Пічне опалення з водяним контуром своїми руками

Особливості пристрою пічного опалення з водяним контуром
Як спорудити таку піч своїми руками
Пічні теплообмінники (регістри або котли)
Теплообмінник (реєстр) з труб
Теплообмінник з листової сталі
кладка печі
Установка регістра (теплообмінника) в готову піч
Монтаж системи своїми руками
види циркуляції
Пічне опалення з водяним контуром відео

Пічне опалення з водяним контуром дозволяє збільшити ККД печі, більш рівномірно розподіляти тепло по опалювального приміщення і раціональніше витрачати паливо. Такі печі (з водяним опаленням) дозволяють поєднати переваги звичайного пічного і водяного опалення. Про їх особливості, переваги, недоліки, видах і про те, як їх спорудити своїми руками, ви можете дізнатися з цієї статті.

зміст:

> Особливості пристрою;

> Теплообмінники (котли, регістри);

> Як споруджуються такі печі;

> Пристрій контура своїми руками;

> Конструкція і кладка - відео.

Особливості пристрою пічного опалення з водяним контуром

При звичайному пічному опаленні (опалювальна або російська піч ) Тепло поширюється нерівномірно - біля печі жарко, а чим далі тим холодніше. Водяне ж опалення, за допомогою теплообмінника вмонтованого в топливник печі або димар, дозволяє більш раціонально розподілити тепло по всьому приміщенню і збільшити ККД. Крім того, таким чином можна опалювати відразу кілька кімнат або навіть весь будинок. Причому така піч може бути не тільки опалювальної, а й опалювально-варильної. Теплообмінник з боку підводу води можна також встановити в кухонній плиті.

При використанні водяного контуру піч перетворюється в різновид твердопаливного котла , З тією лише різницею, що крім нагрівання теплоносія, в цьому випадку, нагріваються ще і димові канали та стінки печі, які також беруть участь в нагріванні приміщення. Пічне водяне опалення буде забезпечувати передачу тепла від теплообмінника до радіаторів в період топки, а нагріта поверхня корпусу печі буде віддавати тепло і в інший час.

Печі з водяним опаленням, в даний час, використовують все частіше, особливо в сільській місцевості, в районах, де немає газу і пічне опалення використовується традиційно або ж для опалення заміських будинків або дач. При використанні такого виду опалення немає необхідності купувати дорогі котли промислового виготовлення. Це найбільш економний варіант опалення будинку за допомогою твердого палива. Але таке опалення має і свої мінуси і їх необхідно врахувати, вибираючи такий спосіб опалення будинку.

Головними недоліками печі з водяним контуром можна вважати те, що:

Теплообмінник (реєстр, пічної котел) зменшує корисний обсяг топливника. Щоб це компенсувати, при кладці паливника можна підібрати необхідну ширину теплообмінника і печі або влаштовувати піч тривалого горіння , А в разі монтажу теплообмінника в уже існуючу піч короткочасного опалення, доведеться просто частіше підкладати паливо при її топці.
Зовнішні стіни топливника такої печі будуть нагріватися слабо, так як теплова енергія горіння дров буде витрачатися на нагрів теплообмінника і теплоносія в ньому. Нагріватися буде, головним чином, верхня частина печі, де розташовуються її димові канали (димооборотамі).
Кілька погіршаться умови спалювання палива, так як теплоносій, циркулює в металевому регістрі буде забирати теплову енергію, знижуючи тим самим температуру в топливнике. Особливо це помітно на початку топки.
Якщо в будинку взимку проживають нерегулярно, то вода в системі водяного опалення може замерзнути. У цьому випадку її краще замінити на рідину, що не чи взагалі відмовитися від водяного контуру.
Поверхня регістра необхідно періодично очищати від сажі, щоб не знижувалася ефективність передачі тепла водяного контуру.

Можливі три варіанти пристрою пічного опалення з водяним контуром:

купити готову металеву піч або піч-камін такого типу і змонтувати під неї систему водяного опалення або підключити до вже наявної;
найняти фахівця-пічника, який складе таку піч з цегли;
спорудити піч з водяним опаленням своїми руками.

В останніх двох випадках необхідно буде придбати або виготовити самостійно пічної котел або теплообмінник, який є обов'язковим елементом підводу води.

Як спорудити таку піч своїми руками

Чи можна спорудити піч з водяним контуром своїми руками? Цілком, якщо ви маєте вже досвід пічних робіт або хоча б цегляної кладки. Перше, що необхідно перед цим зробити заготовити теплообмінник або по іншому - регістр, котел, змійовик. Його можна придбати готовим або виготовити самому з листового заліза або труб, використовуючи конструкції, які запропоновані нижче. Можна проявити фантазію і на основі цих регістрів зробити свій варіант, який би враховував всі особливості саме вашої печі або кухонної плити (розміри топливника, розміщення і т.д.).

Пічні теплообмінники (регістри або котли)

Для того, щоб влаштувати пічне опалення з водяним контуром своїми руками в топливнике печі встановлюють теплообмінник (реєстр, змійовик, котел) і під'єднують до нього систему водяного опалення. Такі теплообмінники можуть бути різних конструкцій і виготовляються з труб або листової сталі товщиною 3-5 мм. Теплообмінник повинен бути таким, щоб забезпечити максимальний нагрів теплоносія (води) і досить хорошу його циркуляцію.

Теплообмінники, виготовлені з листової сталі простіше виготовити і легше очищати від продуктів згоряння в процесі експлуатації печі, але вони мають меншу площу нагріву, в порівнянні з регістрами, виготовленими з труб.

Зазвичай такі теплообмінники (регістри) виготовляються фахівцями, які спеціалізуються на установці водяного опалення. Але маючи навички зварювальних робіт, цілком можна виготовити такий теплообмінник і своїми руками. Можна також самому заготовити всі необхідні елементи, а зварювання доручити більш досвідченому фахівцеві. Розглянемо кілька можливих конструкцій з труб і листового металу для печей різних видів.

Теплообмінник (реєстр) з труб

Нижче наведено один з можливих варіантів теплообмінника. Такий теоблообменнік доцільно застосовувати в опалювально-варильних печах і кухонних плитах, так як його конструкція дозволяє встановити над ним плиту для приготування їжі.

Рис.1 Регістр (теплообмінник) з труб.

Для спрощення процесу виготовлення теплообмінника (по іншому: регістра або змійовика) в наведену вище конструкцію можна ввести зміна: замість верхньої і нижньої П-образних труб діаметром 50 мм можна використовувати профільну трубу 40 х 60 мм. Буде простіше вирізати отвори під вертикальні труби і проводити зварювальні роботи. Вертикальні трубки можна залишити круглими або замінити трубами прямокутного профілю: 30-40х30-40 мм.

Можна з труб виготовити для опалювально-варильної печі з водяним контуром теплообмінник кілька іншої конструкції:

Якщо такий регістр встановлювати в опалювальних печах, де немає необхідності встановлювати плиту для приготування їжі доцільно буде в вехньої П- образну трубу приварити ще й горизонтальні трубки діаметром 32-40 мм, для поліпшення ККД теплообмінника або виготовити конструкцію, яка показана на фото зліва, з Г-образних вигнутих труб. "Обратка" і вихід нагрітої води можуть бути з різних сторін, як на фото або ж з одного - ззаду. Возможет також варіант виведення їх на ту чи іншу сторону, залежно від конструкції самої печі і схеми розводки труб системи водяного опалення в будинку.

Теплообмінник з листової сталі

Такий теплообмінник доцільно застосовувати в опалювальних печах. Він може бути виготовлений з листової сталі товщиною 3 - 5 мм, відрізка труби 50-60х40 мм прямокутного профілю і відрізків труб діаметром 40-50 мм для підведення і відведення теплоносія (води). Довжина такого теплообмінника може змінюватися в залежності від розмірів топливника печі.

Рис.2 Теплообмінник (пічної котел) з листової сталі.

Для застосування такої конструкції в опалювально-варильних печах або кухонних плитах необхідно конструкцію печі спорудити так, щоб вогонь і гарячі гази проходили над верхньою полицею регістра, огинаючи його і входячи в димооборотамі в передній частині топливника. Тоді над теплообмінником можна теж встановити плиту для приготування їжі.

Інший варіант використання такого регістра з листової сталі для опалювально-варильної печі або кухонної плити - виготовлення його без верхньої полиці, тільки з бічними (так звана "книжка"), які в задній частині вгорі і внізу.соедіняются круглими трубами діаметром 50 мм або прямокутного профілю 60х40 мм. Для поліпшення циркуляції в передній частині регістра вгорі можна з'єднати бічні полиці трубою діаметром 32-40 мм або трубою 40-60х40 мм.

Підвідний і відвідний патрубки, в залежності від обраної конструкції печі і її розташування по відношенню до водяного контуру, можуть бути розташовані як ззаду теплообмінника (як в попередньому варіанті), так і збоку (зліва чи справа, як показано на рис.3).

Рис.3 Теплообмінник з листової сталі і труб.

В цьому випадку плиту для приготування їжі можна буде встановлювати безпосередньо над теплообмінником.

Для пічного опалення з водяним контуром можна також використовувати конструкції теплообмінників, які наведені в статті "Твердопаливні котли своїми руками" , Змінивши розміри відповідно до габаритів топливника своєї печі або необхідної потужності системи водяного опалення.

Як уже згадувалося, печі з водяним опаленням можуть бути як чисто опалювальними так і опалювально-варильні. Теплообмінник можна встановлювати навіть в російській печі. У всіх випадках результат буде позитивний - розподіл тепла при опаленні кімнати або будинку стане більш рівномірним, його ККД збільшиться і з'явиться можливість опалювати відразу кілька кімнат.

кладка печі

Можливі два варіанти пристрою пічного опалення з водяним контуром:

кладка нової печі (з нуля) відповідно до розмірів наявного теплообмінника і розводка від неї системи водяного опалення;
установка регістра в уже наявну піч (при цьому доведеться теплообмінник виготовляти під розміри печі) і також розводка від неї контуру водяного опалення.

В тому і іншому випадку необхідно врахувати, що внутрішній розмір водяної сорочки (теплообмінника) повинен бути не менше 3 см інакше вода, особливо при не дуже сильною природної циркуляції, може закипати. При використанні циркуляційного насоса в системі опалення товщина водяної сорочки може бути меншою: 25-30 мм.

Товщина стінок теплообмінника пічного опалення з водяним контуром повинна бути 3-5 мм. При меншій товщині стінок вони можуть швидко прогорає і доведеться міняти регістр, а для цього необхідно буде розбирати і піч. Крім того мінімальна товщина стінок залежить і від виду твердого палива, яке буде використовуватися: для дров вона може бути меншою, а для вугілля повинна бути більше.

Рис.4 Варіант розташування регістра в топливнике: 1 - топливник печі; 2 - зольник (піддувальна камера); 3 - регістр (теплообмінник) водяного опалення.

Для того, щоб пічної котел (теплообмінник) ефективно нагрівався і для компенсації теплового розширення металу при нагріванні, необхідно залишати зазор між ним і стінкою топливника 0,5-1,5 см. При використанні в якості теплообмінника конструкції з листової сталі досить буде зазору 0 , 5-1,0 см - для компенсації теплового розширення.

При використанні ж теплообмінника з труб бажано залишати зазор 1-1,5 см для того, щоб не тільки компенсувати теплове розширення, але і для більш ефективного нагрівання регістра, а також можливості прочищення цього простору. Так як з часом простір за регістром і між трубами може засмічуватись золою і ефективність роботи теплообмінника буде знижуватися. Тому, в опалювально-варильних печах і кухонних плитах з котлом водяного опалення необхідно передбачити можливість зняття плити для регулярної ретельного очищення регістра. В опалювальних печах таке очищення доводиться робити через топкові дверцята.

Необхідно відзначити, що теплообмінник (котел, регістр) можна встановлювати не тільки в топливнике, але і в димооборотамі або в ковпаку безоборотную печей (рис.5). Деякі фахівці вважають, що це навіть краще, так як, в цьому випадку, в топливнике створюються кращі умови для повного згоряння палива. До того ж, при такому варіанті розміщення теплообмінника бажано, щоб він був встановлений на потоці гарячих газів йдуть зверху-вниз. В цьому випадку, гарячі гази будуть максимально віддавати свою теплову енергію, що піднімається знизу-вгору, воді, що циркулює в регістрі.

Рис.5. Розташування теплообмінника в ковпаку печі.

Установка регістра (теплообмінника) в готову піч

Для того, щоб встановити теплообмінник (реєстр, котел) в готову піч можливі два варіанти.

У першому випадку можна встановити регістр (теплообмінник) без розбирання печі. Це може бути можливо в опалювально-варильних печах або кухонних плитах, варильна плита в яких встановлена так, що її можна зняти без розбору самої печі. Крім зняття плити необхідно буде в стінках топливника виконати отвори для труб опалення йдуть до регістру.

У другому випадку, необхідно буде розібрати верхню частину печі до пода паливника. Цей спосіб підходить для всіх видів печей і використовується найбільш часто. Після установки регістра, піч відновлюється в тому ж вигляді, як вона була викладена до цього.

Можна, звичайно при цьому змінити напрямок і кількість димових каналів, якщо в цьому буде необхідність. Головне, щоб не перестаратися - піч повинна мати після відновлення достатню тягу. Якщо до розбирання вона мала хороші характеристики і цілком Вас влаштовувала, то краще нічого не змінювати - відновити все як було.

Цю роботу цілком можна виконати і своїми руками. Для цього при розбиранні печі необхідно замалювати порядовки - розташування цегли в кожному ряду, за якими легко можна буде відновити верхню частину печі. Кладку верхньої частини можна виконати з того ж цегли, якщо він залишився цілим, з дотриманням основних правил кладки печей . Якщо ж деякі цеглини зруйнувалися при розбиранні їх необхідно замінити, бажано, цеглою такого ж виду і якості.

Монтаж системи своїми руками

Контур системи водяного опалення від печі виготовляється також як і від твердопаливного котла, різниця лише в тому що зазвичай вхідний отвір (обратка) теплообмінника знаходиться вище, ніж у котла. Це необхідно врахувати при монтажі труб водяного контуру системи опалення. Найчастіше такі системи роблять двотрубними з нижньої чи верхньої розводкою.

Рис.6 Двотрубна схема пічного опалення з водяним контуром: 1 - теплообмінник (реєстр, котел); 2 - розширювальний бак; 3 - колектор розгону (при природній циркуляції); 4 - духову шафу або водогрійний бак; 5 - що подає магістраль; 6,7 - запірна арматура; 8 - обратка; 9 - радіатори; 10 - циркуляційний насос.

У верхній точці магістралі водяного опалення необхідно встановити розширювальний бак або ж включити в систему гідроакумулюючу ємність, для створення надлишкового тиск в системі. В цьому випадку в систему необхідно включити і блок безпеки з манометром, запобіжним клапаном і повітряним клапаном.

види циркуляції

При влаштуванні водяного пічного опалення з природною циркуляцією труби опалення необхідно монтувати з максимально можливим ухилом (не менше 3-5о). Крім цього, на трубі, що подає, після виходу її з печі, бажано влаштувати "колектор розгону": труба піднімається спочатку вертикально вгору на 1-1,5 м, а потім опускається похило вниз до радіаторів. Це дозволити поліпшити природну циркуляцію теплоносія.

Примусова циркуляція дозволяє збільшити ККД водяного опалення на 20-30%. Для цього в систему необхідно включити циркуляційний насос. Правда, влаштовувати пічне водяне опалення тільки з примусовою циркуляцією недоцільно і навіть небезпечно, так як при відключенні електроенергії насос перестане працювати і вода в системі закипить.

Тому найкращим варіантом для нашого випадку будетустройство системи з комбінованою циркуляцією, при якій ухили труб дотримуються, як при природній циркуляції, але паралельно встановлюється циркуляційний насос: при відсутності електроенергії така система може працювати з природною циркуляцією, а при наявності електрики - з примусовою циркуляцією. Для цього циркуляційний насос монтується в контур водяного опалення печі за допомогою байпаса - паралельно основній магістралі. Детальніше про комбінованою схемою ...

Застосування печі з водяним опаленням більш ефективно, з точки зору використання енергії палива, ніж використання простого твердопаливного котла, так як енергія згорілого палива не тільки нагріває воду в системі опалення, але і димові канали та стінки печі, які потім віддають це тепло в приміщення.

З таким же успіхом можна встановлювати водяний контур і в кухонних плитах, поєднуючи процес приготування їжі з ефективним опаленням будинку.