Многих владельцев загородных домов интересует возможность комбинированного использования металлической печи и теплоаккумулирующего кирпичного экрана для обогрева жилья. Желание состоит в том, чтобы помещение быстро прогревалось и долго сохраняло тепло после прекращения топки. Не найдя в сети информации о таких системах, я решил протестировать эту идею на своем дачном участке.
Теплоаккумулирующий экран помогает поддерживать тепло на протяжении длительного времени после растопки
Совмещение буржуйки и кирпичного экрана можно осуществить несколькими способами. Один из них — это установка печи на специальный фундамент, обложенный кирпичом. Этот фундамент будет не только поддерживать конструкцию, но и накапливать тепло, передавая его в помещение. Такой подход обеспечивает дополнительную тепловую массу, которая способна сохранять тепло дольше.
Также можно установить вокруг печи стену из теплоаккумулирующих материалов или применить специальные теплообменники, которые будут перекачивать горячий воздух в другие помещения. Использование вентиляторов для циркуляции воздуха может значительно увеличить эффективность обогрева, равномерно распределяя тепло по всему пространству.
Кроме того, стоит обратить внимание на утепление помещения. Надежная теплоизоляция стен, крыши и полов поможет минимизировать теплопотери и сократить время, необходимое для достижения комфортной температуры в комнате. Важно также правильно выбирать дымоход: его изоляция и оптимальная высота помогут улучшить тягу и снизить риск перегрева печи.
Экспериментируя с различными вариантами, можно добиться значительного повышения эффективности обогрева, что позволит не только экономить топливо, но и наслаждаться уютом в теплом доме даже в самые холодные дни.
Краткое содержание статьи
Металлическая печь
Мой эксперимент начался с покупки дровяной чугунной печи от знаменитой норвежской компании Jotul, которая была основана 160 лет назад. Модель F602, выпущенная в 30-х годах двадцатого века, уже стала обыденной классикой. За два сезона я не заметил у неё каких-то существенных недостатков. Печь весит 68 килограммов, а ее мощность составляет 7,0 кВт. В документации указано, что температура дымовых газов на выходе из печи достигает 319°C, но это значение во многом зависит от режима горения.
Печь Jotul F602 изготавливается из качественного чугуна, который обеспечивает отличную теплоотдачу и долговечность. Благодаря своему классическому дизайну, она вписывается в любой интерьер, от традиционного до современного. Модель оснащена системой вторичного сгорания, что способствует более эффективному использованию дров и уменьшает выбросы вредных веществ в атмосферу.
Также стоит отметить, что печь легко собирается и обслуживается. Чугун обладает отличной устойчивостью к высоким температурам и длительному горению, что позволяет наслаждаться теплом в течение многих часов без постоянной подкладки дров. Регулярное обслуживание, такое как чистка дымохода и проверка герметичности, поможет продлить срок службы изделия и обеспечит безопасную эксплуатацию.
Печь Jotul F602 и теплоаккумулирующий экран
Проектирование теплоаккумулирующего экрана
Я решил не придерживаться распространённых схем конструкции экранов. Трехканальная система с двумя оборотами показалась мне чрезмерно громоздкой. А второй вариант, из которого дымовые газы подымались, охлаждались в перекрытии и опускались вниз, тоже не внушал доверия.
В результате я пришёл к идее создать всего один канал, в котором дымовые газы будут двигаться вниз. Такой подход должен был повысить эффективность тепловой отдачи по сравнению с естественным движением вверх. Для подогрева трубы в процессе растопки я предусмотрел задвижку. Если ее открыть, дым обойдет экран и попадет напрямую в утепленный участок трубы.
Я закупил 120 печных кирпичей, произведенных на Гжельском заводе, чугунную задвижку финского производителя SVT и два мешка печной смеси из Костромы. Все затраты на сооружение экрана составили около 6000 рублей. Сумма невелика, так что можно было провести эксперимент!
В ходе работ я также уделил внимание теплоизоляции. Использование качественных теплоизоляторов позволяет минимизировать потери тепла и повысить КПД системы. Я выбрал минеральную вату, так как она обладает отличными теплоизолирующими свойствами и стойкостью к высоким температурам.
При проектировании экрана важно учесть материалы, которые будут использованы, чтобы избежать деформации и уменьшить вероятность возникновения трещин. Я тщательно проверил прочность и термостойкость кирпичей, а также учел параметры теплового расширения используемых материалов.
Кроме того, я решил провести испытания с различными режимами работы. Важно было понять, как экран будет вести себя при различных температурах и нагрузках. Для этого я запланировал несколько этапов тестирования, включая контроль температуры на разных уровнях экрана, что позволит оптимизировать его работу в будущем.
Участие в эксперименте нескольких профессионалов в области отопления и вентиляции также дало мне полезные рекомендации и идеи для улучшения конструкции. Важно поддерживать открытый диалог и обмениваться опытом, чтобы учесть все нюансы при проектировании и строительстве теплоаккумулирующего экрана.
Фундамент экрана
Я решил, что мой экран будет установлен на фундаменте дома. Ленточный мелкозаглублённый фундамент деревянного строения зимой может «гулять»: он поднимается от морозного пучения грунта, причем неравномерно. Чтобы обеспечить опору для полов и повысить стабильность, фундамент включает поперечную железобетонную ленту. Именно на ней будет находиться наш небольшой теплоаккумулирующий экран. Он будет двигаться вместе с домом!
Чтобы тепло не уходило в бетон фундамента, я сделал подставку из обрезков бруса, обработанных антисептиком, которую расположил на гидроизоляции и укрепил металлическими уголками.
Важно также учитывать, что для предотвращения продвижения влаги с грунта в конструкцию фундамента, следует использовать качественные материалы для гидроизоляции. Рекомендуется использовать рулонные и наливные гидроизоляционные материалы, а также периодически проверять их состояние.
Дополнительной мерой по улучшению теплоизоляции может стать установка теплоотражающих экранов или утеплителей, которые помогут задерживать тепло, создаваемое системой отопления. Также следует предусмотреть возможность вентиляции пространства между экраном и фундаментом, что поможет избежать накопления влаги и образования конденсата.
Кроме того, стоит обратить внимание на выбор фундамента в зависимости от типа почвы и уровня грунтовых вод на участке, чтобы предотвратить нежелательные деформации конструкции в процессе эксплуатации.
Фундамент экрана стоит на основании фундамента
Кладка экрана
Первую четвёрку рядов кирпичей я выложил целиком, используя «четвертушки». Вертикальность контроля кладки обеспечивал натянутый по отвесу шнур, а горизонтальность — уровень.
Первые четыре ряда готовы
После этого был сделан канал для дымовых газов. Выше него идет обычная кладка вчетверик, с квадратным каналом в полкирпича в центре. Я старался делать швы узкими — около 5 мм, чтобы увеличить прочность кладки. Кроме того, рекомендуется использовать качественный раствор, который также способствует увеличению прочности и долговечности конструкции.
Экран постепенно поднимался
Наверху канала, куда будет подключаться печь, установлена задвижка. У неё предусмотрено тепловое расширение через зазор, который уплотнен базальтовым волокном. Также полезно добавить слой теплоизоляции вокруг задвижки, чтобы минимизировать теплопотери и предотвратить перегрев соседних конструкций.
Установка задвижки
Далее идет еще один канал для дымохода. Завершают работу два последних ряда перекрыша. В углах прямоугольных выходов для дымоходов установлены вкладыши для формирования восьмиугольных отверстий на растворе. Убедитесь, что отверстия для дымохода равномерно распределены, чтобы обеспечить оптимальное тягообразование.
Вверху и внизу — выходы для дымохода
Я завершил установку за два рабочих дня. На подготовку основания ушел один день. Важно отметить, что перед началом кладки стоит тщательно проверить уровень основания и его прочность, чтобы избежать проблем в процессе эксплуатации.
Дымоходная система
Рядом с экраном расположен дымоход, который начинается с одностенного сегмента. Необходимо добиться точного совмещения каналов в экране и патрубков дымохода. Зазоры были уплотнены термостойким шнуром для обеспечения герметичности соединений. Стальной дымоход при нагреве изменений длины! В моем случае нагрев не настолько высок, и предусмотрен уплотнённый зазор.
Одностенный дымоход состоит из кондиционера конденсата (под ним располагается контейнер для сбора конденсата), тройника, метра прямого участка, еще одного тройника и шибера.
Сняв конденсатоотводчик, можно чистить экран через тройник. Я не хотел устанавливать прочистное окно в кладке, предпочел придумать хитрую лопатку и перископ для осмотра из дымохода.
Выше идет «сэндвич» — утепленная двустенная труба. А проходной узел через потолок выполнен из минерита и заполнен базальтовой ватой, специально предназначенной для этой цели.
Минерит легко обрабатывается обычными инструментами, и я выпилил отверстие для трубы-«сэндвича» лобзиком.
Утепленный участок состоит из пяти однометровых сегментов. Стыки труб должны находиться вне проходов через строительные объекты. Дымоход прикреплен к перекрытиям и стропильной ферме с помощью хомутов.
Вертикальная часть дымохода на чердаке
Прямой участок завершается «зонтиком». На внутренней его поверхности размещен конус для сбора конденсата, который будет стекать внутрь трубы, а не на ее поверхность и крышу.
Основная задача утеплителя — предотвращение образования конденсата, так как дымовые газы содержат водяные пары и газы, способствующие образованию кислот.
Для соединения экрана с дымоходом использовался дымоход «Вулкан», а для связи от печи до экрана — дымоход Bofil, так как у этой фирмы имеются элементы диаметром 125 мм, которые хорошо сочетаются с внешним диаметром патрубка печи.
Итоговая стоимость всей отопительной системы (включая печь) составила около 60000 рублей.
Работа в «тандемном» режиме
Перед растопкой я открываю задвижку экрана, чтобы дымовые газы шли по кратчайшему пути от печи к «сэндвичу», быстро нагревая его. После того как печь разгорится и труба прогреется, я закрываю задвижку — теперь дым следует вниз, проходя через экран.
Далее настраиваю режим так, чтобы интенсивность горения была чуть ниже средней. Чугунная оболочка печи и конфорка вскоре нагреваются выше 100°C. При этом экран остается при комнатной температуре. Первые часы топки кирпичная кладка не указывает на признаки нагрева.
Когда дрова из первой закладки прогорят, я подбрасываю дополнительные поленья. Открывать дверцу предпочтительнее при открытой задвижке экрана, чтобы дым не выходил в помещение.
Режим медленного горения (или близкий к нему) позволяет печи работать несколько часов. Все эксперты утверждают, что в этом режиме экран не нагревается, и будут большие объемы конденсата. Однако в моем случае температура поверхности конструкции начинает повышаться к четвертому-пятому часу. Что касается конденсата, то его практически нет.
Одностенный дымоход, выходящий из экрана, не горячий — он просто приятно теплый на ощупь. На ощупь его можно обхватить руками. А внешняя поверхность «сэндвича» остается холодной. Это свидетельствует о том, что конструкция успешно защитила тепло.
Нужен ли экран вообще?
Ясно, что описанное сооружение имеет большую толщину стенок, и было бы неплохо найти вариант, в два-три раза легче. Но, к сожалению, этого сделать невозможно. Кладка стены меньшей толщины, чем в полкирпича, должна быть выполнена только в металлическом корпусе.
Вреда от экрана не наблюдается — сильного охлаждения дымовых газов, как и образования значительных объемов конденсата, не замечено. Пожарная безопасность системы значительно повысилась — в «сэндвич» поступают дымовые газы с низкой температурой. Однако эффект накопления тепла проявляется только при длительном горении. За короткий промежуток времени экран невозможно нагреть ни в одном режиме! Зато за несколько часов он прогревается до температуры около 50°C или немного выше при любой интенсивности горения.
Экран долго сохраняет тепло, и печь, как ни странно, тоже — до позднего вечера. Затем, после 23:00, снова начинается работа электроконвекторов.
Экран также пригодится для банных печей, которые, как правило, топятся интенсивно. Температура углей зачастую превышает 500°C, и некоторые замеры пирометром показывают даже 800°C. На входе в «сэндвич» высокая температура нежелательна. Здесь-то экран как раз и поможет забрать лишнее тепло, аккумулировать его и способствовать сушке парилки после паровой процедуры. Пожарная безопасность в этом случае безусловно повысится.
Заключение
Однозначно утверждать, что экран для металлической печи является необходимым, нельзя. Лично я считаю, что это зависит от типа печи и режима её эксплуатации. Так, банные печи топятся более интенсивно, чем отопительные устройства. На выходе из печи температура газов высокая. Проходя через короткий одностенный дымоход, дымовые газы попадают в «сэндвич», который не предназначен для таких температурных нагрузок. Поэтому экран может помочь поглотить избыток тепла. Я уже определился — буду устанавливать экран для банной печи.
Есть отопительные устройства с низким КПД, которые также имеют высокотемпературные дымовые газы. В этом случае экран будет полезен для утилизации избыточного тепла.
Неизвестно, можно ли однозначно сказать, нужна ли такая конструкция для современных дорогих печей. Например, моя Jotul является базовой моделью среди многочисленных печей этой компании. Однако существуют устройства с высоким КПД и точной регулировкой горения, оснащенные различными техническими новшествами. Скорее всего, они смогут обойтись и без экрана.
Точно определить или теоретически рассчитать количество накопленного тепла сложно. Исходя из опыта, могу сказать, что на четвертом-пятом часу топки та часть экрана, где проходит дымоход, нагревается до 40–50°C. Но чтобы обеспечить тепло на всю ночь, этого гораздо недостаточно.
В итоге я пришёл к пониманию, что наиболее эффективным и доступным способом обогрева загородного дома для дачника, который посещает его периодически, является комбинированный метод. Он включает в себя использование как печи, так и конвекторов. Если дом хорошо утеплён, расходы на отопление остаются умеренными и сопоставимыми с членскими взносами в дачном товариществе.
Что касается теплового щитка, его влияние будет минимальным, если вы находитесь на даче лишь один-два дня. Однако эффект станет заметнее, если ваша поездка длится несколько дней зимой. При двухразовом топлении колебания температуры в комнате становятся менее выраженными.
Текст и фото: И. Калинин
- Водяной теплый пол в загородном доме: как правильно выбрать и купить необходимые компоненты системы
- Эффективное отопление дома с использованием электричества: доступно и экономно
- Печка-буржуйка на дровах для дачи — это удобно и бюджетно. Объясним, почему так.
