Твёрдотопливный котёл в деревенском доме

Немного предыстории. Когда в 2010 году мы купили домик в деревне, в доме были две печи: русская и «голландка» (такое название подсказали местные), плюс в русской печи был вмурован водяной бак, а по всему дому были протянуты трубы отопления (самотёчная система с заливной горловиной на чердаке). «Голландка» — небольшая печка с варочной панелью, дымоход которой проходил через всю комнату и присоединялся к дымоходу русской печи. Вполне возможно, что её использовали в качестве дополнительного обогревательного элемента холодными зимами и как летний вариант приготовления пищи.

Русская печь — первичный осмотр. Русская более менее работала, а вот подтопок с варочной панелью сильно дымил, поэтому мы им практически не пользовались. И как мы поняли, бак с водой системы отопления располагался внутри подтопка, хотя внутри были видны только трубы. Прохладными осенними днями хватало протопки русской печи, заодно пекли хлеб, а на лежанке сушили не только одежду, но и собранные дары природы: грибы, яблоки и т.п. Весной, хоть печь за зиму и набирала какое-то количество влаги, но позволяла постепенно и неспешно просушить дом, после зимней консервации. А посему для русской печи вынесли вердикт — пока остаётся в качестве обогревательного элемента. Насколько долго она нам прослужит, мы даже и не задумывались.

Русская печь

«Голландка» — первичный осмотр. С этой печкой было понятно практически с самого начала: варочная панель лопнула, но ещё держалась, дверца топки тоже как-то еле держалась. Но всё равно решили сделать пробную топку. Результат был ожидаем — дым валил из всех щелей. была разобрана; дымоход, который шёл через всю комнату, демонтирован; отверстие в трубе русской печи заделали.

Голландка

Отопление — первичный осмотр. На первый взгляд с системой отопления было всё в порядке — стыки проварены, соединения затянуты. Видимо на предыдущие владельцы слили всю систему, поэтому первым дело решили залить в систему воду и проверить в действии. Несколько вёдер воды отнесены на чердак и вылиты в расширительный бак — в данном случае небольшой бидон с приваренной к дну трубой, предельно аккуратно. Для справки: самотёчная система отопления подразумевает под собой небольшой расширительный бак, установленный как можно выше; сливной кран в самой нижней точке системы; бак или несколько труб, через которые будет протекать вода и нагреваться; горячей магистрали под наклоном; и обратной магистрали под наклоном. В нашем случае отопительных элементов (читай радиаторов) не было. Как только вода заполнила бак и самотеком потекла по трубам сразу стала видна проблема. Состояние бака (или что там), который был вмурован в нам не было известно, а вот трубы были в ужасном состоянии. Они текли и капали во многих местах, и даже совсем не на стыках и в местах соединения. Одним словом — система отопления гнилая и пользоваться в таком виде ей нельзя. В скором времени все трубы в доме были срезаны и пущены в качестве столбов на забор вокруг огорода.

Дымоход в комнате

Во время разбора «голландки» решили, что надо бы приобрести небольшую стальную типа «буржуйки». Залили фундамент под будущую печурку, и пока фундамент схватывался и набирал крепость, стали изучать вопрос, одним словом подготавливаться.

Место под буржуйку

Не знаю почему, но свой выбор мы сделали на стальной печке Теплодар ТОП-модель, а дымоход заказали в НИИКАМИН. За 2011 года были закуплены и перевезены все необходимые компоненты. Установка печи и сборка дымохода (монтировали самостоятельно) у нас пришлась на осень, т.к. летом мы плотно занимались окнами — меняли старые сгнившие деревянные окна на пластиковые. После завершения монтажа сделали пробную протопку. В доме очень быстро стало тепло, т.е. можно осенью приехать в холодный дом, затопить «буржуйку» и через 30 минут можно уже ходить по дому в одной футболке. Понятно, что с помощью «буржуйки» можно очень легко и быстро поднять в доме температуру, но вот удержать её эта уже не может. Поэтому мы всегда топили русскую печь, которая, хоть и «съедала» кучу дров, но тепло держала долго. Например, зимой я русскую печь топил один раз в день, а «буржуйкой» немного подтапливал вечером или утром.

Печь Теплодар ТОП-модель

Примерно году в 2017 начали с женой задумываться о замене русской печи, потому что в ней стали образовываться вертикальные трещины (каждую весну и осень мы старательно их замазывали глиной), на поде некоторые кирпичи чуть провалились, некоторые лопнули. Мы могли только предположить, что стоит просто на земле, поэтому у неё постоянно сырой низ, образовываются вертикальные трещины. Одним словом, пока не пришла беда, надо менять печь. Изначально мы планировали примерно в середине дома залить фундамент и там собрать новую кирпичную печку. В эту тему я ушёл с головой: начал изучать соответствующую литературу, даже зарегистрировался на форуме печников. Где-то к середине 2019 года у меня был практически закончен проект той печи, которая нас полностью устраивала как по своим габаритам и своему функционалу. После завершения проекта хотел показать тем самым специалистам на форуме, чтобы дали свою оценку, ну и указали бы на очевидные и не очень мои в проектировании.

Но, как это бывает, случай внёс свои коррективы в планы. Совершенно случайно, примерно осенью того же года, попался нам в одном -магазине в рекомендуемых какой-то небольшой твёрдотопливный котёл, не очень дорогой и небольшой по габаритам. Стало интересно, начали изучать тему, потому что до этого момента котлы ассоциировались исключительно газовые, либо электрические. В нашей деревне газа не будет, если не вкопать собственный газогольдер, а электрокотёл как-то совсем не дешёвое удовольствие (для отопления вообще желательно три фазы).

В итоге, остановились на котле Ermak Stoker Pro 20 — котёл мощностью 22 кВт. На первый взгляд многовато для нашего домика в деревне — жилая площадь равна 70 кв.м., но… Для начала, в документации написано, что заявленная мощность котла была рассчитана при топке антрацитом, а в качестве теплоносителя — вода. Топить котёл мы собираемся дровами — преимущественно берёзой (углём у нас никто не топит, да т грязи от него больше, чем от дров), а в качестве теплоносителя будет использоваться антифриз, т.к. нет никакого желания сливать всю систему каждую осень и заливать каждую весну. Да и исключает возможность замерзания всей системы отопления зимой. В инструкции же к котлу написано, что в случае использования дров мощность котла снижается на 20-30%, если дрова сухие; на 50-70% — если дрова влажные. К тому же, при использовании антифриза мощность котла также снижается на 15% (антифриз плохо переносит тепло). Вот и получается, что мощность котла будет где-то в районе 13-14 кВт, как раз для такого объёма помещения с небольшим запасом.

Котёл Ермак Stocker Pro 20-э

Далее я приступил к рисованию схемы отопления, чтобы понять чего и сколько понадобиться. Понятно, что опять засел за тематические форумы, да стал смотреть соответствующие видеоролики как от монтажников систем отопления, так и проектантов. Попробовал несколько программ, но потом понял, что на их изучение я потрачу много времени. Поэтому плюнул на всё и тупо начал рисовать схему на простом листе бумаге формата А4. Сначала просто схематично нарисовал, потом каждый узел, например, подсоединение насоса или батареи, нарисовал более подробно с оглядкой в каталоги производителей полипропиленовых труб и фитингов. В дальнейшем схема позволила не только рассчитать необходимое количество фитингов, кранов, приборов, соединений и т.п., но и помогла в дальнейшей сборке системы отопления. Одним словом, схема позволила мне закупить все необходимые фитинги и трубы с небольшим запасом, ведь мы никогда не занимались сваркой полипропиленовых труб и фитингов, а учитывая ценник на некоторые фитинги — ошибаться было нельзя. И да, самое важное.

Пока проектировал схему, несколько раз изменял и перерисовывал, т.е. сидел читал, смотрел, анализировал, пытаясь найти золотую середину. И вот однажды, сидели с женой вечером в деревне и нам попалась интересная схема — петля Тихельмана. Попутная двухтрубная система отопления. Одним из плюсов является то, что при такой схеме подключения все батареи работают на 100%, а сам трубопровод не надо зауживать. Есть пару минусов в такой схеме, но мы их обошли. В итоге, схема вновь была перерисована и пересчитана. На бумаге выходило всё красиво. Подающая труба будет проходить под потолком диаметром 32 мм, к батареям и от батарей спуски делаем уже из трубы диаметром 20 мм, обратка также идёт трубой диаметром 32 мм и проходит почти у самого пола. Все полипропиленовые фитинги и трубы купили от фирмы Pro Aqua — не дешёвые и не дорогие.

Подающий трубопровод

Далее приступили к выбору радиаторов. Грубо говоря, их три вида: алюминиевые, металлические и чугунные. Чугун хорош тем, что долго держит тепло, но его вес и ценник как-то совсем не располагают к покупке (жаба она такая, периодически даёт о себе знать). Самые распространённые алюминиевые. Они и легче и дешевле, но вот где-то прочитал, что при использовании антифриза алюминий очень быстро корродирует. Конечно, в продаже есть радиаторы биметаллические, они чуть дороже и более стоек к коррозии, но, как выяснилось, алюминий плохо держит тепло и лучше всего использовать их с электрическим или газовым котлом. Поэтому остановили свой выбор на металлических радиаторах, тем более, что по цене они совсем чуть-чуть дороже биметаллических радиаторов. По отзывам выбрали производителя и уже подобрали радиаторы необходимого нам размера и мощности — Стальной радиатор Kermi FKO 22 400 700, мощностью чуть больше 1кВт (в доме их будет 7 штук). Вот уже после выбора радиаторов, рассчитал необходимое количество теплоносителя — выходило чуть больше 100 литров. После расчёта объёма теплоносителя стало понятно, какого объёма должен быть расширительный бак.

Радиатор и отводящий трубопровод

Далее приступили к выбору и поиску дымохода. Опять форумы, статьи, отзывы. С одной стороны, хочется купить понадёжнее, а с другой стороны не очень дорого. Ну и не маловажный фактор, возможность оперативно докупить либо деталь на замену, либо какой-нибудь недостающий элемент, который забыл прикинуть и посчитать. Весь дымоход (сэндвич) с кронштейнами и переходами купили российского производителя Craft размером 130 (внутренний диаметр) на 250 (внешний диаметр), благо рядом с домом нашёлся официальный дилер, который как раз и реализовал системы дымохода от этой компании.

Дымоход Craft

Надо понимать, что всё это оборудование и комплектующие мы закупали почти весь 2021 год и по мере сил и возможностей монтировали, либо распихивали по полкам и ящикам, чтобы пока не мешалось. Сначала установили котёл на его место. Потом, когда я привёз весь дымоход, смонтировали его самостоятельно с женой, благо опыт монтажа уже был. Разве что на крыше, для большей устойчивости дымохода, установили растяжки. Когда привезли радиаторы, то также их смонтировали под окнами, но уже осенью, когда были завершены все огородные дела, а летом в деревне и без этого хватало дел. Трубы, фитинги и прочее оборудование также было закуплено, но монтаж решили перенести на 2022 года.

После завершения всех весенних посадочно-огородных дел, приступили к разбору старой кирпичной печи. Первым делом разобрали трубу на крыше и заделали отверстие. Понятно, что как только у тебя образуется дыра в крыше, сразу же начинается дождь. К середине июня полностью разобрали печь. Сложена она была, мягко говоря, из говна и палок. Берёшь вроде бы целый кирпич в глине, начинаешь отбивать эту саму глину… В итоге, в руке остаётся ¼ кирпича, а всё остальное… валяется на полу в виде глиняных комков. И вот из таких псевдокирпичей и была сложена практически вся печка. Нет, целые кирпичи были, но их количество, мягко говоря, удручало. После разбора печи сразу же появилась идея — часть этого пространства забетонировать и возвести перегородку, т.е. сделать для котла отдельное помещение — Котельную :).

Разобранная русская печь

В середине летнего отпуска начали собирать всю систему отопления. Было понятно, что за оставшуюся часть отпуска мы не успеем всё сделать, мы же не профи и занялись сваркой полипропилена впервые. Потихонечку, как-то разбавляя сборку системы с необходимыми и обязательными работами по дому и огороду, к середине сентября полностью закончили сборку системы отопления. В принципе, ничего сложного нет, отрезаешь, обезжириваешь, свариваешь, главное, не промахнуться с расчётами и замерами. В двух местах, конечно же, промахнулись, но всё это легко исправилось дополнительной переходной муфтой. Прежде, чем запускать систему отопления в работу, необходимо проверить все резьбовые соединения (ну и проверить качество сварки полипропилена тоже не мешает) — система должна быть герметична и держать давление. Кто-то производит опресовку водой, кто-то воздухом. Опрессовку мы производили воздух. Накачивать систему воздухом в ручную совсем не вариант, поэтому взял старенький автомобильный насос под названием «Качок», подсоединил его к аккумулятору и нагнал воздух в систему отопления. Понятно, что сразу же были обнаружены проблемные соединения, которые были переделаны. Накачивал, мылил, стравливал воздух и переделывал герметизацию резьбовых соединений пока все утечки воздуха не устранил и система стала стабильно держать накаченные 2 бара.

Насос на обратке

Как я уже говорил ранее, систему заправлять мы решили антифризом, а точнее концентрат антифриза (до -65°С) разбавленный дистиллированной водой. Почему концентрат нужно разбавлять водой? Ну во-первых, концентрат сам по себе не дешевый. Во-вторых, этиленглюколь обладает меньшей теплоемкостью, чем вода, т.е. имеет больший коэффициент расширения и хуже переносит тепло. В-третьих, в нашей местности таких морозов никогда не было (максимум -45°С в 1978 году), поэтому проще и эффективнее разбавить этот концентрат до -25°С, -30°С. Я понимаю, что внутри дома температура так не опуститься, но кто ж его знает. Согласно формулам и расчётам, для достижения такой температуры кристаллизации раствора необходимо разбавить концентрат антифриза в пропорции: 40% антифриз, 60% вода. Для разбавления концентрата я купил в ближайшем автомагазине 60 литров дистиллированной воды. И да, будьте внимательны при покупке концентрата — если дистилят указывается в литрах, то концентрат в килограммах!

Единственный минус: этот разбавленный антифриз надо менять каждые 5-6 лет, т.е. один раз в указанный срок полностью сливать систему и заполнять её свежим теплоносителем. В машине же вы меняете охлаждающую жидкость? Чтобы потом не искать информацию по разбавлению концентрата, оставлю табличку тут, может кому ещё пригодиться.

Концентрация этиленгликоля, % Температура замерзания (начала кристаллизации), t°C Плотность при +20°C
30% -15°C 1,038
35% -20°C 1,045
40% -25°C 1,052
45% -30°C 1,058
50% -35°C 1,064
55% -40°C 1,071
60% -50°С 1,077
65% -65°C 1,083

Забавный парадокс: в чистом виде этиленглюколь (98%) замерзает (кристаллизуется) при температуре -13°С.

Итак, система заправлена с давлением 1 бар. Заправлял ручным опрессовщиком примерно часа два. На момент розжига котла в доме было примерно +20°С, через 30 минут температура поднялась до +25°С, все радиаторы одинаково горячие. Одним словом, моя схема работает и работает достаточно эффективно. С использованием насоса теплоноситель из котла очень быстро разносится по всей системе. Если по каким-либо причинам отключат электричество, то система продолжит работу, но не так эффективно. Пока в системе был горячий теплоноситель ещё раз протянул все резьбовые соединения. Естественно, оставил возможность, при необходимости, дальнейшей модернизации системы отопления. Например, врезка управляемого электрокотла или добавление ёмкости теплонакопителя.

Затраты. В конце заметки решил подбить все затраты на постройку системы отопления. Так как весь монтаж мы осуществляли самостоятельно, то ниже перечислены только оборудование и инструмент, без которого монтаж системы отопления не возможен. Может быть чего-то и не учёл или запамятовал, но это уже мелочёвка.

Наименование Сумма, руб
Отопительный котел Ермак Stoker Pro (20-Э) 44 225,50
Перевозка котла транспортной компанией из Москвы в Калугу 1 600,00
Перевозка котла из Калуги в деревню с услугами грузчиков 7 000,00
Регулятор тяги Honeywell FR-¾ AM 2 490,00
Дымоход Крафт 71 069,00
Радиаторы FKO 22-400-700, 7 штук 49 038,00
Комплект труб и фитингов Pro Aqua 27 689,00
Группа безопасности Watts GAG/MR20 1", 3bar 5 909,00
Бак расширительный для отопления WRV 12 л AXIS WRV 1 901,00
Циркуляционный насос Grundfos UPS 25-60 180 8 359,00
Ручной опрессовщик VOLL V-Test 25 4 304,00
Труборез по пластиковым трубам до 42 мм KRAFTOOL Expert 23381-42_z01 1 190,00
Комплект сварочного оборудования Dexter, 1500 Вт 4 188,00
Теплоноситель Primoclima Antifrost PA -65°C, 50 кг 10 027,00
Дистиллированная вода, 60 л 1 881,00
ИТОГО: 240 870,50

Не спорю, сейчас на улице пока стоит плюсовая погода, поэтому как поведёт себя система в холода и насколько будет комфортно находиться в доме, это покажет только зима.