Особенности печного котла отопления для частного дома

У сидящего перед камином или печью человека вряд ли возникнет мысль, что у этих отопительных устройств низкий КПД. Созерцание огня и ощущения от живого тепла не заменит никакой современнейший котел, у которого пламя горелки скрыто в его недрах и не видно глазу, а каждый киловатт тепловой энергии тщательно отбирается и передается теплоносителю. Но, оказывается, существует красивое, даже изящное компромиссное решение – это печь с водяным контуром для отопления дома.

Виды печей для дома

Печи для отопления домов классифицируются по нескольким признакам. Главным признаком является материал изготовления устройства. Печи изготавливаются из следующих материалов:

  1. Кирпич;
  2. Чугун;
  3. Сталь – нержавеющая или углеродистая («черная»);
  4. Комбинированные из стали и чугуна.

Для строительства кирпичных печей используются огнеупорные виды кирпича, чаще всего шамотный.

Раствор для кладки состоит из жаростойкой глины и песка, смешанных в определенной пропорции. Сооружение печи из кирпича требует строительства отдельного фундамента, независимого от основания строения.

Чугунные печи выполняются методом литья, отличаются долговечностью и надежностью. Срок службы их зачастую превышает 30 лет. В связи с большой массой чугуна для крупных печей также может потребоваться возведение фундамента. С печами из этого материала требуется осторожное обращение при монтаже и эксплуатации. Это вызвано ударной хрупкостью чугуна и негативной реакцией на резкие перепады температуры.

Стальные печи выполняются методом сварки отдельных элементов. По скорости нагрева они уступают чугунным аналогам, но стоят несколько дешевле (за исключением агрегатов из нержавейки). Печи имеют срок службы 6 – 8 лет, это обусловлено выгоранием стали и коррозионным износом ее элементов под воздействием конденсата, образующего при горении (выпадение водяных паров в осадок).

Металлические печи часто обкладываются жаропрочной керамической плиткой для выравнивания температурного режима и придания более привлекательного внешнего вида.

Дверцы топливника (камеры сгорания) иногда оборудуются жаропрочным стеклом для придания печи каминного стиля.

Печи из металла по режиму горения подразделяют на 2 типа:

  1. Обычные, режим простого сгорания;
  2. Печи длительного горения.

Печи длительного горения имеют двухкамерное строение. Во вторичной камере происходит сжигание пиролизных газов, выделяемых при тлеющем режиме горения основной массы заложенного топлива (сухая древесина).

Газы пиролизного типа обладают большой теплотворной способностью, печь имеет повышенный КПД и увеличенный интервал между закладками топлива. Интервал часто достигает 8 – 12 часов, температурный режим работы печи имеет более стабильный характер.

По назначению печи делят на 3 типа:

  1. Отопительные;
  2. Отопительно-варочные;
  3. Варочные;
  4. Многоцелевые (многофункциональные).

Отопительные печи в своей работе реализуют функцию обогрева помещений. Отопительно-варочные имеют металлическую комфорочную плиту для приготовления пищи и отапливают помещения.

Варочные печи имеют обычно компактные размеры, предназначены для приготовления пищи. Функция отопления у этого типа печей ограничена, тепловой мощности может хватить только на обогрев небольшого по объему помещения.

Многоцелевые печи оснащаются рядом устройств и приспособлений, выполняют различные функции:

  1. Отопление;
  2. Приготовление пищи на варочной поверхности;
  3. Производство горячей воды (устанавливается водогрейный бак);
  4. Приготовление различных блюд во встроенном духовом шкафу.
  1. Встроенные (коренные, прокладываемые через кровлю здания);
  2. Отдельные (пристроенные к зданию).

Для работы печей в качестве топлива чаще всего используются дрова и различные древесные материалы, некоторые виды угля и торфа.

Вторым главным признаком (после материала изготовления) является принцип теплоотдачи печи.

Какое отопление лучше: критерии оценки

Каждый человек может вложить в понятие «эффективное отопление частного дома» свое собственное значение, поэтому универсальной формулы выбора подходящей системы не существует. Но всегда находятся общие критерии, по которым можно определить наиболее оптимальный вариант «в целом».

К современным отопительным системам применяются следующие требования:

  1. Правильное соотношение цены и качества. Под качеством в данном случае подразумевается высокий КПД, т.е. система должна обеспечивать здание необходимым количеством тепла, причем затраты на него должны сводиться к минимуму.
  2. Наличие максимума автоматизации. Современная система отопления должна требовать минимального вмешательства при эксплуатации. Как показывает практика, большинство домовладельцев предпочитают один раз настроить систему и больше к ней не подходить. Качественные современные отопительные системы для частных домов позволяют это сделать.
  3. Надежность. Система должна быть максимально надежной, чтобы не пришлось обновлять ее элементы каждые полгода. К тому же, изначальная стоимость конструкции должна быть как можно ниже: мало кто согласится пользоваться системой, стоимость которой можно сравнить со стоимостью самого здания.
  4. Простота монтажа. Установка всей системы должна быть простой и требовать минимума затрат. В некоторых случаях для монтажа требуются специфические инструменты, которые в долгосрочной перспективе могут оказаться бесполезными.

Популярные модели печей на рынке

Существует множество разновидностей твердотопливных отопительных систем длительного горения, среди которых можно выбрать устройство практически для любого помещения, независимо от его назначения, объема и способа обогрева (водяного или воздушного).

Наибольшее распространение получили печи длительного горения типа Булерьян, Бренеран, «система профессора Бутакова». Самые известные бренды на рынке твердотопливных отопительных приборов:

  • Клондайк;
  • Будерус;
  • Согра;
  • Сибирь;
  • Термаль;
  • Бубафоня;
  • Герма;
  • Аляска;
  • Слобожанка;
  • Теплодар;
  • Стропува;
  • Бош;
  • Умка;
  • Буран;
  • Синель;
  • Vira;
  • Супра;
  • Стокер (Ермак);
  • MBS;
  • Неделька.
Читайте также:  Дымоходы и их монтаж. Особенности каналов из нержавейки

Какая система отопления оптимальна для частного дома?

Выбирая, какое лучше отопление для частного дома, хозяин ориентируется на собственные требования:

  1. Соотношение цены и качества. Под качеством понимается уровень КПД, хотя практически все виды отопления в частном доме приближаются к показателю 100%, но выбирать следует вариант, обеспечивающий большее количество тепла при меньших затратах на топливо.
  2. Максимальная автоматизация процессов. Это удобно, особенно если конструкция позволяет один раз настроить все необходимые параметры, оптимизировать температурные показатели в зависимости от наличия/отсутствия людей в доме и времени дня.
  3. Надежность. Отопление должно работать долго, безупречно, а ремонт и профилактика обходиться недорого.
  4. Простота монтажа. Если планируется делать отопление в доме своими руками, то чем проще система, тем она выгоднее для мастера. Но тут важен нюанс применения тех или иных специфических инструментов – некоторые из них необходимы для монтажа, но бесполезны в долгосрочной перспективе.

Также важно определиться с доступностью топлива, вариантами его доставки, бесперебойностью поставки (газопроводы, электричество). Часто хозяева выбирают комбинированные варианты отопления, например, газовое оборудование и твердотопливный котел.

Еще можно рассмотреть инновационные варианты отопления частного дома. Новые технологии упрощают оборудование строения солнечными батареями, коллекторами, ветряками или водородным вариантом. Все эти системы достойны тщательного разбора, но некоторые, как геотермальные тепловые насосы, потребуют однократных значительных вложений.

Водяное отопление

Выбирая отопление загородного дома, варианты и цены многие останавливаются именно на водяном. Оно представляет собой замкнутую систему циркуляции воды по трубам через все помещения дома от источника нагрева к рассеивателям тепла (радиаторам). Передача тепла осуществляется посредством теплоносителя.

Типичное оборудование, используемое для водяного отопления

Главную роль в системе водяного отопления играет котёл, предназначенный для нагрева теплоносителя. Он может быть газовым, твердотопливным, электрическим или дизельным. Мощность нагрева определяется величиной камеры сгорания и типом топлива. Создание водяного отопления от печи на дровах является самым дешёвым для регионов с большим количеством лесных насаждений.

Статья по теме:

Двухконтурное водяное отопление, работающее на альтернативных источниках энергии

По способу обеспечения циркуляции воды в трубах системы подразделяются на следующие:

  • С естественной циркуляцией. Движение теплоносителя создаётся при нагреве воды за счёт создания градиента температур и изменения её плотности. При этом не требуется установка дополнительных насосов для перекачки. Скорость циркуляции достаточная для эффективной передачи тепла внешней среде. Однако её эффективность достигает предела при отоплении площади близкой к 100 м2 и выше, поэтому область применения ограничивается небольшими домами. Преимуществом является экономичность системы и простота реализации. Возможность создания качественного отопления частного дома без газа и электричества.

Дровяное отопление с естественной циркуляцией теплоносителя

  • С принудительной циркуляцией. В отличие от предыдущего случая, в данной ситуации подключается циркуляционный насос. Его задачей является обеспечение достаточной скорости циркуляции теплоносителя, чтобы отопить дома с большими площадями (более 100 м2) или здания с количеством этажей более двух.

Водяная система с принудительной циркуляцией

Статья по теме:

Пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром. Принцип работы. устройство и критерии выбора данных агрегатов в специальной публикации нашего портала.

Любое водяное отопление имеет следующие недостатки:

  • За счёт прохождения теплоносителя по трубам он теряет свою температуру и в итоге может возникать значительный градиент температур. То есть ближайшие к котлу комнаты будут прогреты больше, чем удалённые.
  • Инерционность системы. После включения или выключения нагрева, в зависимости от размеров коммуникаций, для достижения нужной температуры необходимо некоторое время.
  • Необходимость прокладки труб по внутренней или наружной поверхности стен. Первый вариант можно реализовать только до момента выполнения косметического ремонта комнат, а второй – может ухудшить дизайн помещений из-за вида внешних коммуникаций.
  • Теплоноситель необходимо постоянно нагревать.
  • Шум при работе систем с принудительной циркуляцией.

Полезная информация! Водяное отопление позволяет обеспечить дом горячей водой для бытовых и хозяйственных нужд. Кроме того, появляется возможность установки водяных тёплых полов, помимо стандартных радиаторов отопления, и получить требуемое распределение температуры в помещении.

Сколько стоит отопление газом, а сколько дровами

Возьмем для примера небольшой дом, который утеплен так себе, не очень хорошо, есть места, которые надо дополнительно утеплить. Для отопления такого дома газа примерно уходит 11 – 12 кубов.

Если вывести конечное потребление, то 12 Х 5,27 р = 63,24 р. Тогда за месяц получается 63,24 Х 30 дней = 1897,20 рублей! Терпимо!

Машина дров примерно 6 кубов — этого примерно должно хватить на отопительный сезон. В деньгах это примерно 10-12 тысяч рублей, если разделить на 6 месяцев отопления, это 1500 – 2000 рублей в месяц! Тоже терпимо!

Второй вариант автономной системы отопления — это использование автономной газификации.

По стоимости на первоначальном этапе будет конечно дороже. В дальнейшем эксплуатация такой системы отопления будет гораздо удобнее. Раз или два раза в сезон заправили емкость (газгольдер) и всё работает как часики.

Газовые котлы гораздо долговечнее и проще в обслуживании. Плюс ко всему нет необходимости складировать где-то топливо.

Из всех систем (ИМХО) — это, пожалуй, самое удобное из автономных систем отопления помимо магистрального газа и электричества.

При выборе автономной системы газового отопления необходимо присмотреть конденсационный котел и использовать в доме низкотемпературное отопление с помощью теплых полов. Это даст существенную экономию по расходу газа. Конденсационные котлы способны работать с повышенным КПД по отношению к классическим газовым. Условие одно котел должен работать при температуре в системе 50/30 гр. 50 градусов на подаче и 30 гр. на обратке. Такое возможно достичь только, используя систему теплый пол.

Читайте также:  Как рассчитать мощность газового котла, формулы, примеры

Выгоды и недостатки от использования печи с водяным контуром

Плюсы:

Прогрев всех комнат. Прогрев многоэтажных и многокомнатных помещений. Кирпичный монолит держит тепло и медленно отдаёт его. Печь можно выложить индивидуальной конфигурации, под потребности жильцов. Топка дольше не прогорает, если кирпич защищён от открытого пламени водяной рубашкой. Есть ещё преимущество, при использовании именно угля. В отличие от дров, уголь имеет свойство сильно перегревать топку локально, в одном месте. Для обычной кирпичной печи это не есть хорошо. Если же стоит водяной контур, вода в нём получает максимум жара, и КПД отопления повышается.

Минусы:

Хлопотность монтажа и дополнительные траты на трубы, можно назвать единственными «недостатками» водяного контура по сравнению с обычным печным отоплением.

Все остальные «минусы», скорее подводные камни, которых можно избежать.

Уменьшение топочной камеры. Во-первых, лучше не вставлять теплообменник в готовую печь, а сварить его и разработать под него модель печи, возводя её параллельно с установкой рубашки. Во-вторых, существуют конфигурации теплообменников, нисколько не сокращающих объём – змеевики, врезанные в кирпич и регистры, размещённые не в топке, а в первых колодцах. Воду нужно беречь от замерзания. Хозяева не могут среди зимы уехать и не отапливать дом. Для устранения неудобства можно установить электроподогрев с автоматической регуляцией, который не будет брать много энергии, так как держит температуру на минимальном уровне +5 – +7 °C. Либо залить в систему антифриз. Нет функции летнего режима, то есть нельзя приготовлять пищу летом из-за того, что греется весь дом. Однако, это не недостаток, а условие, которое нужно учитывать. Электрическую или газовую плиту всё равно нужно иметь, ведь даже зимой не всегда удаётся спланировать все дела так, чтобы приготовить всю еду в утренние и вечерние часы топки. И не топят же печку каждый раз, когда нужно согреть чай!

Если вы не хотите тратить много времени на постройку печи, которая будет к тому же занимать немало места, предлагаем приобрести печь камин с водяным контуром, которая одновременно будет и отопителем, и варочной плитой.

Преимущества печей с водяным контуром на дровах рассмотрим тут.

Об устройстве банной печи с водяным контуром читайте по ссылке.

Рекомендации по выбору и монтажу труб

Чтобы смонтировать отопление частного дома своими руками, сперва необходимо решить, какие трубы для этого выбрать. На современном рынке предлагается несколько видов металлических и полимерных труб, пригодных для устройства отопления частных домов:

  •  стальные;
  • медные;
  • из нержавеющей стали;
  • полипропиленовые (ППР);
  • полиэтиленовые (PEX, PE-RT);
  • металлопластиковые.

Магистрали отопления из обыкновенного «черного» металла считаются пережитком прошлого, поскольку более всего подвержены коррозии и «зарастанию» проходного сечения. Кроме того, самостоятельно выполнить монтаж из таких труб нелегко: нужны хорошие навыки сварочных работ, чтобы осуществлять герметичную стыковку. Тем не менее, некоторые домовладельцы по сей день используют стальные трубопроводы, когда устраивают автономное отопление дома.

Медные или нержавеющие трубы – отличный выбор, только больно уж дорогой. Это надежные и долговечные материалы, не боящиеся повышенного давления и температуры, так что при наличии средств эти изделия однозначно рекомендованы к применению. Медь стыкуется посредством пайки, что тоже требует кое-каких навыков, а нержавейка – с помощью разборных или прессовых фитингов. Предпочтение следует отдавать последним, особенно при скрытой прокладке.

Дешевле всего вам обойдется отопление из полипропилена. Из всех видов ППР труб надо выбирать те, что армированы алюминиевой фольгой либо стекловолокном. Низкая цена материала – единственный их плюс, поскольку монтаж отопления из полипропиленовых труб – дело достаточно сложное и ответственное. Да и по внешнему виду полипропилен проигрывает остальным пластмассовым изделиям.

Стыки трубопроводов ППР с фитингами осуществляются пайкой, причем проверить их качество не представляется возможным. Когда при пайке прогрев был недостаточен, соединение обязательно потечет впоследствии, если же его перегреть, то расплывшийся полимер наполовину перекроет проходное сечение. Причем увидеть это во время сборки не удастся, огрехи дадут знать о себе позже, при эксплуатации. Второй существенный недостаток – большое удлинение материала во время нагрева. Чтобы избежать «сабельных» изгибов, трубу надо крепить на подвижных опорах, а между концами магистрали и стеной оставлять просвет.

Металлопластик и полиэтилен используется как для открытой прокладки магистралей, так и скрытой за любыми экранами, а также при устройстве водяных теплых полов. Недостаток труб из материала PEX – в его стремлении вернуться в первоначальное состояние, отчего проложенный коллектор отопления может выглядеть слегка волнистым. Полиэтилен PE-RT и металлопластик такой «памяти» не имеют и спокойно изгибаются как вам нужно. Подробнее о выборе труб рассказано в видеоролике:

Как сложить самую простую печь из кирпича?

Для начала нужно решить, что вы хотите получить от будущей печки. Если вам нужно только отапливать комнаты, а для приготовления еды вы пользуетесь баллонным газом или электричеством, то выбирайте вариант без плиты и духовки. Тот, кто любит мягкое целебное тепло, выбирает вариант с лежанкой.

Для регулярной тепловой обработки большого количества продуктов и кормов для домашних животных простейшая печь с варочной поверхностью будет в самый раз.

Читайте также:  Камины для дачи: выбор конструкции и 100 фото готовых решений

Мы рассмотрим три примера печей с пошаговым руководством по их кладке:

  • Простую прямоточную;
  • С варочной плитой;
  • Отопительную.

Скажем сразу, что от простой конструкции, лишенной газовых оборотов, ждать высокой теплоотдачи нельзя. По этой причине такие печи ставят в гаражах и других небольших помещениях площадью не более 16 м2.

Мы рассмотрим этот вариант для того, чтобы новички получили первый несложный урок практической кладки.

Под такую печку не нужен мощный фундамент. Отсыпав крупную щебенку слоем в 15-20 см, залив ее цементным раствором и выровняв поверхность по уровню, через пару дней можно приступать к кладке.

Размеры печи в плане: ширина 2 кирпича (51 см), глубина 2,5 кирпича (64 см). Поскольку поддувальной камеры в ней нет, то отверстия для поступления воздуха сверлят прямо в топочной дверке.

Порядовки у такой конструкции несложные. Главное условие во время работы – соблюдать перевязку швов так, чтобы верхний кирпич закрывал шов между двумя нижними.

Разновидности жидкостных автономных отопительных систем

Отопительные системы обогрева индивидуального дома с использованием в качестве теплоносителя воды и незамерзающих жидкостей (антифризов) отличаются по ряду признаков, основные различия:

По типу используемого топлива. Самыми популярными видами энергии для нагрева теплоносителей являются электричество, газ, жидкие горючие углеводородные смеси (дизельное топливо, мазут, масло, керосин), большое количество твердых горючих материалов – дрова, уголь, торфяные брикеты и пеллеты различного состава. Электроэнергия может быть получена как от энергетических компаний, так и самостоятельно при использовании солнечных батарей, ветровых или гидравлических генераторов.

По виду тепловых генераторов. В современных отопительных системах для передачи энергии теплоносителю используют нагревательные котлы, имеющие конструктивные особенности и различия между аналогами для каждого вида топлива. При недостатке средств многие умельцы собирают автономное отопление своими руками, используя вместо заводских котлов самостоятельно собранные конструкции преимущественно на твердом топливе, типичный пример – металлическая печка в жилом помещении с расширительным баком на чердаке и стальной трубопроводной системой с радиаторами.

Рис. 7 Принцип работы и основные узлы газового конвектора

По материалу трубопровода. Полимерные трубы из полипропилена ПП, сшитого полиэтилена и металлопласта РЕХ постепенно вытесняет изделия из металлов, на объектах старой постройки по-прежнему используются наружные стальные трубопроводы для подводки воды к радиаторам. Некоторые домовладельцы при наличии значительных финансовых средств делают подводку теплоносителя через медные трубопроводы полностью или на отдельных участках. Современные продвинутые системы монтируют из специальных тонкостенных стальных труб по обжимной технологии соединения элементов сантехнической арматуры с помощью фитингов.

По методу подачи теплоносителя к теплообменникам. Существуют 2 основных способа подачи нагретой жидкости к патрубкам радиаторов отопления – однотрубный и двухтрубный, иногда используется комбинированное подключение. Для подсоединения трубопровода теплых полов применяется коллекторная разводка, позволяющая подключать к одному распределительному узлу несколько контуров, системы из большого числа радиаторов подсоединяют через гидрострелки или радиаторное коллекторы. При подключении теплообменных радиаторов используют различные схемы разводки трубопроводов – лучевую, тупиковую, попутную, специальную горизонтальную (ленинградка).

Также существуют различные способы подключения входных и выходных патрубков теплообменных радиаторов к тепловой магистрали – вертикальный, горизонтальный, диагональный, нижний.

Рис. 8 Схемы разводки труб

По расположению накопительного бака. Расширительный бак, являющийся важным элементом любой отопительной системы, может быть герметичного типа заводского изготовления (гидроаккумулятор красного цвета) и вмонтирован в контур в любом удобном месте – такие системы называют закрытыми, так как к теплоносителю не имеется прямого доступа. Перемещение жидкости по трубопроводу в системах данного типа осуществляется с помощью циркуляционного электронасоса, устанавливаемого внизу недалеко от котла рядом с гидроаккумулятором.

У другой разновидности отопительных систем, называемых самотечными, накопительный бак устанавливается вверху на чердаке, трубопроводы имеют небольшой уклон при подходе к радиаторам, на их выходе малый угол наклона выдержан в сторону котла. Циркуляция жидкости в системе происходит самотечным методом за счет того, что нагретая вода или антифриз имеют меньшую плотность и поэтому выталкиваются вверх более плотными холодными слоями.

Рис. 9 Открытая отопительная система

Вывод

Самое экономичное отопление дома – скорее газовое. Но тут тоже следует учитывать множество факторов риска. К примеру, производитель страхует покупателя только от поломки сроком на 2-3 года, что, несомненно, радует покупателя.

Но не стоит забывать, что помимо этих затрат вам придется получить несколько платных консультаций по установке оборудования, заплатить за составление проекта по прокладке газовых коммуникаций, закупить трубы и прочие аксессуары, прорыть траншей или оборудовать подвесную систему для труб… Перечислять можно еще долго и сумма будет только расти.

Внимание! При покупке нового котла стоит обратить внимание на его конструктивные особенности – обычно производитель указывает, что нужно дополнительно приобрести в комплекте к котлу и к кому обратиться за профессиональной помощью.

В среднем, затраты на установку новой и «экономически выгодной» отопительной системы составляют треть от стоимости постройки самого дома! Поэтому тут нужно полагаться больше на собственное чутье и навыки, нежели на советы.

Известно, что самым недорогим вариантом отопления считается газовая система. Но бывают ситуации, когда нет возможности ее использовать, например, если рядом не проходит газовая магистраль. В данном случае рекомендуется отопление дома электричеством. Самый экономный способ можно подобрать, проанализировав все предлагающиеся варианты. Этим мы и займемся в данном обзоре.