Наш дом строился этапами и комнаты запускались в эксплуатацию с интервалом, растянутым во времени. При этом, их приходилось отапливать тем, что есть. На первом этапе был один вариант - отапливались электричеством. Маслянные радиаторы хорошо справляются с прогревом утепленной комнаты. Даже если за бортом -10, в комнате легко можно получить +25. Если ездить в деревню эпизодически, на выходные и прогревать 1-2 небольшие комнаты до 10м2, это приемлемо и не так накладно. Но если вы собираетесь отапливать большую площадь на протяжении длительного периода, пора задуматься об устройстве экономичной системы отопления. Электричеством хорошо обогреваться, если оно достается даром.
В деревне разумно отапливаться дровами - леса кругом много. В старых домах так и делали - ставили печь или две в доме. Баня обычно строилась отдельно и топилась по-черному. Топили по необходимости - обогревались, готовили на дровах, мылись на дровах. Дров надо много и заготавливали их на годы вперед, с запасом, воздвигая под их хранение отдельные сооружения. Хозяйство получалось большое и затратное.
Дровяная печь - мощная штука. Она легко может обогреть большой дом. Важно найти решение, позволяющее использовать ее энергию по максимуму и свести накладные расходы к минимуму.
Первая задача, которая перед нами встала - обеспечить обогрев всего дома от одной печи. Вторая задача - совместить печь в доме с банной печью. Третья задача - обеспечить экономное расходование полученного тепла и поднять эффективность всей системы отопления.
Об этом и поговорим. Первое, что надо продумать - это планировка помещений и расположение печи. Она должна быть выбрана так, чтобы максимально быстро и эффективно прогревать необходимые помещения. Эта задача решается, если вы ставите печь в центре дома, например, в кухне или гостиной, из нее у вас имеются прямые выходы в комнаты, а кухня или гостиная непосредственно граничит с баней через стену. Тогда нагретый от печи воздух будет напрямую поступать во все помещения, весь дом будет прогреваться быстро и тепло он будет держать долго. Мы сделали именно так - баню расположили в доме, а печь стоит между кухней и баней. Такое решение позволяет заметно экономить на дровах, баня топится автоматом, если топится печь. При этом накопленное в бане тепло, в промежутке между протопками, постепенно отдается в дом. Температура в бане при протопленной печи всегда выше, чем температура в доме, т.е. она является отличным аккумулятором тепла.
Печь мы выбрали банную, с выносным каминным порталом. Протопка печи происходит из кухни. Печь с чугунной топкой, с заложенными внутрь каменки 40кг камней, с загрузкой в сетку еще 280 кг банных камней и дополнительно по всему периметру печь обложена кирпичом. Сверху печь "открыта", т.е. печь греет воздух в бане, проходящий через камни. Тепло от печи перераспределяется между кухней и баней, дом от нее прогревается полностью. Дом обогревается от прогретого кирпича, и от непосредственного излучения через стеклянную дверь топки.
Фундамент для печи сделан отдельный. На глубину 0,4-0,5м заглублена 20см отсыпка щебнем, на ней лежит опалубка из рубероида, на рубероиде связана объемная решетка из 10-12мм арматуры, далее залита бетонная плита в уровень с землей. Из плиты выходят литые бетонные столбы, на них отлита несущая плита 15см под печь. Все сооружение делалось в 3 этапа. Сначала заливался фундамент с выступающей арматурой под столбы, затем заливались столбы и платформа. Затем платформа расширялась под обкладку кирпичом. Вес готового фундамента тянет на 1,5 тонны.
Для заливки использовалась бетономешалка, цемент М400, в смеси с песком, гравием и водой. Подготовку смеси делали на глаз, исходя из необходимой полу-жидкой консистенции раствора и устойчивого серого цвета готовой смеси. Необходимый для этого опыт был получен еще при заливке опорных столбов при строительтве каркаса дома. Смесь тщательно перемешивалась, заливалась в опалубку и утрамбовывалась. Качество бетона при этом получается отличным.
В нашем случае идея разместить дровяную печь появилась уже после того, как были положены опорные лаги и возведены стены. Также, на месте печи стоял опорный стоб, несущий крышу. Печь строилась по месту и перед нами стояла задача не затронуть несущую конструкцию. Пришлось помудрить, чтобы встроить печь в нужном месте и вписать ее в разноуровневые помещения кухни и бани. Это сильно ограничивало свободу действий и вносило много дополнительных трудностей. Но мы справились и затраченные усилия себя полностью окупили.
Подготовку фундамента начали в ноябре, печь купили в декабре, поставили ее на постамент в феврале, в марте закупили и смонтировали дымоход, обложили печь камнями и первый раз затопили. Когда печь затопили, стало понятно, что она не работает. Печь не прогревалась до нужных температур, постоянно гасла, а дрова приходилось кидать без остановки. Помещение было не утеплено, в полах в то время были сквозные дыры. Сложилось впечатление, что мы ошиблись с выбором печи.
В руководстве к печи указано, что ее нельзя обкладывать кирпичом. Мы обложили ее на свой страх и риск, по всему периметру, сложив кирпич без раствора и со щелями. И произошло чудо - печь заработала. Она стала работать устойчиво, перестала гаснуть, дров стало уходить намного меньше. Отпала необходимость сидеть около нее и постоянно кочегарить. Тогда появилась уверенность, что надо обкладывать печь кирпичом на постоянной основе.
В мае еще раз доливали (расширяли) платформу уже под габариты кирпича. Исходную платформу заливали, когда печи еще не было и было неизвестно, что именно там будет стоять. Теперь у нас были все необходимые данные, кроме идеи, как именно ее обложить. Делался проект кладки в Архикаде, но это ничего не дало. Летом приступили к обкладке кирпичом по принципу - я тебя слепила, из того, что было.
Мудрить не пришлось. Печь обкладывается по периметру, с воздушным зазором в 4-5 см между камнями и кирпичом, до самого верха, с небольшим запасом по высоте. Это позволяет проходить воздуху от печи через камни и свободно уходить вверх, нагревая помещения прямым потоком горячего воздуха. Высота кладки - 15 кирпичей. Камнями перекрыли верхнюю платформу полностью, но с небольшими зазорами, прикрыв ими "свободный" выход горячего воздуха из кладки. Это резко уменьшило нагрев деревянных конструкций над печью и заметно увеличило теплоемкость всей связки печи с кирпичной кладкой.
Всего в сетку печи и сверху, в кирпичную коробку кладки, мы положили 4 вида камней, это 16 коробок по 20 кг.(320 кг). Кирпича ушло 215 шт. это 900 кг, печной смеси ушло 4 мешка по 25 кг, это еще 100 кг. Сама печь весит 125 кг. Вместе все это тянет на 1,5 тонны. Кладка делалась в одиночку, в течение 1,5 месяцев, с перерывами. В день по 1-1,5 ряда. Это очень трудоемкая и ответственная работа, требующая внимательности и аккуратности. Спешка в этом деле на пользу не идет. На материалы - печь, дымоход, фундамент, кирпич, печную смесь и камни ушло около 90 тыс. руб. и 3 чел/мес работы, растянутые во времени на 10 мес.
Сверху над печью идут деревянные конструкции, их надо максимально изолировать от раскаленных камней и трубы. Дымоход у нас сэндвич 215мм. Внешняя часть трубы в районе потолочной разделки разогревается до 70 грд или чуть выше. Разделка выполнена по стандартам - спец. огнеупорная фольгированная вата окутывает трубу в 3 слоя и упакована в металлический обруч высотой 20см. Обруч лежит на листе из нержавейки, лист нержавейки крепится к потолочным балкам. Далее идет вертикальная труба с проходом через крышу и фиксируется на ней листом нержавейки с жестким мастер-флэшем.
Над листом мастер-флэша внахлест лежит допо
лнительный лист нержавейки, уходящий под конек, обеспечивая защиту от протечек. Внешняя часть дымохода окрашена в цвет крыши. Длина дымохода получилась 3,5-4м. Весь дымоход смонтировали за 2 дня. Он тяжелый и работа очень ответственная. Делали втроем.
После завершения всех работ, доделки полов и утепления кухни, печь стала намного лучше аккумулировать тепло. В доме воцарилась комфортная, "домашняя атмосфера". Около печи не бывает жарко, когда она греется. Кирпич заметно "теплеет" через час протопки, печь при этом отдает "мягкое", но "напористое" тепло. В верхней части кладки сделаны 2 небольшие отдушины, через которые печь отдает горячий воздух в кухню. Они работают постоянно, пока кирпич теплый, активно прогревая помещение. При дельте в 15 грд, в доме +22-24 уже через час-полтора протопки. Если греть дальше, будет и больше. Распределение тепла происходит между баней, аккумулирующей до 3/4 тепла и кухней. Распределение зависит от соотношения объемов помещений. При этом, можно увеличить отдачу тепла в кухню, открыв заглушку в надстройке над печью. Тогда баня будет отдавать тепло больше и быстрее. Когда печь гасится, кирпич медленно остывает, отдавая тепло в дом.
Тут в дело вступает теплоизоляция и оптимизация - наше дело сохранить и рационально использовать то тепло, что сгенерировала печь. А генерирует она много больше, чем мы пока научились использовать.
Поговорим о рациональном использовании и экономии накопленного тепла.
Напрашивается доп. отопление от бойлера. Мы приобрели бойлер комбинированного нагрева на 100 л. От него в доме работает горячее водоснабжение и водяное отопление. Его теплоемкость 17,5 квт. Это 6 с лишним часов обогрева в пассивном режиме(т.е. ночь). Днем t за бортом растет и t в доме растет вслед за ней. Солнце активно нагревает дом.
Воду мы получаем с неба, собираем ее с крыши, оттуда она сама перекачивается в накопители в доме. Далее вода забирается насосной станцией, фильтруется и поступает в водопровод под давлением. Из него холодная вода идет в кран и в бойлер, бойлер подкачивает в себя воду и через контур потребления отдает в водопровод уже горячую воду, откуда она поступает в кран. Тут все просто.
Схема водопровода и системы отопления
Далее начинается самое интересное. В печи установлен теплообменник, к нему подключен контур косвенного нагрева бойлера. Бойлер работает как от розетки, так и от котла. Котлом выступает дровяная печь. В контур нагрева включен циркуляционный насос и батареи водяного отопления. Дрова горят, греют батареи и воду в бойлере, в контуре потребления. Результат - в доме тепло, в кране всегда горячая и холодная вода. Когда печь гасится, батареи греют без дров и без электричества, уже от бойлера, баня всегда горячая и можно расслабиться у живого камина. В отсутствие людей в зимний период, система работает на электричестве, поддерживая минимально достаточную температуру, что позволяет не сливать воду в морозы. Уровень прогрева регулируется термостатом бойлера. Объем воды в системе превышает 200л., с колодца не натаскаешься, а с 45м2 крыши (для водосбора используется только половина крыши)собираем до 150л/день, в зависимости от погоды.
Затраты на создание такой системы весьма значительны и кусаются, объемы работ огромны, Но! На поддержание жизни, после её запуска, уходит 20руб в день (2 полена дров), все работает на автомате, ощущения от цивилизации зашкаливают. Из процесса исключен монотонный физический труд.
Бойлера хватает, чтобы с ним выйти на 1 протопку в день в зимний период. Это охапка дров, умещающаяся в руке. Печка отапливает дом полностью, не напрягаясь. Ее заявленная мощность 20 квт. При минусовых температурах топить приходится 2 раза в день по 1-1,5 часа, чтобы поддерживать в доме комфортные 22-24C круглосуточно, и это нормально.
Печка сама по себе неплохо держит тепло, в ней 130 кг чугуна и стали, 320 кг камней и тонна кирпича. Дом тоже сопротивляется холоду, но сам по себе тепло он не генерирует. Русская зима сильней, особенно в -20. Чтобы сохранять тепло, его надо подводить регулярно или запасать впрок.
Разумно сделать гибкую и отн. недорогую систему - дрова греют бойлер, бойлер греет дом ночью, остальное забираем днем от Солнца, а в облачную холодную погоду забираем от теплового насоса (от атмосферы). В перспективе подключим солнечные коллекторы и солнечные батареи и выйдем на круглогодичный энергосберегающий режим, постоянный "+" в доме, даже в наше отсутствие. Это не самоцель, но весьма полезно. Лишнее накопленное тепло пойдет в теплицу, как вариант. Что там будет расти, пока не ясно. Но ясно, что от нее плоды трудов пойдут на общее дело.