Има много начини за отопление на частна къща, свързана с използването на газ и електричество. Но въпреки изобилието на съвременни методи, отопление на печките все още е от значение, когато се организират къщи и вили.
Трябва да признаете, че нищо не подчертава цвета на руската изба като печка на дърва. Освен това, отоплението с твърдо гориво се счита за един от най-икономичните варианти.
Организацията на отоплителната система започва с избора на пещно оборудване и определянето на вида на отоплителния кръг. Предлагаме да разберем устройството и принципите на работа на водно и въздушно отопление на базата на пещта. За по-добро разбиране на проблема сме добавили материал с диаграми и визуални снимки.
Отопление с въздух
Причината за устойчивото предпочитание, което собствениците на частни къщи дават на печката, е ефективността на експлоатацията - наличието на дърва за огрев, горивни брикети или въглища.
Недостатъкът е, че обработеното пространство е ограничено, което може да бъде елиминирано чрез подреждане на система за вода и въздух на базата на тухлена единица.
Спецификата на устройството за отопление на нискоетажни сгради с фурна е представена в селекцията на снимката:
Отоплението на печки е все още популярно в частния сектор като най-евтината, независима и достъпна отоплителна опция. 
Ограничението на операцията се счита за значителен недостатък на схемата за отопление на пещта - трудно или невъзможно е да се загрее повече от три съседни стаи с пещ 
Печката е отличен вариант за отопление на малки къщи, частни вили за 2 - 3 стаи, ловни хижи 
При проектирането камината не се поставя срещу външните стени, а се монтира така, че в повечето помещения тя да бъде частично разположена. 
При организирането на печките за отопление на частни вили се използват не само традиционни руски конструкции, но и модели, произведени във фабриката със стоманено или чугунено тяло. 
Компактните модули с тънки стени заемат минимално пространство, работят ефективно и са оборудвани с системи за контрол и наблюдение. 
Традиционните тухлени пещи са разделени на единици с периодично и непрекъснато действие. В първия процес на горене се удължава във времето, последният трябва постоянно да се удави. 
За отопление на двуетажни къщи, те организират двуетажни блокове с единичен комин, вътре в който е разположено рязане за оптимизиране на изтичането на дим от двете части на пещта
Принципът на работа на въздушно отопление на базата на печка или камина е прехвърлянето на топъл поток, нагрят до работната температура в топлообменник или в котел. Въздухът влиза или директно в стаята, или през въздуховодите.
Поради относително малката пътека той няма време да загуби температурата. Резултатът е равномерно разпределение на топлината в цялата къща.
Камерата за нагряване на въздуха е разположена над пещта, така че горещата горна повърхност на пещта и комината прехвърлят към него максималното количество топлина. Циркулацията на въздуха се осъществява естествено или с помощта на вентилатори.
Производство на стоманена пещ за отопление на помещение от 120 квадратни метра. m използване на въздушния поток струва около 12 000 рубли
Естествената циркулация възниква в резултат на разликата в плътността на студения и горещия въздух. Студеният въздух, влизащ в нагревателната камера, измества горещия въздух във въздушните канали.
Този метод не изисква наличието на електричество, но ако въздухът не се движи достатъчно бързо през нагревателната камера, той става много горещ, което може да причини проблеми.
Въздушното отопление с естественото движение на нагретия въздух включва инсталирането на въздуховоди за насочено движение. В принудителни случаи движението на въздуха стимулира вентилатора (+)
Принудителната циркулация възниква с използването на вентилатори или помпи. Отоплението на помещенията обаче става по-бързо и равномерно. Когато принудителна вентилация, регулиране на неговия режим, можете лесно да контролирате количеството въздух, доставян в различни помещения, като по този начин се определят микроклимата на отделните стаи на къщата.
Според типа на подаване на студен въздух, системите са разделени на два типа:
- С пълно рециклиране. Отоплените въздушни маси се редуват с охладени в една и съща стая. Недостатък на веригата е, че качеството на въздуха спада с всеки цикъл на отопление / охлаждане.
- С частично възстановяване. Част от свежия въздух се взема отвън, който се смесва във въздуха от помещението. След нагряване сместа от две въздушни части се доставя на потребителя. Предимство при стабилно качество на въздуха, липса на енергийна зависимост.
Ясно е, че първата група включва канални системи с естествено движение на въздушния охладител. Втората група включва опции с принудително движение на въздуха, за движението на които не е необходимо да се организира мрежа от канали.
Притокът на въздух от улицата придава на системата с естествена циркулация допълнителен импулс, което прави възможно освобождаването от използването на вентилатори.
Основните предимства на въздушното отопление в сравнение с водата:
- висока ефективност;
- безпроблемно;
- без радиатори в стаите.
Контурът на устройството с принудително движение ви позволява да се справите без изграждането на каналната система. В допълнение, този сорт може да се комбинира с климатизация, овлажняване и йонизация на въздуха.
Ако инсталирането на устройство, което стимулира движението на нагрятия въздух, не е планирано, тогава се използват следните методи за подобряване на работата на печката:
Ефективността на основното съоръжение за отопление на пещта зависи от компетентното изграждане на конструкцията. 
За да се увеличи преносът на топлина по време на строителството на пещите, се организират димни клапи - канали в структурата, които осигуряват задържане на топлина 
За да се избере максималната топлина, дължината на димните спирания се увеличава, като се променя посоката им. Те са вертикални, хоризонтални, повдигащи, спускащи се 
За да не се предотврати изпускането на газове, стените на димните екрани трябва да бъдат чисти и гладки. Те не са измазани, за да не се създават условия за задръствания.
Увеличаването на ефективността спонтанно увеличава скоростта на въздушния поток: колкото по-бързо се загрява въздухът, толкова по-интензивна е промяната в охладената и нагрята въздушна маса.
Основните недостатъци на отоплението с въздух в сравнение с водата:
- когато се използва пещ, температурата на доставяния въздух има значителен обхват, за разлика от използването на други средства за отопление;
- въздуховодите имат голям диаметър, така че монтажът трябва да се извърши на етапа на строителството;
- за предпочитане е разположението на пещта в сутерена, в противен случай е необходимо да се използват вентилатори, които излъчват шум.
Движението на въздуха в помещението има отрицателна страна - повдига прах, но използването на филтри в изхода на канала ефективно улавя този прах, като по този начин намалява общото количество прах в къщата.
Друга особеност на въздушното отопление с положителна и отрицателна страна е скоростта на пренос на топлина. От една страна, стаите се загряват по-бързо, отколкото при нагряване с водна верига, от друга страна няма топлинна инерция - веднага щом камината или камината изгасне, стаята веднага започва да се охлажда.
За да се осигури равномерно налягане в страничните разклонения на канала, е необходимо да се изключи тяхното поставяне в последния половин метър на главния канал
За разлика от водното отопление инсталацията на въздушната отоплителна система не е трудна. Всички елементи (тръби, колена, вентилационни решетки) могат да бъдат свързани без заваряване. Има гъвкави въздуховоди, които могат да бъдат във всякаква форма, в зависимост от геометрията на помещенията.
Въпреки това, въздушните отоплителни системи, базирани на печки или камини, все още не са широко разпространени. Много по-често в отделна нискоетажна сграда се използва водна верига за отопление на помещенията.
Въз основа на печка или камина с тухлена или стоманена горивна камера можете да организирате отопление на въздух и вода.
Устройството за подгряване на водата на базата на пещта
Принципите на работа на всяка система за затопляне на вода се основават на разпределението на топлината от местен източник в цялата стая, като се използва движението на водата по отоплителния кръг.
Основните елементи на затопляне на вода
За отоплителен кръг с водна верига основните елементи са:
- печка или камина с топлообменник, в който се нагрява вода;
- отоплителен кръг, където топлината се пренася в помещението;
- разширителен съд за предотвратяване на повреди в системата в резултат на повишено налягане;
- циркулационна помпа, за да се гарантира движението на водата около веригата.
Съществуват общи правила за експлоатацията на загряването на водата, като схеми за окабеляване, които са добре известни и трябва да се спазват. Въпреки това, когато се използва пещ като топлинен източник, има специфични изисквания, свързани с характеристиката на температурния режим.
Принципът на работа на затопляне на вода на базата на печка или камина е прост, но е необходимо да се изчислят точно параметрите на всички елементи на системата.
Печките не се нагряват бързо и бавно се охлаждат, възниква неравномерно генериране на топлина и само правилното инсталиране на всички компоненти на системата ще помогне да се избегнат проблеми с висококачественото отопление на помещенията в къщата.
Видове топлообменници и методи за поставяне
За производството на топлообменника за пещите се използва листова „черна” стомана или топлоустойчива неръждаема стомана. Използването на чугун като материал за производство е трудно, но можете да използвате готови продукти от чугун, като например чугунени радиатори.
Възможно е да се използва мед, който има по-добра топлопроводимост от стомана, но цената на такова устройство ще бъде висока. Топлообменникът се препоръчва да бъде направен от стомана с дебелина 3 mm. При високи температури на пещта, произтичащи от използването на въглища или особено кокс, е необходимо да се използва стомана с дебелина 5 мм.
Топлообменниците могат да бъдат разделени на три типа:
- регистри, намотки и радиатори, състоящи се от комплект тръби;
- ризи (котли), заварени от листова стомана;
- комбиниран вариант под формата на вертикални стени, свързани с тръби (т.нар. "книги").
Ризите, изработени от листова стомана, са по-лесни за изработка и по-лесни за почистване от продуктите на горенето на горивото, но тръбните конструкции имат голяма отоплителна площ. При производството на ризи трябва да се вземе предвид излишното налягане на водата, което възниква при използване на мембранен танк експандер или повдигане на вода до голяма височина.
Топлообменникът за загряване на вода на базата на пещта може да бъде направен от скрап:
За организиране на затопляне на водата на базата на пещта тя е оборудвана с вграден котел или топлообменник 
Колкото по-голяма е топлопроводящата област на топлообменника, толкова по-ефективна е работата на пещта. Интересно решение е използването на чугунена батерия. 
Ако не е възможно да се разположи масивен топлообменник, той е изграден под формата на две тръби или намотка. В този случай се увеличава движението на охлаждащата течност, циркулационна помпа е включена в веригата. 
При проектирането на схема на отопление на печки, броят на единиците се опитва да намали. Ето защо приоритет е включването на функцията за подготовка на охлаждащата течност в готварската печка
В този случай е необходимо да се използва стомана с дебелина най-малко 5 mm и допълнително да се подсилят стените с укрепващи ребра, за да се избегне тяхната деформация.
Формите на тръбните конструкции могат да бъдат различни, но е необходимо да се спазва условието вътрешният размер на тръбите да е с диаметър най-малко 3 cm. В противен случай, ако скоростта на циркулацията е бавна или температурата е твърде висока, вероятно е да има кипяща вода.
Регистри се правят по правило от оформени, а не от кръгли тръби, за да се улеснят заваръчните работи.
Можете сами да направите топлообменник с необходимия размер. В този случай трябва да се обърне специално внимание на качеството на заваряването. Ако изтича топлообменник, цялата вода ще попадне във фурната.
В допълнение, за решаване на проблема, ще трябва да направите много работа: разглобете пещта, отстранете го, пригответе го и сложете обратно топлообменника, след което сглобете пещта.
Има две възможности за разположението на топлообменника. В първия случай той се поставя директно в горивната камера, като значително се стеснява неговото пространство. Във втория регистрите са монтирани в капачката на невъзстановителните пещи, но в този случай самата пещ има по-сложна структура.
Ако има пещ за звънец, по-добре е топлообменникът да се постави в качулката: там е и горещо, а пространството на пещта ще остане непроменено.
При монтирането на тръбен тип топлообменник е необходимо да се остави пролука между нея и стената на печката. Това е необходимо за по-добро отопление на охлаждащата течност, както и за възможността за почистване на регистъра. Периодично е необходимо да се почистват както ризите, така и регистрите, тъй като при тежко запушване с пепел ефективността на топлообмена намалява.
При наличието на плота почистването става след отстраняването му. Ако пещта има само функция за отопление, почистването става през вратата за изгаряне.
Циркулация на вода в отоплителния кръг
Основните принципи на организацията на естествената циркулация на водата в системата са да се симулира „ускорител-колектор“ на изхода на топлообменника и да се създаде постоянен наклон на тръбите на отоплителния кръг 3-5 °.
Общото значение на "ускорителния колектор" е, че нагрятата вода от пещта се издига вертикално нагоре и след това се разпределя по отоплителния кръг.
Циркулацията настъпва поради разликата в специфичното тегло на студена и топла вода. Студената вода е по-тежка от горещата вода и тече към топлообменника, измества горещата вода до тръбата. Точката на връщане трябва да бъде по-ниска от изхода на водата от радиаторите, в противен случай циркулацията на водата ще бъде много бавна или изобщо няма да бъде.
Колекторът за ускорение е необходим дори за малки отоплителни кръгове в случай на използване на естествена циркулация.
За увеличаване на скоростта на движение на водата по отоплителния кръг е инсталирана циркулационна помпа. По този начин има по-бързо и равномерно разпределение на топлината в цялата къща. В същото време е възможно да се използват няколко помпи за различни отоплителни кръгове.
При наличие на токови удари е необходимо да се приложи регулатор на напрежението, тъй като отказът на помпата може да доведе до сериозни последствия за цялата система.
Помпите могат да се разделят на две групи по отношение на положението на двигателя: с “сух” ротор и “мокър” ротор. По вид напрежение: модели, работещи от 220 V мрежа и помпи, работещи от източници на енергия от 12 V.
Двигателят в помпи с “сух” ротор е изолиран от потопеното работно колело с о-пръстени. В сравнение с помпи с потопен мотор, “сухите” помпи имат по-висока ефективност.
Въпреки това, сред недостатъците може да се нарече високо ниво на шум, необходимостта от редовна поддръжка и намалена продължителност на живота. Ето защо, в частна къща, като правило, използвайте циркулационна помпа с “мокър” ротор.
Изборът на вида на мощността на помпата зависи от възможността за естествена циркулация на водата в системата. Ако това е невъзможно без участието на помпата, изборът трябва да се направи в полза на опцията с поддръжка на 12 V и непрекъсваемо захранване.
В противен случай, в случай на прекъсване на електрозахранването, водата може да ври и системата ще се повреди. Ако естествената циркулация е възможна, по-добре е да закупите по-често и по-евтина опция с 220 V захранване.
Като свържете помпата с напрежение от 12 волта към непрекъсваемо захранване, не можете да се страхувате за функционирането на отоплителната система
При монтиране на помпа с мощност 220 V е необходимо да се организира възможността за функциониране на отоплителната система по време на прекъсване на електрозахранването. За да направите това, монтирайте спирачен клапан на тръбата и, заобикаляйки го, монтирайте байпасен тръбопровод с помпа (т.нар. "Байпас").
На байпасната тръба пред помпата инсталирайте филтър за кран, а след това - спирателен вентил. Чрез регулиране на положението на спирателните вентили на главната и байпасната тръба е възможно да се включи режимът на принудителна и естествена циркулация.
По правило помпата се монтира на "връщащата тръба" близо до пещта, така че температурата на течността, която ще премине през устройството, е най-ниска. Това значително ще удължи живота на помпата.
Освен това е необходимо да се постави максимално възможния брой контроли на отоплителната система на едно място, така че в случай на извънредна ситуация да можете бързо да предприемете мерки за отстраняването им.
Инсталирането на байпасна тръба (чрез проход) позволява на отоплителната система да работи, когато захранването е изключено, и също така дава възможност да се извади помпата без източване на водата.
Правила за използване на разширителния резервоар
Течността се разширява при нагряване, и ако това се случи в затворена система, налягането вътре в него ще се увеличи значително, а повишаването на налягането е изпълнено с пробив на вода. Използването на предпазен клапан е непрактично, тъй като след охлаждане на водата и намаляване на обема, въздухът ще бъде пуснат в системата.
Затова в отоплителните кръгове с принудително движение на водата се използват специални разширителни резервоари, които са отворени или затворени. Техният обем се изчислява на базата не само на максималното термично разширение на течността (5-7%), но и като се има предвид възможността за кипене на системата.
Резервоар от отворен тип снабдява воден кръг на нагревателна пещ с гравитационен тип, т.е. с естествен транспорт на топлоносителя. Това е метален контейнер с произволна форма, разположен в най-горната част на отоплителния кръг. Тя директно комуникира с атмосферата, поради което охлаждащата течност се изпарява частично.
Тръбопроводът е свързан към долната или долната четвърт на резервоара, а на горния му край е заварен разклонителен тръбопровод за оттичане на вода при преливане и изпускане на въздух от системата. Практиката показва, че обемът на резервоара с отворен тип трябва да бъде поне 15% от обема на водата в отоплителната система.
Експандиращият резервоар с отворен тип обикновено се намира в техническо помещение и външният му вид няма значение
Резервоарът от затворен или мембранен тип представлява затворен съд с мембрана вътре. При нагряване водата повишава налягането, разтяга мембраната и навлиза в резервоара, а при свръхналягане се активира автоматичната система, а излишната топлоносител се изхвърля в канализационната система.
След първото заустване обикновено вече няма причина за неговото повторно производство, тъй като обемът на охлаждащата течност става равен на обема на системата.
Затвореният мембранен резервоар е монтиран пред помпата. Такъв резервоар, за разлика от резервоар с отворен тип, не може да се отърве от самия въздух, затова е необходимо да се монтира клапан на Маевски (механичен вентилационен отвор) или негов автоматичен еквивалент в горната част на отоплителния кръг.
Единственият елемент на мембранния резервоар, който в крайна сметка може да се провали, е мембраната, така че е най-добре да се купи резервоар с възможност за неговото заместване.
При закупуване на затворен тип резервоар, който понякога се нарича хидроакумулатор, най-важното е да не се бърка с хидроакумулатор за водоснабдяване.
За мембранния резервоар, който се използва за отопление, работната температура е до 120 ° C, а налягането е до 3 бара. За вода използвайте резервоари с температура до 70 ° C и налягания до 10 bar.
Изборът между тръбите и радиаторите
Пластмасова тръбна система с радиатори (батерии) или метална тръбна система може да се използва като водна верига за отопление на печки. Основното предимство на радиаторите е, че те изглеждат по-красиви в сравнение с масивните въздуховоди.
Пластмасовите кабели могат лесно да бъдат скрити в пода, тъй като не отделят топлина. Въпреки, че по правилата, окабеляването на водата трябва да бъде отворено. Въпреки това, полимерни тръбопроводи имат ограничения: те не могат да бъдат положени, когато има възможност за топене и директно действие на UV.
Предимството на металните тръби е по-ниската цена на целия отоплителен кръг, лесната инсталация и по-рядко възникващите проблеми по време на работа на системата.
Използването на метални отоплителни тръби вместо система от радиатори с металопластична обвивка е оправдано, ако естетическият компонент на дизайна на помещението не е от значение.
Съществено предимство на радиаторната система е лесното регулиране на температурата. Дори и най-точните изчисления на температурата в помещението могат да бъдат регулирани. Например, на малко дете до 6 месеца се препоръчва да има температура 19-21 ° С, а в останалата част от къщата комфортна температура е 25 ° С.
За да се осигури такава температура за дълъг период от време в помещението, е необходимо напълно или частично да се затвори водопроводният кран към един от радиаторите. В случай на метална тръба, проблемът може да бъде решен, но по по-сложен начин: да се намали преносът на топлина на тръбния сегмент с помощта на полиуретанова пяна или фолио.
Друг вариант на отоплителния кръг може да бъде подово отопление. Това е много удобно усещане за топлоснабдяване на човек, но инсталирането на топъл под е много по-трудоемко, отколкото възможностите, разгледани по-рано.
Освен това, когато се използва загрят под, не е възможно да се осигури наклон за естествената циркулация на водата, която в комбинация с малкия диаметър на тръбите за подово отопление води до необходимото условие за използване на циркулационна помпа.
За да прокара вода през тръбите за подово отопление, е необходимо да се използва помпа, естествената циркулация няма да работи с такава геометрия на отоплителната система.
Предотвратете замръзване на отоплителната система
Използването на вода като охлаждаща течност има един недостатък - ако отоплителната система замръзне, тръбопроводът и уредите ще се повредят. Особено трудно е да се възстанови в този случай топлообменникът, вграден в пещта.
Този проблем е от значение за домовете, които през зимата не могат да се отопляват дълго време. Един от начините да се предотврати повреда на системата е използването на антифриз, предназначен за отоплителни системи вместо вода.
Для жилых помещений в качестве антифриза используют жидкости на основе пропиленгликоля, как нетоксичного вещества в отличие от этиленгликоля.
Однако у идеи использования антифриза существуют свои минусы:
- антифриз на основе пропиленгликоля дорого стоит (от 80 р/литр);
- удельная теплоемкость антифриза меньше чем у воды (ориентировочно на 15%), поэтому необходима большая мощность печи и большая площадь поверхности устройств обогрева помещений;
- у антифриза более высокая динамическая вязкость, чем у воды, поэтому необходим более мощный циркуляционный насос, а естественная циркуляция невозможна;
- при нагревании антифриз расширяется до 40%, поэтому необходимо использовать большой расширительный бак закрытого типа;
- пропиленгликоль очень текуч, поэтому проникает через соединения в системе отопления, через которые не проникает вода;
- пропиленгликоль несовместим с оцинкованными трубами, потому что при контакте присадки антифриза утрачивают свойства;
- при закипании антифриза (что вероятно при использовании печей) происходит необратимая химическая реакция, в результате чего всю систему придется сливать и заливать антифриз заново.
Для антифриза систему отопления необходимо рассчитывать заранее – использование его в проектах, реализованных для воды довольно проблематично.
Причем проект с применением антифриза будет значительно дороже, чем система водяного отопления. Поэтому его использование пока не получило широкого распространения в частных домах при печном отоплении, а для предотвращения перемерзания используют другие методы.
При выборе жидкости для системы отопления необходимо иметь в виду не только физико-химические характеристики, но и ее опасность для окружающих
Слив воды из контура и рубашки или регистра печи является наиболее частым решением проблемы при длительном отсутствии хозяев дома. Помимо дополнительной работы к минусам этого метода нужно отнести доступ воздуха к металлическим элементам системы с внутренней стороны и, как следствие, распространение коррозии.
Также в качестве решения проблемы на короткий промежуток времени, применяют интеграцию в отопительный контур электрического котла небольшой мощности. Его работа на минимальном уровне потребления энергии в состоянии временно поддержать положительную температуру воды.
Подсоединенный к системе отопления электрокотел малой мощности способен поддержать положительную температуру воды на случай длительного отсутствия хозяев
Заключения и полезно видео по темата
Рабочая система отопления на основе печи и водяного контура в частном доме, площадью 80 квадратных метров:
Подача тепла в систему отопления от печей и каминов происходит порционно, что усложняет задачу расчета параметров элементов отопительного контура. Проводить работы по переделке контура довольно проблематично, поэтому при недостатке опыта в этой сфере лучше обратиться к специалистам, имеющим навыки решения таких задач.
У вас есть опыт в организации печного отопления? Или вы так обогреваете свой дом и хотели бы поделиться впечатлениями от эксплуатации печи? Пожалуйста, оставляете комментарии и задавайте вопросы. Форма обратной связи расположены ниже.