Камин с водяным контуром

Печи-камины с основанием в виде каминной топки

Такое устройство внешне схоже с камином в классическом исполнении, но более сложной конструкции, что позволяющет существенно повысить КПД.

Подобного рода топки можно встретить двух типов:

• открытые;
• закрытые.

В устройстве есть теплообменник. Он позволяет передавать энергию, полученную от топки при сгорании топлива, в систему отопления с теплоносителем.

В корпусе находится топка.

Такая конструкция, по отзывам, имеет следующие достоинства:

• Достаточно привлекательный внешний вид. Оборудование напоминает классический камин и придает помещению солидность.
• Топка такой печи обходится гораздо дешевле готового устройства, а кирпичный корпус можно сделать собственными руками.
• Размер металлической топки полностью соответствует габаритам каминов классического образца.

Имеются также и недостатки:

• Для монтажа такого устройства необходимо надежное основание.
• Оборудование нетранспортабельно. Для того чтобы его переместить, потребуется разборка кладки.
• КПД ниже, чем у готовых устройств.
• Для размещения нужно много места.

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.

Виды отопления от камина

Виды каминного отопления

Если камин будет выполнять не только эстетические функции, но и практические (организация системы отопления) – нужно выбрать оптимальную схему передачи тепловой энергии в помещение. В зависимости от эксплуатационных характеристик дома можно сделать воздушное отопление камином или аналог водяного.

Сначала нужно приобрести камин с соответствующим теплообменником. Если конструкция делается самостоятельно – он изготавливается из подручных материалов.

Воздушное каминное отопление

Схема воздушного каминного отопления

Главным отличием отопления частного дома камином является передача тепловой энергии по воздушным каналам в другие помещения здания. Для этого можно приобрести уже готовую модель с воздушной камерой нагрева или сделать ее самостоятельно. Последний вариант предпочтительнее, так как есть возможность регулировать ее объем и номинальную выходную мощность системы.

• Камера нагрева воздуха. Она должна быть изолирована от топки, как бы обрамлять ее. Если установлен газовый отопительный камин – через нагревательную камеру должен проходить канал подачи воздуха с улицы для работы горелки;
• Распределительные воздуховоды. Они подключаются к камере нагрева и необходимы для подачи теплого воздуха в помещения дома. Для улучшения циркуляции рекомендуется самостоятельно делать камины с воздушным отоплением с системой вентиляции;
• Каналы для поступления воздуха в камеру нагрева. Лучше всего установить блок смешивания воздушных потоков с улицы и из помещений. Так можно одновременно решить две задачи – вентиляцию в доме и уменьшение затрат на нагрев воздушных масс.

Нижняя разводка воздуховодов

Одним из важнейших моментов в отоплении дома камином является месторасположение камеры нагрева и распределительного воздуховода. Самый простой способ монтажа последнего – на черновой потолок с дальнейшим скрытием декоративной поверхностью. Однако для такого отопления частного дома камином свойственен один недостаток – теплый воздух будет подниматься сразу наверх, что приведет к неравномерному тепловому распределению. Нижняя часть помещения будет плохо прогреваться.

Лучше всего использовать альтернативную систему отопления от камина с нижним монтажом воздуховодов.

Установка каналов происходит на уровне пола. При этом они могут быть расположены как у плинтусной части стен, так и непосредственно на черновом полу. При выборе подобного воздушного отопления с помощью камина владелец дома получает ряд преимуществ:

• Равномерное распределение теплых воздушных потоков от пола по всему объему комнаты;
• Возможность изменять мощность с помощью регулируемых заслонок;
• Уменьшение затрат при проведении профилактических работ с каминным воздушным отоплением своими руками.

Проектирование должно включать в себя выбор оптимальной схемы отопления с помощью камина – его мощности, сечения трубопроводов и их протяженность. Дополнительно вычисляется мощность системы принудительной циркуляции воздуха.

Водяное каминное отопление

Камин с водяным теплообменником

Для уже готовых конструкций можно выполнить их небольшую модернизацию и сделать камин с водяным отоплением своими руками. Суть этой процедуры заключается в установке теплообменного блока в топку. Альтернативный вариант – приобретение уже готового камина с водяным теплообменником.

В этом случае камин заменяет традиционный котел – тепловая энергия от сгораемого топлива передается воде. Она же начинает циркулировать по системе трубопроводов и поступает в радиаторы и трубы. Однако монтаж каминов с водяным отоплением связан с большей трудоемкостью, так как нужно предусмотреть установку следующих компонентов:

• Циркуляционный насос. Необходим для нормализации скорости движения теплоносителя;
• Расширительный бак. Служит защитой от перегрева – компенсирует критическое повышение температуры горячей воды и давления в трубах;
• Группа безопасности – воздухоотводчик и клапан сброса воды.

В целом, принцип проектирования каминного водяного отопления своими руками ничем не отличается от стандартного. Нужно только учесть относительно большое потребление энергоносителя и инерционность системы.

В видеоматериале показан пример организации безопасного водяного отопления с помощью камина:

Из чего состоит котел и как это работает

Топливо в таких котлах горит намного дольше, чем в обычных агрегатах. Это обусловлено их принципом работы, который предусматривает сжигание дров в топке по направлению сверху вниз. Камера сгорания имеет цилиндрическую форму и полностью загружается древесиной через дверцу в верхней части корпуса. Розжиг производится через эту же дверцу, конструкция твердотопливных котлов длительного горения такова, что воздух в зону горения подается тоже сверху по вертикальной трубе. К концу этой трубы прикреплен плоский груз круглой формы из толстого металла (10—15 мм), снизу к нему приварены дугообразные распределители воздуха из полосового металла. Подобную конструкцию также можно применить для изготовления котла на опилках .

Груз для самодельного котла

Размер груза на 5 мм меньше внутреннего диаметра цилиндра топки, что позволяет перемещаться конструкции вверх-вниз. Другой конец трубы проходит сквозь верхнюю стенку котла, на нем устанавливается заслонка, с помощью которой количество воздуха можно регулировать вручную. Длина трубы на 15—20 см больше высоты камеры сгорания. Последняя может быть произвольной, самодельные агрегаты длительного горения работают тем дольше, чем больше диаметр и высота топки. При этом увеличивается объем водяной рубашки агрегата и его тепловая мощность.

Конструкция котла длительного горения

После розжига труба с грузом опускается, придавливая массив дров. Воздух поступает непосредственно в зону горения, конструкция котла длительного горения предусматривает работу на естественной тяге, создаваемой дымоходом необходимого диаметра и высоты. Выделяющееся тепло нагревает воду в рубашке установки, она начинает поступать в систему отопления через верхний патрубок. Здесь работает принцип конвекции, применение циркуляционного насоса необязательно. Водяная рубашка в самодельном аппарате располагается не только вокруг боковых стенок топки, но и в ее верхней крышке.

Колосниковая решетка самодельного котла длительного горения на дровах не выполняет своей привычной функции, воздух в рабочую зону через нее не проходит. Решетка лишь служит опорой массиву топлива, а сквозь ее ячейки зола и пепел попадают в нижний отдел, из которого они свободно вынимаются железным совком. По мере прогорания топлива в камере груз опускается и по верхнему концу трубы можно определять, сколько дров еще осталось. После окончания процесса дверца зольного отдела открывается, из него вычищаются продукты горения, груз вместе с трубой поднимается и фиксируется в таком положении. Можно делать следующую загрузку.

Самодельный котел на дровах длительного горения

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.

Устройство каминов с водяным контуром

Различное устройство печей и каминов предполагает и разные конструкции встроенного водяного контура (теплообменника).

Печи-камины

Оптимальным твердотопливным аппаратом для обогрева дома с помощью водяного отопления может быть печь-камин. Пусть она менее эффективна, чем котел, зато более презентабельна и функциональна. К тому же вполне реально соорудить ее своими руками.

Речь идет о строительстве кирпичной печи-камина, в которой теплообменник так же готовится самостоятельно (или с помощью сварщика). Форма и размер водяного контура могут различаться. Место установки тоже разное: непосредственно в топке, за ней или сбоку.

Конструкция теплообменника должна отвечать функциональному назначению агрегата и обеспечивать быстрый и равномерный нагрев теплоносителя. Лучше всего с этим справляются трубчатые модели – змеевик и регистр. Изготовить, конечно, проще емкостные контуры из стальных листов.

Если теплообменник устанавливается в топочной камере, то имеет значение толщина и марка стали, поскольку он будет подвержен действию открытого огня. Для этих целей лучше использовать котловую сталь толщиной 4 мм.

Располагаться в топке водяной контур тоже может по-разному. Если печь-камин оснащена варочной плитой, то теплообменник не должен мешать приготовлению пищи.

Камины

Камин с системой отопления будет работать ` каминные топки, в которые вмонтирован водяной контур. Как и в печах-каминах, он бывает трубочным, емкостным или комбинированным, но с некоторыми особенностями.

Изогнутая особым способом спираль из медной трубки размещается вокруг дымосборника. Выбранная форма позволяет быстро нагреть теплоноситель и поддерживать его параметры в системе. Циркуляция может происходить самотеком или принудительно.

• Другой тип трубного контура – «змейка», выгнутая труба в нескольких местах наподобие полотенцесушителя. Размещается за стенкой дымосборника.
• Комбинированный вариант представляет собой две емкости, расположенные по бокам дымосборника и соединенные трубками. Поскольку имеется прямой контакт с дымовыми газами, применяется котловая сталь. Очень эффективный вариант, но не износостойкий.

Наиболее простой вид – емкостной, еще называется «водяной рубашкой», поскольку теплоноситель заполняется между двойными стенками корпуса. Нагревается от кожуха топки, поэтому самый инертный.

В основном каминные топки с водяным контуром производятся закрытыми, но встречаются и открытые. Помимо этого, каминные вставки отличаются внешним видом, мощностью и схемой подключения.

Пеллетные камины

Особняком в рассматриваемой категории стоит твердотопливный камин на пеллетах, его тоже начали выпускать с водяным контуром. Практически все эти агрегаты однотипные: закрытая топка с горелкой, емкостной теплообменник, который расположен за топкой, бункер для пеллет, блок управления.

Подача топлива осуществляется автоматически при помощи шнекового привода, воздух перемещается одним или двумя вентиляторами. Предусмотрен и зольник. Присоединение к отопительной магистрали, как во всех каминах

Производители обращают внимание на применение в качестве дымохода нержавеющих труб, в том числе дымоходов из нержавейки, которые сделаны своими руками.

Большим плюсом пеллетных каминов является автоматизация процесса работы. В бункер можно загрузить 15-20 кг пеллет и этого хватит на полтора–два дня горения при умеренном режиме. При работе на максимальной мощности расход увеличится в два раза.

Два жирных минуса портят репутацию этих устройств. Во-первых, для функционирования не обойтись без электричества, как и в случае с обычными электрокаминами. Во-вторых, необходимо регулярно чистить горелку, а если засыпать некачественные гранулы (довольно частое явление), то она может вообще перестать работать.

Камин своими руками

Рассмотренные выше камины представляют модели заводского производства. Возможно ли изготовить камин с водяным отоплением своими руками? Очень многие уже это сделали – причитающийся респект им.

Описание, как самостоятельно возвести кирпичный камин, есть в статье «Камин своими руками: заметки у портала». Заказать теплообменник можно у сварщика. Скорее всего, это будет регистр из нескольких рядов трубок, расположенных вразбежку. Теплообменник обязательно проверяется на качество сварных швов. Для этого заливается вода, лучше под давлением.

Ну а дальше выстраивается камин до уровня дымосборника и на каминную плиту устанавливается контур. Трубки регистра расположатся в полости, а корпус закладывается, оставляя штуцеры для подсоединения к системе.

Необходимо заметить, что такой камин невыгоден для отопления, а вот с задачей горячего водоснабжения справится.

Как происходит разводка горячего воздуха по системе?

Разводка горячего воздуха проходит по системе, смонтированной из гибкой утепленной трубы-гофры. По ней воздушные массы распространяются по дому. Система сооружается с учетом правил пожарной безопасности, а также берется в учет интенсивность движения воздушных масс.

При монтаже системе следует обязательно учитывать следующие факторы:

— диаметр гофры не должен быть меньше, чем выходные патрубки всей конструкции;

— монтаж следует начинать с установки распределителя воздушных масс, который будет следить за тем, куда и как станут распространяться воздушные потоки;

— эффективная прокладка труб – это минимальное задействование горизонтально расположенных труб. Через вертикальные каналы воздух распространяется эффективнее, нет застоя воздуха, что очень хорошо сказывается на интенсивности обогрева помещения;

— в систему встраиваются последовательно вентиляторы: с помощью них воздух не станет застаиваться даже в горизонтальных участках системы, нагрев всегда будет эффективным;

— анимостаты – решетки воздуховодов ставятся как можно ближе к полу, такой метод помогает увеличить прогрев помещения.

Каналы воздуховодов помимо того, что увеличивают количество тепла и интенсивность обогрева, также помогают обеспечить оптимальный приток воздуха в помещение. С их помощью камин для отопления дома получает максимальную пользу: обеспечивается трехкратный обмен воздухов в течение одного часа.

Какую печку выбрать

Каждый тип печей-котлов уместен при решении определённых задач.

При отоплении подсобных помещений или теплиц городить многотонную махину из кирпича нет необходимости. Большинство потребителей в этом случае выбирает простейший котёл.

Фото 1. Процесс постройки отопительной печи с котлом. В топливник монтируется теплообменник, изготовленный из труб.

Если в доме уже есть исправная кирпичная печь-голландка, в её топливник можно вставить теплообменник, сваренный из труб или листов металла. Для этого придётся достать дверцу, расширить зев топливной камеры, вставить теплообменник и собрать все на место.

При возведении новой печи оптимальной считается схема котла Кузнецова. Высокий КПД отопления достигается за счёт установки теплообменника в горячем колпаке, где температура выше. Дрова в топливнике печи сгорают в оптимальном режиме, и горячие газы нагревают колпак печки с теплообменником. Температура повышается постепенно и держится без дополнительных протопок длительное время.

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.