Как сделать печное отопление двухэтажного дома с водяным контуром своими руками: Инструкция

Печи с водяными контурами: разновидности

В частном доме печное водяное отопление может изготовляться в двух вариантах:

Для уже смонтированной печи изготовляется змеевик, который устанавливается в нее. Таким способом действуют гораздо реже, поскольку он довольно трудоемкий. Сложность заключается в необходимости изготовления топливника под готовые габаритные размеры.
Тепловой источник выкладывается собственными руками по размерам регистра. Если печка будет сложена соответственным образом, то будет служить надежно и долго

Особое внимание уделяется внутренней величине рубашки, которая должна начинаться от 4-5 см. В противном случае будет происходить закипание воды

Есть также большая вероятность плохой циркуляции теплоносителя, а потому потребуется установка насоса.

Толщина стенок должна соответствовать предполагаемому топливу, то есть его теплотворным возможностям. Для топки дровами достаточно и трех миллиметров, а для угля – не менее пяти миллиметров. Зазор между регистрами и стенками допускается в пределах 10-20 мм. Это необходимо для нивелирования теплового расширения используемого металла и сохранения его целостности.

4 Установка водогрейного контура в печь и подключение к системе

Монтаж осуществляется несколькими способами в зависимости от состояния печной конструкции:

• вместе с возведением отопительного устройства из кирпича;
• без разборки готового устройства, если это варочная плита – делают только отверстия для труб;
• с демонтажем до уровня теплообменника и последующим воссозданием.

Котел устанавливают на расстоянии 5 мм от стенок, можно немного больше. Этот зазор необходим для компенсации теплового расширения, которое у металла и кирпича разное. В трубчатых конструкциях там проходят газы и языки пламени, обогревая со всех сторон. Отводящая магистраль устанавливается в верхней точке, чтобы в котле не скапливался пар, обратная – в самом низу.

Гравитационная схема отопления

Возможны различные варианты реализации системы отопления:

• открытая самотечная или гравитационная;
• с принудительным циркуляционным насосом;
• закрытая схема.

Чтобы система работала без стороннего принуждения с использованием силы тяжести, она создается с соблюдением нескольких условий. Первое – трубы располагаются под небольшим уклоном 10 мм на один погонный метр. Он делается по направлению течения воды от котла к радиаторам, а также на обратке, только уже в сторону нагревателя. Второй момент – устанавливается расширительный бак в самой верхней точке системы. Это простое решение проблемы, но конструкция должна соответствовать определенным требованиям:

• емкость увеличивают вместе с площадью здания, для самого большого достаточно 200-литровой бочки, для маленьких хватит и 10 л;
• если бак установлен на чердаке, его надежно утепляют, чтобы устранить угрозу замерзания воды;
• трубку, соединяющую с системой, размещают выше днища на 6–8 см, чтобы не попадали грязь и ржавчина;
• чтобы при расширении теплоноситель не проливался на перекрытие, устанавливают переливной патрубок, который выходит наружу или в помещение;
• стенки изнутри окрашивают суриком.

Принудительная система отопления

Циркуляционный насос в системе отопления ускоряет прохождение воды через котел и батареи. Обычно он устанавливается на обратке перед нагревательным прибором, подавая под напором охлажденный теплоноситель

Важно правильно подобрать мощность в зависимости от площади, этажности и количества воды в системе. В этом помогут квалифицированные продавцы-консультанты, которые обязательно поинтересуются выше обозначенными параметрами

При малой производительности установка будет неэффективной, станет зря расходовать электроэнергию. Излишняя приведет к тому, что вода не успеет нагреться, насос будет гонять по системе холодную. Для монтажа обязательно необходимы два важных узла. Первый – байпас для циркуляции при отключении электроэнергии. Второй – высокорасположенный бачок, который обеспечит минимальное давление для кругооборота теплоносителя без насоса.

В закрытой отопительной системе применяется компактный расширительный резервуар мембранного типа на обратной магистрали возле котла. Он хорошо вписывается в интерьер, безупречно функционирует с печью, в которой установлен водяной нагреватель. Никаких особенностей в этом случае не возникает, только требуется вентиль для выпуска воздуха.

Компоненты отопительной системы

Чаще всего для жилых домов используются водяные системы отопления. Такой подход к решению задачи является традиционным. У него есть один неоспоримый плюс — это универсальность. Тепло проходит во все уголки помещения благодаря особому свойству теплоносителя. Нагрев его доступен при помощи различных энергоносителей. Также водяная система позволяет обустраивать комбинированные виды отопления, когда энергоносителей несколько, и все они отличаются по свойствам. Любую систему отопления можно условно поделить на такие составные компоненты:

• источник тепла;
• сеть труб с арматурой и дополнительным оборудованием;
• отопительные радиаторы и теплые полы.

Чтобы урегулировать работу теплоносителя, используется запорно-регулирующая арматура и дополнительное оборудование. Последнее объединяет такие элементы:

• циркуляционный насос;
• гидрострелка;
• расширительный бак;
• распределительный коллектор;
• буферная емкость;
• средства и приборы, необходимые для автоматизации;
• бойлер косвенного нагрева.

Дополнительные объемы воды могут создать определенное давление на области соединения, если она находится в замкнутом пространстве. Чтобы избежать такой ситуации, в сети устанавливается расширительная емкость. Она берёт на себя всю лишнюю воду. Выделяют ёмкости мембранного и открытого типа.

Бойлер косвенного нагрева — это особый резервуар, оснащенный змеевиком. Нагрев воды для бытовых нужд осуществляется здесь непосредственно от теплоносителя. Чтобы контролировать показатели давления воды и температуры, устанавливается манометр. Контроль над показателями теплоносителя осуществляется при помощи автоматизированных средств, контроллеров и датчиков.

Используемые материалы и инструменты для возведения печи на два этажа

Строительство такого сложного сооружения требует специфических знаний, навыков и опыта. Для возведения функциональной и эффективной печи на 2 этажа в частном доме понадобятся следующие материалы:

• кирпич огнеупорный и ординарный полнотелый (красный);
• глина шамотная огнестойкая;
• песок карьерный, просеянный и промытый;
• цемент марки не ниже 500;
• чугунные дверцы: большая — для топки, малая — для поддувала;
• колосники от 4 до 10 штук в зависимости от размеров топки;
• плита чугунная цельнолитая или с отверстиями;
• вьюшки и заслонки для перекрытия потоков в дымоходах.
• металлический уголок равнополочный со стороной 50-60 мм;
• жестяной колпак для установки над трубой дымохода на крыше;
• стальная проволока;
• листы асбестовые.

Для строительства печи, которая будет отапливать оба этажа частного дома одновременно, потребуются следующие инструменты и приспособления:

• бетономешалка или емкости для приготовления растворов — большая и малая;
• инвентарь: лопаты штыковые и совковые, ведра для воды и раствора;
• инструмент: молоток каменщика, мастерок, дрель электрическая с насадкой для перемешивания растворов, уровень и отвес.

Расчет необходимого количества материалов осуществляется исходя из проектных размеров печи с небольшим запасом в 5-10%. Так, часть кирпича даже у опытного мастера приходит в негодность в результате раскалывания в процессе кладки, часть оказывается дефектной изначально.

Водяное отопление от печки: обеспечение оптимального температурного микроклимата

Деревянные дома в классическом варианте с печным отоплением прогреваются весьма неравномерно. Прогретый воздух постоянно находится возле печи, а отдаленные углы отличаются прохладностью. Использование нескольких печей обходится весьма недешево. Лучше совместить отопление – печное и водяное, как это делают многие наши соотечественники, которые стремятся к достижению тепла и уюта своего существования.

Решение заключается в снабжении обычной кирпичной печи теплообменником, напоминающим по форме змеевик. Его монтируют в топливных помещениях либо у оснований дымоходов. Печное тепло прогревает воду в нем, которая потом поступает в радиаторы, расположенные по комнатам. Происходит равномерное прогревание зданий.

К преимуществам таких систем относятся:

Эффективное и равномерное прогревание – батареи устанавливаются в разных комнатах и обеспечивают постоянное тепло.

Полная независимость – на такие отопительные системы не влияют ни газопроводы, ни газопроводы. Единственная зависимость – от хозяина, который определяет когда и сколько топить.

Отсутствие в потребности привлечения специалистов для обслуживания систем отопления. Оно вполне по силам самим потребителям.

Недостатком такого отопления с использованием печей является его довольно высокая пожароопасность, требующая соблюдения мер защиты зданий. Этот вариант не может считаться мобильным, поскольку передвижения исключены. Не используется в двухэтажных домах. Приходится прибегать к сооружению дополнительной печи, что влечет немалые расходы.

Не смотря на потребность ежедневного запуска отопления от печки с водяным отоплением, чувствуется существенная экономия топлива. Минус еще и в потребности постоянного контроля функционирования системы.

Недостатки печей с внутренним контуром

Было бы удивительно неправильным иметь в своем распоряжении в сауне полноценную печь на дровах, а для обогрева помещения устанавливать электрические калориферы, или использовать для бани котел с водяным контуром отопления, установленный рядом в доме. Зачастую хозяева не решаются на переоборудование существующей печки-каменки на двухконтурную банную печь по самым банальным причинам:

• В отличие от бака для кипятка на каменку, самая простая двухконтурная печь промышленного изготовления стоит достаточно дорого. На то, чтобы проложить систему труб и радиаторов водяного отопления, тоже потребуются расходы, поэтому кажется, что проще греть банное помещение электрокалориферами;
• Нет желания затевать ремонт в парилке и переделывать уже построенную печную систему. При этом мало кто знает, что серьезная переделка может коснуться лишь небольшой части топки.

Можно, конечно, купить печь для сауны с водяным контуром известного бренда, но обойдется такая обновка достаточно дорого. Тот же Ермак или Гармония с встроенным водяным контуром обойдутся не менее чем в 600-700 долл. без монтажа.

К сведению! Дооборудование уже установленной в бане печки будет стоить втрое меньше, но собственных времени и сил на переоборудование старой каменки в модифицированную банную печь с водяным контуром уйдет намного больше.

На самом деле проблема оборудования в бане водяного отопления имеет и отрицательные стороны. Поэтому, перед тем как сделать водяной контур в бане, нужно быть уверенным, что все переделки будут выполнены грамотно и качественно.

Вторым отрицательным моментом, по мнению специалистов, считается сложность теплового расчета температуры жидкости и отбора кипятка в водяном контуре. На практике, редко кто делает теплотехнический расчет для двухконтурной печи для бани, просто используют типовую схему.

В третьих, схема печки с водяным контуром может не подойти для бани на даче, особенно, если загородный домик в период осень-зима посещается нерегулярно. В такой ситуации придется регулярно сливать жидкость, чтобы избежать размораживания системы.

Например, возможным вариантом будет тот же «Булериан» с жидкостным теплообменником, который придется топить дровами, так же, как и печку в парилке.

Для зимнего обогрева более удачным вариантом будет масляная печь с водогрейным контуром. Одна заправка топливом обеспечит надежное отопление в течение 7-8 часов, пока гости и хозяева парятся в баньке. Такие печки устанавливают в подсобном помещении, чтобы избежать запаха и дыма.

Список основных достоинств стальных печей-каменок составляют:

• малый вес — стальные печки не требуют закладки отдельного фундамента;
• эргономичность;
• легкость монтажа и транспортировки;
• быстрые нагрев до нужной температуры и остывание;
• экономичность — печь легко справится с обогревом не только парной, но и смежных с ней помещений, поэтому расход твердого топлива будет минимальным;
• эффектный дизайн;
• возможность дополнить печь баком / универсальным регистром для нагрева воды.

Конструктивно печь предусматривает наличие топки, чугунного колосника и зольного ящика. Последний несет функцию не только золосборника, но и регулятора подачи воздуха.

Конструкция устройства

Решив обустроить недорогую печь на воде своими руками, многие сталкиваются с проблемой, где взять чертежи устройства этого проекта. В наш век технологий получение такой информации — детская игра. Кроме того, поняв принцип работы такой печи, многие пытаются создать свой вариант, и иногда такие попытки приводят к появлению очень эффективных конструкций.

Детали могут отличаться, но основные компоненты такого устройства одинаковы.

Вот список этих частей:

1. Парогенератор. Устройство, обеспечивающее поток воды и превращающее ее в пар. Принцип действия хорошо известен тем, кто знаком с домашним пивоварением.
2. Перегреватель. Это устройство используется для перегрева пара выше 500 ° C.
3. Вспомогательные узлы. Они могут быть разными в зависимости от конструкции, но соединительные трубы и патрубки — непременные элементы любого такого устройства.
4. Расширительный бак или другая емкость для хранения воды.
5. Выпечка. Форма и материалы, из которых изготовлены такие печи, настолько разнообразны, что перечислять их нет смысла. В принципе, любую печь, работающую на дровах, торфе или угле, можно превратить в парную.

Особенности печной кладки

Для возведения печи выбирают подходящий стройматериал. Оптимальным вариантом считается кирпич нормального обжига, а для стенок топочной и дымового канала лучше купить тугоплавкий кирпич.

Печная кладка

• Перед тем как укладывать кирпич, его опускают в воду и держат пока не перестают появляться пузырьки воздуха;
• Каждый ряд и угол обязательно привязывается;
• Раствор наносят сразу по всему ряду, слоем примерно 5 мм, и на торец каждого кирпича непосредственно перед укладкой;
• Во время укладки топки раствор из глины рекомендуют распределять не мастерком, а рукой;
• Положив около 5 рядов, между швами аккуратно срезают раствор и затирают шов мокрой губкой;
• Конечно, обязательно контролируют вертикальность и горизонтальность возводимых стенок.

Особенности системы

Обычная печь из кирпича состоит из таких компонентов, как камера для топки, зольник, колосники и дымоотводы. Эти компоненты простой русской печи наверняка знакомы любому жителю деревни. В визуальном плане современные типы печей практически ничем не отличаются от традиционных деревенских конструкций.

Основные характеристики печей с водяным отоплением

Традиционным печам свойственны такие характеристики, как:

• Простая деревенская печка за один час может выделить более 6500 Ккал тепла. Такого количества тепла вполне хватает, чтобы обогреть дом с небольшой площадью. Такая отопительная система будет идеальным решением для небольшого дачного домика. Печь с водяным отоплением, в которой главным компонентом является водяной котел, будет эффективней примерно в 2,5 раза. Посредством такой отопительной системы можно обогреть уже дом с куда большей площадью. Для того чтобы обогреть дом, потребуется такое же количества топлива, а значит, такая система будет более экономичной.
• Эффективной будет еще такая отопительная система, которая сочетает в себе печь и котел. Если работают одновременно обе системы, то их производительность увеличивается многократно. Тандем двух таких отопительных систем за один час работы может выделять более 21000 Ккал тепла. Такого количества тепла хватит на обогрев дома с площадью до 300 кв. метров.

Печь подключенная к водяному отоплению

• Чаще всего для такой отопительной системы используется такое топливо, как уголь или дрова. Цена на такое топливо не является высокой, а его транспортировка не должна вызывать особых трудностей. Дрова можно комбинировать одновременно с углем.
• Нет необходимости постоянно топить печи с водяным отоплением. Топливо можно закладывать в печь несколько раз в день. В помещении можно создать комфортные условия независимо от того, какая на улице погода или температура.
• Если сравнить коэффициент полезного действия традиционного печного отопления с комбинированной системой, то этот показатель повысится с 50% до 85%. Для отопления на дровах такой показатель можно назвать идеальным.
• Материалы, которые необходимы для организации такой отопительной системы, вполне доступны, и не входят в дорогую ценовую категорию.

Недостатки печей с водяным отоплением

Есть у печного отопления и свои недостатки, и было бы несправедливо их не перечислить.

Печь кирпичная с водяным отоплением может быть установлена не только в сельском или дачном доме, но и в элитных коттеджах. Обычно хозяева элитных домов стремятся к тому, чтобы такая печь для водяного отопления, помимо своих обычных функций, выполняла и декоративную роль. Во время эксплуатации такой комбинированной системы необходимо соблюдать некоторые правила безопасности и ухода за системой:

Печь для водяного отопления дома должна все время быть под контролем человека

Это касается не только вопроса загрузки топлива, но также и очистки зольной камеры.
Внимание к себе требуют также дымовые каналы. Перед тем, как развести огонь в рычаге, необходимо удостовериться в том, что задвижки дымового канала находятся в открытом положении.
Подобные системы можно использовать только в холодное время года

В теплый период года использовать такую печь отопления с водяным контуром для приготовления пищи будет нецелесообразным. Если необходимо приготовить пищу, то лучше для этих целей использовать другой альтернативный источник тепла.

Если вы хотите выполнить печи для водяного отопления дома на заказ, то лучше обратиться за помощью к профессионалам. Если же вашу печь изготовит неквалифицированный специалист, то не будет никаких гарантий, что печь будет функционировать нормально или будет полностью безопасной. Перегрев печи может вызвать некоторые проблемы, которые впоследствии приведут к полной поломке печи.

Обычная печь, как правило предназначена для обогрева небольшого помещения

Так как пламя имеет высокие температурные показатели, оно со временем нарушит целостность стенок котла. Это значит, что наступит время, когда теплообменник нужно будет поменять. Сделать это не так просто, так как нужно снять хорошую часть кладки.

Преимущества водяного контура

Отопительная система

Обычная печь на дровах распространяет тепло неравномерно — жарко возле топки, а чем дальше от печи, тем холоднее. Дома некомфортно, потому что везде разная температура: пошел посмотреть телевизор – прохладно, пришел на кухню греться. С водяным отоплением дома таких неудобств нет, напротив, все тепло равномерно распространяется по всем комнатам.

К тому же печь может не только отапливать, такое отопление на дровах обычно устанавливается над варочной печной плитой, то есть можно готовить, что повышает КПД. Печь с водяным контуром это, по сути, твердотопливный котел, но здесь, кроме встроенной системы, дополнительно несут в дом тепло сама печь, дымоходы, которые даже после завершения топки долгое время остаются нагретыми.

Печи с водяным контуром широко применяются в сельской местности, где отсутствует газовое снабжение. При выборе водяного отопления не нужно покупать дорогостоящий газовый котел промышленного производства. Дровяной котел — экономный способ отапливать дом.

Совмещение водяного и печного обогрева

У классического древесного дома с наличием печного отопления имеется один немаловажный недостаток: помещение прогревается обогревателем крайне неравномерно. Над печкой и вблизи нее постоянно находится прогретый воздух, а в помещениях вдали от нее холодно. По этой причине в больших домах приходится делать по нескольку печей, чтобы обеспечивалась равномерная тепловая подача.

Однако, водяное и печное отопление в частном доме можно и совместить. Для этого привычную традиционную печь из кирпича снабжают регистром, то есть теплообменником из пластиковой стали или из труб, который напоминает по форме змеевик.

Он располагается в основании дымохода или в топливном помещении, а вода внутри него нагревается от печного тепла. Затем по трубам вода поступает в радиатор, равномерно прогревая здание дома. Такая система обладает несколькими неоспоримыми преимуществами:

• Равномерность и эффективность прогрева. Можно расположить радиаторы в каждой комнате, обеспечивая ее постоянным теплом во время топки. Так как дом из древесины сам по себе держит тепло неплохо, к тому же его можно еще и обогревать, то такая обогревательная система будет вполне эффективной.
• Абсолютная независимость. Центральный газопровод есть не везде, к тому же, нередки для сельской местности перебои с электричеством. В связи с этим зимой вдруг можно остаться без тепла в самый неподходящий момент. Дровяное или угольное отопление зависит лишь от пожелания владельцев дома. Классическая печь может служить на протяжении десятков лет, не создавая каких-либо перебоев подачи тепла, если заранее запасено топливо.
• Для загородного дома с печным отоплением не требуется дополнительных затрат на обслуживание техники профессионалами. Для русской печи требуется только периодическое прочищение топки от сажи и золы, остальная же система будет работать бесперебойно.

Хотя у печного отопления имеются и определенные недостатки: такой вид отопления довольно пожароопасен, поэтому необходимо строга соблюдать все меры защиты дома. Не допускается передвижение таких обогревателей. Этот вариант нельзя назвать мобильным. Он не приемлем для двухэтажных домов, так как необходимо будет соорудить дополнительную печь, что будет стоять довольно дорого.

Печное отопление в деревянном доме, которое совмещено с водяным контуром дает возможность сэкономить на расходах топлива, хотя нужно будет протапливать печь ежедневно. Еще один из немногих минусов данной системы заключается в ее невозможности работы без непосредственного контроля и участия людей.

3 Характеристики печей во время эксплуатации

Обустроенная печь-котел для отопления дома выполняет две важные функции — обогрев помещения и поставка горячей воды.

У отопительного оборудования есть масса преимуществ:

1. 1. За час работы обычная печка может выделить до 7000 Ккал энергии, что будет достаточно для отопления дома с небольшой площадью. Печка-котел, в свою очередь, имеет энергии для отопления дома и бани, а также подачи горячей воды, что существенно экономит бюджет.
2. 2. Такая система комбинации котла и печки может обеспечить максимальную производительность при минимальных затратах.
3. 3. Основным топливом для конструкции являются дрова. Хотя можно использовать пеллеты, уголь и опилки. Все они очень дешёвые и доступные.
4. 4. Встроив котёл в печь для отопления своими руками, не нужно будет целый день топить, чтобы в доме было тепло и постоянно была горячая вода. Потребуется всего одна закладка дров, и на одни сутки этого будет достаточно.
5. 5. Коэффициент полезного действия по сравнению с обычными печками может достигать даже 90%.
6. 6. Используя чертежи и современные технологии, материалы и инструменты, такое оборудование может самостоятельно сделать даже неопытный мастер.

https://youtube.com/watch?v=rkTbJntZC6Q

Характеристики системы

При традиционном типе обогрева помещения (например, с помощью каменной печи) дисперсия тепла происходит неоднородно – около печи воздух нагревается сильно, а дальше идет градация температуры вплоть до холода в дальних углах помещения.  

Кирпичные же печи с водяным отоплением используют теплообменник, устроенный в топливном отсеке, чтобы рационально разделять тепловую энергию между всеми зонами жилища, что способствует увеличению КПД.
нескольких помещенийК тому же, печь с теплообменником не только играет роль обогрева дома, но иприменяется как варочная аппаратура, поскольку приспособление для обмена тепла может монтироваться внутри плиты на кухне дачи.

Применение водяного контура превращает печку в котел, работающий на твердом топливе. Отличается от обычных котлов такая конструкция лишь тем, что кроме воды нагревается еще и сама печь, также участвующая в системе обогрева помещения. Печь с водяным отоплением обеспечит передачу энергии от теплообменника к батареям отопления во время топки, а когда огонь в печи уже не горит, отопительные кирпичи будут отдавать свое тепло воздуху в доме.

Отопительные печи подобного рода все чаще используются в деревнях и селах, где нет центрального газоснабжения, и отопление печью является единственным выходом.

Печное отопление с водяным контуром не требует дорогих отопительных котлов и закупки недешевого горючего.

Основной минус такой печи – это уменьшение объема топки за счет монтажа обменника тепла. Для компенсации этого факта применяется уменьшение размеров теплообменника и, соответственно, увеличение объема печного пространства, а также установка печи длительного горения. Другой недостаток – ослабленный нагрев корпуса печи из-за траты энергии горения на кипячение воды. Таким образом, наиболее сильно прогревается верх – там, где материал корпуса вбирает в себя тепло от горячего дыма. И третий минус – замерзание теплоносителя в трубах при расположении системы в редко используемых домах, таких как дачи.

Воплощается в жизнь отопительная схема из печи и водяного контура тремя путями:

• покупкой готовой печи такого типа, произведенной на заводе и готовой к применению, и ее подключением к имеющейся в доме системе водяного обогрева;
• наймом профессионального печника, который соберет печь с водяным контуром из кирпича или разработает для вас чертежи и порядовки;
• конструированием печи своими руками.

Последние два метода предполагают приобретение или изготовление своими руками печного котла и теплообменника, без которых водяной контур не сможет функционировать.