Печь с котлом водяного отопления: две простых схемы

Печи с котлом водяного отопления — довольно популярное решение для загородного дома. В статье мы разберем две довольно простых схемы, которые можно реализовать своими руками.

Русская печь и трубы… Странное сочетание.

Зачем это нужно

Печное отопление остается вторым по экономичности способом обогреть жилье. Наиболее дешевое — магистральный газ. Увы, он есть не везде; в отсутствии централизованного газоснабжения приходится запасаться дровами.

Однако дровяная (и вообще твердотопливная) печь имеет одну проблему: она эффективно прогревает лишь непосредственно примыкающие к ней помещения. Причем довольно неравномерно.

Что в результате?

• Отдаленные комнаты приходится оставлять холодными или обогревать электричеством. Что, мягко говоря, недешево.

Обратите внимание: кроме того, мощные электрические обогреватели часто просто не от чего запитать.
Максимум нагрузки на одну розетку — всего 3,5 КВт; при мощности устройства свыше 7 КВт оно и вовсе должно подключаться строго к трем фазам.

• Окна в отсутствие тепловой завесы постоянно запотевают и покрываются изморозью.

Решение очевидно: нужно развести тепло от печи по помещениям, смонтировав под окнами радиаторы водяного отопления частного дома. Нужен сущий пустяк: оборудовать печь теплообменником и придумать простую и эффективную разводку.

Печь на фото способна обогреть лишь то помещение, в котором установлена. Однако стоит развести от нее тепло по радиаторам — и тепло станет во всем доме.

Разводка отопления

Простейшая и безотказная схема отопления для частного дома — однотрубная, с естественной циркуляцией. Так называемая гравитационная система отопления использует свойство жидкостей при нагреве увеличиваться в объеме.

Плотность при этом уменьшается, и теплоноситель вытесняется в верхнюю точку контура; остывая, он возвращается по опоясывающей дом трубе в котел.

Как выглядит более детальное описание схемы?

• От теплообменника контур поднимается вертикально вверх, формируя так называемый разгонный коллектор. В его конечной точке монтируется открытый расширительный бачок отопления.
  Он служит для компенсации теплового расширения теплоносителя; туда же вытесняется воздух из системы отопления.
• От расширительного бака основной контур возвращается к теплообменнику по периметру дома, попутно отдавая тепло радиаторам.
  Для естественного движения остывающей воды необходим постоянный уклон по всей длине розлива. Чем ниже конечная часть контура — тем быстрее циркуляция в нем.

Контур выполняется трубой диаметром не меньше 32 миллиметров: сопротивление движению воды растет при уменьшении внутреннего сечения трубы. Радиаторы врезаются параллельно ей и снабжаются дросселем на подающей нитке, отсекающем вентилем на обратной и воздушником в любой из верхних пробок. Подключение — нижнее или диагональное.

Принципиальная схема однотрубного отопления с естественной циркуляцией.

Теплообменник

Простое решение

Дано: готовая кирпичная печь. Это может быть отопительная, отопительно-варочная печь или вообще камин — для нас непринципиально.

Цель: развести от нее тепло по дому с минимальными затратами.

Простейший выход — изготовить и поместить в топку обыкновенный змеевик. Впрочем, форма теплообменника может быть любой.

Важны лишь три фактора:

1. Максимальный перепад высоты между входом и выходом.
2. Максимальная площадь поверхности.
3. При этом теплообменник не должен препятствовать горению и загрузке топлива.

Перед вами пара схем теплообменников, удовлетворяющих всем условиям.

Совет: теплообменник лучше изготовить из жаростойкой нержавейки. Да, цена материала будет намного выше по сравнению с коррозионно-нестойкой сталью; но и срок службы в этом случае окажется практически неограниченным.

Эффективное решение

Однако в том случае, если печь строится с нуля, можно постараться сделать наш самодельный котел максимально эффективным.

Какие условия для этого желательно выполнить?

• Продукты сгорания топлива должны покидать дымоход с минимально возможной температурой. Чем больше тепла печные газы отдадут внутри печи — тем выше ее КПД.
• Теплообменник желательно расположить вне топливника. С чем связана столь странная инструкция? Ведь пламя топки — область с самой высокой температурой!
  Дело в том, что пламя — это сгорающие летучие частицы. Отбирая у него тепло и охлаждая, мы провоцируем неполное сгорание топлива. Стало быть, опять-таки снижаем КПД печи.
• Вода в теплообменнике должна двигаться навстречу тепловому потоку. То есть холодный теплоноситель должен контактировать с наиболее холодными печными газами, нагревшийся — с более горячими.
  Таким образом, мы сохраняем постоянно большую дельту температур между двумя средами, и, значит, делаем нагрев наиболее эффективным. Кроме того, резко уменьшается количество конденсата на теплообменнике, губительного для коррозионно-нестойкой стали.

Решение простое до смешного: колпаковый дымоход с помещенным в него теплообменником, вмещающим большой объем теплоносителя.

Перед вами колпаковый дымоход. Горячие продукты сгорания задержатся в колпаке вплоть до остывания.

Простейший вариант такого теплообменника — регистр, несколько сваренных вместе в единый контур труб большого диаметра.

Вертикальный регистр из стальных труб — эффективный и дешевый в изготовлении теплообменник.

Чего мы достигаем такой схемой?

1. Печные газы задерживаются в колпаке. Причем наиболее горячие собираются в его верхней части. Движение по дымоходу за пределы колпака продолжают отдавшие тепло продукты сгорания, опустившиеся вниз.
2. Ничто не препятствует горению в топливнике. Тем самым мы обеспечиваем максимально полное сгорание горючего.
3. Естественная циркуляция в помещенном в колпак теплообменнике происходит снизу вверх. То есть с нижними слоями наиболее холодных продуктов сгорания контактирует теплоноситель, только что поступивший в теплообменник. По мере нагрева он перемещается вверх, и там нагрев продолжают более горячие печные газы.

Все условия соблюдены. Эффективность предложенной схемы — максимальная для самодельного отопительного устройства.

Заключение

Видео в конце статьи предложит вам еще несколько любопытных схем печного отопления с разводкой тепла к отопительным приборам. На каком варианте остановить свой выбор — решать вам. Теплых зим!