Дровяная печь с водяным контуром и теплообменником

Протопить дом дровяной печкой вполне реально. Особенно если это современная модель с мощным входом тепла. Однако это касается небольших домов с одной двумя комнатами. Для обогрева большой площади и большего числа комнат лучше подойдет дровяная печь с водяным контуром и теплообменником. Такая комбинация позволит равномерно распределить тепло по помещениям и создать действительно комфортные условия.

Устройство

По существу, практически любую дровяную печь, даже старую кирпичную можно переоборудовать и снабдить водяным контуром. И все же лучше отдать предпочтение готовым решениям с хорошо скомпонованной конструкцией, где теплообменник вписан гармонично и не портит процесс горения и тягу.

Идея заключатся в размещении непосредственно в камере горения или перед выходом в дымоход водяного теплообменника. В зависимости от его конструкции и расположения имеется возможность организовать радиаторное отопление по всему зданию.

Теплообменники встречаются пяти основных типов:

• змеевик;
• регистр из труб внутри топочной;
• встроенный бойлер, аккумулирующая емкость;
• регистр труб по внешней стенке печи, конвекционный;
• теплообменник для дымохода.

Змеевик

Внутрь печи, чаще на входе в дымоход , располагается пластинчатый теплообменник, примерно такой же, как устанавливается в газовых котлах. За счет горячего воздуха и продуктов горения нагревается теплоноситель. Так как естественной конвекции жидкости в этом случае нет, и для циркуляции в системе отопления потребуется установить циркуляционный насос. Это уже делает зависимым обогрев от наличия электричества.

Регистр труб внутри топки

Внутри камеры сгорания формируется трубчатый теплообменник непосредственного нагрева. Ряд «П»-образных труб, установленных параллельно друг другу и объединенных двумя коллекторами, соответственно входным и выходным. Жар от огня и тлеющих дров прогревает теплоноситель в трубах. Достаточно рискованный вариант, так как при отсутствии циркуляции теплоноситель закипает. Если не будет дополнительно объема для расширения и вывода паров, возможен порыв теплообменника. Однако это самый простой и доступный вариант для самостоятельного исполнения и переделки имеющейся дровяной печи. В печах, изначально оборудованных таким регистром, устанавливается теплорегулятор, который в зависимости от нагрева воды корректирует позицию заслонки, снижая активность горения дров.

Бойлер

Аккумулирующая емкость формируется непосредственно по бокам от топки и дополнительно сверху. Это прямая альтернатива регистру труб, только теплообменник формируется из листовой стали. Фактически конструкция формирует основные стенки самой топочной. Заменяя собой, например, кирпичную кладку. Недостатки аналогичные предыдущему варианту. Преимущество в более активной конвекции и возможности организовать систему отопления с естественной циркуляцией теплоносителя. Важно лишь обеспечить подвод холодной воды в самой нижней точке теплообменника и забор горячей в самой высокой точке.

Регистр труб по корпусу печи

Конвекционный тип характерен для большинства современных готовых дровяных печей. По периметру топочной, а также частично по каналу дымохода с внешней стороны основного корпуса топки формируется регистр из профильных труб. Лучший вариант для организации отопления с естественной циркуляцией и с минимальными рисками, что теплоноситель закипит.

Теплообменник для дымохода

Теплообменник для дымохода – это частный случай для организации водяного отопления на основе печки, не оборудованной встроенным теплообменником. Это чаще цилиндрический бак, закрепляемый на дымоходе так, чтобы обхватывать его по периметру. Вода нагревается за счет тепла газов, исходящих от топки. Также встречается вариант со змеевиком, намотанным вокруг трубы. Первый вариант подходит для отопления естественной циркуляции, во втором случае потребуется насос. Оба варианта плохи тем, что существенно понижают температуру стенок дымохода, вызывая образование конденсата и быстрого засорения дымохода.

Сложность в конструировании водяного контура в печи – это сильный отвод тепла от камеры сгорания или дымохода. За счет этого может существенно понижаться температура горения и, главное, нагрев газов, что сказывается на величине тяги. Особенно это касается печей длительного горения с водяным контуром. Мало того что они сами по себе создают слабую тягу, отвод тепла способен остановить тление дров и тем самым вызвать опасную ситуацию, когда печь затухает или, что еще хуже, опрокидывается тяга, и угарный газ вместе с несгоревшим воспламеняющимся газом начнет поступать внутрь помещения.

Основной недостаток печей с водяным контуром – отсутствие возможности регулировать температуру теплоносителя и отключения отопления в ходе работы печи. Если дрова уже горят, то и в теплообменнике должна поддерживаться циркуляция, иначе вода закипит, и от избыточного давления порвется металл, и испортится печь, как и внутренняя обстановка в доме.

Проблема частично решается для внешних регистров и пластинчатых теплообменников. Внешние конвекторы способны даже без подключения к системе отопления работать как воздушный конвектор или достаточно быстро сбрасывать тепло, поступающее от топки. В случае со змеевиком и пластинчатым радиатором, его можно расположить так, чтобы оставить возможность перекрыть поток отработанных газов через него.

Для бани

Для бани основной упор делается на скорость нагрева. Печь используется эпизодически и необходимо быстро протопить помещение. Вода нужна для подогрева предбанника с помощью классических радиаторов или теплого плинтуса и, возможно, для системы теплых полов.

Использовать можно любой вариант за исключением бойлера, который по определению набирает температуру достаточно долго. С учетом активного сгорания дров в печи каменке актуальным является даже теплообменник для дымохода. Температуры газов с лихвой хватит и на поддержание тяги и на нагрев теплоносителя.

Организовывать отопление с естественной циркуляцией в этом случае нецелесообразно, когда в бане уже будет готова парилка, отопление только начнет разогреваться. Варианты с экстремально большим теплообменом при этом не подходят.

Проще и эффективнее установить насос и прокачивать теплоноситель по радиаторам и трубам теплого пола, выстроить обогрев на использование температуры теплоносителя в диапазоне до 60°С и не выше.

Для дома

В доме обогрев нужен на весь холодный период года, так что на передний план выходят предложения, связанные с умеренным и постоянным поддержанием температуры теплоносителя.

Принцип построения системы отопления идентичный, как и у твердотопливных котлов. Предпочтение только отдается закрытой конструкции с расширительным баком и низким давлением в системе не выше 2 атм., что следует согласовать с допустимым давлением водяного контура в печи.

Как выбрать

При выборе печи в жилой дом теплообменник для дымохода лучше не использовать, так как при постоянном использовании это чревато появлением конденсата и засорением трубы. Оптимальным вариантом являются:

• Для радиаторного отопления с температурой теплоносителя до 95°С – бойлер, встроенный в печи, регистр труб, установленный непосредственно в топке.
• Для систем теплого пола, горячего плинтуса или низкотемпературной радиаторной системы отопления – внешний регистр труб, теплообменники по корпусу или змеевик с возможностью регулировки потока горячих газов через него.

Отопление с естественной циркуляции при использовании дровяной печи будет хорошо работать только при наличии второго этажа или высоко поднятой верхней разводки. Только так можно с момента розжига печи поддерживать поток теплоносителя, исключая его перегрев.

Для установки в жилом помещении лучше предпочесть печи со стеклянной дверцей топки или камины со встроенными водяными теплообменниками. Для бани производители всегда предлагают отдельные модели, способные выдержать высокую влажность, имеющие подходящую по объему топку и отсек для камней.

Печи длительного горения лучше устанавливать в отдельном помещении с хорошей вентиляций и надежной изоляцией от жилой зоны. Учитывая особенности их работы, лучше предпочесть внешний теплообменник по корпусу печи, что не даст теплоносителю перегреваться и закипать и не окажет влияния на режим работы печи даже в период максимальных теплопотерь.

При подборе мощности следует ориентироваться на указания производителя, в инструкции указывается общая мощность печи и отдельно мощность водяного теплообменника. Данный параметр указывается для определенного перепада температур, например для режима 90/70, когда вода нагревается до 90°С и остывает в контуре отопления на 20°С.

Мощность теплораспределения, суммарная теплоотдача радиаторов должна соответствовать выходной мощности печи. Превышение грозит образованием конденсата на теплообменнике и внутренних поверхностях печи и дымохода, а при недостаточной мощности радиаторов теплоноситель может перегреться.