции можно применить тонкий металл 0.3—0.5 мм с полимерным покрытием желаемого цвета.

Принцип работы системы водяного отопления

Подобная система может работать двумя способами:

На основе естественной (гравитационной) циркуляции воды. Естественная циркуляция воды становится возможна благодаря тому, что удельный вес холодной воды больше (она тяжелее), чем горячей. Такая значимая разница позволяет холодной воде, отдавшей тепло и стекающей по трубам к теплообменнику, вытеснять горячую воду в контур отопления. Главное условие организации такой системы: точка входа холодной воды в теплообменник проектируется ниже точек выхода из радиаторов. Чтобы условие было выполнено, теплообменник стараются размещать как можно ниже, нередко в подвале.

Схема закрытой системы отопления с бойлером-накопителем Источник petrenco.com

На основе принудительной циркуляции воды. В частных строениях площадью свыше 80-100 м2 система естественной циркуляции становится неэффективной – долго прогревается и плохо регулируется. Проблема решается встраиванием перед теплообменником циркуляционного насоса. Он обеспечивает постоянное движение воды по контуру, позволяет гибко регулировать давление и быстро повышать или понижать температуру обогрева. В зависимости от модели, насос может иметь разные габариты, по-разному встраиваться в контур и издавать шум разной силы.

Об особенностях печей с водяным контуром (ПВК)

Печи для водяного отопления дома на дровах могут иметь различный внешний вид, характеристики мощности и дополнительный функционал. Если они монтируются не в техническом (подвал, котельная), а в жилом помещении (кухня, гостиная), важность приобретает и ее внешний вид. Современная дровяная печь способна вписаться в любой интерьер и стать украшением гостиной. По материалу изготовления печи делятся на три вида:

Кирпичные.
Металлические (используется сталь или чугун).
Комбинированные (как правило, металлическая топочная камера обрамляется кирпичным корпусом).

Расчёт основных параметров

Для того чтобы правильно построить печь Кузнецова необходимо точно соблюдать разработанную специалистами схему. Мастера, которые имеют большой опыт работы в строительстве таких печей, рекомендуют перед тем, как начать капитальную кладку потренироваться положить её «насухо», если вы делаете это в первый раз.

Если печь будет возводиться на стадии строительства самого дома, то необходимо составлять проект таким образом, чтобы она смогла отапливать сразу несколько помещений.

Фундамент для печи должен быть качественным и иметь обязательно гидроизоляционный слой. Также необходимо учесть, что фундамент дома не должен переходить в основу для печи. Эта конструкция должна иметь собственный фундамент, дающий свою усадку.

Бетонное основание должно быть больше размеров печи примерно на 10 сантиметров со всех сторон. Степень его заглубления будет зависеть от высоты конструкции и грунтового состава, где будет строиться печь. Обычно глубина котлована составляет от 40 до 60 сантиметров. На дно укладывается подушка из песка для гидроизоляции и слой щебня для упрочения постройки. Для формирования боковых стенок устанавливают опалубку из досок.

Схема порядовки колпаковой печи ОВИК-9

Печь (ОВИК-9) имеет варочную камеру с 2 конфорочной плитой и стальными закрывающимися дверцами.
Оборудована отдельным вытяжным каналом, который позволяет регулировать температурный режим внутри запертой ниши.
Может использоваться в качестве духовки, поэтому в стенки встраиваются металлические полозья для противней.
Двухколпаковая печь может использоваться в «летнем» и «зимнем» режиме. Поэтому летом на ней можно только готовить.
Отопительно-варочная печь Кузнецова ОВИК-9

Глубина топки 450х470 мм с сухим швом для расширения кирпича в 2–3 см. Если топочная необходима больших размеров 510х530 мм, то задняя стенка выкладывается не в ½ кирпича, как показано в порядовке, а в ¼ кирпича.

Видео описание

О визуализации проекта печи с водяным контуром в следующем видео:
Дровяные печи, встроенные в водяной контур, также можно делить по способу сжигания топлива:

Печи с традиционной топкой. У таких печей объемная топочная камера, куда помещается большое количество дров.
Пиролизные или газогенераторные агрегаты. У таких печей особая конструкция, благодаря которой дрова горят медленно. Во время горения накапливается горючий газ, который затем сжигается в отдельной камере.

Особенностью любой ПВК является теплообменник, который может быть выполнен в виде змеевика, радиатора или котла. На размер и вид устройства влияет объем топки; одновременно, конструкция теплообменника определяет эффективность печи. По организации теплообменника печи делятся на три группы:

Теплообменник встраивается в топку и представляет собой простую камеру (водяной котел) из листовой стали или систему труб. Такой способ уменьшает емкость топки; также существует опасность повреждения (протечки или взрыва при перегреве).

Пиролизная печь отличается высоким КПД и экономностью Источник pechivdom.ru

Теплообменник размещается по периметру топочной камеры или в дымоходном канале (тогда он называется трубчатым плоским регистром), что увеличивает КПД системы. Такие ПВК более технологичны, стоят дороже и не подходят для использования в гравитационных системах. Если возможны перебои с электричеством, для циркуляционного насоса потребуется автономное питание.
Печи пиролизного типа, где теплообменник находится рядом с камерами, заполненными горячим газом. Оборудование печи отличается сложным устройством и самым высоким КПД, энергия эффективно поглощается теплоносителем (водой), дым из печи выходит еле теплым. Для полноценной работы пиролизных конструкций важно качество изготовления и используемая при этом сталь.

Пробная топка

После сушки выдвигаем из пазов половинки кирпичей, оставленные для очищения участков от строительного мусора, выгребаем его и выносим из комнаты. Все зазоры между стенами и дверцами замазываем раствором шамотной глины или заполняем жаростойким герметиком.

Разводим небольшое количество раствора для кладки и укладываем половинки в пазы. Пустоты в швах заделываем раствором, швы должны быть полностью герметичными.

Укладываем полную закладку сухих, мелких дров из лиственных пород древесины, но не ольхи. Открываем все полсти для вентиляции топки. Делаем факел из бумаги или большую лучину, поджигаем и удерживаем в окошке для чистки, выполненном под варочным отсеком до 8 минут.

Закрываем этот канал и поджигаем дрова. Печь не должна дымить. Если дрова сразу начали плохо гореть, еще раз проверяем уровень тяги, может остался мусор.

Пробный запуск агрегата необходим для устранения возможных неисправностей и строительного брака. После прогорания закладки дров, зола и остатки дров вычищаются из топки и зольника. Печь оставляется до полного остывания. После этого печь готова к эксплуатации.

Важно! Определить качество тяги можно по цвету пламени в топке. Светлый цвет дыма – дрова сгорают полностью, система дымохода исправна. Но если цвет огня темно – красного, бордового цветы – значит, пришла пора чистить дымоход из-за неполного сгорания дров и не достаточной тяги.

Кирпичная ПВК – особенности эксплуатации

Нередко водяное отопление совмещают не только с камином или современной дровяной печью. Для многих лучшим вариантом станет установка классической кирпичной печи как источника тепловой энергии. Грамотно расширив с помощью водяного контура возможности кирпичной печи, можно качественно прогревать не только ближайшие жилые комнаты, но и всю постройку. Чтобы повысить КПД кирпичной печи, разработаны различные конструкции теплообменников (в их качестве выступают змеевики и регистры). Эксплуатация такой системы в загородном жилье обладает особенностями, в число которых входят:

Обустройство. Чтобы сложить качественную печь, а затем провести монтаж водяного отопления, потребуются мастера высокой квалификации.
Размер. Габаритная традиционная русская печь занимает много полезной площади и помещается далеко не в каждой кухне. Альтернативой для скромных по размеру помещений станет голландская или шведская кирпичная печь. Такие конструкции характеризуются меньшими размерами, но полной функциональностью.

Схема установки теплообменника Источник ogon.guru

Улучшение КПД. Максимальный КПД печи не достигает 50%; половина тепла (и денег) безвозвратно исчезает в трубе. Устройство полноценной системы водяного отопления позволяет увеличивать этот параметр до 80-85%, что сравнимо с характеристиками котлов промышленного производства, работающих на твердых видах топлива.
Инерционность. В отличие от электрических котлов, на разогрев системы, завязанной на кирпичную печь, потребуется некоторое количество времени.
Уход. Сгорающие дрова оставляют после себя золу и пыль. Комната, в которой расположена кирпичная печь, придется убирать часто и тщательно.
Требования к безопасности. Неправильная эксплуатация кирпичной печи для дома с водяным отоплением является угрозой не только пожара, но и отравления угарным газом.

Разновидности для различных целей

Игорем Кузнецовым и его командой создано большое количество универсальных и специализированных моделей. Одни предназначены только для обогрева помещений, другие дополнены элементами для приготовления пищи или нагрева воды. В отдельное направление выделены камины.

Чертежи испытанных на практике вариантов собраны на сайте изобретателя. Для удобства конструкциям присвоены буквенно-цифровые обозначения.

Отопительные

Отопительная печь Кузнецова для двухэтажного дома позволяет экономить на топливе

Различные варианты компоновки куполов позволяют выполнять конструкции для обогрева одно- и двухэтажных домов.

Отопительные модели сокращённо обозначены как ОИК (отопительные И. Кузнецова). Можно найти варианты с топкой, находящейся внутри комнаты или в подсобном помещении.

Для разнообразия и придания нужных качеств есть печи, дополненные тёплыми лежанками (ОИК -6 леж. И ОИК 19 леж.) и сиденьями (ОИК-7с).

В некоторых изделиях встроены духовки. В этом случае в кодовое обозначение добавлена буква Д, например, ОИК-5Д.

К отопительным относятся и печи со встроенным камином.

Модели РТИК (русская теплушка И. Кузнецова) нужны для обогрева больших помещений. Они массивны, нуждаются в крепком фундаменте.

Варианты с камином

Модель с камином

Камины, помимо отопительной функции, выполняют роль украшения интерьера. Топка в этом случае открытая, огонь можно наблюдать визуально. Печи оборудованы топкой для обычного обогрева, которая может располагаться на фасаде, с правого, левого бока, или сзади.

Для строительства выбирают вариант, при котором удобно обслуживать печь из подсобного помещения или прихожей — дрова не придётся носить в жилую комнату. Работа с отходами (золой) также не подразумевает неизбежной грязи в помещении при чистке зольника и поддувала из прихожей.

Разработаны варианты ОИК-К с лежанками, встроенными духовками и угловым камином.

Котлы

Для организации водяного контура отопления разработаны варианты с обозначением КИК (котёл И. Кузнецова). Во второй купол встроен стальной теплообменник. Вода циркулирует по системе за счёт электрического насоса.

Модели рассчитаны на мощность 16, 17, 34 и 64 кВт. Первый вариант (16 кВт) оборудован варочной панелью.

Отопительно-варочные

Отопительно-варочная модель – сооружение, полностью вырабатывающее ресурс топлива

Универсальные отопительно-варочные печи предназначены для домов с круглогодичным пребыванием. В модели вмонтированы варочные панели и духовки, полочки для подогрева пищи и воды.

Топка может располагаться с фронтальной или боковой стороны, что позволяет выбрать вариант для любого варианта интерьера.

Опционно предлагается монтаж лежанки. Для больших помещений делают удлинённые топки, что позволяет использовать дрова большого калибра. Они дольше горят, подбрасывать топливо придётся реже.

Для бани

В отдельное направление И. Кузнецов выделил банные печи. Есть три разновидности: БИК, БИК БК и БИК ПК. Сокращение БИК соответствует назначению, а добавочные символы говорят, что конструкция оборудована камином.

Для разной планировки выбирают модели, которые различаются местом расположения топки и камина — в парной, комнате отдыха или в предбаннике.

Монтаж ПВК

Если в загородном коттедже планируется устройство водяного отопления от кирпичной печи (на дровах), теплообменник конструируется индивидуально, под определенную печь. Такое устройство практически не подлежит ремонту, поэтому для монтажа привлекают специалиста-печника, который сможет профессионально выполнить все работы:

Изготовить теплообменник и дважды проверить его качество – до и после установки.
Вмонтировать теплообменник на нужном этапе (после выполнения фундамента), затем продолжить кладку, соблюдая определенные правила. При монтаже теплообменника оставляют компенсационные зазоры, оставляющие 1-1,5 см до стенок топочной камеры, Зазоры, учитывающие тепловое расширение, нужны и при монтаже труб.
При монтаже теплообменника с трубами и для изоляции применять исключительно жаропрочные уплотнители.

Стальные трубы для изготовления теплообменника Источник 36doors.ru

Требования

При самостоятельном оснащении вашей отопительной установки водяной рубашкой необходимо знать некоторые простые правила:

Для создания змеевика можно использовать стальные трубы или листовую сталь, толщиной не менее 5 мм. Более тонкий металл может быстро прогореть из-за высоких температур в топке.
Внутренний диаметр трубы (или конструкции из листовой стали) не должен быть меньше 40 мм, иначе вода в змеевике практически мгновенно закипит, что может привести к механическим повреждениям не только водяной рубашки, но и кладки.
Между змеевиком и кладкой необходим просвет 1,5 – 2 см. для теплового расширения стали. Несоблюдение этого правила непременно приведет к разрушению кладки.

Следует понимать, что форма теплообменника тоже имеет значение.