Печные котлы отопления – расположение и виды теплообменников, устройство системы
Любой владелец дома, в котором расположена русская печь, знает о том, что большой дом она обогреть не сможет без дополнительных усилий по модернизации отопительной системы. Печка дает тепло только тем помещениям, которые соседствуют с ее стенками. Но для обогрева строения, имеющего несколько жилых комнат и, тем более, не один этаж, потребуется более эффективная система отопления, включающая в себя печной котел с расширительным баком и разводку труб с циркулирующим по ним теплоносителем.
Вопросы отопления стоят слишком остро в загородных районах, где нет газопровода, а электрические котлы использовать невыгодно с материальной точки зрения.
Устройство отопления с печным теплообменником
Обычная русская печь прогревает дом неравномерно. В непосредственной близости от нее наблюдается максимальная температура воздуха, а по мере удаления от очага она постепенно снижается. Более рациональное распределение тепла происходит при установке теплообменника непосредственно в топочное отделение или дымоход. Здесь происходит нагрев теплоносителя, который по мере повышения температуры начинает циркулировать по трубам, попадая в установленные по всему дому радиаторы. В результате, тепло появляется во всех комнатах, где находятся батареи отопления.Печь с водяным контуром напоминает твердотопливный котел, в отличие от которого в обогреве помещения принимают участие еще и стены наряду с дымовыми каналами. Печные системы представляют собой более выгодный вариант по сравнению с промышленным оборудованием с точки зрения первоначальных материальных вложений и эксплуатационных расходов, а также эффективного обогрева.
Прогретые стенки печи продолжают отдавать тепло после полного прогорания дров или угля в топке до полного остывания их поверхности.
Традиционная печь, возведенная из огнеупорного кирпича, состоит из:
- топки;
- поддувала и зольника;
- дымовой трубы
- духовки;
- варочной поверхности.
Для подключения в печную конструкцию водяного контура, предназначенного для циркуляции теплоносителя, требуется установить теплообменник, имеющий название регистр, а также змеевик или котел, а также расширительный бак. Емкость монтируют в верхней точке отопительной системы. Она служит для отвода ненужных пузырьков воздуха и способствует поддержанию постоянного давления в системе. «Лишний» объем теплоносителя, появляющийся в результате нагрева, поступает в бак. А при охлаждении вода возвращается обратно в трубы.
Регистр закладывают в топку либо на стадии возведения печки, либо монтируют его в готовую конструкцию, что вызывает определенные трудности. Если в первом случае топливник выкладывают с учетом габаритов печного котла отопления, то второй вариант предполагает подгонку регистра под размеры уже существующей топки.
Котел отопления, устанавливаемый в топливное отделение, занимает часть его полезной площади, что является основным недостатком подобной конструкции. При устройстве печки «с нуля» проще подобрать ширину топливного отделения, увеличив его объем. Специалисты рекомендуют остановить свой выбор на печи длительного горения, отличающейся от традиционных конструкций процессом сжигания твердого топлива, который происходит не снизу вверх, а наоборот. Это обеспечивает выделение тепла в несколько раз дольше, не требуя постоянного подкидывания дров в топку.
Печные котлы, устанавливаемые в готовые печи, значительно сокращают объем топливника. Поэтому владельцу придется закидывать поленья в топку гораздо чаще.
Эффективный вариант расположения теплообменника
Нередко печной котел устанавливается вне топливника. Оптимальным вариантом является его размещение в колпаковом дымоходе. В этом случае:
- не задействуется полезная площадь топки;
- используется температура отработанных газов;
- холодный теплоноситель, поступающий через входной патрубок, контактирует с нижними, менее горячими слоями продуктов сгорания. А по мере перемещения воды к выходному патрубку, она продолжает нагреваться от печных газов, расположенных вверху и имеющих более высокую температуру.
Разновидности печных котлов
Качественный теплообменник можно приобрести в готовом виде или, имея опыт сварочных работ, выполнить его самостоятельно. Регистр изготавливается из металлических труб или листовой нержавеющей стали толщиной до пяти миллиметров. Его конструкция не привязана к определенной форме. Главное, чтобы поверхность устройства обеспечивала максимально быстрый подогрев и равномерное движение воды по всему контуру.
Теплообменники из листов стали обладают меньшей площадью нагрева, по сравнению со змеевиками из труб.
Регистр должен отвечать определенным требованиям:
- расстояние между входным и выходным патрубком необходимо делать с максимально возможным перепадом по высоте;
- устанавливать теплообменник в топку следует с учетом минимальных неудобств, появляющихся при загрузке в нее поленьев;
- форма устройства не должна препятствовать процессу горения;
- водяная рубашка, представляющая собой толщину водного слоя в трубе или между металлическими листами, не может составлять менее четырех сантиметров. Иначе появится вероятность закипания воды, что недопустимо.
Способы циркуляции теплоносителя
Вода в контуре системы печного отопления продвигается тремя способами:
- естественным – за счет уклона трубопровода и разности плотности теплоносителя в холодном и подогретом состоянии;
- принудительным – с применением циркуляционного насоса;
- комбинированным.
В первом случае, выходящий из регистра патрубок располагается на высоте около 1,5 метров. За ним размещается труба, называемая коллектором разгона. Основной трубопровод монтируется с уклоном не менее четырех градусов в сторону движения воды, обеспечивая естественную циркуляцию теплоносителя по трубам.
Недостатком естественной циркуляции является небольшой радиус охвата площади отопительной системой, составляющий не более 30 метров, что позволяет обогревать небольшие одноэтажные дома.
Принудительное перемещение теплоносителя по трубам увеличивает эффективность работы системы отопления и обеспечивает достаточно быстрый прогрев помещений по всему дому. Но в случае перебоев с электричеством циркуляционный насос функционировать не сможет, а это повлечет за собой закипание воды в теплообменнике.
Наиболее оптимальным вариантом считается комбинированная система продвижения воды по трубам. Подобная схема подразумевает укладку труб под наклоном с параллельной установкой циркуляционного насоса. Теплоноситель, в этом случае, при наличии электроэнергии будет перемещаться принудительно, а при ее отсутствии – естественно.
Небольшой совет
Для дачных домов, посещаемых в зимний период лишь изредка, печной котел с водяной системой отопления устанавливать не рекомендуется. Это обусловлено несколькими причинами.
- Во-первых, при длительном отсутствии владельцев вода в системе наверняка замерзнет, в результате чего могут лопнуть трубы или радиаторы.
- Во-вторых, использовать в системе в качестве теплоносителя антифриз будет экономически неоправданно.
- В-третьих, необходимо учитывать тот момент, что пока не прогреется печь, радиаторы тепла не дадут, и помещения, соседствующие с печкой, быстрее получат обогрев от нее, нежели от системы водяного отопления. А до того момента, как смогут прогреться дальние комнаты, пройдет слишком много времени.
Виды электрокотлов. Схемы отопительной системы при использовании электрического котла. Дополнительные комплектующие и выбор оборудования для монтажа системы. Расчёт мощности котла. Запуск системы. Теплый электрический пол.
В этой статье мы подробно рассмотрели различные виды отопления. Благодаря нашим материалам вы можете определить какое именно отопление двухэтажного частного дома приемлемо конкретно для ваших условий, и подходит вашей финансовой обеспеченности.