Современные отопительные системы, использующие эффективные энергоресурсы, совершенны и экономичны. Однако, и печное отопление не уходит в прошлое. В частных домах, на дачах, зачастую применяются для обогрева помещений именно дровяные печи и камины.
Особенности использования печей
Периодичность топки является основной особенностью печного отопления. Конструкция отопительной печи обычно выполнена из кирпича или камня. Она массивная, и способна аккумулировать достаточно большое количество теплоты, выделяемое при сгорании топлива. Поэтому, после более или менее продолжительного процесса топки, дымоход должен закрываться специальной задвижкой, чтобы тепло не выходило через него. Процесс топки сопровождается еще и подносом топлива, разжиганием его, удалением остаточных продуктов горения. Но большую часть времени отопительная печь просто отдает тепло в дом. При этом поверхность ее может быть и не очень горячей, однако, за счет большой площади возможен эффективный нагрев помещения.
Второй особенностью печного отопления является расположение самой печи в отапливаемом помещении, в отличие от котла, который располагается в отдельной котельной. Находящаяся внутри печь, как правило, и топиться из помещения, а поэтому в нем должны соблюдаться дополнительные требования, касающиеся противопожарного состояния и вентиляции.
В помещениях, не требующих постоянного поддержания положительной температуры, может осуществляться временное отопление при помощи небольших, легких печек. Они чаще изготавливаются из металла, который быстро нагревается и быстро остывает. Почти сразу после начала топки такие печи начинают отдавать тепло, быстро прогревая помещение. Для постоянного отопления они малопригодны, так как сразу остывают по мере сгорания топлива.
Преимущества печного отопления
Даже при наличии новых, высокоэффективных, технологичных систем отопления, печи еще очень часто используют, благодаря наличию многих преимуществ такого отопления:
- не нужны дополнительные источники энергии или какие-либо коммуникации, достаточно лишь определенного запаса топлива, что позволяет иметь совершенно автономное отопление в здании;
- устройство печей обходится значительно дешевле, чем установка оборудования для других видов отопления, к тому же, необходимость в отладочных и ремонтных работах практически отсутствует;
- доступность и невысокая цена топлива в совокупности с периодичностью протапливания, позволяет судить об экономичности печного отопления;
- при использовании печей, как правило, не используется жидкий теплоноситель, способный замерзать при отрицательных температурах, а это позволяет останавливать процесс отопления в любых условиях, а при необходимости, быстро возобновлять его;
- вариантов печного отопления достаточно много – можно устроить его в виде камина, предусмотреть в конструкции печи сушилки, лежанки, грили, кухонные плиты, баки для подогрева воды;
- имея достаточные навыки и необходимый инструмент, можно осуществить печное отопление для частного дома своими руками.
Недостатки
Конечно, наряду с преимуществами, печное отопление не лишено и определенных недостатков:
- запуск отопления после долгого перерыва в работе займет некоторое время, да и прогрев помещения начнется далеко не сразу;
- автоматизация печного отопления практически невозможна;
- коэффициент полезного действия (КПД) печей достаточно низок, и если бы не доступность топлива, печное отопление было бы экономически неэффективным;
- нагрев осуществляется за счет отдачи тепла от массивного корпуса, который должен находиться внутри помещения, значительно уменьшая его полезную площадь;
- отопительную печь практически невозможно построить в готовом здании, если наличие ее не было учтено в проекте, так как для печи необходим отдельный массивный фундамент;
- дрова для печного отопления необходимо заготавливать задолго до начала отопительного сезона, чтобы они успели высохнуть.
Березовые дрова
Виды печного отопления
Чаще всего печь нагревает помещение за счет инфракрасного излучения, исходящего от корпуса. Но возможны варианты конструкций, в которых эффективность системы отопления увеличивается за счет использования физических явлений и законов.
Печи с теплообменниками
Одним из вариантов усовершенствования печи можно считать встроенный в топку водяной теплообменник. Вода, нагреваясь в нем, поступает по трубам в любые отопительные приборы – радиаторы, полотенцесушители. Отдав тепло в помещение, остывшая вода или другой теплоноситель возвращается в теплообменник, где снова нагревается.
Такой способ позволяет производить нагрев помещений, находящихся достаточно далеко от печи, даже в других помещениях. Циркуляция теплоносителя осуществляется даже после окончания топки, так как высокая температура внутри печи продолжает нагревать теплообменник. КПД печи оказывается выше из-за того, что нагретые газы – продукты сгорания топлива, выходя в атмосферу через дымоход, отдают еще некоторое количество тепла теплообменнику. В результате «вылетают в трубу» гораздо менее нагретые газы.
Кроме того, теплообменник можно использовать для нагрева воды, используемой в быту.
Печи с воздуховодами
В конструкции печей могут быть предусмотрены различные сквозные вертикальные или наклонные каналы. Воздух, нагреваясь в них, устремляется вверх, затягивая снизу холодный. В результате в помещении образуется постоянное его движение – нагретого от печи к противоположным стенам помещения по верху, и остывшего – обратно по низу.
Такое движение воздуха называется конвекционным. В результате прогрев помещения осуществляется быстрее и равномернее, чем при одном лишь инфракрасном излучении.
Если правильно организовать потоки горячего воздуха, можно подавать их по воздуховодам в любые помещения в доме. Наибольший эффект будет достигнут при обогреве таким образом помещений верхнего этажа.
Схема водяного контура
Нередко встречаются печи с водяным контуром, теплообменник которого встроен в топливник или в дымоход. Выходной патрубок теплообменника должен быть выше входного, соединенного с обраткой. Иногда в обратную магистраль даже устанавливают циркуляционный насос.
Чтобы обеспечить эффективное отопление без принудительной циркуляции, теплообменник должен находится на 50-60 см ниже отопительных приборов – радиаторов или регистров. Иначе температура их будет несильно отличаться от температуры обратки, а скорость движения теплоносителя будет низкой.
Печь с водяным контуром имеет много общего с котлом центрального отопления, но в отличие от него, естественная циркуляция нагретого теплоносителя в контуре осуществляется даже после прекращения топки. Применение такой конструкции целесообразно в двухэтажных домах, где первый этаж может прогреваться от самой печи, а второй – радиаторами, подключенными к водяному контуру.
Кирпичная печь
Печи частных домов традиционно выкладывают из глиняного кирпича. Этот материал выдерживает воздействие высоких температур, не разрушаясь. Используя кирпич, можно соорудить отопительную печь любой конфигурации.
Наиболее известна традиционная русская печь. Она представляет собой массивное сооружение с очень большой топкой. Топят ее подолгу, чтобы прогреть весь массив. Потом же, когда топливо прогорело, прямо в топке, как в духовке, готовят пищу. В старину в топке русской печи даже парились и мылись, если не было бани. А если русскую печь хорошо протопить, она может отдавать тепло по нескольку суток.
Самая простая кирпичная печь представляет собой конструкцию, выложенную таким образом, что труба или дымоход является как бы продолжением топки. Тяга здесь хорошая, но КПД крайне низок – большая часть тепла уносится в трубу. Однако, за счет большой температуры дымовых газов можно обогревать еще одно помещение, находящееся над тем, в котором установлена печь.
Чтобы повысить эффективность отопления и увеличить теплоотдачу, дымоход выполняют не прямым, а в виде «лабиринта» из дымовых каналов – дымовых оборотов. Чем больше дымовых оборотов, тем эффективнее будет печь, в ней останется больше тепла от сгоревшего топлива. Каналы дымохода обычно выкладывают вертикально, параллельными друг другу с устройством прочистных отверстий внизу каждого канала.
Известен вариант, когда кирпичная отопительная печь скомбинирована с дровяной кухонной плитой. Обе эти печи топятся через один дымоход, а дымовые газы направляются при помощи системы задвижек.
Начиная кладку кирпичной печи на фундаменте, обязательно нужно предусмотреть горизонтальную гидроизоляцию. Первые два-три ряда выкладывают из специально отобранного кирпича, который при производстве был пережжен. Такой кирпич более стоек к воздействию влаги.
Топливник обычно выкладывают толщиной в кирпич. Внутренние стенки топливной камеры необходимо выполнять из огнеупорного кирпича.
Чугунная печь
Печи из чугуна обычно устанавливают для отопления отдельных помещений. Такая конструкция быстро прогревается – за считанные минуты после начала топки, а остывает чугун значительно дольше.
Чугунную печь допускается устанавливать без фундамента, прямо на перекрытие. Тем не менее, встраивать ее в стены или перегородки категорически запрещено, поэтому отапливать чугунной печью можно лишь одно помещение. В деревянных или каркасных домах такие печи устанавливают на расстоянии не менее 1 метра от стен из легковозгораемых материалов.
Самостоятельная установка
Устройство дровяной печи можно осуществить самостоятельно, обладая некоторыми навыками и знаниями. Нужно заранее продумать, где будет располагаться печь, какая у нее должна быть мощность, как использовать окружающее пространство.
Где разместить
Чтобы обеспечить эффективное печное отопление будущего дома, нужно еще на стадии проектирования выбрать место для печи. Лучше, если она будет находиться в центре здания, на границе нескольких комнат. Тогда печь будет обогревать их все, а дымоход еще сможет отапливать помещение на втором этаже или в мансарде.
Для обеспечения циркуляции воздуха, в перекрытиях между первым и вторым этажами устраивают отверстия по углам комнат. Должно быть не менее двух таких отверстий, одно из которых нужно расположить, как можно ближе к печи, а остальные – как можно дальше от нее.
Выбор материала
Для сооружения отопительной печи применяют хорошо обожженный полнотелый глиняный кирпич. А если выложить стенки топливника огнеупорным кирпичом, можно использовать для кладки печи обычный строительный глиняный кирпич. Раствор для кладки готовят самостоятельно из жирной глины с добавлением песка или используют готовые кладочные смеси.
Дымовая труба, выходящая за пределы кровли, должна выкладываться из силикатного кирпича, так как он менее подвержен воздействию атмосферного тепла и влаги, которые могут быстро разрушить глиняный кирпич.
Дверцы, колосники, задвижки из чугуна приобретают еще до начала кладки, чтобы сразу монтировать эти детали по мере необходимости.
Важные детали
При устройстве отопительных печей необходимо соблюдать важные требования:
- кирпич перед кладкой нужно вымочить в воде в течение 10-15 минут, чтобы обеспечить лучшую адгезию раствора;
- дверцы, колосники, панель кухонной плиты, необходимо устанавливать, оставляя по периметру зазоры 5-10 мм для компенсации различных температурных расширений материалов;
- сечение дымохода не должно сужаться кверху, а соотношение сторон должно быть не более, чем 4:1;
- не допускается армирование кладки металлом или применение металлических деталей для перекрытия свода, так как вследствие разного температурного расширения материалов, печь может разрушиться;
- высота трубы зависит от вида кровли и положения относительно конька крыши.
Печное отопление, выполненное по проекту с соблюдением всех правил, будет достаточно эффективным, а в сочетании с качественным утеплением дома, обеспечит комфортное пребывание в нем. При этом эксплуатация печи может быть достаточно эффективной.
