Пеллетный камин с водяным контуром, особенности конструкции с водяной рубашкой, монтаж, установка, принцип работы, преимущества и недостатки

Пеллетный камин с водяным контуром — принцип работы, преимущества и недостатки, монтаж и установка

Устройство каминов с водяным контуром

Различное устройство печей и каминов предполагает и разные конструкции встроенного водяного контура (теплообменника).

Печи-камины

Оптимальным твердотопливным аппаратом для обогрева дома с помощью водяного отопления может быть печь-камин. Пусть она менее эффективна, чем котел, зато более презентабельна и функциональна. К тому же вполне реально соорудить ее своими руками.

Речь идет о строительстве кирпичной печи-камина, в которой теплообменник так же готовится самостоятельно (или с помощью сварщика). Форма и размер водяного контура могут различаться. Место установки тоже разное: непосредственно в топке, за ней или сбоку.

Конструкция теплообменника должна отвечать функциональному назначению агрегата и обеспечивать быстрый и равномерный нагрев теплоносителя. Лучше всего с этим справляются трубчатые модели – змеевик и регистр. Изготовить, конечно, проще емкостные контуры из стальных листов.

Если теплообменник устанавливается в топочной камере, то имеет значение толщина и марка стали, поскольку он будет подвержен действию открытого огня. Для этих целей лучше использовать котловую сталь толщиной 4 мм.

Располагаться в топке водяной контур тоже может по-разному. Если печь-камин оснащена варочной плитой, то теплообменник не должен мешать приготовлению пищи.

Камины

Камин с системой отопления будет работать ` каминные топки, в которые вмонтирован водяной контур. Как и в печах-каминах, он бывает трубочным, емкостным или комбинированным, но с некоторыми особенностями.

Изогнутая особым способом спираль из медной трубки размещается вокруг дымосборника. Выбранная форма позволяет быстро нагреть теплоноситель и поддерживать его параметры в системе. Циркуляция может происходить самотеком или принудительно.

Другой тип трубного контура – «змейка», выгнутая труба в нескольких местах наподобие полотенцесушителя. Размещается за стенкой дымосборника.

Комбинированный вариант представляет собой две емкости, расположенные по бокам дымосборника и соединенные трубками. Поскольку имеется прямой контакт с дымовыми газами, применяется котловая сталь. Очень эффективный вариант, но не износостойкий.

Наиболее простой вид – емкостной, еще называется «водяной рубашкой», поскольку теплоноситель заполняется между двойными стенками корпуса. Нагревается от кожуха топки, поэтому самый инертный.

В основном каминные топки с водяным контуром производятся закрытыми, но встречаются и открытые. Помимо этого, каминные вставки отличаются внешним видом, мощностью и схемой подключения.

Пеллетные камины

Особняком в рассматриваемой категории стоит твердотопливный камин на пеллетах, его тоже начали выпускать с водяным контуром. Практически все эти агрегаты однотипные: закрытая топка с горелкой, емкостной теплообменник, который расположен за топкой, бункер для пеллет, блок управления.

Подача топлива осуществляется автоматически при помощи шнекового привода, воздух перемещается одним или двумя вентиляторами. Предусмотрен и зольник. Присоединение к отопительной магистрали, как во всех каминах

Производители обращают внимание на применение в качестве дымохода нержавеющих труб, в том числе дымоходов из нержавейки, которые сделаны своими руками.

Большим плюсом пеллетных каминов является автоматизация процесса работы. В бункер можно загрузить 15-20 кг пеллет и этого хватит на полтора–два дня горения при умеренном режиме. При работе на максимальной мощности расход увеличится в два раза.

Два жирных минуса портят репутацию этих устройств. Во-первых, для функционирования не обойтись без электричества, как и в случае с обычными электрокаминами. Во-вторых, необходимо регулярно чистить горелку, а если засыпать некачественные гранулы (довольно частое явление), то она может вообще перестать работать.

Камин своими руками

Рассмотренные выше камины представляют модели заводского производства. Возможно ли изготовить камин с водяным отоплением своими руками? Очень многие уже это сделали – причитающийся респект им.

Описание, как самостоятельно возвести кирпичный камин, есть в статье «Камин своими руками: заметки у портала». Заказать теплообменник можно у сварщика. Скорее всего, это будет регистр из нескольких рядов трубок, расположенных вразбежку. Теплообменник обязательно проверяется на качество сварных швов. Для этого заливается вода, лучше под давлением.

Ну а дальше выстраивается камин до уровня дымосборника и на каминную плиту устанавливается контур. Трубки регистра расположатся в полости, а корпус закладывается, оставляя штуцеры для подсоединения к системе.

Необходимо заметить, что такой камин невыгоден для отопления, а вот с задачей горячего водоснабжения справится.

Использование и эксплуатационные возможности

Камины и печи с водяным контуром предназначаются для установки, как в дачных домах, так и в частных многоэтажных постройках. За счёт своей высокой эффективности, такие очаги способны выполнять роль основного источника отопления. Также наличие водяной рубашки позволяет выполнить подключение таким образом, чтобы в доме появилась горячая вода и котёл для её регулярного нагрева.

Каминопечь с водяным контуром не зависит от наличия проведённого газа и электричества и тем самым может устанавливаться даже в посёлках и деревнях, где зачастую возникают перебои и отключение данных ресурсов.

К основным особенностям и положительным качествам таких установок относят:

Возможность подключения практически к любому типу отопительной системы;

Широкий диапазон цен, брендов, моделей и производителей;

Для растопки и работы конструкции необходимы просушенные и подготовленные поленья, либо покупные брикеты;

Рабочий процесс полностью отлаженный, а сама печь может работать в автономном и экономичном режиме;

Каждая модель имеет своё уникальное и неповторимое стилевое оформление;

Для небольших помещений возможен выбор углового отопительного агрегата;

За счёт наличия теплообменника и водяной рубашки, отапливание помещений происходит очень быстро и равномерно.

В данной статье представлено большое количество фото различных моделей и схем установки, которые помогут вам сделать плавильный выбор и определить необходимые для себя визуальные качества очага.

Критерии выбора

Печка камин с водяным контуром может иметь различные характеристики и эксплуатационные возможности

Перед покупкой уделите особое внимание следующим критериям:

1. Определите необходимую мощность отопительного агрегата. Визуально узнать её можно исходя из размеров, формы, расположения очага. Самыми мощными являются массивные чугунные конструкции, имеющие пристенное или островное расположение. Подробней ознакомиться с данным параметром можно изучив прилагающуюся к модели инструкцию. Учитывайте, что для обогрева 10 квадратов, понадобится около 1 киловатта;

Стальная модель, с отделкой боковин огнеупорными материалами

Стальная модель, с отделкой боковин огнеупорными материалами, варочной поверхностью и топкой оснащённой прозрачным огнеупорным стеклом

Принцип отапливания на примере двухэтажного дома

Принцип отапливания на примере двухэтажного дома

1. Каминные печи с водяным контуром могут иметь как отечественное, так и зарубежное происхождение. При выборе отдайте предпочтение проверенному, известному бренду, качество которого проверенно временем;
2. Установка должна отличатся высоким качеством, долговечностью. В качестве материла изготовления основания, отдайте предпочтение чугуну или листовому стальному покрытию, которое дополнительно окрашивается специальной защитной краской. Такие очаги подходят как для регулярного отапливания, так и для периодического обогрева, могут располагаться в помещениях, не имеющих других источников тепла;
3. Печи камины длительного горения с водяным контуром больше подходят для установки в помещениях, в которых вы проживаете постоянно, а также для домов с большой площадью, несколькими этажами.

Схема с указанием прохождения воздушных масс и прогретого воздуха

Схема с указанием прохождения воздушных масс и прогретого воздуха

Некоторые стальные модели с водяным контуром имеют средний КПД

Некоторые стальные модели с водяным контуром имеют средний КПД при небольших габаритах

Преимущества печей-каминов

Печи-камины совмещают положительные качества этих отопительных приборов, при этом они лишены присущих им недостатков. В чем основные отличия традиционной печи от камина?

1. Печь нагревается долго, но способна накапливать тепло и длительно излучать лучистую энергию от стенок печи в окружающее пространство. Тепло от камина сразу распространяется по комнате, в которой он установлен, но после прекращения топки он быстро остывает, и температура в доме снижается.
2. Топка отопительной печи обычно выполняется с глухой дверцей небольшого размера, это снижает вероятность задымления и способствует улучшению тяги. Топка камина — открытая, занимает около половины площади его фасада. При неправильно сложенном дымоходе или плохих погодных условиях возможна обратная тяга и попадание дыма в комнату, что приводит к неприятному запаху, осаждению копоти и сажи на предметах обихода.
3. Система дымоотведения печи имеет сложную конструкцию: дым в них проходит по многочисленным каналам, отдавая большую часть тепла телу печи. Из трубы он выходит практически остывшим. Дымоход в камине практически прямой, дым задерживается только под сводом, поэтому его температура на выходе значительно выше, а съём тепла — хуже.
4. КПД отопительных печей в среднем составляет 60-80%, у каминов — не более 50%.
5. Печь не слишком декоративна, и придать ей эстетичный вид можно только с помощью отделки. Камин даже сам по себе — украшение интерьера, а языки пламени украшают его еще больше.

В моделях промышленного производства учтены все особенности этих отопительных приборов, устранены наиболее существенные недостатки и подчеркнуты достоинства. В результате современные печи-камины обладают целым рядом достоинств:

высокий КПД — до 80%, а при подключении отопительного водяного контура — до 92%;
герметичная топка с большим стеклом, позволяющим наблюдать за пламенем, но не допускающим попадания дыма в комнату;
дымовые каналы с дымооборотом и теплообменником, что улучшает съём тепла и передачу его в помещение;
эстетичный внешний вид, есть модели, декорированные керамическими панелями или металлической ковкой;
небольшой вес — их можно устанавливать даже на деревянные полы, положенные по лагам, без возведения фундамента;
малые габариты при большой мощности — печи-камины не отнимают пространство, что очень важно для небольших домов;
возможность подключения водяного контура позволяет отапливать все помещения дома и длительно сохранять тепло, а также избежать суточных колебаний температуры;
невысокая цена по сравнению со стоимостью материалов и работ по возведению кирпичных печей или каминов;
простая и быстрая установка, которую можно выполнить самостоятельно.

Кроме того, современные печи-камины могут обладать рядом других полезных функций:

варочной поверхностью;

системой очистки стекла, не допускающей его потемнения, а также весьма популярным у потребителей режимом длительного горения.

Отзывы владельцев таких печей однозначны: печи могут длительно и эффективно отапливать жилой дом, не доставляя хозяевам проблем и хлопот.

Конструкция котла

Итак, любой котел который вы можете купить состоит из:

топочной камеры

колосника

камеры для сбора продуктов сгорания (зольной камеры)

теплообменника (водяного контура)

Топочная камера — это сердце дровяного котла, или камина. В ней происходит сгорание древесины и выделение тепла. Летучие продукты сгорания попадают из топочной камеры в дымоход, выводящий их наружу. Поступление необходимого для горения воздуха в топочную камеру осуществляется через нижнее поддувало (зольник), или через регулируемые жалюзи в топочной дверке. Также топочная камера снабжена дверкой для загрузки топлива. Она может быть выполнена как из материалов корпуса котла, так и из стекла, как, например, у камина.

В нижней части топочной камеры расположен колосник. Через него оставшиеся от сгорания древесины угли и зола попадают в камеру для сбора твердых продуктов сгорания.

В зольной камере предусмотрена дверка, которая используется для очистки её от несгоревших остатков и для регулировки интенсивности горения путем усиления или уменьшения притока свежего воздуха в нижнюю часть топочной камеры. Вы можете делать это и своими руками и с помощью специального механического термостата, регулирующего приток свежего воздуха в камеру сгорания в зависимости от достижения заданной температуры жидкости в водяном контуре.

Теплообменником может служить водяной контур, являющийся как бы вторым корпусом топочной камеры. В таком варианте нагреваемая котлом жидкость циркулирует вокруг топки, изолируя её от наружного корпуса отопительного котла на дровах. Такой теплообменник весьма эффективен с точки зрения быстроты прогревания жидкости и уменьшения нецелевых потерь тепла, но при его повреждении по любой причине, ремонт этого контура может быть весьма затруднителен.

Также в качестве теплообменника может быть использована система труб, проходящих во внутреннем пространстве котла в местах наиболее эффективной отдачи тепла топочной камерой. Такая система является более удобной в ремонте, чем система сплошной водяной рубашки, т.к. каждую трубу, или всю систему труб, можно легко вытащить и заменить на исправную.

Внутреннее пространство котла

Топочная камера, система теплообменников, изолируется от наружного корпуса негорючими материалами с низким коэффициентом теплопроводности. Это может быть асбест, минеральная вата, шамотная глина, керамический наполнитель и т.п. материалы.

Такая теплоизоляция преследует две цели: — во-первых, за счет уменьшения теплоотдачи корпуса котла в окружающее пространство, значительно увеличивается КПД самого котла, в плане эффективности нагрева рабочей жидкости; — во вторых, повышается безопасность эксплуатации самого котла, при установке его в помещении с подверженными возгоранию материалами конструкций строения дома.

Принцип работы

Пеллетная печь, работающая на гранулах, состоит из узлов:

Корпус.

Горелка.

Топка.

Теплообменник.

Топливный бункер.

Вентилятор.

Дымоход.

Основным элементом конструкции является горелка, контролируемая автоматической системой. Горелки разделяются на 2 вида:

Факельные. Это труба, являющаяся камерой сгорания. В ней, с одной стороны подаются шнеком пеллеты с потоком воздуха, а с другой идет поток пламени.

Реторные. Горелка имеет форму чаши. Снизу, шнеком, подается топливо. Сбоку вдувается вентилятором воздух. Для этого в чаше предусмотрены отверстия. Пламя направленно вертикально вверх.

В конструкцию горелки встроен вентилятор и шнек. Электророзжиг и процесс горения обеспечивается фотодатчиком, элементом накаливания и платой управления.

По команде, шнек передает в камеру сгорания порцию гранул. Согласно программе, включается вентилятор и начинает работать элемент накаливания. Возникает пламя. Как только фотодатчиком фиксируется стабильное горение, блок управления останавливает элемент накаливания. В дальнейшем циклы продолжаются, согласно заданной программе.

Схема пеллетной печи внутри

Изготовляется камера сгорания из стали или чугуна. В печь встроен теплообменник. Он представляет собой трубы, сквозь которые проходит дым и горячие газы, нагревая воду. Из теплообменника выходят патрубки для подключения к отопительной системе.

Важна рациональная оценка

Важно правильно выбрать котел

Все автоматические пеллетные котлы показывают хорошие результаты. Однако всегда стоит помнить, что чем ниже степень участия пользователя в их работе — тем выше цена инженерного решения. Она растет буквально в геометрической прогрессии. Поэтому автоматический бытовой пеллетный котел нужно выбирать рационально.

Недорогие установки потребуют каждодневной чистки, дозагрузки и розжига в полуавтоматическом режиме, однако смогут работать на топливе любого качества со стабильным показателем эффективности. На противоположном конце шкалы находятся полностью автоматизированные системы. Они самостоятельно чистятся, загружаются, обслуживаются и управляются. Однако их стоимость очень высока.

Преимущества топлива

Проходя все этапы производства, данный вид топлива не только повышает свою плотность, но и снижает влажность до 8-12%. Последний показатель играет немаловажную роль в процессе горения. Топливо с низкой влажностью выделяет больше тепловой энергии, отсюда и высокий КПД. Происходит более полное сгорание с низким содержанием золы.

Для сравнения приведем количество выделяемого тепла при сгорании 1 тонны разных видов топлива.

3500 кВт/ч — пеллеты;

7000 кВт/ч — каменный уголь;

2000 кВт/ч — дрова;

10000 кВт/ч — газ и дизтопливо.

По сути, недорогие пеллеты лучше дров, но выделяют меньше тепла по сравнению с другими видами энергоносителей. Но тут вступает в дело цена.

Конструкция печи-камина с водяным отоплением

Отопление и нагрев жидкости в данной конструкции осуществляется при помощи печи-камина. От каминопечи расходятся трубы и присоединяются к батареям.

Водяной контур выглядит как бак, в котором осуществляется процесс нагрева жидкости. При помощи специальной помпы циркуляции, горячая вода движется по трубам. В системе с естественной циркуляцией теплоносителя насос не требуется. Радиаторы в помещениях будут равномерно распределять тепло, и осуществлять тепловую отдачу в комнаты.

Устройство печь-камина

Конструкция каминопечи выполнена таким образом, что владельцу не требуется приобретать дополнительные устройства, чтобы обеспечить комфортный микроклимат в жилище в любое время года.

Преимущества и недостатки пеллетных котлов

Популярность котлов, работающих на пеллетах, растёт благодаря серии преимуществ. Среди них:

эффективная теплоотдача; КПД таких аппаратов сравним с эффективностью газовых отопительных устройств и значительно выше, чем КПД дровяных печей;

экономичность топлива;

полная экологичность; отсутствие в гранулах каких-либо вредных веществ;

автономность; при условии наличия автоматизированной системы пользователь лишён необходимости контролировать процесс горения – автоматика делает почти всё за человека;

независимость от магистральных энергосистем;

почти полная безотходность – сгорая, гранулы оставляют очень малое количество золы; уборка зольника требуется редко;

безопасность оборудования и отсутствие необходимости в согласовании установки с соответствующими службами;

эстетичный дизайн котлов-каминов – возможность «вписать» агрегат в любой интерьер.

Не обходится и без недостатков. К ним относят:

необходимость в электричестве, без которого невозможны розжиг топлива, работа шнека и блока управления;

высокая стоимость оборудования; средний ценовой диапазон – 100 000-1000 000 рублей;

зависимость европейских моделей от российских энергосистем и качества пеллет; устройства могут быть чувствительными к скачкам напряжения и требовательны к топливу; выбирая печь, обязательно следует продумать защиту от перепадов напряжения и возможность приобретения гранул, подходящих к определённой модели.

Особенности строения пеллетного устройства

Пеллетный камин внешне напоминает обычную каминную топку для дров. Но по своей внутренней конструкции и функционированию такое оборудование – это более высокое технологическое устройство, которое позволяет с помощью пеллет полностью автоматизировать процесс теплоотдачи.

Камин закрывается специальной прозрачной дверкой из прочного стекла. Такое решение позволяет любоваться видом открытого огня. С двух сторон устройства есть небольшие отверстия, через которые проходит тепло в помещение.

Форма-фактор

Пеллетные камины бывают двух видов:

1. Вмонтированный. Такое устройство полностью встраивается в проем в стене. Емкость для пеллет может располагаться в дополнительном помещении либо маскироваться с помощью облицовки. На виду остается топка схожая на дровяной камин.
2. Отдельный. Камин уже имеет свою облицовку в виде стального корпуса и керамических панелей, которые позволяют сохранять тепло длительное время. В верхней части оборудования расположена емкость для пеллет.
   Вид отопительного устройства подбирается в зависимости от особенностей помещения.

Топка

Емкость для сжигания пеллет изготавливается из чугуна или крепкой стали высокой плотности. Ребристая поверхность топки значительно увеличивает конвекционную теплоотдачу.

В отличие от стоящих отдельно каминов встроенные в стену устройства могут иметь большой размер топки, что позволяет загружать не только пеллеты , а и дрова.
Горелка

В нижней зоне камина расположена горелка, к которой подается топливо и нагретый воздух. Дозирование гранулированного сырья и кислорода обеспечивает полное сгорание пеллет, что существенно повышает продуктивность и экономичность отопительного процесса. Некоторые изготовители оснащают камины горелками с автоматическим розжигом.

Автоматика

Камины оборудованы автоматической системой управления. Наличие температурных датчиков, контролеров, электрических двигателей позволяет легко контролировать весь отопительный процесс. Панель автоуправления может располагаться на корпусе. В более дорогих моделях руководство камином может осуществляться дистанционно.

Благодаря автоматическому управлению в пеллетном камине очень удобно контролировать отопительный процесс

Емкость для золы и топлива

Отсек для топлива находится в задней части камина. Доступ пеллет в топку производится при помощи шнекового привода. Под топкой монтируется отдельная камера для золы. Она представляет собой небольшой ящик, который легко выдвигается для чистки.

Вентилятор

Чтобы воздух проходил по специальным отверстиям между стенками и корпусом камина в систему встроено вентиляционное устройство. Оно позволяет наполнить помещение теплыми воздушными массами.

Производятся также модели с двумя вентиляторами. Первый для выхода воздушных масс к каналам, а второй для доступа кислорода к топке.

Пеллетные камины с водяным контуром

Принцип работы такого оборудования схож с одноконтурным котлом. К отопительной системе подключаются трубы, по которых проводится циркуляция теплоносителя.
Пеллетные камины с водяным контуром – это автономное устройство, обладающее высокой мощностью. Прибор позволяет осуществить прогрев всего дома. Такая модель предусматривает подключение холодной воды и выход уже нагретой жидкости. Организация отопления проводится с помощью трубной развязки и радиаторов.

Топка печи гранулами-пеллетами вручную

Одним из наиболее простых и дешевых форматов использования подобных гранул подразумевает ручное добавление топливо в печь. Для многих людей этот процесс кажется излишне сложным и непонятным, так как с первого раза не удается рассчитать точное количество топлива и время его добавления.

Уже через несколько раз вы сможете понять особенности процесса и с легкостью будете контролировать мощность пламени и «рабочую» температуру горения.

Топить печь пеллетами можно в обычной печи без существенных доработок:

1. Самым простым способом является монтаж специализированной корзины в печь. Она имеет мелкоячеистую структуру, что предупреждает проваливание прогоревших пеллет в зольник. Стоимость подобных изделий крайне демократична, поэтому ее может позволить каждый владелец печи.
2. Если желаете выполнить работу самостоятельно, не покупая дополнительные изделия, то следует вручную уменьшить щели между колосниками. Для этого требуется заново переварить решетку с уменьшением просвета или установить специальную сетку, которая выполняется из утолщенной проволоки.

Использование пеллетной горелки для печи

Модернизация дровяной печи для сжигания пеллет, посредством установки горелочного устройства, оптимально подходит для теплогенераторов, работающих с использованием принципов длительного горения. После установки горелки, удается добиться максимальной теплоотдачи и экономичного расхода гранул.

Перевод печи с дров на пеллеты, выполняется установкой навесной или встраиваемой горелки, соединенной с шнековой передачей и топливным бункером. Конструкция горелочного устройства состоит из нескольких важных элементов:

Работой автоматической пеллетной горелки, управляет микропроцессорный чип. Контроллер выбирает скорость подачи гранул, при возникновении аварийной ситуации, отключает работу оборудования.

Транспортная подача – в оборудование для организации подачи пеллет входит: шнековая подача, электродвигатель. Узлы подключаются к контроллеру, регулирующему их работу.

Система розжига и контроля пламени. Розжиг выполняется, как только запускается система. При затухании пламени, в автоматическом режиме осуществляется повторный розжиг гранул.

Дровяная печь длительного горения, переведенная на пеллеты, отличается экономичностью. При условии доступности прессованных гранул, затраты на отопление сокращаются на 30-40%.

Горелка имеет съемную конструкцию. Отопительная печь длительного горения, работающая на пеллетах и дровах, переоборудуется с одного типа топлива на другой, в течение 10-15 минут. Для модификации, нет необходимости в квалифицированной помощи. Достаточно снять горелку и установить дверцу топки обратно.