Несмотря на заявленную государственную программу по газификации каждого дома, далеко не все жители нашей страны имеют возможность использовать голубое топливо. Ну а там, где нет газа, используют как правило дрова. Однако у дровяных печей есть большой недостаток — они обогревают лишь то помещение, в котором стоят. Появление печей с водяной рубашкой должно было решить эту проблему. Но могут ли такие устройства протопить целый дом и стать основным источником отопления?
Печь с водяным контуром или водяной рубашкой представляет собой нечто среднее между камином и водогрейным котлом. При этом от обычной «буржуйки» его отличает лишь наличие теплообменника. Производители выполняют его, как правило, в виде змеевика и располагают над топочной камерой. Каким же образом происходит обогрев?
Принцип действия довольно прост. Теплоноситель (вода, реже — антифриз) нагревается в теплообменнике и по трубам поступает к радиаторам. Остывая, жидкость возвращается к печи, и процесс повторяется снова.
Печь может иметь два теплообменника, один из которых отвечает за отопление, другой — за приготовление горячей воды для системы ГВС
В чем же преимущества данного вида обогрева? И в чем недостатки? Начнем с главного — с КПД. Он составляет 75-85%. Таким образом, печь с теплообменником уступает газовому (до 98%) и дизельному (до 95%) котлам. Но на практике эта разница практически незаметна.
Очевидное преимущество печей с водяной рубашкой в том, что они обходятся относительно недорого. Например, стальная топка с водяной рубашкой «Эльба Аква 800Ш» от российского производителя «Мета» стоит всего в 65 000 руб. Конечно, облицовка тоже потребуют вложений, и все же по сравнению с твердотопливным котлом это выгоднее. А компания ABX предлагает модель Helvetia KP Kaf с керамической облицовкой за 150 000 руб.
Впрочем, не обязательно покупать готовую печь, ее можно сложить из жаропрочного кирпича и сделать теплообменник из чугунных труб. Получится надежная и долговечная конструкция, срок жизни которой будет исчисляться десятилетиями. Автору статьи известен пример безотказно действующей системы, которая обогревает дом уже более 60 лет.
Есть и еще один немаловажный момент. Если котлы требуют специально оборудованного технического помещения, то печь с водяным контуром можно установить в любой комнате, где есть хотя бы одно открывающееся окно.
Многие используют печь с теплообменником как основной источник тепла, но иногда она становится «запасным вариантом», выступая помощником для того же котла. Это помогает экономить дорогой по сравнению с дровами газ. Переключение между отопительными устройствами осуществляется при помощи крана.
Печь с водяным контуром — прекрасный вариант для небольшого дома совокупной площадью 100–120 м². В этом случае можно установить открытую систему отопления с негерметичным баком, требующим регулярного пополнения испаряющейся жидкости. Теплоноситель будет течь по трубам естественным образом: горячая вода, как менее плотная, поднимается, на ее место поступает более тяжелая холодная, и так круг за кругом.
У такого обогрева есть огромное преимущество — он не требует насоса, а значит, электроэнергии. Недостаток же состоит в ограниченной площади обогрева и невозможности подать теплоноситель в помещения, расположенные ниже водогрейного устройства.
Для дома в два этажа и выше потребуется создание системы отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя. В этом случае обогреваемая площадь будет ограничена лишь мощностью каминной топки
Компоненты системы
Печь с теплообменником имеет закрытую топку, которая может быть выполнена из чугуна или стали. Чугун — материал долговечный, способный долго удерживать тепло, но при этом тяжелый и довольно дорогой. Сталь легче и дешевле, но срок ее жизни исчисляется годами, а не десятилетиями. Все это справедливо и для теплообменника.
Мощность печи напрямую зависит от размера топочной камеры. Чем больше топлива в нее помещается, тем сильнее будет теплоотдача
Мощность устройства выбирают, исходя из отапливаемой площади. Для приблизительного подсчета можно опираться на следующую таблицу.
Приблизительный расчет мощности печи
Площадь дома, м² | Необходимая мощность печи, кВт |
60-200 | До 25 |
200-300 | 25-35 |
300-600 | 35-60 |
Есть и еще один способ определения мощности отопительного устройства. На обогрев 10 м² помещения с высотой потолка до 3 м нужно не менее 1 кВт тепловой энергии. Но и это не самая точная формула. Чтобы не переплачивать за отопление, разумнее будет пригласить специалистов, которые определят теплопотери дома при помощи тепловизора и выведут оптимальные цифры.
Важнейшая (и обязательная) составляющая любой системы — расширительный бак. Он выполняет защитные функции: поддерживает в системе отопления стабильное давление, компенсирует колебания уровня жидкости и проч. Если отопительный контур закрытый, устройство можно поставить где угодно. Если открытый — в самой высокой точке контура, например, в мансарде или на чердаке. Что же касается труб, для понижения гидравлического сопротивления системы и нормальной циркуляции жидкости их диаметр должен составлять 1½–2". Крайне важно, чтобы отопительная система включала в себя так называемую группу безопасности — манометр, предохранительный клапан для сброса избыточного давления и автоматический воздухоотводчик, который выпускает скапливающиеся в трубах газы, из-за которых возникают воздушные пробки. Также в систему входят разводные коллекторы, клапаны и термостаты. По сути, это стандартный водяной обогрев, только «сердцем» его является печь с водяным контуром, а не котел.
Особое внимание следует уделить выбору теплоносителя. В домах постоянного проживания как правило используют специально очищенную воду. А вот на даче, которую посещают от случая к случаю, по трубам стоит пустить специальный антифриз, предназначенный для отопительных систем. Это поможет избежать промерзания во время сильных холодов, когда хозяев нет на месте, и они не могут быстро исправить ситуацию.
Чтобы минимизировать риск промерзания труб, вместе с печью можно установить электрокотел, который будет поддерживать температуру в пределах +5-8ºС.
Управление и безопасность
Основной вопрос, возникающий у пользователя при вводе системы в эксплуатацию: как регулировать температуру? Проще всего делать это при помощи воздушной заслонки. Чем больше кислорода поступает в топку — тем жарче пламя. И наоборот. Также можно использовать термогеруляторы, установленные на радиаторах отопления, которые ограничивают ток воды.
Что касается безопасности, то в наиболее совершенных (и дорогих) печах установлен датчик температуры, который механически опускает воздушную заслонку, если топка прогревается выше допустимых значений. Но в простых моделях такой опции нет, так что пользователю приходится самому следить за отопительным устройством. Впрочем, риск перегрева не так уж велик, если эксплуатировать печь правильно, не забивая топку дровами и регулярно производя чистку дымохода. Но есть и еще одна опасность — прекращение круговорота теплоносителя в системе. Это может случиться, например, из-за отключения электроэнергии, которая приводит к остановке насоса. В таком случае вода, замершая в трубках теплообменника, быстро нагревается до температуры кипения и превращается в пар. Какое-то время возросшее давление будет компенсировать расширительный бак, но, когда его возможности исчерпаются, трубы может попросту разорвать, и горячий пар будет выброшен в помещение. Поэтому еще раз напомним читателю о необходимости установки парового клапана, сбрасывающего избыток давления в системе. Это — необходимый компонент системы.
Очевидно, что работающую печь нельзя оставлять без присмотра. Это не котел, который моментально перекрывает доступ топлива к горелкам в случае аварии. Но если нужно ненадолго покинуть комнату, можно просто прикрыть воздушную заслонку. Тлеющего огонька будет достаточно, чтобы поддерживать работу системы, и при этом вода в теплообменнике не будет перегреваться.
Когда же дрова сгорят полностью, тепло будет сохраняться в доме еще около 12 часов. Таким образом, печь с водяной рубашкой достаточно топить всего два раза в сутки.