Камин-печка для отопления дома: котел с воздушным отоплением

Системы воздушного теплоснабжения

Печь камин с воздушным отоплением зарекомендовала себя в качестве эффективного источника тепла, поскольку при этом нет больших потерь, как в случае, когда энергия теряется в процессе передачи из одной в другую среду. В данном случае теплопотери сведены к минимуму: огонь, часть топочного отделения из металла и воздушные массы.

Что касается водяной системы отопления, то там цепочка передачи тепловой энергии более длинная. Она выглядит так: огонь очага, металлическая часть теплообменника, теплоноситель, металлический радиатор и воздух в комнате.

Основной целью функционирования воздушной системы теплоснабжения является распределение тепловой энергии, идущей от отопительного оборудования, представляющего собой печь камин с воздуховодами, проложенными по всей площади строения.

Для этого нужно смонтировать систему теплоизолированных каналов. Нагретый воздух, идущий от камина, станет перемещаться по ним в помещения дома. Система распределения воздушных масс способна функционировать благодаря естественной конвекции или за счет принудительного нагнетания. Возможно комбинирование двух этих вариантов.

Когда воздушная система имеет вертикальную направленность, тогда вполне достаточно наличия естественной конвекции. Если другие помещения располагаются на достаточно далеком расстоянии от агрегата, тогда для принудительного нагнетания воздуха используют разные устройства. Обогрев с воздуховодами увеличивает эффективность функционирования печи-камина.

При выполнении проектирования воздушных отопительных конструкций необходимо в максимальной степени задействовать возможности естественной конвекции. Для обогрева каминами загородного дома не требуются нагнетатели, работающие от сети, а также не надо будет заглушать шум, идущий от них.

Чтобы естественная конвекция функционировала, требуются гибкие каналы с большим сечением. Благодаря такой конструкции воздуховодов, их аэродинамическое сопротивление будут стремиться к минимуму. Изготавливать каналы необходимо из материалов, отличающихся максимальной огнеупорностью.

Кроме этого, противопожарной изоляцией следует обеспечить места, которые располагаются возле легковоспламеняющихся конструкционных элементов строения. Но можно ли отопить дом камином при помощи такой системы обогрева? Эффективно отапливать агрегатом с воздуховодами получится только 4 комнаты.

Дело в том, что длина гибких каналов, идущих от каминов, не должна превышать 2 –3 метра. Также нельзя, чтобы на воздуховоде имелись изгибы или сужения.

Правила выбора печи-камина для дачи длительного горения: плюсы, принцип работы

В России и сегодня можно посетить населенные пункты, в которых отопление происходит по принципу печного. При этом, даже в пригороде есть места, куда не протянуты ветки газопроводов. В Подмосковье уже примерно через пятьдесят километров от приграничного пояса расположены поселения, жители которых десятилетиями обходятся без газа и не знают, когда к ним подведут удобное топливо.

Конечно, так остро эта проблема не стоит проживающих в коттеджных поселках, куда не только проведен газопровод, но и обеспечена вся необходимая документация. Но все же в большинстве случаев даже здесь не всегда можно организовать центральное отопление. Выход в этом случае заключается в приобретении печи-камина длительного горения для дачи.

Самостоятельный монтаж

Следует сразу заметить, что все работы по организации постройки камина с воздуховодом своими руками довольно трудоемкие. Кроме того, процесс подразделяется на этапы, каждый из которых имеет свое теоретическое обоснование.

Многие профессионалы охотно делятся своими наработками. Рекомендуется использовать проверенные годами идеи опытных мастеров. Готовая схема монтажа углового камина воздушного отопления поможет начинающему мастеру на каждом этапе начиная с кладки самого корпуса.

Выбор места для камина

Первый подготовительный этап сопровождается выбором места установки будущего камина. Несмотря на то что по дизайнерскому решению существует множество вариантов, в данном случае придется руководствоваться исключительно практичностью решения.

Для качественного отопления дома камином необходимо не только обеспечить комнаты системой воздуховодов, но и оптимизировать длину каналов. Чем меньше длина, тем более качественным будет циркуляция. Следовательно, камин необходимо устанавливать в углу, чтобы задействовать максимальное количество комнат.

В больших домах все комнаты прогреть не удастся, и с этим придется мириться. Но в типовых планировках всегда можно отыскать такую комнату, которая бы граничила с максимальным количеством других комнат.

Возведение фундамента

По своей массе камин с конвекционным отоплением практически не отличается от классического камина. Этап возведения фундамента тоже будет аналогичным. Роется котлован так, чтобы его глубина была 60-70 см. В зависимости от выбранного проекта, камины могут иметь подиум или прямоугольный корпус, как у английских стилей. Это будет влиять на то, какой площадью выполнять фундамент. Его границы должны на несколько сантиметров превосходить габариты камина.

Для заливки фундамента потребуется песок и щебень. Но иногда котлован заполняют бетонными блоками. Все это создает надежную опору для камина. В качестве раствора следует использовать состав для кладки в пропорции 1:4 из цемента и песка. Высота фундамента должна соответствовать уровню напольного покрытия. Все остальные строительные работы требуется приостановить для полного застывания раствора.

Кладка стенок

Сделав на фундаменте прослойку из рубероида, можно приступать к кладке самого камина. Чтобы учесть наличие всех узлов и калориферных каналов, через которые будет проходить воздух, следует кладку выполнять отдельными рядами по строго определенной схеме. Этот принцип не зависит от опыта работы. Даже профессионалы осуществляют подобные действия с тем отличием, что многие схемы они помнят наизусть.

Некоторые варианты каминов предусматривают формирование топки из кирпича. Но встречаются популярные модели, в которых металлическая топка в виде кассеты встраивается в кирпичный портал. Измерения показывают, что варианты с металлическими топками обладают несколько большим КПД, чем с кирпичными. Однако разница настолько несущественна, что каждый выбирает подходящее исполнение на основании собственной платежеспособности.

Установка воздуховодов

В том месте, где воздуховоды проходят сквозь стены комнаты, температура воздуха не такая высокая, как в топке очага. Но предусмотреть условия безопасности все равно необходимо. Места соприкосновения воздуховода и отделочных материалов стен изолируются минеральной ватой.

Сама же магистраль выполняется из кирпича при постройке дома или из гибкой металлической трубы. Задача мастера заключается в теплоизоляции этой магистрали, чтобы воздух как можно дольше сохранял энергию при транспортировке. Скрыть воздуховод можно с помощью короба из гипсокартона. Для этого выполняется каркас из металлического профиля и обшивается листами термостойкого гипсокартона. В некоторых случаях воздушные каналы выполняются внутри стены.

Установка камина с воздушным отоплением

Перед началом установки приготовьте инструмент и материалы:

— лазерный уровень и рулетка;
— лопата;
— болгарка и дрель;
— молоток;
— зубило;
— угломер;
— кирпич красный М-150 и огнеупорный;
— раствор для кладки;
— материал для заливки фундамента;
— доски для изготовления опалубки;
— армирующая сетка;
— толстостенные трубы;
— вентиляционные патрубки;
— гибкие трубы;
-фольга;
-вентиляторы в зависимости от количества комнат.

Выбираем место для будущего камина

Даже если вам хочется, чтобы камин был главным элементом в дизайне, руководствоваться в первую очередь необходимо практическими соображениями. Лучше всего камин расположить в углу, это обеспечит оптимальную длину воздушных каналов и наиболее качественную циркуляцию воздуха. Так будет обогреваться максимальная площадь всех помещений в доме.

Возводим фундамент

Необходимо вырыть котлован глубиной 60-70 см. Чаще для заливки фундамента используют щебень и песок, можно заполнить котлован бетонными блоками.

Обязательно дождитесь полного высыхания раствора, только после этого можно приступать к следующим этапам работы:

Укладываем стенки камина. Кладку следует выполнять отдельными рядами по специальной схеме, учитывающей наличие всех воздушных каналов и узлов. Топка может формироваться непосредственно из кирпича, а может встраиваться в кирпичный портал уже готовая печь из металла, выполненная в виде кассеты. Выбирайте по своему вкусу и кошельку, хотя некоторые специалисты настаивают, что встраиваемая металлическая топка обладает большим КПД.
Монтаж дымоходной системы. Выполняется из двойных труб, начиная от топочной камеры. Старайтесь делать как можно меньше разветвлений линии дымохода, также избегайте зауживания, так как все это негативно сказывается на тяге. В отверстии стены или кровли, где будет выходить дымоход, установите металлический проходной патрубок с минеральной изоляцией. Верхнюю часть дымохода, выведенную над кровлей, крепко зафиксируйте хомутами и накройте решеткой с колпаком, препятствующим засорению трубы.
Устанавливаем воздуховоды. Определяем места соприкосновения воздушных каналов со стенами и приделываем к ним минеральную вату. Саму воздушную магистраль можно сделать кирпичной или из металлической трубы.
Выполняем облицовку и декор камина. Облицовка помимо эстетической несет в себе еще одну важную функцию – защищает всю конструкцию, придавая ей дополнительную прочность. Выполнить облицовку можно с помощью различных материалов, исходя из вкуса и интерьера. Очень удачно смотрятся камины, отделанные декоративным камнем, красным кирпичом или керамической плиткой.

Какую выбрать?

Определившись со стилем, остается выбрать нужную конструкцию и вид топлива. Чем тут руководствоваться? Первым шагом является определение условий использования: круглогодичное отопление для дома с постоянным проживанием или сезонное нерегулярное использование в холодную погоду. Если вы приезжаете на дачу только летом и иногда в осенне-зимний период на пару дней, то нет смысла оборудовать дом системой радиаторов, на зиму воду придется сливать во избежание разрыва труб при отрицательных температурах. Лучший выход – установить конвекторную печь длительного горения и оснастить дымоход системой воздушных теплообменников.

Для постоянного проживания подходят печки-камины на твердом топливе длительного горения с водяным контуром. Это практичная и удобная в эксплуатации конструкция. Установленный автоматический датчик подачи дров позволит длительное время функционировать системе подогрева воды для подачи в радиаторы без участия человека. Для установления оптимальной температуры теплоносителя достаточно отрегулировать датчики режимов горения. Этот вариант приемлем в том случае, если доступно достаточное количество твердого топлива: дрова, уголь, пеллеты.

Подключение дома к газовым коммуникациям делает предпочтительной аналогичную конструкцию камина, работающего на газе. Газ – дешевый вид топлива, в отличие от дровяных и угольных энергоносителей, не требует регулярной закладки. Температурный режим в доме можно регулировать ручкой газовой горелкой. Отпадает необходимость запасать дрова или уголь. Наличие оптимального источника энергии – вторая составляющая выбора отопительного прибора.

Следующим критерием является размер отапливаемой площади. Каждая модель камина снабжается перечнем технических характеристик, основной показатель из которых – мощность. Стандартная величина мощности обогрева рассчитывается как 1кВт на 10 кв. метров площади без перегородок и отсутствия этажности. Остается подсчитать всю площадь помещения и подобрать подходящий агрегат.

Другим критерием, влияющим на выбор модели, является вес печки. Он может варьироваться от 50 до 800 кг. Более легкими являются стальные корпуса, однако они быстрее остывают. Надо знать конструктивные возможности пола, и места, где планируется установить камин. Может потребоваться усиление конструкций или возведение опорного подиума. Заранее изучается схема установки дымохода для создания достаточной тяги, в противном случае горение будет не соответствовать заявленным параметрам.

Схема Волкова

Основные характеристики отопительного прибора:

размеры – 1100х900х2440 мм;
мощность – 3,6-4,2 кВт;
вес – 2,5 т;
рабочий материал – шамотный и красный кирпич.

Печка Волкова оснащена панелью для приготовления пищи, водогрейным коробом, духовым шкафом. Есть в наличии задвижки для регулировки движения горячих газов. Печку можно использовать зимой для отопления дома или летом для приготовления пищи.

Дверца и сетка варочной камеры печи Волкова. Размеры в мм. а — дверца варочной камеры; б — сетка варочной камеры.

Установку такой конструкции следует проводить на прочный фундамент. Кладку осуществляйте, учитывая перевязку горизонтальных и вертикальных швов.

Как это работает

Камин с системой воздушного отопления

Многие люди думают, что расположенный над топкой камина кожух служит лишь для того, чтобы дым не рассеивался по помещению. Такое имеет место по отношению к каминам с открытой топкой, но встречаются такие камины довольно редко. Современные камины предусматривают любование живым пламенем, но только через прозрачную заслонку и в этом случае кожух, казалось бы, теряет все свои необходимые функции.

Это неверное суждение. Именно кожух наравне с пламенем выполняет обогрев комнаты. И если его оборудовать системой воздушного отопления, то и весь дом. Расположенный в нём вкладыш, окружённый трубками, подключёнными к разводу отопительных труб, обеспечивает конвекцию горячего воздуха при помощи одного или нескольких вентиляторов. Иначе говоря, гонит нагретый воздух по всему дому, отапливая его от подвала, до второго этажа.

Небольшой одноэтажный дом можно обогреть и без принудительной циркуляции воздуха. Перепад температур обеспечит этот процесс естественным образом.

Главное правильно спроектировать систему труб, без излишних загибов и продолжительности.

Достоинства

Если настроиться на романтический лад, то достоинства камина с воздушным отоплением можно перечислять довольно долго. Но главная задача его не в этом, хотя сбрасывать романтику со счетов никогда не следует. И всё-таки камин в первую очередь для обогрева, а уж потом для всего остального. Так что перечислим чисто практические достоинства:

Во-первых, установка такого камина обойдётся значительно дешевле, чем, например, камина с водяной системой отопления.
Во-вторых, расход топлива сократится примерно на 20-25 %.
И, в-третьих, КПД такого камина 80-85 %, в то время как обычный камин даёт не больше 35 %.

Цены на печи и регистры

Можно применять чугунные печи для дома с водяным отоплением. Цены на них начинаются от 70 тыс. руб. Обычный регистр стоит порядка 12 тыс. руб. В любом случае печь из кирпича обойдется дешевле чугунной. Причем на даче или в загородном доме оставлять мобильную чугунную печь проблематично в плане защиты от хищения. Поэтому в настоящее время нет альтернативы у кирпичной печи для дома с водяным отоплением. Цены на них складываются из стоимости комплектующих и затрат на кладку, что в 2 и более раз ниже по сравнению с моделями из чугуна.

Эффектно выглядит комбинированная конструкция из чугунной печи и кирпичного дымохода.

При периодическом посещении дровяная печь с водяным отоплением для дома за городом применяется редко из-за опасности перемерзания системы. Проблема решается заменой воды антифризом, который не боится отрицательной температуры. Простым решением является применение емкостей с печным подогревом, которые легко заполнить водой, а затем освободить.

Конструкция камина и всей системы отопления

Топка камина

Традиционно сам камин мало чем отличается от своих более простых собратьев. Принцип работы у них один и тот же – обеспечивать качественное сгорание топлива и поэтому состоит он из:

Топки.
Подставки под топку.
Дымоотвода.
Кожуха.

А вот дальше начинаются усовершенствования, для которых необходимы следующие детали:

Вентилятор или даже несколько.
Патрубки, повышающие тепловую эффективность.
Распределитель и воздушные тройники.
Фильтр.
Вентиляционные решётки, расположенные и в кожухе и в комнатах.

Спроектировать и провести самостоятельно установку камина с воздушным отоплением – задача не из простых. Делать это нужно во время проектирования самого дома, а значит лучше поручить решение этого вопроса специалистам, которые смогут правильно рассчитать не только расположение воздуховодов, но и размеры самого камина.

Плюсы и минусы воздушного отопления

– Универсальность: Вы получаете отопление, вентиляцию, кондиционирование, очистку воздуха «в одном флаконе» – полноценную климатическую систему, а не только обогрев воздуха в помещениях дома – Легкость, скорость, дизайн: управление производится автоматически при помощи новейших «умных» термостатов в виде новомодных электронных программируемых гаджетов; скорость нагрева обеспечивается отсутствием промежуточных звеньев (теплоносителя в трубах и радиаторах отопления) – воздух нужной температуры сразу поступает в помещения. – Высочайшая эффективность системы, достигающая 95% с конденсационными газовыми воздухонагревателями. Логистика работы и оперативное управление температурой позволяет значительно снизить общий расход энергоносителя и экономит деньги. Для сравнения, традиционные системы водяного отопления имеют энергоэффективность не более 60%. – Высочайшая надёжность при газовом нагреве. Отсутствие жидкого теплоносителя исключает протечки, воздушные пробки и разморозку. – Простота обслуживания. Достаточно своевременно чистить или менять воздушный фильтр.

Недостатки отопления воздухом:

– воздушное отопление подходит для домов площадью свыше 90 кв.м. – при меньшей площади установка нецелесообразна – монтаж воздушной системы производится до финальной внутренней отделки, поэтому оптимальный вариант – ее проектирование и установка на этапе строительства дома – воздуховоды занимают определённое пространство, что может повлечь (но не обязательно) уменьшение высоты в местах их размещения максимально до 20 см. – правильная реализация системы требует профессиональных расчётов и разработки проекта. Хотя сборка воздуховодов может производиться своими руками, без помощи специалистов, но требует наличия определённых инструментов.

Камины с водяным отоплением

В результате использования водяных теплоснабжающих систем обогревать можно все помещения в доме вне зависимости от их удаленности от печи – камина. Такие агрегаты для отопления функционируют как самостоятельно, так и совместно с газовыми, масляными или электрическими котлами.

Подобные системы обустраивают на базе термокаминов, которые представляют собой устройства со встроенным теплообменником и топкой закрытой конструкции. Камин с водяным отоплением и принудительным перемещением теплоносителя зависит от электроснабжения, необходимого для обеспечения работы циркуляционного насосного оборудования.

В такой системе обогрева дома насос является важным прибором, поскольку без него перемещение теплоносителя в любую комнату становится невозможной. Благодаря водяному отоплению температурный режим в помещениях можно поднять до комфортного уровня в кратчайшее время.

При установке радиаторов потребуются трубы, имеющие диаметр от 10 до 15 миллиметров. Также допускается использование отопительных приборов, отличающихся высокими показателями гидравлического сопротивления.

Печи – камины с водяным обогревом также оборудуют теплообменником пластинчатого типа, в результате чего хозяева будут иметь не только комфортные условия проживания, но и горячее водоснабжение. Когда для эксплуатации каминов и печей для отопления частного дома планируется использовать дрова, необходимо приобрести каминную вставку со всеми комплектующими для обеспечения подачи воды к батареям.

Советы и рекомендации

Срок службы и теплоотдача отопительного агрегата зависит от условий эксплуатации. Лучшие отзывы получили твердотопливные печи-камины длительного горения. Независимо от вида агрегата, камины нужно устанавливать согласно требованиям пожарной безопасности. Они не должны соприкасаться с предметами мебели и деревянными перегородками. Печки нужно регулярно чистить от сажи, не допускать попадания влаги, следить за температурным режимом во избежание растрескивания корпуса как от перегрева, так и от переохлаждения.

Использовать нужно только сухой материал для растопки. Дрова для активного жаркого огня используют небольшие, одинакового размера. Чем крупнее поленья, тем медленнее идет процесс сгорания. Нельзя топить печь отходами древесных плит с вредными синтетическими примесями. Для отопления лучше подойдут поленья из березы, дуба, клена или лиственницы. Сосна выделяет слишком много смол при горении. Это приведет к необходимости частой прочистки дымохода. Поленья должны быть на четверть короче топочной емкости, и ни в коем случае не упираться в стеклянный экран.

В семьях с детьми нельзя оставлять их без присмотра рядом с работающей печкой. Камин не должен мешать передвижению по комнате. При отсутствии тяги растопку дров прекращают до устранения причины. Плохая тяга может быть вызвана попаданием инородного предмета в трубу дымохода. Нельзя полностью закрывать заслонку шибера во время активного горения, это может вызвать отравление угарным газом.

Твердотопливный котел – основной источник тепла. Принцип работы

Каким мы себе представляем твердотопливный котел за счет, которого функционирует домашняя система отопления? Это привычный для многих нас нагревательный прибор пиролизного типа. За счет сжигания, сначала топлива, а потом горючего древесного газа, происходит интенсивное выделение тепла от взаимодействия, с которым нагреваются теплообменник. Точнее сказать воздухообменник. Нагретый до определенной температуры в трубах теплообменника, воздух циркулирует по системе каналов, обогревая внутренние помещения.

Такой нагревательный прибор можно установить практически в любом месте жилого дома или другого помещения.

При желании владельца дома, воздух может распространяться по воздуховоду естественным образом или под действием нагнетателей, что существенно увеличивает скорость и плотность воздушного потока. Котел имеет, как правило, просторную топочную камеру, где сгорает топливо. Топка имеет специальный люк, через который загружаются дрова. На дне камеры сгорания стоит колосниковая решетка, на которой размещается топливо и осуществляется непосредственно само горение. Как и в других твердотопливных агрегатах, в нижней части конструкции размещен подзольник – ящик для сбора золы и крупных остатков недогоревшей древесины.

Устройство воздухогрейного котла

Если предпочтение отдается пиролизному способу сжигания топлива, тогда необходим котел, оснащенный двумя камерами сгорания. В одном отделении в результате тления топливной массы осуществляется интенсивное выделение древесного газа. Во второй топке легколетучие горючие соединения, вступая в реакцию с кислородом, воспламеняются, выделяя огромное количество тепловой энергии. Данный способ отличается экономным расходом топлива. В процессе сжигания дров практически не остается крупных остаточных фрагментов. Система воздушного отопления с твердотопливным котлом пиролизного типа отличается не только быстрым и качественным нагревом помещений, но и высокими эксплуатационными характеристиками.

Нагреваемый воздух скапливается в пространстве между корпусом нагревательного агрегата и топливником (топочной камерой). Это и есть в данном случае теплообменник.

За счет притока воздуха, стенки топочной камеры постоянно омываются новыми потоками воздуха. И первичный и вторичный воздух используется для нагрева. Благодаря пиролизу в котле основную работу выполняют первичный и вторичный воздух. Первичные воздушные массы являются основным источником тепла. Воздух, поступающий снаружи, т.е. предварительно прогревается, для уменьшения тепловых потерь, а уже потом поступает в топку. Вторичный воздух – это газо-воздушная смесь, состоящая из воздуха и горячих продуктов горения.

Отбор вторичных воздушных масс осуществляется из самой верхней части воздуховода. Интенсивность забора регулируется положение заслонки. Интенсивность горения на данном оборудовании определяет объем подачи воздуха в топочное отделение. Больше воздуха, интенсивнее горение. Подача воздуха в простых моделях осуществляется в ручном режиме, за счет естественного притока воздуха. В дорогих моделях для этой цели используется вентилятор, включающийся и выключающийся автоматически. Такие вентиляторы называются дутьевыми. Что бы добиться максимально возможного эффекта работы котла на дымоход устанавливается дымосос, задача которого состоит в улучшении вывода из топочной камеры остаточных продуктов горения.