Хотя потребители все чаще предпочитают использовать природный газ для отопления своих домов, дровяные печи остаются актуальными. Правда, кирпичная или металлическая печь сама по себе доставляет много хлопот при розжиге и малоэффективна. В нашем материале мы поговорим о том, как нагреть воду от печи, чтобы дом отапливался эффективнее и энергоэффективнее.
Обратите внимание, что все приведенные ниже рекомендации в равной степени применимы как к металлическим, так и к кирпичным дровяным или угольным печам.
Плюсы и минусы традиционного печного отопления
Отопление дома дровяной кирпичной печью традиционно в России, хотя в последнее время его практически вытеснили водяные системы. Такой переход во многом обусловлен недостатками отопления от печи.
Тем не менее, вот некоторые положительные аспекты работы печей:
- Обогрев помещения от печи осуществляется за счет передачи тепловой энергии волнами, что благотворно влияет на организм человека, утверждают ученые.
- Традиционная печь в этническом стиле придает помещению определенный колорит и иногда позволяет увидеть открытое пламя.
- Чтобы повысить КПД кирпичной печи, можно использовать дымовые каналы, по которым тепло будет передаваться по всему дому.
- Для работы печи не требуется электричество.
- Некоторые конструкции твердотопливных печей позволяют отапливать помещение на втором этаже дома за счет встроенных дымовых каналов.
Несмотря на все эти преимущества, настоящую каменку в наше время вряд ли можно найти, хотя посидеть у горячей печки и согреться от холода бывает очень приятно.
Аргументы против использования печного отопления можно сформулировать следующим образом:
- Нагрев такого агрегата происходит неравномерно: возле духовки очень жарко, а в углах прохладно.
- Русская печь с дымовыми каналами и другими элементами занимает много места.
- От такого обогревателя отапливаются только помещения, в которые выходят его стены.
- Температуру воздуха в разных помещениях нельзя регулировать по желанию.
- Низкая эффективность. Как правило, максимальный КПД печи не превышает 60 %, а для газовых котлов, например, может превышать 90 %.
- За дровяной печью необходимо постоянно ухаживать: убирать золу, топить, регулировать тягу заслонками, периодически подливать топливо. Не всем это нравится.
Часть этих недостатков можно компенсировать, оснастив печное отопление водяным контуром, встроив в него теплообменник.
Печное отопление с водяным контуром
Для того чтобы организовать отопление печи водяным контуром своими руками, необходимо в топку печи встроить теплообменник, который будет подключаться к батареям. Проходя через теплообменник печи, вода нагревается и переносит тепло от печи ко всем радиаторам. Благодаря такой системе зимой в доме создаются более комфортные условия. Такой эффект достигается за счет того, что печь находится в одной комнате, а все остальные комнаты отапливаются за счет горячей воды, циркулирующей через радиаторы.
Конечно, оснащение печи радиатором отопления не может решить всех проблем, однако в определенной мере может улучшить ее работу. В частности, можно добиться более равномерного обогрева комнат в доме и в определенной степени регулировать в них температуру воздуха. Что касается металлических дровяных и угольных печей, то они работают по тому же принципу.
Разновидности систем
Есть два варианта, как отапливать дом от печи. В первом случае это будет система с естественным типом циркуляции теплоносителя, а во втором – с принудительной циркуляцией.
Паровое отопление печи с естественной циркуляцией не требует подключения к электросети, так как вода циркулирует по отопительному контуру благодаря законам физики. Однако в этом случае труба отопления должна быть большого диаметра, что приводит к увеличению объема и инерционности системы. Такая печь будет довольно долго нагреваться при включении. В то же время, когда дрова прогорят полностью, теплоноситель в контуре будет дольше оставаться горячим.
Среди недостатков естественной циркуляции при паровом отоплении печи в частном доме также стоит отметить тот факт, что подводящие трубы необходимо прокладывать под потолком или на уровне батарей. Если дом двухэтажный, от печки выходит труба, по которой теплоноситель отводится через радиаторы второго этажа, и только потом спускается на первый этаж и обогревает помещения.
Печное отопление своими руками с естественным типом циркуляции не отличается высоким КПД, так как вода в контуре движется медленно и не обеспечивает достаточного тепла помещения.
Во втором случае водогрейная печь для обжига кирпича снабжена циркуляционным насосом, обеспечивающим постоянное движение теплоносителя внутри контура с определенной скоростью. Изменяя скоростные параметры, можно регулировать степень обогрева помещений. Поэтому такая система более эффективна. Однако для работы требуется электричество. При отключении электроэнергии насос отключится, а теплоноситель внутри работающей духовки закипит. Чтобы избежать подобных проблем, при внезапных отключениях электроэнергии циркуляционный насос необходимо подключать к источнику бесперебойного питания с аккумулятором. При регулярных отключениях электроэнергии вам также понадобится электрогенератор, а это довольно дорого.
Компромиссом между двумя описанными типами систем является нагрев воды смешанной или комбинированной печкой. В этом случае отопительный контур подключается к дровяной паровой печи таким образом, чтобы обеспечить естественную циркуляцию. Но при этом в системе также установлен циркуляционный насос, который работает при наличии электричества. При отключении питания хладагент продолжает двигаться самостоятельно.
Система с аккумулятором тепла
Многие владельцы частных домов задаются вопросом, как топить печь, чтобы в доме было постоянно тепло. Дело в том, что из-за типа цикличности работы печи температура внутри дома постоянно меняется. Пока дрова горят, в комнатах жарко, а когда печка уже не топит, то остывает, особенно ночью.
Выходом в этом случае может быть установка теплоаккумулятора, но для этого потребуется мощная печка. Такая батарея представляет собой заполненный водой большой объем, который устанавливается между печкой и системой отопления. Поэтому паровая печь, сделанная своими руками, оснащается двумя независимыми отопительными контурами.
Первый из них – естественный тип циркуляции. Обеспечивает передачу тепла от печи к теплоносителю. Во втором горячая вода поступает в радиаторы. Как правило, в нем устанавливается циркуляционный насос.
Преимущества этого вида отопления в том, что по мере сжигания топлива в топке вода в баке нагревается. Он может нагреваться до 60-80 ℃ и держать радиаторы в тепле в течение 10-12 часов. Таким образом, обеспечивается абсолютно комфортная температура в помещении без чрезмерного холода или жары.
Установка аккумулятора или буферного бака значительно снижает риск закипания воды в контуре. Благодаря циркуляционному насосу во втором контуре вода все равно не закипит, а вот в первом контуре важно правильно рассчитать объем буферной емкости. Это необходимо для того, чтобы создать оптимальную скорость движения теплоносителя в системе с естественным типом циркуляции, чтобы он не успел закипеть.
Отопительные регистры
Прежде чем топить печь, стоит определиться с типом контура отопительной воды, также называемого регистром, теплообменником, змеевиком или водяной рубашкой. Чаще всего это плоская прямоугольная емкость или несколько соединенных между собой трубок.
Но прежде чем подключить отопление к печке, к регистру нужно приварить две трубы. Первая служит для отвода горячего теплоносителя из топки, а вторая возвращает остывшую воду в теплообменник.
Определить размер теплообменника можно по уровню теплопотерь в конкретном доме. Так, если вам нужно 10 кВт тепловой энергии, площадь теплообменника должна быть 1 м2. Учтите, что печь работает не весь день, а примерно 1,5-3 часа, в зависимости от наружной температуры. Этого времени должно хватить для нагрева воды в теплоаккумуляторе. Поэтому для расчета площади бревна определяют суточное потребление тепловой энергии в доме.
Так, при теплопотерях дома 12 кВт/ч суточное потребление составит 288 кВт энергии. Допустим, печь работает 3 часа в день. Получается, что каждый час необходимо выделять 288 ÷ 3 = 96 кВт мощности. Тогда площадь отопительного регистра составит 96÷10=9,6 м2. Форма теплообменника в данном случае не важна, главное, чтобы площадь поверхности была не меньше полученных данных.
Учтите, что при заявленных размерах теплообменника теплопроизводительность печи должна быть выше для выделения необходимого количества тепла. Кроме того, размер теплоаккумулятора также должен иметь запас в 10-15%, чтобы вода не закипела.
Используя антифриз в качестве теплоносителя, можно еще больше увеличить объем теплоаккумулятора, так как вода и антифриз имеют разную теплоемкость.
Если буферную ёмкость дополнительно утеплить, то тепла в ней будет сохраняться ещё больше и эффективность обогрева печи повысится.
Монтаж отопительного регистра в готовую печь
Конечно, гораздо лучше, если теплообменник будет установлен до начала строительства печи. Однако как топить от печки, в частности, греть воду, если она уже загнута, вопрос не из легких. В этом случае нужно будет как-то поставить достаточно большой теплообменник и обеспечить его надежную фиксацию. Кроме того, к нему необходимо будет подключить трубы подачи и обратки.
Еще одна трудность заключается в том, что регистр необходимо размещать таким образом, чтобы исключить его непосредственный контакт с огнем, но обеспечить нагрев теплоносителя от горячих газов. Выполнить такую задачу будет достаточно сложно, хотя в принципе возможно.
