Печи для дома на дровах и электричестве с водяным контуром

Содержание

Самыми доступными видами топлива для отопления загородного дома, удалённого от газопровода, являются дрова и электричество. А чтобы гарантировать комфортную температуру в холодную и ветреную погоду, лучше воспользоваться комбинированной моделью печи.  В таком случае, можно не опасаться, что при обрыве электропроводов придется сидеть в замерзающем доме.

Принцип работы

Принцип работы печей, функционирующих на дровах и электричестве, основан на возможности автоматического включения в работу электрических нагревательных элементов при падении температуры (после прогорании твёрдого топлива). Происходит это следующим образом:

  • растопка и нагрев печи осуществляется посредством дров. Так как топливник находится внизу прибора, то он передаёт тепло от горящих дров в верхнюю часть прибора — к теплообменнику. Повышение температуры теплоносителя фиксирует датчик, установленный в магистрали системы;
  • когда температура начинает падать, вследствие прогорания топлива, автоматически замыкается электрическая цепь и подключаются к работе электронагреватели;
  • с этого момента заданные параметры температуры теплоносителя поддерживают ТЭНы, ориентируясь на показания воздушного или водяного датчика;
  • при загрузке очередной партии твёрдого топлива, происходит автоматическое отключение электрической части, так как подогрев теплоносителя осуществляется
  • уже со стороны топочной камеры.

Такой переход с дровяного обогрева на электрический и обратно обеспечивает непрерывный нагрев воды в теплообменнике, что позволяет поддерживать в доме оптимальную температуру в круглосуточном режиме.печи для дома на дровах и электричестве с водяным контуром

Печи на дровах и электричестве бывают двух видов:

  • одноконтурные — подключаются к системе отопления и используются только для обогрева;
  • двухконтурные — предназначены для нагрева теплоносителя в отопительной системе и горячей воды для бытовых нужд.

к содержанию ↑ Преимущества и недостатки

Печи, работающие на дровах и электричестве, в сравнении с обычными приборами, использующими только один вид топлива, имеют массу преимуществ. Такие агрегаты более:

  • универсальны. Могут работать на одном из двух видов топлива, например, в отсутствие дров или планового отключения электроэнергии;
  • экономичны. Дрова и электроэнергия относятся к самым доступным видам топлива, к тому же в подобной печи хорошо горит не только древесина, но уголь, паллеты из опилок и щепа;
  • эффективны. Электро-дровяные печи для дома с водяным отоплением обладают продуманной конструкцией, благодаря которой обеспечивается высокая теплоотдача с минимальными потерями тепла;
  • долговечны. При правильной эксплуатации такой прибор прослужит не менее 25 лет;
  • автоматизированы. Нет необходимости осуществлять постоянный контроль за процессом — эти функции выполняет автоматика.

В качестве недостатков следует отметить следующие факторы:

  • значительный вес. Вес чугунных печей может составлять несколько сотен килограмм, поэтому потребуются дополнительные затраты на усиление основания пола;
  • высокая стоимость. Печи комбинированного типа стоят на 25 — 40% дороже аналогичных изделий работающих на одном виде топлива;
  • дорогой монтаж и сервисный ремонт, что объясняется более сложной конструкцией подобных приборов;
  • ограничения по мощности электрической части. Мощность ТЭНов не должна превышать мощности дровяной камеры.

к содержанию ↑ Как лучше выбрать для дома?

Одним из важнейших этапов обустройства системы отопления является выбор источника энергии, способного обеспечить нагрев теплоносителя до оптимальных температур.

к содержанию ↑ Критерии выбора

Основным критерием для выбора комбинированного отопительного прибора является производительность. Мощности печи должно быть достаточно, чтобы эффективно обогреть площадь дома.

Рассчитать необходимую производительность можно двумя способами:

  1. Усреднённым. Расчёт ведётся исходя из соотношения 1 кВт мощности на каждые 10 м площади в строении с высотой потолка не более 2,5 м. Так, для небольшой по размеру дачи площадью 50 м² нужен котёл мощностью 5 кВт, для обогрева загородного дома площадью 300 м² потребуется установка аппарата мощностью 30 кВт.
  2. Из расчёта теплопотерь. При такой методики мощность печи рассчитывают по формуле:

N=Q*S/1000, где;

  • Q — уровень теплопотерь, Вт/м² (например, в монолитных домах без дополнительной теплоизоляции составляет от 120 до 200 Вт/м², в кирпичных домах  — от 90 — 120 Вт/м², для строений с современной термоизоляцией и трёхслойными стеклопакетами — порядка 60 — 90 Вт/м²);
  • S — площадь дома.

Кроме мощности при покупке прибора следует обратить внимание на следующие факторы:

  • объём топочной камеры. От её размера зависит частота закладки топлива;
  • из какого материала изготовлен теплообменник и колосник. Наилучшим материалом для изготовления этих конструктивных элементов является чугун. Он менее подвержен воздействию коррозии, жаростойкий и подходит для любого типа топлива;
  • наличие защитного клапана. Это устройство предназначено для обеспечения безопасной эксплуатации системы отопления. При резком скачке давления в системе клапан будет автоматически стравливать часть жидкости в подготовленную ёмкость;
  • количество контуров. Лучше выбирать модели, у которых нагрев воды осуществляется не отдельными ТЭНами, а с помощью змеевика, вмонтированного в топочный отдел;
  • габаритные размеры и вес прибора. Изделия должно

к содержанию ↑ Обзор лучших моделей

Сегодня производители предлагают в широком ассортименте модели печей на дровах и электричестве, различающихся по размерам, мощности, конструктивным особенностям и, соответственно, по цене.

к содержанию ↑ Zota Mix (Зота Микс)

печи для дома на дровах и электричестве с водяным контуром

Простой и удобный в эксплуатации прибор, работающий на угле, дровах, электричестве и природном газе. Оборудован теплообменником Х- образной формы, дополнительной съёмной дверью в области передней панели и  ящиком для сбора золы. Корпус окрашен жаростойкой краской.

  • Мощность — 20 кВт;
  • габариты — 580х425х1060 мм;
  • объём топочной камеры — 35 л;
  • цена — 39200 руб.

к содержанию ↑ Термофор Гидравлик Инженер с ТЭН 12 кВт

Для изготовления корпусных деталей печи использована конструкционная сталь, дверца выполнена из чугуна, имеет стеклянную вставку для визуального контроля за процессом горения топлива.

Теплоноситель разогревается в конвективных трубах от тепла, образующегося при сгорании дымовых газов и топлива. В оснащение печи входит термоманометр, позволяющий контролировать уровень давления и температуры водяного контура.

печи для дома на дровах и электричестве с водяным контуром

Характеристики:

  • Мощность — 26 кВт;
  • площадь обогрева — до 250 м²;
  • габариты — 440х800х920 мм;
  • объём топочной камеры — 122 л;
  • цена — 29705 руб.

к содержанию ↑ Теплодар Куппер модели ОВК-10

Устройство эконом — класса, оборудованное варочной панелью, встроенным ТЭНом на 220 кВт. Дверца уплотнена специальной прокладкой из кремнезёмного материала.

  • Мощность — 10 кВт;
  • площадь обогрева — до 100 м²;
  • габариты — 340х500х740 мм;
  • объём топочной камеры — 18 л;
  • цена — 20166 руб.

к содержанию ↑ Теплодар Куппер ОВК 18

Котёя оснащён полным пламя гашением в трубной решётке, дополнительным теплообменником для горячей воды. Производительность печи может регулироваться вручную или автоматически.

  • Мощность — 18 кВт;
  • площадь обогрева — до 100 м²;
  • габариты — 745х422х645 мм;
  • объём топочной камеры — 20 л;
  • есть варочная плита;
  • цена — 24780 руб.

к содержанию ↑ Добрыня 18

Небольшая по размерам печь, предназначенная для отопления и нагрева горячей воды. КПД не менее 75%.

  • Мощность — 18 кВт;
  • площадь обогрева — до 180 м²;
  • габариты — 460х830х810 мм;
  • глубина топочной камеры — 50 см;
  • цена — 20580 руб.

к содержанию ↑ Теплодар Куппер Карбо 18

В оснащение печи входят встроенные ТЭНы, термостат и манометрический датчик, чугунный колосник, удобный зольный ящик.

  • Мощность — 18 кВт;
  • площадь обогрева — до 180 м²;
  • габариты — 855х495х715 мм;
  • КПД — 80%;
  • цена — 35930 руб.

к содержанию ↑ Термофор Гидравлик Студент с ТЭН 9 кВт

Корпус печи изготовлен из конструкционной стали, дверца — чугунная со стеклом. В оснащение прибора входит трубчатый электронагреватель и зольный ящик, стенки топливника экранированы.

  • Мощность — 16 кВт;
  • площадь обогрева — до 150 м²;
  • габариты — 370х720х770 мм;
  • объём топочной камеры — 70 л;
  • цена — 22995 руб.

к содержанию ↑ Куппер ПРО 22 Теплодар

Печь комбинированного типа, способная работать на одной закладке дров до 8 часов, далее температура поддерживается с помощью встроенных ТЭНов.

  • Мощность — 22 кВт;
  • площадь обогрева — до 220 м²;
  • габариты — 855х485х670 мм;
  • КПД — 85%;
  • цена — 25464 руб.

к содержанию ↑ Бренеран АКВАТЭН АОТВ-19 т04

Мощный и практичный агрегат, подсоединяемый к системе отопления открытого типа, с естественной циркуляцией.

  • Мощность — 35 кВт;
  • площадь обогрева — до 1000 м²;
  • габариты — 1500х800х1700 мм;
  • объём топочной камеры — 200 л;
  • цена — 56650 руб.

к содержанию ↑ Zota Master 20 КОТВ (Зота Мастер 20)

Котёл работает на угле или дровах, дополнительно комплектуется ТЭНами или газовой горелкой.

  • Мощность — 20 кВт;
  • площадь обогрева — до 200 м²;
  • габариты — 8200х440х760 мм;
  • объём топочной камеры — 40 л;
  • цена — 28775 руб.

к содержанию ↑ Где лучше установить?

Печь на дровах и электричестве необходимо устанавливать в помещении с нормальным уровнем влажности, стены которого отделаны негорючими материалами. Выбор места размещения определяется в зависимости от схемы развязки системы отопления.

Общая схема подключения

Под прибор кладут асбестовую плиту, которая одновременно выполняет функцию выравнивающего слоя и защиты напольного покрытия от возгорания. В комнате должна быть обустроена качественная приточно — вытяжная вентиляция и дымоотводная труба. Особые требования предъявляются к электросети в помещении:

  • марка и сечение электропровода должны соответствовать максимальному значению тока, потребляемому печью;
  • агрегат рекомендуется подключать к сети через дифференциальное реле, которое сработает при утечке тока в 30 mA;
  • приборы мощностью 2 — 5 кВт обычно рассчитаны на питающее напряжение 220 В и подключаются к обычной однофазной питающей линии дома. Более мощные печки выпускаются на напряжение 380 В, для их подключения требуется прокладка трёхжильного кабеля.

к содержанию ↑ Особенности эксплуатации

Чтобы растопить печь можно воспользоваться щепой или лучинками. Их нужно сложить  в топочной камере и поджечь. После того как огонь разгорелся закладывают более крупные дрова. Воздушные заслонки в этот момент должны находиться в открытом состоянии, прикрыть их можно после того как огонь охватил поленья.

Обогрев помещения с помощью электро — дровяной печки независимо от того где именно она находится, может быть потенциально опасным. Поэтому и существует техника безопасности при эксплуатации, призванная свести опасные ситуации к минимуму:

  • на полу перед топочной дверцей необходимо простелить металлический лист;
  • к корпусу прибора должно быть обязательно подключено заземление;
  • своевременно осуществлять прочистку дымохода.

к содержанию ↑ Вывод

Печи для дома на дровах и электричестве с водяным контуром являются универсальными приборами. Они могут использоваться в качестве источника тепла в системе отопления и для обеспечения горячей водой. Возможность работы данных агрегатов на дровах помогает решить главную проблему загородной недвижимости — перебои в подачи электроэнергии.

Дрова и уголь остаются во многих регионах наиболее доступными видами топлива, с помощью которых отапливаются частные коттеджи. Однако печной обогрев выбирают не только из-за дешевизны и общедоступности энергоносителя, но и из-за низкой цены его обустройства.

При этом помимо множества плюсов печь с водяным контуром для отопления дома имеет и массу минусов. Далеко не всегда такой вариант бывает оптимальным. Давайте попробуем разобраться в нюансах такой системы отопления.

Особенности обогрева на базе печки

Печное отопление – норма для российских деревень, надежность и практичность которого проверенна веками. И сегодня во многих деревенских домах стоят печи с плитой для готовки пищи и подом для выпечки хлеба.

Одни из них оборудуются водяным контуром отопительной системы, а другие нет. Но выкидывать их и менять на современные котлы хозяева сельского жилья не спешат. Более безотказного и беспроблемного способа обогрева еще не придумали.

Без контура с водой по дому дровяная печь способна прогреть лишь небольшое пространство вокруг себя. Для отопления одной-двух комнат такой вариант приемлем, но для большого коттеджа уже нет

В качестве топлива в подобных деревенских печах сжигают:

  • уголь;
  • торф;
  • дрова;
  • брикеты (евродрова).

Принципиальной разницы между этим типами топлива с точки зрения устройства печки внутри и разводки системы водяного отопления по частному дому нет. Одни из них дают больше жара, а другие прогорают дольше. Но конструкция топки и схема разводки труб с теплоносителем по комнатам во всех случаях одинаковы.

Делая выбор в пользу печного обогрева, не стоит забывать о противопожарных нормах устройства кирпичных печей – только их неукоснительное соблюдение позволит свести риск возникновения пожара к минимуму

Среди достоинств печного отопления числятся:

  • отсутствие зависимости от наличия в сети электроэнергии;
  • сравнительно низкая стоимость устройства отопительной системы;
  • дешевизна твердого топлива и возможность использования разных его видов;
  • предельная простота эксплуатации;
  • длительная отдача тепла (для кирпичных конструкций);
  • универсальность – подходит одновременно для обогрева и готовки еды.

Если частный дом невозможно подключить к магистральному газу, то дровяная печь будет наилучшим выбором для его отопления.

Единственное исключение – когда уголь или дрова недоступны в конкретной местности. Но такой вариант в России является скорее исключением, нежели нормой.

Два главных недостатка печей с водяным контуром – невозможность автоматизации работы и проблематичность регулировки теплоотдачи в отдельных комнатах

Также из недостатков печного отопления следует упомянуть:

  • долгий прогрев системы до начала теплоотдачи;
  • потеря массы полезного пространства в доме из-за массивности печи;
  • большой вес печной конструкции из кирпича;
  • низкий КПД из-за ухода значительного объема тепла в трубу;
  • высокая пожароопасность при неправильной эксплуатации.

Кирпичная отопительно-варочная печь для частного дома с водяным отоплением в зависимости от конструкции и количества рядов может весить от 1,5 до 10 тонн. Плюс сюда добавляется вес трубы.

Фундамент для такой массы требуется мощный и дорогой по затратам, что также можно назвать минусом рассматриваемых отопительных систем.

Устройство печного водяного отопления

Печь для рассматриваемой системы обогрева в идеале необходимо рассчитывать и строить одновременно с домом. Если жилое строение уже возведено, то поставить в нем печную конструкцию из кирпича будет сложно. А зачастую это и вовсе оказывается невозможно из-за необходимости делать прочный фундамент и перестраивать стропильную систему.

Печь для водяного обогрева в частном доме может быть выполнена не только из кирпича, но и из стали в виде буржуйки с теплообменными трубами вокруг топки для нагрева теплоносителя

Водяное отопление на основе печи состоит из:

  • непосредственно печки (металлической либо кирпичной);
  • теплообменника внутри или вокруг печной топки, а также в форме змеевика вокруг дымохода;
  • разнесенного по дому контура с теплоносителем и расширительным бачком на чердаке.

Также в отдельных случаях эта отопительная система дополняется циркуляционным насосом и гидроаккумулятором. Однако такой расширенный вариант применяется крайне редко, так как требует бесперебойного электропитания и приводит к удорожанию всей схемы.

А основной плюс водяного печного отопления – дешевизна устройства. Дополнять его дорогостоящими и склонными к поломке элементами не стоит.

Схема циркуляции воды в контуре

Система водяного отопления в домах выстраивается с естественной (гравитационной) либо принудительной циркуляцией теплоносителя. Если она делается на базе дровяной печки, то лучше всего предпочтение отдать первому варианту.

Схема разводки с естественной циркуляции воды более дешева по сравнению с принудительным аналогом, а также в отличие от него не требует электроснабжения

Водяное печное отопление рекомендуется обустраивать только в одноэтажных домах площадью до 150 м2. В этом случае его можно сделать гравитационным без дополнительных насосов.

Если необходимо обогреть коттедж в пару и более этажей, то лучше осуществлять это на базе более мощного котла. Печь для таких строений придется сооружать просто огромную, что дорого в реализации. Да и объемы топлива придется в нее закладывать каждый раз немалые. А делать так крайне не рекомендуется из-за увеличения рисков возникновения пожаров.

Классическая система печного отопления с естественной циркуляцией воды состоит из:

  • теплообменника в составе печки;
  • контура из металлического трубопровода;
  • радиаторов (обычно заменяются толстыми трубами в комнатах);
  • расширительного бачка.

Если водяной обогрев в загородном доме решено делать своими руками, то лучше его проектировать именно по этой схеме. Монтаж и расчет такого варианта выполнить проще, чем с принудительным движением воды.

Система с циркуляционным насосом больше подходит для котлов, на базе печки она теряет свою повышенную эффективность по теплоотдаче

Если бойлер автоматизирован и воду греет постоянно по мере необходимости, то дровяная печь протапливается раз или два в сутки. Именно в эти моменты теплоноситель в печной топке и нагревается, чтобы отдать тепло в помещениях. После гонять его насосом по трубам контура бессмысленно. Воду все равно ничто в холодной топке не будет подогревать.

Делая выбор в пользу печи на дровах или угле, хозяева частных домов обычно рассчитывают получить автономную систему обогрева. Если поставить в нее насосное оборудование, требующее для работы питание из электросети, то об автономности говорить будет сложно.

Печь – кирпичная или металлическая

Печь из кирпича дольше нагревается, но и дольше отдает тепло пространству вокруг себя. Аналог из стали наоборот быстро греется и также быстро после прогорания топлива остывает. Частично эта проблема решается за счет наличия в водяном контуре больших объемов теплоносителя.

Однако чем больше воды приходится хранить в системе, тем дороже она выходит по материалам.

Металлическую буржуйку с водяным змеевиком для отопительного контура в частных домах разрешается ставить прямо на деревянный пол без обустройства специального фундамента

Печь из стали под водяное отопление мощностью 5–15 кВт – без топлива и воды это конструкция весом 100–300 кг. Такую буржуйку без опаски можно поставить на усиленные лаги. Печные фундаменты требуется заливать, когда печка весит более 700–800 кг. Вот если она кирпичная, то без бетонных работ тогда точно не обойтись.

В сравнении с металлической, печь из кирпича весит больше, стоит дороже и сложнее в монтаже. Однако у нее выше КПД и меньше риски заморозки контура с порывом труб из-за образования внутри льда. Если все решено делать капитально для себя и постоянного проживания, то выбор рекомендуется останавливать на кирпичном варианте.

Трубы – нержавейка или металлопластик

Если система отопления строится на базе водогрейного котла, то обвязку его разрешается делать не только стальными трубами, но и металлопластиковыми и полипропиленовыми. Однако если воду будет греть дровяная печь, то контур с теплоносителем от нее стоит создавать только из нержавейки.

При большой закладке дров вода в змеевике печной топки может быстро разогреться до 100 градусов и закипеть, подобные температуры долгое время способна выдержать лишь сталь

Металлопластик рассчитан на работу с теплоносителем, разогретым до 90–95 °С. Кратковременно он способен перенести и нагрев до 110–120 °С. При этом автоматика котлов и бойлеров изначально не допускает прогрев воды до таких градусов. Для теплых полов она нагревается до 30–45 °С, а для батарей до 60–65 °С.

Однако в случае с дровяной печкой температуры под сотню – не просто возможны, а далеко нередки. Рисковать и играть в русскую рулетку, делая обвязку этой печи с помощью металлопластиковых труб, не рекомендуется. Лучше всего предпочтение отдать более надежной нержавеющей стали.

Вдобавок выходящие из топки от змеевика патрубки для подсоединения труб контура точно будут нагреваться до сильно высоких температур. От открытого огня их отделяет менее полуметра. Подсоединять к ним любые пластиковые трубы опасно из-за риска расплавления последних.

Теплоотдача – радиаторы или регистр

Подача тепла из печки в контур отопления осуществляется порциями по несколько часов, пока в топке горят дрова или уголь. Если воды в отопительной системе мало, то дом быстро будет выстывать. Поэтому в деревнях подобный обогрев обычно и делается из толстых стальных труб, а не на основе более привычных горожанам радиаторов. Отопительный регистр для дровяных печей подходит просто идеально.

Классическая схема водяного печного отопления с естественной циркуляцией предполагает прямой контакт воды с атмосферой через расширительный бак, но обычным батареям воздух в теплоносителе противопоказан

Проложенная по дому труба диаметром 80–120 мм из нержавейки – это отопительный регистр, состоящий из подачи от печи и обратки к ней. В дальней от топки комнате эти линии соединяются воедино, а в остальных помещениях укладываются в виде двух трубопроводов вдоль внешних стен.

Выглядит регистр не столь эстетично, как радиатор. Зато первый вариант сильно дешевле и проще в самостоятельном изготовлении, нежели второй. Для его реализации надо лишь иметь опыт обращения со сварочным аппаратом.

Площадь теплоотдачи для подобного контура рассчитывается умножением числа ПИ на диаметр и длину трубы. Плюс в расчетах надо учесть тепловой напор в подаче и обратке, а также расстояние между трубопроводами по вертикали.

Однако, зачастую, подобные вычисления не производятся, а берется труба диаметром 80–100 мм и прокладывается по периметру всего жилого здания с закольцовыванием в дальней комнате. При этом регулировка теплоотдачи производится «на глаз» и опытным путем в результате накладывания того или иного объема топлива в топку.

Не зря контуры из регистров вкупе с водяными печами так распространены. Их не нужно даже рассчитывать, достаточно взять подходящую трубу и сварить сваркой.

Подбираем теплообменник для топки

Теплообменник в печку можно сделать из меди, стали либо чугуна. Медный вариант сразу лучше исключить из-за высокой цены. Самостоятельно спаять такое устройство крайне проблематично.

Устанавливать внутрь топки чугунные батареи следует с осторожностью – из-за температурного шока отдельные их секции могут отсоединиться от соседних элементов

Чугун по техническим параметрам выигрывает у стали. Однако выполнить своими руками из него теплообменник для дровяной печки представляется проблематичным. Можно лишь взять для этого старую батарею. Но здесь надо учесть, что уплотнитель между ее секциями будет выгорать в топке. А это прямой путь к потере герметичности и выходу воды в топочную камеру.

Если теплообменник решено делать из чугунной батареи, то лучше всего брать для этого модели МС-110-300 или МС-90-300. Они небольшие и спокойно разместятся в топке. Площадь поверхности нагрева у них на каждое ребро будет порядка 0,14–0,16 м2.

Исходя из этих цифр, можно прикинуть – сколько потребуется секций для конкретного контура. На каждый 10 квадратов площади дома нужно 1 кВт, что будет приблизительно равно 0,1 м2 площади нагрева теплообменника из чугуна.

Ребра чугунного радиатора обычно соединяются с применением прокладок из теплостойкой резины. В печной топке такой резиновый уплотнитель сгорит, его нужно менять на асбестовый шнур

Еще один момент использования чугунной батареи в качестве теплообменника – это проблематичность ее чистки от сажи изнутри топки. Время от времени топочную камеру необходимо чистить, а рельефные ребра «чугунки» будут этому сильно мешать.

Наиболее оптимальный вариант теплообменника – стальной в виде:

  • змеевика из нескольких трубок;
  • рубашки из листовой стали.

Делают их из низкоуглеродистой стали Ст10…Ст20 с толщиной 4–5 мм. Если брать трубки, то диаметром 30–50 мм.

Сделать стальной теплообменник проще всего из листовой стали – однако у него в теплообмене будет участвовать лишь поверхность, обращенная внутрь топки к огню

Трубчатый вариант в плане теплообмена более эффективен, но он и более трудоемок в изготовлении.

Для расчета теплообменника следует воспользоваться формулой:

Qy=K*(Tcp-Tk)

где:

  • K – коэффициент теплопередачи материала (для низкоуглеродистых сталей берется 15–20, а для серого чугуна – 50);
  • Tcp – средняя температура нагревающей среды в топке (Tmax+Tmin)/2;
  • Tk – средняя температура теплоносителя (Tподачи+Tобратки)/2.

Если в печке будут сжигаться дрова, то Tcp=(700+300)/2=500 °С и Tk=(80+60)/2=70 °С. В итоге Qy=15*(500-70)=6450 ккал/час. То есть на квадратный метр обращенной к огню поверхности теплообменника выйдет приблизительно 7,5 кВт/час.

Для угля расчеты следующие – Tcp=(1000+600)/2=800 °С и Tk=70 °С. Qy=15*(800-70)=10 950 ккал/час=12 734 Вт/час. Квадратный метр поверхности теплообменника даст около 12,7 кВт/час.

Далее делим необходимую для обогрева конкретного дома мощность на вычисленную цифру, в зависимости от планов по использованию того или иного типа топлива.

Например, для коттеджа в 150 м2 нужно около 15 кВт. Если он отапливаться будет дровами, то потребуется теплообменник с площадью теплообмена в 15/7,5=2 м2. Это та поверхность, что обращена к пламени и нагревается.

Если выбран трубчатый змеевик, то его длина рассчитывается по формуле:

S=2*3,14*D*L

где:

S – расчетная площадь;

D – диаметр трубок;

L – нужная длина.

Параметры рубашки из стального листа вычислить еще проще, она обычно представляет собой два прямоугольника по бокам топочной камеры.

Выбор самого оптимального варианта

В уже построенном доме массивную кирпичную печь поставить будет сложно. Водяное отопление в этом случае лучше всего организовывать на базе металлической буржуйки, которую разрешается ставить на усиленный деревянный пол без заливки фундамента.

Однако если есть возможность сделать фундаментную основу как положено, то предпочтение стоит отдавать более надежной печной конструкции из кирпича.

Водяной контур по дому для дровяной печи лучше всего делать из толстых стальных труб и с естественной циркуляцией теплоносителя

Установка в рассматриваемый отопительный контур циркуляционного насоса и/или гидроаккумулятора – это пустая трата денег и ноль дополнительной пользы. Они лишь усложнят монтаж системы. А при отключении света эти устройства и вовсе создадут проблемы. Тогда как вариант обогрева без них при проблемах в электросети продолжит спокойно отапливать дом.

Выводы и полезное видео по теме

Выбор формы теплообменника в дровяную печку:

Обзор кирпичной печи для водяного отопления в коттедже:

Устройство отопительно-варочной печки из кирпича с разбором порядовки конструкции:

Назвать водяное отопление на основе дровяной печи идеальным и высокоэффективным сложно. Но этот вариант обогрева частных домом самый надежный, а также дешевый и простой в реализации. Только дополнять такой контур циркуляционным насосом и автоматикой не надо. Они работают от электросети и делают всю системы неавтономной, нивелируя ее один из основных плюсов.

Автономная работа системы отопления является гарантией бесперебойного генерирования тепла, независимо от начала и конца отопительного сезона. Одним из важнейших этапов обустройства системы отопления является выбор источника энергии. При всем многообразии вариантов каждый из них имеет определенные существенные недостатки.

  • Газ может оказаться недоступным для жителей загородных населенных пунктов, в связи с отсутствием магистрали.
  • Дрова нужно заготавливать в большом количестве, посвятив этому процессу приличную часть своего времени.
  • Пеллеты необходимо постоянно покупать, а это не всегда возможно, так как не в любом городе можно приобрести такой вид топлива.
  • Применение электричества связано с усиленной нагрузкой на электропроводку и чревато финансовыми растратами.

Дрова для отопления дома

Полностью избавиться от перечисленных факторов невозможно, но вот минимизировать их удается с помощью объединения двух и более устройств в одно. Получившиеся комбинированные печи, которые используют одновременно и дрова, и электричество, являются отличным генератором тепла для дома, отдаленного от центральной сети теплоснабжения.

Устройство

Чаще всего объектом для объединения служит твердотопливный котел и электронагреватель, это обосновано в практическом и экономическом плане. Такое устройство, работающее на дровах и электричестве, удобно эксплуатировать, устанавливая необходимую температуру. Доступность топлива обеспечивает бесперебойную работу всей системы.

Если речь идет о полноценном отоплении, которое должно обеспечить теплом весь дом, то придется использовать в качестве теплоносителя воду. Следовательно, печь уже является котлом, снабженным системой с водяным контуром.

Этот контур может быть общим для нагревания от пламени или от работы ТЭНов. Теплообменник устроен так, что одна его часть находится в непосредственной зоне топки, а другая уходит вниз под колосник, где и врезаются нагревательные элементы. В итоге открытое пламя не несет опасности элементам электросети.

Многофункциональная система отопления дома

Раздельные контуры характерны наличием водяной рубашки, которая образуется в полости между топкой и металлическим корпусом котла. Часть котла, предназначенная для работы на дровах, — это обычная дровяная печь, которая снабжена колосниковой решеткой и зольником. Регулировка интенсивности горения осуществляется только за счет изменения положения дверцы поддувала, так как труба, выполняющая роль дымохода, зачастую лишена шиберной заслонки.

Используемое электричество довольно дорого будет обходиться хозяину дома, поэтому ТЭНы выступают, как вспомогательный элемент системы отопления. Они имеют обратную связь с датчиком температуры посредством автоматического регулятора. Такая система позволяет включать и отключать электрическую цепь именно в нужный момент.

Принцип работы печи

В основу принципа работы устройства с дровяным и электрическим отоплением положена возможность включения нагревательных элементов по показаниям термометра, установленного в магистрали теплоносителя. Описать все возможности комбинированного устройства можно, представив алгоритм его работы.

  • Запуск системы невыгодно осуществлять с помощью электрической части печи. Мощность нагревателя обычно не настолько велика, чтобы полностью заменить дровяные печи, поэтому изначально производится растопка дровами.
  • Датчик в магистрали системы фиксирует повышение температуры и не подключает ТЭНы. После прогорания дров, как только начинается спад температуры, происходит автоматическое замыкание электрической цепи. Электронагреватель способен длительное время поддерживать заданную температуру.
  • Так как работа электрооборудования не требует вмешательства, то она активизируется в ночное время. К сожалению, никаким образом нельзя отрегулировать работу печного оборудования при горении дров, однако попытки влиять на интенсивность процесса предпринимаются. Так, некоторые датчики снабжены механическим приводом заслонки поддувала. При увеличении температуры теплоносителя дверца прикрывается и уменьшается подача кислорода.

Пример строительства отопительной системы для дома

Достоинства и недостатки

Для того чтобы перейти от классического печного отопления к комбинированному, требуется одна или несколько веских причин. Они же тесно связаны с достоинствами печей, объединяющих в себе работу дровяного и электрического котла.

  • Электрическое отопление удобно в том плане, что при правильном подключении считается безопасным и не требующим надзора со стороны жильцов.
  • С нагрузкой на проводку еще можно справиться, а вот тарифа побороть невозможно. Однако в пределах установленной нормы применение электроэнергии вполне доступно по цене, тогда как превышение лимита влечет за собой многократное подорожание услуг. В этот момент каждый вспомнит об альтернативном источнике.
  • В свою очередь, дрова тоже не так легко раздобыть, и при определенных трудностях с этим видом топлива можно не бояться холодов, используя электронагреватели.
  • КПД комбинированных печей достаточно высокий. При работе дровяной печи он повышается за счет эффективного отвода тепла и применения технологии медленного горения. Любое же электрическое устройство обладает высоким КПД изначально.

Не лишены комбинированные печи и недостатков. Обвязка водным контуром должна производиться с тем расчетом, чтобы обеспечить постоянную циркуляцию по системе. При этом надеяться только на действие гидронасоса нельзя

Компактное современное оборудование

Если произойдут перебои с электричеством, то вода в системе остановится, а так как горение дров прекратить мгновенно нельзя, то большое количество теплоты будет передано воде в теплообменнике. Не стоит забывать, что теплопроводность воды низкая и можно себе представить последствия остановки течения жидкости. Систему отопления придется выполнять по классическим законам, обеспечив необходимый уклон для самостоятельного течения воды.

Установка котла

При установке оборудования все требования, предъявляемые к дровяным печам и к электрическим котлам, суммируются, и это необходимо учесть. Прежде всего, придется изолировать поверхность пола и прилегающих стен от воздействия температуры. Под котел устанавливается асбестовая плита, которая одновременно служит ровным основанием и защищает напольное покрытие от возгорания. Подобные меры придется предусмотреть и для защиты отделки стен.

Место установки комбинированного устройства должно быть продиктовано наличием развязки водной магистрали, особенностями монтажа системы отопления, возможностью установки трубы дымохода.

Чтобы не нагружать бытовую сеть, для электрического отопления должна быть выделена отдельная линия. Такие работы могут производить только представители подразделения службы электросетей.

Отопительный котел

Как выбрать котел

Первоочередная задача, которую придется решать при монтаже системы отопления, заключается в выборе наиболее подходящей модели из представленного многообразия. Рассмотрим некоторые параметры, на которые необходимо будет ориентироваться.

  • Возможность использования газа. Чем более универсальное устройство будет приобретено, тем надежнее вы обезопасите себя в нештатных ситуациях. Некоторые модели котлов позволяют демонтировать колосниковую решетку, дверцу топки и установить на их место газовую горелку. Эти работы производятся оперативно, поэтому переоборудование будет являться выходом при отсутствии дров и электричества.
  • Обратить внимание нужно на мощность ТЭНов. Несмотря на то что нагреватели не смогут эффективно справиться с задачей отопления, полностью игнорировать этот фактор нельзя. Здесь необходимо помнить, что 1 кВт мощности обеспечит нормальное отопление 10 м2 площади.
  • Чугун или сталь. В качестве материала для изготовления котла используется листовая сталь или чугун. Чугунные модели по всем параметрам превосходят стальные, но их масса требует дополнительных мер по усилению напольного покрытия.

Универсальность описанных котлов не поможет создать комфорт в доме с площадью больше 100 м2 или в двухэтажном коттедже. Комбинированные печи хороши только для небольших домов.

Прежде чем решиться на использование такого варианта, необходимо самостоятельно или с помощью профессионалов произвести расчеты теплоснабжения. Параллельно с печью можно в ту же систему отопления врезать более мощный котел, работающий на газе. Тогда данная печь будет служить запасным вариантом или дополнительным генератором тепла.

Еще какие-то полвека тому понятие «автономное отопление» подразумевало только один вид обогревателей – дровяную печь с грубой – теплообменником.

Сегодня же существует множество современных агрегатов, компактных и безопасных, способных извлекать тепло из других энергоносителей – газа, солярки, электричества.

Они нашли широкое применение в частном секторе и используются для отопления домов, коттеджей и даже отдельных квартир в многоэтажках.

Об отоплении частных домов

Установка двухконтурного газового котла современной модификации в трехкомнатной квартире и подключение его к автономной системе отопления повлечет за собой значительное снижение оплаты коммунальных услуг.

В загородных же домах автоматизированное отопительное оборудование способно упростить процесс обогрева здания, избавив от необходимости контролировать степень сгорания дров/угля и поддерживать пламя в топке печи.

Самым дешевым энергоносителем считается природный газ, но далеко не все районы, в особенности дачные кооперативы, газифицированы. И единственной альтернативой твердому топливу в подобных поселениях является электроэнергия, поэтому там получили широкое распространение электрические котлы отопления.

Но к сожалению, в наших условиях электроснабжение объектов третьей категории, к коим относятся дачные и жилые поселки, стабильным назвать нельзя. Согласно действующему законодательству, электроснабжающая организация имеет право отключить без предупреждения подачу электроэнергии к данным объектам на трое суток.

А если случилась какая-либо масштабная авария, требующая больше времени на восстановление работоспособности сети, тогда организация, ответственная за электроснабжение, обязана оповестить жильцов о планируемых сроках.

В любом случае в зимнее время даже трехдневное отключение может быть чреватым для дачного или жилого дома – возможно промерзание и разрушение водонесущих коммуникаций, конденсация влаги на внутренних поверхностях, конструкциях здания, что приводит к бурному росту плесневых грибков и назрушению декоративной отделки.

Как же быть в этой ситуации? Наилучшим выходом будет установка в систему отопления комбинированного котла, функционирующего и на твердом топливе, и на электричестве.

Схема и принцип работы комбинированного котла «электричество – дрова»

Конструкция

Конструктивно котлы «электроэнергия – дрова» напоминают обычные твердотопливные агрегаты, снабженные теплообменным резервуаром.

Основным отличием от последних является наличие одного или нескольких встроенных в бак трубчатых электронагревателей и более сложной автоматической системой управления.

Комбинированный котел может эксплуатироваться как в обособленных режимах (только твердое топливо или только электроэнергия), так и в совместном.

Например, вы отапливаете дачный дом дровами в течение дня. Ночью температура падает и автоматически включается электронагреватель, поддерживающий заданные параметры.

Строение комбинированного котла

Конструкция отопительного оборудования класса «электроэнергия – дрова» предполагает наличие следующих обязательных элементов:

  • Корпус. Выполняется из листовой стали, покрытой снаружи термостойкой краской.
  • Топка для твердого топлива. Расположена в нижней части агрегата, под баком.
  • Дымоотводная труба. Размещается обычно в верхней части тыльной стороны устройства.
  • Поддувало-зольник. Отделяется от топки посредством колосниковой решетки.
  • На передней поверхности котла расположены четыре дверцы: топочная, поддувальная, воздушная и шуровочная.
  • Также обязательными элементами комбинированных котлов является защитные, регулировочные и контрольно-измерительные: манометр, замок-шибер, регулятор, болт заземления, теплоограничитель, датчик температуры, сливная труба, клапан сброса давления и другие.

Технические характеристики

К основным техническим характеристикам комбинированных котлов «электроэнергия – дрова» относят:

  • тепловую мощность агрегата при работе на твердом топливе и от электросети;
  • потребляемую электрическую мощность;
  • массу и габаритные размеры устройства.

Выбор комбинированного отопительного котла

На выбор гибридного котла влияет в первую очередь производительность. Чем она выше, тем большую площадь способна обогреть система отопления. Сегодня существует два основных подхода к расчету необходимой производительности отопительного оборудования:

  1. Усредненный. Согласно данному расчету принимается, что при высоте помещений, не превышающей значения в 2500 сантиметров, для создания нормальной температуры требуется порядка одного киловатта производительности на каждые десять метров квадратных отапливаемой площади. Так, для небольшого дачного домика площадью 80 м. кв. потребуется аппарат мощностью 8 кВт, а для большего по размерам загородного коттеджа площадью 250 м. кв. нужно будет установить оборудование производительностью 25 кВт.
  2. Исходя из теплопотерь. Принято считать, что уровень теплопотерь в домах без дополнительной термоизоляции (например, монолитно-бетонных) составляет 120-200 ватт на метр квадратный площади, в старых домах с теплоизоляцией – порядка 90-120, а в современных термодомах с вакуумными трехслойными стеклопакетами значение потерь составляет 60-90 ватт на метр квадратный.

Требуемая мощность отопительного оборудования рассчитывается исходя их формулы:

Мощность котла = теплопотери х площадь / 1000.

Получается, что для того же дачного дома, выполненного по современным технологиям, необходимо установить отопительный агрегат мощностью 4.8-7.2 кВт, а возведенного без теплоизоляции – 9,6-16 кВт.

Преимущества комбинированных котлов «электричество – дрова»

Главным преимуществом подобного отопительного оборудования является возможность продуцировать тепло из различных энергоносителей – электрической энергии и твердого топлива.

Причем большинство современных модификаций данных агрегатов способно одинаково эффективно функционировать на различных видах твердого топлива – гранулированных пеллетах, угле, торфе, брикетах, дровах и прочих.

Именно это обуславливает стремительно возрастающую популярность подобного отопительного оборудования.

Особенно удобны гибридные агрегаты в дачных домах, в которых люди постоянно не проживают, а, скажем, посещают каждые выходные.

Для этих целей на время отсутствия жильцов на котле, работающем от электричества, выставляется минимальный режим для поддержания температуры в помещениях порядка +5…+10 градусов, а по приезде хозяева включают отопление на полную мощность, подбрасывают в топку дров и дачный дом быстро прогревается.

После достижения комфортной температуры можно отключить ТЭН, используя для прогрева только дрова либо выставить его в режим «поддержки», при котором основную нагрузку по выработке тепла берет на себя топка, электронагреватель же подключается только, если вдруг забыли подложить топливо.

Эта функция осуществляется автоматически, нет нужды постоянно дежурить возле комбинированного котла.

На что обратить внимание?

При покупке комбинированного котла «электроэнергия – дрова» следует обращать внимания на следующие факторы:

  • возможность подключения водонагревательного контура и его тип;
  • материал изготовления теплообменника. Чугунный является максимально коррозионноустойчивым, но в случае частых перепадов температур возможно его растрескивание. Стальной же обладает большей пластичностью, но подвержен коррозионным процессам. Поэтому в случае постоянной работы агрегата в зимнее время следует отдать предпочтение первой модификации. Вторая больше подойдет для дачи с периодическим посещением. При использовании стального теплообменника желательно использовать в качестве теплоносителя жидкости, обладающие антикоррозионными свойствами и неспособными замерзать при отрицательных температурах;
  • наличие защитного клапана. Этот элемент сегодня является обязательным элементом, обеспечивающим безопасность эксплуатации отопительной системы. В случае превышения безопасного порога давления этот клапан автоматически стравит часть перегретого теплоносителя в подготовленную емкость;
  • при прочих равных условиях следует отдавать предпочтение конструкциям с более объемной камерой для твердого топлива. Ее размер напрямую влияет на необходимую частоту закладки дров;
  • материал изготовления колосника. Наилучшим считается чугунный, поскольку способен нормально «работать» со всеми разновидностями твердого топлива: дровами, углем, торфом, пеллетами и иным;
  • также необходимо учесть габаритные размеры котла, его вес, чтобы заранее спрогнозировать возможность установки в выбранном месте.

Какой комбинированный котел выбрать?

Сегодня в России благодаря постоянно растущему спросу на гибридное котельное оборудование появляется множество новых изделий иностранного производства, налаживается выпуск собственной тепловой продукции.

На российского производителя хотелось бы обратить особое внимание. Наши отечественные гибридные агрегаты производятся в основном на импортном оборудовании и качество конечного продукта получается ничуть не хуже, чем импортных аналогов при тех же технических характеристиках.

Например, российский комбинированный агрегат Warmos-TT, производимый компанией «Эванс» приспособлен для сжигания любого вида твердого топлива, одинаково хорошо отрабатывает и на угле, и на пеллетах, и на влажных дровах. КПД котла средний – до 75 процентов.

Из основных преимуществ – небольшие габариты и масса. Зато цена на него втрое меньше, чем у финского аналога производства компании Jäspi Group. Это одни из немногих гибридных устройств, нашедших массового потребителя в России.

Объясняется это, в первую очередь, сходством климатических условий, то есть финское тепловое оборудование неплохо отрабатывает в условиях суровой русской зимы.

К тому же компания-производитель котельного оборудования на рынке теплотехники уже не один десяток лет, поэтому использует выверенные технологии изготовления.

Видео. Комбинированный котел TEHNI-X КОТ-15-У-П-премиум:

Комбинированное отопление: монтаж и требования к установке

Котлы комбинированного типа в связи с использованием различных типов топлива требуют соблюдения больших параметров при установке, нежели изделия, функционирующие на одном энергоносителе. Так, для безопасной эксплуатации агрегатов типа «электроэнергия – дрова» необходимо соблюдение следующих условий.

Требования к помещению

  • Во-первых, комната должна быть отделана негорючими материалами, неспособными распространять огонь.
  • Во-вторых, запрещается устанавливать любое электрооборудование негерметичного исполнения (IP ниже 44) во влажных помещениях – душевых, ванных.
  • В третьих, комната должна быть оснащена качественной приточно-вытяжной вентиляцией, желательно принудительной. Это обеспечит приток уличного воздуха, насыщенного кислородом, что, в свою очередь, поспособствует полному сгоранию топлива.
  • И в-четвертых, перед установкой тяжелого отопительного оборудования, масса которого составляет несколько центнеров, необходимо продумать укрепление поверхности пола.

Требования к дымоходу

Поскольку время от времени нагреватель приходится эксплуатировать на твердом топливе, необходима установка дымохода.

Главным условием качественной дымоотводящей трубы является отсутствие в ней отверстий, щелей, пробоин, герметичное соединение всех стыков и наличие хорошей тяги, что обеспечивается установкой дымохода таким образом, чтобы верхняя его часть выступала над уровнем кровли на расстояние не меньше, чем полметра.

Также дымоход должен быть надежно утеплен, дабы исключить возникновение конденсата, что может привести к образованию ледовых пробок внутри трубы.

Требования к электросети

Электрическая сеть для подключения ТЭНов комбинированного котла должна соответствовать конфигурации и мощности теплового оборудования:

  • При потребляемой мощности до трех-четырех киловатт обычно применяются однофазные нагреватели, а при превышении этим показателем 5-киловаттной отметки агрегаты оборудуются трехфазными ТЭНами.
  • Сечение электропроводки должно соответствовать максимальному значению тока потребления устройства.
  • Аналогичным образом подбирается и автоматика защиты котельного оборудования: по току – в соответствии с сечением питающей электропроводки. То есть выбирается ближайшее большее стандартное значение из номенклатуры автоматики защиты, чем максимальная мощность котла, но меньшее, чем способна выдержать электропроводка.
  • Также рекомендуется подключение агрегата через дифференциальное реле (устройство защитного отключения), срабатывающее при значении тока утечки в 30 миллиампер.
  • Сначала нужно произвести тщательную прочистку отопительного контура специальным средством либо смонтировать новую систему.
  • Установить на подходящих и отходящих трубах шаровые краны.
  • Смонтировать дымоходную трубу согласно правилам безопасной эксплуатации.
  • Присоединить дымоход к патрубку котла, тщательно обработать термостойким герметиком.
  • Подключить систему отопления к агрегату.
  • Проверяем наличие тяги и плотность закрытия всех дверок в котле.
  • Монтируем вблизи агрегата щиток с автоматикой защиты, подключаем к питающей сети.
  • Гибким трех- либо пятижильным кабелем подключаем клеммы коробки котла к автоматам. Не забываем подключить заземляющий провод.
  • В случае однофазного исполнения аппарат можно оборудовать евровилкой и подключать к трехполюсной розетке.

На видео вы можете увидеть, как проходит подключение твердотопливного котла Ретра 3М к электричеству:

Комбинированные котлы: установка по шагам

Цены

Стоимость комбинированного теплового оборудования начинается с 300 $. Но это самые маломощные и ненадежные котлы российского и украинского производства. Оптимальными по соотношению цена/качество считаются отечественные агрегаты стоимостью от 700 $.

Например, это модификация АОТВК-0-14-3, способная эффективно отапливать здание площадью до 110 метров квадратных. Мощность котла составляет 14 кВт при использовании твердого топлива и 3 кВт при питании от электросети. Стоимость более мощного и габаритного котла этого же производителя (22 и 6 кВт соответственно) может достигать значения в 1000 $.

Импортные агрегаты от европейских производителей значительно дороже.

Стоимость монтажа

Стоимость работ по установке и подключению комбинированных отопительных котлов зависит от множества факторов:

  • габаритов и массы оборудования;
  • сложности обвязки – запорной арматуры, насоса, расширительного бака и других элементов системы;
  • необходимости подготовки основания;
  • сложности обустройства дымохода.

Минимальная стоимость всех операций по установке и подключению гибридного отопительного оборудования составляет 4500 рублей.

Подводя итоги к данной статье, следует выделить главные достоинства и недостатки комбинированных котлов типа «электроэнергия – дрова».

Достоинства:

  • способность сжигать любой вид твердого топлива;
  • возможность одновременной работы топочной камеры и ТЭНов;
  • независимость от наличия электроснабжения;
  • возможность поддерживать минимальную температуру во избежание промерзания дома в отсутствие хозяев.

Недостатки:

Из недостатков можно выделить только один – маленький объем топочного отделения, что потребует частой закладки твердого топлива при отсутствии электроснабжения. В остальном гибридные отопительные агрегаты вобрали в себя все достоинства газовых и твердотопливных котлов.