Организация отопления многокомнатных домов с помощью печей на дровах

Выбор способа нагрева

Дровяное водяное отопление имеет важное преимущество: печи исполняют двойную роль. С одной стороны, они обеспечивают свою основную задачу по приготовлению пищи, а с другой стороны, служат нагревательным элементом для отопительной системы

Нагрев теплоносителя должен производиться в непрерывном режиме, что обеспечивается двумя основными способами: установка нагревательного котла (бака) или создание водяного контура внутри печи.

Отопительная система с нагревательным котлом монтируется, как правило, при наличии достаточно массивной кирпичной или каменной печи, на которой можно установить тяжелый бак. Наилучший вариант — установка бака внутри печи при ее возведении, но, в принципе, можно и пристроить бак уже на действующей конструкции. Главный недостаток — громоздкость конструкции и сложность обеспечения естественной циркуляции теплоносителя. С учетом обычной мощности нагрева кирпичной печи на дровах для поддержания нужной температуры в баке достаточно его хорошо прогревать (до температуры 60-80ºС) 2-3 раза в сутки.

Отопление с водяным контуром

Более эффективным и распространенным вариантом является отопление с водяным контуром. В этом случае нагревательный котел внутри печи выполняется в виде теплообменника. Лучше всего для этой цели использовать готовые теплообменные регистры, представляющие собой конструкцию в виде сочетания труб разного диаметра или труб и плоских элементов. Подводящая и отводящая труба выполняется большего диаметра для обеспечения надежной циркуляции теплоносителя.

Самодельный печной теплообменник можно сделать из старых чугунных секционных батарей отопления. Предварительно их следует хорошо очистить внутри, для чего предварительно секции разделяются. Стандартная одна секция батареи имеет объем порядка 1,5 л, а при их соединении можно обеспечить нужный объем теплоносителя.

Как правильно сделать водяное отопление с теплообменником? Для этого следует соблюдать некоторые правила. Прежде всего регистр устанавливается непосредственно в топочной камере с учетом следующих рекомендаций. Размер полости в теплообменнике для прохождения жидкости должен быть более 4,5 мм для исключения закипания воды и появления паровых пробок.Толщину стенки элементов не следует выбирать менее 3 мм, что позволит избежать прогорания и разгерметизации труб.

Кроме того, рекомендуется обеспечивать компенсационный зазор между стенками регистра и топочной камеры. Это обусловлено значительным расширением металла при нагревании. То есть, если не учесть это условие, то нагрев теплообменника неминуемо приведет к деформации и разрушению печной стенки. Рекомендуемый компенсационный зазор составляет порядка 1,5-2 см.

Так же, как и при котельной конструкции, монтаж теплообменника лучше всего производить одновременно с возведением печи. Однако встроить регистр в уже действующую печь можно, но в этом случае размер регистра будет полностью определяться существующими размерами топки или придется разбирать часть печной кладки. В целом теплообменник представляет собой разновидность нагревательного котла, в котором теплоноситель постоянно находится в движении.

Варианты размещения теплообменника

Главный элемент печного агрегата имеет сложное строение. Его можно устанавливать как в дымоход, так и в топочную камеру.

В дымоход

При таком способе монтажа теплообменника топка будет накаляться равномерно и до предельного уровня. Интенсивность нагрева регулируется длиной змеевика.

Из-за отсутствия прямого контакта с огнем элемент дольше сохраняет эксплуатационные свойства. При этом установка теплообменника в дымоход приводит к увеличению габаритов свечи.

В уже готовое сооружение можно интегрировать регистр только после разборки дымохода. Чтобы избежать ошибок, нужно заранее спроектировать порядовку кладки.

В топку

Вариант повышает КПД печной системы, т. к. под воздействием дымовых газов труба будет накаляться до максимума. Внешние и внутренние змеевики слегка остужают наружные поверхности и поддерживают оптимальную степень нагрева.

Под воздействием газов труба печи будет сильно накаляться.

В теплообменнике есть 2 патрубка. Верхний совмещается с трубой и накопительным резервуаром, а нижний – с отопительным контуром.

Преимущества совмещенной системы и недостатки

Печка с котлом отопления каменка традиционного типа состоит из таких компонентов, как колосники, дымоотводный канал, зольник и камера для топки. Эти атрибуты классической деревенской печи знакомы любому жителю деревни. Что касается современных печек, то визуально они почти полностью идентичны, однако они обладают несколько иными характеристиками:

• Простая деревенская печь за час работы выделяет не более 6500 Ккал тепла. Этого количества тепла хватит на обогрев дома с небольшой площадью. Данный метод отопления идеально подойдет для дачного домика.
• Если печное отопление скомбинировать с водяным, то производительность повысится в несколько раз. Также можно будет обогреть и большую площадь дома. При этом будет сжигаться то же самое количество твердого топлива. Кроме этого, в атмосферу будет выбрасываться не так много отработанных газов, что позволит повысить экономичность системы.
• Для того чтобы добиться еще более высокой эффективности, можно совместить  такие две отопительные системы, как конвекционную и водяную. Во время одновременной работы двух систем будет суммироваться их производительность. За один час работы такой тандем будет вырабатывать до 21000 Ккал. Такого количества тепла хватит для обогрева дома с площадью до 300 кв. метров.
• Важным преимуществом такой отопительной системы можно назвать доступность топлива. Обычно для работы такой отопительной системы применяются дрова или дрова и уголь. Такое топливо является наиболее доступным и стоит относительно недорого.

Дрова являются самым доступными топливом для отопления

• Печь с котлом водяного отопления не нуждается в постоянной топке. Чтобы такая система функционировала, потребуется закладывать топливо всего 2 раза в день. Независимо от того, какая температура на улице, в доме можно будет создать наиболее оптимальный для вас микроклимат.
• КПД обычной деревенской печи достигает максимальной отметки в 50%. В случае если скомбинировать две отопительные системы, то этот показатель повысится до отметки в 85%. С учетом того, что для организации отопительной системы используется печь на дровах, то такой показатель является идеальным.

Есть у печного отопления и свои недостатки. Такая печь-котел для отопления дома может быть монтирована не только в дачном или деревенском доме, иногда ее устанавливают в загородных домах, относящихся к элитной категории. Иногда такие печные котлы отопления могут выполнять не только роль источника тепла, но и декоративную задачу.

Печь может быть прекрасным украшением дома

Печное отопление

При отсутствии централизованного газоснабжения, частых перебоях в электрических сетях такой метод является наиболее доступным. Принцип работы печи не отличается особой сложностью. Нужно лишь заложить сухие дрова в нее и поджечь.
Сгорая, поленья отдают тепло, которое прогревает саму печь и внутренние стены, где проложены дымоходы. Те, в свою очередь, обогревают помещение.

Положительные свойства

Обогрев дачного домика с помощью дров хоть и кажется примитивным, но обладает несколькими преимуществами. Основные из которых:

• быстрый прогрев помещения;
• не требуется устанавливать радиаторы, прокладывать систему трубопроводов;
• возможность приготовления пищи;
• простой монтаж;
• доступное и недорогое топливо.

Отрицательные стороны

У отопления дровами, при многих положительных качествах, есть недостатки.

• большие размеры печи;
• необходимость устройства дымоходов;
• низкая калорийность топлива, в связи с этим низкий КПД.

Что представляет собой печь с водяным контуром

Традиционная дровяная печка обладает на редкость простой конструкцией – в ней присутствуют топочная камера с загрузочной дверцей, зольник с поддувалом и дымоход. Получается эдакая буржуйка, отличающаяся простотой. Но эта простота лишает печку возможности обогревать сразу несколько помещений. Этот недостаток устраняется с помощью водяного контура. В итоге мы получаем агрегат, состоящий из следующих частей:

• Топка – сюда загружаются дрова, уголь и другие виды твердого топлива;
• Зольник – в него ссыпается образующаяся при горении зола;
• Дымоход – через него продукты сгорания отправляются в атмосферу;
• Змеевик для печного отопления – это теплообменник, по которому циркулирует теплоноситель.

Именно змеевик и является здесь самым важным звеном, ведь он отвечает за передачу тепла в отопительную систему.

Рассмотрим основные преимущества водяного отопления с печью на дровах:

К выбору дров следует подходить очень тщательно, ведь от этого зависит эффективность работы печи.

• Возможность самостоятельной сборки печки – ничто не мешает собрать ее своими руками, ориентируясь на чертежи и порядовки;
• Небольшие затраты на поддержание системы в рабочем состоянии – сказывается дешевизна дров;
• Доступность топлива – дрова можно приобрести или нарубить самостоятельно.

В последнем случае мы и вовсе получаем почти бесплатное водяное отопление с халявными дровами. Но есть и недостатки:

• Необходимость в регулярной очистке печи для водяного отопления – она нуждается в уборке золы;
• Необходимость в хранении большого количества дров – для этого придется соорудить поленницу;
• Низкий КПД – он редко превышает 80%, хотя некоторые заводские модели обладают неплохой эффективностью, достигающей и даже превышающей показателя в 90%.

Кроме того, для поддержания работоспособности водяного отопления печь придется постоянно подкармливать дровами. Именно частые подходы для загрузки очередной порции поленьев и являются главным минусом. Но этот недостаток нейтрализуется пиролизной схемой горения.

Образующуюся в процессе сгорания дров золу рекомендуется использовать как удобрение для подкормки цветов и сельскохозяйственных культур.

Принцип работы системы водяного отопления с печью на дровах безобразно прост – горящие дрова выделяют тепловую энергию, поглощаемую теплообменником. Оттуда тепло отправляется к установленным в комнатах радиаторам. Для контроля температуры в систему ставится термометр. Циркуляция теплоносителя может быть естественной или принудительной (с применением циркуляционного насоса).

Водяное отопление с естественной циркуляцией подходит для обогрева небольших домовладений. Оно отличается простотой и отсутствием лишних расходов на монтажные работы. Если же дом большой, реализуется схема с принудительной циркуляцией – после печи на дровах в систему ставится циркуляционный насос, гоняющий воду по системе. Печное водяное отопление может быть открытого или закрытого типа – в последнем случае контур герметичен, для компенсации расширения теплоносителя в него встраивается специальный мембранный бак.

Как выбрать котел

Первоочередная задача, которую придется решать при монтаже системы отопления, заключается в выборе наиболее подходящей модели из представленного многообразия. Рассмотрим некоторые параметры, на которые необходимо будет ориентироваться.

Возможность использования газа. Чем более универсальное устройство будет приобретено, тем надежнее вы обезопасите себя в нештатных ситуациях. Некоторые модели котлов позволяют демонтировать колосниковую решетку, дверцу топки и установить на их место газовую горелку

Эти работы производятся оперативно, поэтому переоборудование будет являться выходом при отсутствии дров и электричества.

Обратить внимание нужно на мощность ТЭНов. Несмотря на то что нагреватели не смогут эффективно справиться с задачей отопления, полностью игнорировать этот фактор нельзя

Здесь необходимо помнить, что 1 кВт мощности обеспечит нормальное отопление 10 м2 площади.

Чугун или сталь. В качестве материала для изготовления котла используется листовая сталь или чугун. Чугунные модели по всем параметрам превосходят стальные, но их масса требует дополнительных мер по усилению напольного покрытия.

Универсальность описанных котлов не поможет создать комфорт в доме с площадью больше 100 м2 или в двухэтажном коттедже. Комбинированные печи хороши только для небольших домов.

Прежде чем решиться на использование такого варианта, необходимо самостоятельно или с помощью профессионалов произвести расчеты теплоснабжения. Параллельно с печью можно в ту же систему отопления врезать более мощный котел, работающий на газе. Тогда данная печь будет служить запасным вариантом или дополнительным генератором тепла.

Как устроена и как работает

Основная характеристика печного отопления (в виде обычной русской печи и ей подобных) заключается в том, что распределение тепла по помещению является неравномерным. Поэтому рядом с источником обогрева довольно жарко, а на расстоянии от него может быть прохладно. В домах с отоплением такого типа вся жизнь крутится именно вокруг этого устройства.

Печь с водяным контуром позволяет прогреть помещение не только с помощью горячего корпуса, но и посредством теплоносителя, который проходит по отопительной системе. Это может быть вода или любое другое жидкое вещество, применяемое для передачи тепловой энергии. Такие печи позволяют более рационально использовать тепло. Определенная часть энергии идет на нагрев воды в отопительной системе.

Что касается устройства, то печь такого типа оснащена металлическим элементом с функцией нагрева воды. Это специальная емкость, имеющая штуцеры, к которым подсоединяются трубы. Она устанавливается возле топки под внешним кожухом самой печи.

Преимуществом устройства, функционирующего на водяном отоплении, является то, что оно может нагреть не одно помещение, а все комнаты в доме. То есть печь этого типа работает подобно твердотопливному котлу.

Печи-буржуйки

В небольших дачных домиках или хозяйственных постройках часто ставят самый простые агрегаты, работающие на дровах: печи-буржуйки. Они небольшие, внешний вид незамысловатый. Представляют собой прямоугольные или цилиндрические корпуса, в которых есть топка, зольник и дымоход, уходящий вверх. Конечно, в домик с ремонтом их не поставишь. Но зато они не притязательны и недорогие, дают очень много тепла. Популярна также буржуйка с водяным контуром, так как весьма практична.

Конструкция «буржуек» нехитрая: всего две камеры. В одной камере горит топливо, в другую просыпается зола и пепел, которые время от времени нужно удалять. Для этого есть специальная дверка. Она же помогает регулировать подачу воздуха. Тем шире открыта, тем сильнее тяга, и, соответственно, интенсивнее горение. В топку можно загрузить не только дрова, но и уголь. Дым уходит в дымоходный канал.

Преимущества «буржуек»:

• эти модели очень дешёвые, так как простые по конструкции и не претендуют на особый дизайн;
• есть возможность сделать агрегат самостоятельно из подручных средств (главное — найти жаропрочный металл, так же потребуется умение держать в руках сварочное оборудование);
• возведение фундамента не требуется, хватит листа асбеста или металла.

То есть печь-буржуйка — хороший выбор, из серии эконом печи на дровах для дома.

Альтернативные варианты

Печному отоплению есть несколько популярных альтернативных вариантов. Первым вариантом печного отопления является электрическая печь. Такое устройство можно установить даже в селах или дачных поселках, где нет доступа к газовой магистрали.

Чаще всего для таких целей применяются электрические камины. Они способны не только качественно и быстро обогреть помещение, но и украсить практически любой интерьер. Главным их недостатком является большое потребление электричества, а значит, что придется больше платить за коммунальные услуги.

Устройство водяного отопления

Расширительный бачок закрытого типа в системе печного отопления с водяным контуром

Выбор печи и сооружение всей системы осуществляется еще на этапе планирования и возведения самого дома. Для большинства моделей требуется сооружение дополнительного фундамента. Отопление на основе печи с водяным контуром состоит из таких компонентов:

• печной конструкции;
• теплообменника (он располагается внутри топки или вокруг нее, а также в форме змеевика вокруг дымохода);
• контура с теплоносителем, радиаторов;
• расширительного бака, который лучше располагать на чердаке.

В отдельных случаях контур отопления оснащается циркуляционным насосом. Установка аккумулятора тепла позволит увеличить КПД печки.

Выбор труб

В печи трудно контролировать температуру воды, поэтому трубы выбирают металлические

Использование печи с водяным контуром для отопления дома предусматривает применение радиаторов и труб. Подходят не только чугунные или стальные элементы, но и металлопластиковые, полипропиленовые. Однако тут есть некоторые особенности. Так как для отопления используются дрова и присутствует открытое пламя, жидкость в змеевике может закипеть. В таких условиях металлопластиковые трубы не выдерживают длительное время. Лучше применять изделия из нержавеющей стали.

Еще одной причиной выбора металлических труб является то, что патрубки, которые выходят из печи, сильно разогреваются. В таких условиях пластиковые изделия расплавляются. Трубы, которые подсоединяются непосредственно к патрубкам, должны иметь диаметром 3 см. Для остальных элементов этот показатель составляет 2 см.

Выбор печки

Универсальная печь с варочной поверхностью и отопительным контуром

Выбрать отопительный прибор можно с учетом технических параметров и назначения устройства. По второму признаку устройства бывают:

• Для отопления. Вырабатываемая тепловая энергия идет только на обогрев помещений. В печи такого типа устанавливается бак-теплообменник.
• Для приготовления пищи и обогрева жилья. Конструкция аппарата предусматривает дополнительный отсек. Над топочной камерой расположена духовая. Теплообменник может располагаться по бокам топки. На небольших печках может присутствовать только конфорка.

Из технических характеристик учитывается площадь дома, используемое топливо и материал изготовления. Первый параметр предусматривает, что на каждые 10 кв.м. площади сооружения требуется 1-1,2 кВт энергии. При этом высота потолка 2,5-2,7 м.

В виде топлива применяется уголь, торф, пеллеты, дрова. Все они имеют различные характеристики: при сгорании одного и того же объема выделяется разное количество тепла. Также учитывается стоимость топлива и его доступность.

Для изготовления печи используются следующие материалы:

• Кирпич. Такой вариант имеет большой вес и габариты, поэтому требует дополнительного фундамента при обустройстве. Данная конструкция отдает тепло равномерно и долго. Для кладки печи-камина нужен специалист. Однако кирпичная кладка идеально вписывается в любой интерьер, создает особую атмосферу и уют.
• Чугун. Для этого материала характерен быстрый нагрев, но он тяжелый и более хрупкий, чем другие. Тут не требуется сооружение отдельного фундамента.
• Сталь. Представленный вариант пользуется популярностью, так как он легкий, долговечный. Теплоноситель в нем нагревается быстрее.

Теплообменник для топки

Теплообменник самодельный для кирпичной печи

Теплообменник – основной элемент печи, поэтому к выбору нужно подходить ответственно. Он может монтироваться в топку, но всегда существует риск утечки теплоносителя. Безопасным вариантом является монтаж теплообменника в колпак дымохода. Данный элемент имеет разную форму и материал изготовления:

• Из листовой стали. Его можно устанавливать прямо в топку. Толщина материала – 3-4 мм. К нему подводится 2 трубы. Верхняя должна подключаться в самой верхней точке обменника. Внутренний зазор этого элемента не должен быть меньше 3 см. В этом случае можно избежать закипания теплоносителя.
• Из труб. Элементы могут быть круглыми или прямоугольными. Трубу тоже разрешается устанавливать в топке. Все зависит от конструкции печи. Главным требованием является установка теплообменника так, чтобы он не загораживал дверцу, а закладка дров была свободной.
• Плоский регистр. Такой вариант чаще устанавливается в дымоходном канале. Теплообменник может прослужить долго, так как он не эксплуатируется в агрессивных условиях. Имеет большие размеры.

Правильный выбор теплообменника обеспечит максимальную производительность печки.

Основные виды

Сооружая печное водяное отопление, можно пойти по одному из двух путей:

1. Если в доме уже имеется печь, то необходимо изготовить змеевик для установки внутрь конструкции. Этот прием применяется нечасто по причине своей трудоемкости. В таком случае довольно непросто изготовить топливник под имеющиеся габариты конструкции.
2. Сооружение тепловой установки своими силами, с учетом размеров регистра. Если все сделать правильно, гарантируется надежность и долговечность службы печи. Сугубого внимания заслуживают внутренние размеры рубашки. Ее толщина должна начинаться от 4-5 см, во избежание угрозы закипания воды. Чтобы уберечься от проблем с циркуляцией теплоносителя, обычно монтируют подходящую помпу.
3. При выборе толщины стенок за ориентир берутся теплотворные возможности выбранного топлива. Если в качестве энергоносителей предполагается использовать исключительно дрова, то достаточно будет и 3-х мм. Если планируется использовать уголь, толщину следует увеличить до 5 мм. Расстояние от регистра для печи до ее стенок рекомендовано в пределах 10-20 мм. Это позволит полностью нивелировать тепловое расширение металлических элементов, сохранив их от преждевременного разрушения.