Печное отопление частного дома какой вариант устройства выбрать

Конструкция печных регистров

Регистры из труб

Выбрав наиболее подходящий материал, производят теплообменник, применяя круглые, профильные, прямоугольные трубы, для этой цели подойдет металлический лист или совместная совокупность нескольких элементов.

Если изготовление произошло с применением стальных листов, подобную конструкцию можно размещать в жарком месте, подойдет и топочная камера.

Для этого берут толстую листовую сталь (4мм), соединяют с трубой, образуя линии подающую и обратную с внутренним зазором около 30 мм.

Нужно правильно устанавливать трубную разметку тогда не будут образовываться паровые пробки, которые негативно влияют на конструкцию, разрушая каналы и радиаторы.

Вверху емкости размещают проводник, по которому подается вода.

Изготовление теплообменников возможно из труб различных по сечению и разных диаметров. Такой агрегат можно разместить в топке при условии, что материал для каналов использоваться будет стальной.

В зависимости от конфигурации печки решают размещение проводников, предусматривая, чтобы теплообменник не мешал работе дверцы, укладке дров, колосникам и дымооборотным каналам. Если печью будут не только обогреваться, но готовить на ней тогда линию труб монтируют по боковым стенкам топки.

Их выполняют с большими размерами, размещают в местах с низким теплосъемом, предварительно рассчитывают, чтобы дымовые газы выходили беспрепятственно.

Электричество для отопления дома

Наиболее дорогой и малоэффективный по затратам способ отопления – использование электричества для прямого нагрева воздуха или с использованием электрокотла.

Классические ТЭНовые электрокотлы имеют компактные размеры и могут быть установлены в любом помещении. Они уже содержат в своем корпусе все необходимые элементы системы отопления (циркуляционный насос, расширительный бак, группа безопаности), что сильно упрощает монтаж.

Таблица. Достоинства и недостатки электроотопления.

Достоинства	Недостатки
Не требует согласования и договора на обслуживание, достаточно получить разрешение на нужную мощность электроустановок	Не подходит для домов площадью более 120-150 м2 – энергоснабжающая организация не согласует мощность свыше 15 кВт
Простота монтажа, недорогие комплектующие	Самая высокая стоимость 1 кВт тепла (до 10 раз больше газовых систем)
Высокий КПД – до 99% энергии выделяется в виде тепла
Вариативность исполнения – конвекторы (масляные, кварцевые), инфракрасные излучатели, галогеновые нагреватели, тепловентиляторы, электрокотлы с водяным контуром отопления
Простота поддержания выбранной температуры в течение суток и на несколько дней
Долгий срок службы – до 50 лет для конвекторов

Стремясь повысить эффективность электроотопления, производители разработали пока считающимися инновационные для нашей страны способы обогрева и методы экономии электроэнергии.

Геотермальные насосы

Подробно ознакомиться с принципом работы геотермального насоса можно в отдельной статье.

Способ использует подогрев теплоносителя от грунта или воды, из-за чего отдача тепла составляет 200-500% от используемой мощности компрессора. Это делает ежемесячные расходы сравнимыми с отоплением дровами и лишь немного превышающими использованием газа.

Достоинство способа – низкие затраты на электроэнергию. Главный недостаток, ограничивающий использование – большие первичные затраты на комплектующие и монтаж, достигающие от 300 тысяч до 1,5 млн. рублей.

Эффективность геотермальных насосов при морозах от 25оС резко снижается, опускаясь ниже 90%. В этом случае для поддержания комфортной температуры включают электрообогрев с помощью котлов, конвекторов или инфракрасных излучателей.

Рекуператоры

В процессе работы котлового оборудования и вентиляции часть тепла улетучивается за пределы дома с продуктами сгорания или тёплым, но загрязнённым воздухом.

Принцип работы бытового рекуператора воздуха.

В рекуператорах воздух улицы подогревается выходящими из дома тёплыми потоками. Для циркуляции используются вентиляторы.

Лучшие модели могут иметь КПД до 60%, что считается отличным результатом. Рекуператоры эффективны для больших по площади домов, обогреваемых мощными котлами. Это нетрудно доказать простыми расчётами.

КПД современных газовых котлов достигает 80-95%, это значит, что до 20% тепла уходит в отводящую трубу.

Например, котёл 20 кВт «отправляет в атмосферу» до 4 кВт тепла. Если учесть, что рекуператор может «вернуть» 50%, то максимальная мощность такого устройства будет достигать 2 кВт. Использование вентиляторов в круглосуточном режиме может свести к нулю эффективность устройства. Учитывая стоимость рекуператора, покупка прибора и монтаж воздуховодов могут окупиться не ранее, чем через 10-15 лет.

Выбирая способ отопления частного дома, оценивают необходимую мощность оборудования, доступность разных видов топлива в регионе проживания, возможность и желание заниматься ручной подачей топлива и утилизации продуктов сгорания. Ошибки в выборе приводят к излишним затратам на приобретение дополнительного оборудования и расходы на энергоносители.

Как выбрать печь-камин длительного горения

Для правильного выбора печи-камина для обогрева загородного дома желательно иметь четкое представление об его устройстве и принципе работы. Это позволит сэкономить затраты на покупку и избежать ошибок в процессе эксплуатации.

Конструктивные особенности

Газодинамические процессы, протекающие в топке печи-камина с высоким уровнем КПД, зависят от многих параметров. Самостоятельно добиться оптимальной конструкции на основе глиняного и шамотного кирпича едва ли удастся. Лучше отдать предпочтение заводским разработкам, прошедшим стадию проектирования и многократных испытаний на самых разных режимах работы. Они представляют собой готовое техническое устройство, которое надо просто правильно установить на место и эксплуатировать в соответствии с рекомендациями изготовителя.

Для монтажа печи-камина не требуется специально готовить фундамент или нишу из кирпича или камня. Прибор монтируют с соблюдением правил пожарной безопасности на свободное место и подключают к нему трубы для отвода дымовых газов.

Сам камин представляет собой прочный корпус с установленными внутри него необходимыми устройствами. Дверки обычно выполняются из жаропрочного стекла. Оно обдувается вторичным воздухом, направляемым в камеру дожига отходящих газов, что препятствует осаждению сажи.

Устройство и схема работы печи длительного горения.

Применяемые материалы

При изготовлении основных элементов печей-каминов часто используется чугун. Он легко переносит многочисленные циклы нагрева и остывания. Такой материал почти не подвергается коррозии. Ему требуется чуть больше времени для разогрева, зато и высокую температуру он держит дольше.

Чугунная печь-камин.

Достойной альтернативой чугуну считаются жаропрочные марки стали. Некоторые производители активно используют нержавейку. Стальные изделия меньше весят и проще в изготовлении.

Стальная печь-камин.

При длительном контакте с открытым огнем есть вероятность потери ими прочностных характеристик и прогара, поэтому корпуса качественных каминов из стали обычно защищаются изнутри футеровкой.

Для этого применяют:

шамотную плитку или кирпич;
огнеупорные глиняные смеси;
специальные составы на основе шамотной глины в сочетании с алюминием и титаном;
защитные материалы из вермикулита;
чугунные вставки.

Устройство печи-камина с футеровкой из вермикулита.

Для наружного оформления металлических каминов часто используют:

керамическую плитку;
декоративный камень;
чугунное литье;
термостойкие эмали.

В каком случае целесообразно использовать печь-камин с водяной рубашкой

В случае отсутствия альтернативных источников обогрева большого дома обычная печь-камин не сможет поддерживать нормальную температуру во всех помещениях. Тепловое излучение не в состоянии проникать сквозь стены и перегородки. В такой ситуации лучше приобрести модель с водяной или воздушной «рубашкой». На их основе можно создать систему обогрева каждой комнаты, наладив схему циркуляции жидкого теплоносителя или организовав подачу конвективных потоков воздуха по специальным воздуховодам.

Устройство системы отопления печи-камина с водяным контуром.

Как не ошибиться с мощностью выбираемой модели

Общее правило расчета необходимого количества тепла для обогрева хорошо утепленного здания применимо и для печей-каминов длительного горения. В общем случае для каждых 10 м2 площади отапливаемых помещений требуется 1 кВт тепловой энергии.

Большинство каминов без водяного контура развивают мощность от 4 до 12 кВт. Этого вполне хватает для обогрева небольшого дачного дома или коттеджа с общей площадью до 150 кв.м.

Печи-камины с водяной рубашкой нередко достигают мощности 25 кВт. Производитель обычно указывает, какая ее часть выделяется в виде теплового излучения и сколько энергии отдается воде. Эти данные должны учитываться при выборе помещения для установки камина и проектировании схемы циркуляции теплоносителя.

Если вы без проблем усвоили теоретическую часть изложенной здесь информации, то можете считать себя готовыми к выбору конкретной модели.

Чугунные печи с водяным контуром

Печи из чугуна, имеющие водяной контур, производятся разной мощности и рассчитаны на отопления различной площади. Некоторые из них способны обогреть двух— и трехэтажный дом. Устройство отопительного контура производится по той же системе, что и у кирпичных печей.

Чугунная печь длительного горения с контуром отпления

Производятся печи из чугуна и комбинированного типа, т.е. имеющие электрический подогрев, который включается автоматически, при снижении температуры тлеющих дров. Такая комбинация функций печи поможет всегда поддерживать систему отопления в нужном температурном режиме.

Одна из возможных схем отопления двухэтажного частного дома

Чугунные котлы-печи могут быть предусмотрены и для двухконтурной системы отопления, т.е. плюс к теплу в доме хозяева будут иметь еще и подогретую воду.

Что нужно учесть при выборе и устройстве печи?

Выбирая, какая отопительная печь будет установлена в доме, нужно правильно сформулировать требования к ней, и, опираясь на них, приобретать или возводить отопительный прибор.

Прогреваемость всей конструкции кирпичной печи очень важна. Поэтому если решено устанавливать такую печь, нужно выбрать правильный проект и обеспечить идеальное возведение строения.
Экономичность работы отопительной системы также будет зависеть от конструкции и разводки водяного контура, а также выбора радиаторов для системы отопления. Существуют схемы печей, которые могут работать в летнем и зимнем режиме — этот фактор тоже способствует экономной работы прибора.
К части экономии можно отнести и долгое остывание печи, что позволит использовать меньшее количество топлива.
Важным моментом является простота в эксплуатации и техническом обслуживании.
Конструкция должна соответствовать всем правилам пожарной безопасности по своему месторасположению и монтажу.
Правильно выполненная конструкция будет иметь требуемую тягу, что обезопасит дом от попадания в помещения угарного газа.
Печь должна быть расчитана на длительные период эксплуатации.
Конечно же, неплохо было бы, чтобы печь стала настоящим украшением дома, а не только была функциональной лишь с практической точки зрения.

Кирпичная печь

Итак, как говорилось выше, для небольшого строения достаточно построить одну печь, которая будет отапливаться дровами или углем.

Модель печи нужно выбрать таким образом, чтобы она могла не только отопить помещения, но и быть помощницей в приготовлении пищи.

Чтобы это отопительное сооружение не приносило каких-либо неудобств и было максимально эффективным, для него нужно выбрать подходящее место. Удачно поставленная печь сможет без труда согреть две комнаты и кухню.

Такая печь с успехом обогреет несколько смежных помещений

Например, эта представленная на рисунке модель будет удачным вариантом для обогрева трех помещений. Нужно знать, что теплоотдача от печи зависит от площади поверхности строения, т.е. если в комнату выходит одна сторона печи, она будет полностью обогрета. Кроме этого, массивная конструкция намного дольше остывает. Натопив строение с вечера, можно быть уверенным, что оно будет до утра отдавать тепло в комнату.

Печь нужно закладывать при строительстве дома, но ее фундамент должен быть отделен от общего фундамента строения. Возможно установить кирпичную печь и в уже выстроенном доме, но это будет сделать сложнее, так как придется поднимать часть пола и проделывать отверстие в потолке и кровле для устройства дымохода.

Общая схема устройства печного отопления дома

На данной схеме хорошо видно конструкция постройки, устройство фундамента, каналы дымохода и прохождение трубы через перекрытия со всеми необходимыми параметрами, которых нужно придерживаться.

Выбор системы отопления в зависимости от размера дома

Для маленьких, хорошо утепленных домов, состоящих из одной-двух комнат и кухни, вполне будет достаточно одной отопительно-варочной печи, сложенной из кирпича.
Для более крупных строений необходимо хорошо продумать систему отопления таким образом, чтобы от одной печи можно было отопить весь дом. Для этого используется отопление с помощью водяного или парового контура.
Для одноэтажного строения такой контур может быть подключен к кирпичной печи или же изготовленной из чугуна. При устройстве системы в двух— или трехэтажном доме, скорее подойдет чугунная печь-котел.

Следующее, с чем нужно определиться — это вид топлива. Система может отапливаться дровами, углем, торфом, газом, дизельным топливом, электричеством или несколькими из них. От этого выбора будет зависеть, какую печь отопления приобретать.

Как выбрать

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.

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.

Правила эксплуатации

Кладка печи должна производиться мастером с соблюдением всех норм и требований. Один раз в год делать побелку дымовых и коренных труб, чтобы своевременно обнаружить появление трещин в конструкции. Пол возле печи и деревянные конструкции, расположенные рядом с дымоходом, оббиваются жестью. Использовать для растопки просушенные дрова, отказаться от использования легковоспламеняющихся веществ. Не складывать вблизи горящей печи дрова, торф, брикеты, бумагу и горючие жидкости.

Заниматься растопкой печи, поддерживать процесс горения должны только взрослые. Мебель располагать на расстоянии 50 см от печи.

Печь из кирпича снабжается выходной задвижкой, необходимой для сохранения тепла в доме и регулировки выхода угарных газов. Сделав в задвижке всего несколько сквозных отверстий, можно избежать риска отравиться газом при несвоевременном закрытии задвижки.

Как выбрать проект? Порядовка

В первую очередь определитесь с условиями, в которых печь с водяным контуром будет функционировать

Если это интеграция в существующую ОС, важно обеспечить взаимозаменяемость в эксплуатации уже имеющихся коммуникаций. Для самостоятельного варианта важно определить площадь, которую будет обогревать система

Для 100 квадратных метров одноэтажного дома вполне хватит обычной печи

Для 100 квадратных метров одноэтажного дома вполне хватит обычной печи.

Другое дело — если площадь, количество комнат и этажей больше

Наконец, важно понять, будет ОС использоваться круглый год или только в холодное время. Если в доме живут летом, а зимой он простаивает, то после холодов и морозов система будет требовать восстановительных работ, что повлечёт дополнительные расходы

Фото 4. Пример порядовки кирпичной печи с водяным контуром: изображены начальные этапы строительства с 1 по 20.

Какие материалы потребуются

Для самой печи: бетон, раствор, огнеупорный и красный глиняный кирпич, задвижки, топочная дверка, колосниковая решётка, зольник.

Для изготовления теплообменника: металлические трубы диаметром до 50 мм или листы стали толщиной 3 мм и прямоугольный профиль 60х40 мм.

Для изготовления отводящих и подводящих коммуникаций печи: металлические трубы. Для распределения горячей воды по дому: трубы из полипропилена и радиаторы.

Необходимые инструменты

Для кладки печи, изготовления теплообменника, монтажа коммуникаций и обогревательных приборов понадобятся:

строительный уровень;
рулетка;
мастерок;
ведро;
пассатижи;
электродрель;
сварочный инвертор;
гаечный ключ;
отвёртка.

Возможно, потребуются и другие инструменты, поскольку кладка печи с водяным контуром и разводка в каждом случае производятся с учётом индивидуальных условий.

Подготовка места

Печь с водяным контуром располагают в пожаробезопасной зоне, обладающей гидроизоляцией.

Эта область помещения должна хорошо проветриваться, а доступ к печи всегда оставаться открытым. Затем убедитесь, что место для печи ровное, а её стенки поднимутся вверх под прямым углом.

Важно, чтобы крыша позволила без препятствий вывести наружу трубу. Затем проверьте, насколько прочно основание под будущей конструкцией

Ведь печь — тяжёлое сооружение, которое требует подготовленной базы

Примерный вес печки считают, приравняв 1 кубометр к 1350 кг. Если подходящее место определено, его расчищают и подготавливают к строительному процессу

Ведь печь — тяжёлое сооружение, которое требует подготовленной базы. Примерный вес печки считают, приравняв 1 кубометр к 1350 кг. Если подходящее место определено, его расчищают и подготавливают к строительному процессу.

Внимание! Для достижения максимального эффекта, печь с водяным контуром располагают так, чтобы она обогревала как можно больше пространства. Это позволит уменьшить потерю тепла и снизить затраты на его производство

Постройка печи с котлом водяного отопления своими руками

Постройку начинают с фундамента. Его нижнюю часть заливают бетоном, а верхнюю — выкладывают кирпичами. Затем начинается кладка. Первый ряд выкладывают насухо, а далее — на раствор. При этом кладка производится от стенок к середине.

В процессе кладки в топку устанавливается теплообменник, а идущие от него трубы распределяются по корпусу вплоть до места входа/выхода коммуникаций. Когда наружные коммуникации смонтированы, в контур запускают воду и проводят тестирование системы на герметичность. Если проверка прошла успешно, печь с водяным контуром признаётся готовой к эксплуатации.

Сложности при строительстве и наладке

Главная сложность при строительстве печей с водяным контуром — их интеграция в существующую планировку здания. Приходится искать в нём удобное место, а потом адаптировать к условиям работы печи.

Если заложить конструкцию системы в перспективу ещё на этапе проектирования здания, то удастся просчитать все нюансы и сделать КПД отопительной системы максимально высоким.

Элементы водного контура (теплообменник, трубы для выхода горячей воды и входа обратки) лучше протестировать сразу после изготовления и до установки.

Если все уже построено и смонтировано, а теплообменник вдруг потечёт, придётся разбирать кладку и отсоединять коммуникации, чтобы устранить обнаруженный дефект.

Другая проблема при строительстве системы может возникнуть из-за давления. Жидкость по водяному контуру движется под действием собственного давления. Но его не всегда достаточно, чтобы теплоноситель попал в отдалённые участки помещения. Тогда на помощь приходит электронасос для равномерного распределения тепла по всем участкам здания.

Особенности использования печей

Периодичность топки является основной особенностью печного отопления. Конструкция отопительной печи обычно выполнена из кирпича или камня. Она массивная, и способна аккумулировать достаточно большое количество теплоты, выделяемое при сгорании топлива. Поэтому, после более или менее продолжительного процесса топки, дымоход должен закрываться специальной задвижкой, чтобы тепло не выходило через него. Процесс топки сопровождается еще и подносом топлива, разжиганием его, удалением остаточных продуктов горения. Но большую часть времени отопительная печь просто отдает тепло в дом. При этом поверхность ее может быть и не очень горячей, однако, за счет большой площади возможен эффективный нагрев помещения.

Печное отопление создает уют в доме

Второй особенностью печного отопления является расположение самой печи в отапливаемом помещении, в отличие от котла, который располагается в отдельной котельной. Находящаяся внутри печь, как правило, и топиться из помещения, а поэтому в нем должны соблюдаться дополнительные требования, касающиеся противопожарного состояния и вентиляции.

В помещениях, не требующих постоянного поддержания положительной температуры, может осуществляться временное отопление при помощи небольших, легких печек. Они чаще изготавливаются из металла, который быстро нагревается и быстро остывает. Почти сразу после начала топки такие печи начинают отдавать тепло, быстро прогревая помещение. Для постоянного отопления они малопригодны, так как сразу остывают по мере сгорания топлива.

Преимущества печного отопления

Даже при наличии новых, высокоэффективных, технологичных систем отопления, печи еще очень часто используют, благодаря наличию многих преимуществ такого отопления:

не нужны дополнительные источники энергии или какие-либо коммуникации, достаточно лишь определенного запаса топлива, что позволяет иметь совершенно автономное отопление в здании;
устройство печей обходится значительно дешевле, чем установка оборудования для других видов отопления, к тому же, необходимость в отладочных и ремонтных работах практически отсутствует;
доступность и невысокая цена топлива в совокупности с периодичностью протапливания, позволяет судить об экономичности печного отопления;
при использовании печей, как правило, не используется жидкий теплоноситель, способный замерзать при отрицательных температурах, а это позволяет останавливать процесс отопления в любых условиях, а при необходимости, быстро возобновлять его;
вариантов печного отопления достаточно много – можно устроить его в виде камина, предусмотреть в конструкции печи сушилки, лежанки, грили, кухонные плиты, баки для подогрева воды;
имея достаточные навыки и необходимый инструмент, можно осуществить печное отопление для частного дома своими руками.

Недостатки

Конечно, наряду с преимуществами, печное отопление не лишено и определенных недостатков:

запуск отопления после долгого перерыва в работе займет некоторое время, да и прогрев помещения начнется далеко не сразу;
автоматизация печного отопления практически невозможна;
коэффициент полезного действия (КПД) печей достаточно низок, и если бы не доступность топлива, печное отопление было бы экономически неэффективным;
нагрев осуществляется за счет отдачи тепла от массивного корпуса, который должен находиться внутри помещения, значительно уменьшая его полезную площадь;
отопительную печь практически невозможно построить в готовом здании, если наличие ее не было учтено в проекте, так как для печи необходим отдельный массивный фундамент;
дрова для печного отопления необходимо заготавливать задолго до начала отопительного сезона, чтобы они успели высохнуть.
Березовые дрова

Как выбрать печь-камин с водяным контуром и подключить его к системе отопления дома своими руками

Рекомендуем прочитать:

Покрытие крыши металлочерепицей. Что нужно учесть?

Конструкция печных регистров