Теплообменник для печи на дровах: назначение, виды, изготовление своими руками

Содержание:

Принцип работы

Теплообменник для кирпичной печи относится к приборам непрямого нагрева воды. Принцип его работы — жидкость циркулирует в замкнутом пространстве устройства, в результате естественной конвенции. Под воздействием тепла, вода нагревается.

Более горячие слои поднимаются , их место занимают холодные слои. Перемешивание воды под воздействием тепла называется циркуляцией. Нагревшаяся вода или любой другой жидкий теплоноситель, поднявшись, отдаёт тепло воде. Сама печь не является теплообменником, поскольку создает тепло. Теплообменник для печи на дровах: назначение, виды, изготовление своими руками

Функции

  • Чаще всего используются теплообменники для получения второго нагревающего контура. Без него топливо сгорая, нагревает стенки топки. Взаимодействуя с воздухом, нагретые кирпичи отдают тепло. Но оно по газоходу улетает.
  • С помощью теплообменника в кирпичной печи, горячий воздух отдает излишки тепла циркулирующей жидкости. Позволяет повысить экономичность, получая на выходе двойной коэффициент на одну топливную единицу.
  • Используется теплообменники в печах для бани, гаража, дома. В каждом перечисленном варианте у теплообменника своя функция — нагрев воды для душа, нагрев теплоносителя для отопления и тому подобное. Различные конструкции повышают области применения.

Виды

Виды теплообменников разделяются по конструкции, месту расположения и по материалу изготовления. Для каждого конкретного случая можно подобрать совокупность этих видов.

Совмещая конструкцию и материал, правильно разместив — можно неплохо поднять КПД кирпичной печи. Стоит рассмотреть — как сделать теплообменник для печи без лишних затрат. Разбирая виды существующих конструкций можно подобрать самый оптимальный теплообменник для той или иной планировки.

  • Змеевик. Создается из трубы, свёрнутую в виде спирали, длинной несколько метров. Такой водяной теплообменник для печи, устанавливается в ёмкость с жидким теплоносителем. Концы трубы развальцовывают в стенки, позволяя теплоносителю циркулировать внутри, попутно нагревая воду в баке. При правильно рассчитанной длине змеевика, материала его изготовления, количества колец можно ускорить нагрев воды. Так же часть змеевика, остающаяся на воздухе, увеличивает скорость прогрева помещения. Теплообменник для печи на дровах: назначение, виды, изготовление своими руками
  • Теплообменник с емкостью. Бак и труба теплообменника для печи, проведена непосредственно вблизи топочного отделения. Нужно строго соблюсти градус наклонов подводимых труб, для достижения естественной циркуляции. В некоторых случаях приходится ставить электрический насос для этих целей. В этом решении есть свои плюсы — вода нагревается непосредственно пропускаясь через трубу, огибающую топку. Такое решение повышает скорость нагрева. Обычно используется для отопительного контура. Теплообменник для печи на дровах: назначение, виды, изготовление своими руками
  • Трубная доска. Состоит из двух полностью герметичных ёмкостей и большого количества мелких труб. Основные трубы-ёмкости, расположены на разных частях, около топочного пространства и связаны трубами. В местах соединения происходит теплообмен. Такая конструкция используется в отоплении большого пространства, вплоть до многоэтажек. Эксплуатация такого теплообменника усложнена, поскольку приходится соблюдать меры предосторожности. Здесь важен химический состав воды, из-за образования накипи возможны прорывы стенок.
  • Водяная рубашка. Этот теплообменник сложнее всего создать своими руками. Его конструкция — два герметичных резервуара, расположены один в другом. Эффективна и проста в эксплуатации — теплообменник для печи из трубы. Позволяет быстро проистекать теплообмену, но сложна в изготовлении — требует профессиональных навыков. Теплообменник для печи на дровах: назначение, виды, изготовление своими руками

Материал изготовления

  1. Медь. За счёт своей пластичности, медь наиболее оптимальна при изготовлении теплообменника. Медная трубка проста для изгибания, придания любой формы.У неё высокий коэффициент теплопроводности — более 380. Но медь так же недостаточно жаропрочный материал и дорого стоит.
  2. Нержавейка. Тоже достаточно пластичный и отзывчивый материал. Хотя имеет более низкий коэффициент теплопроводности. Зато устойчив к перепаду температур. Из него можно сварить любой вариант конфигурации. ВАЖНО: Нельзя использовать оцинкованную сталь, при нагревании она выделяет в воздух ядовитые соединения цинка.
  3. Металлопластик. Легкодоступный практичный материла. Легко можно найти, но у него низкий коэффициент теплопроводности! Практически на два порядка ниже, чем у меди. Зато этот материал долговечный, устойчивый к температурным перепадам.

Как правильно выбрать?

При выборе основополагающую роль играет цена на теплообменник для печи. От выбора материала зависит конструктивное решение. Второй по важности аспект — возможность изготовления.

И окончательно завершает выбор, место, где печь будет стоять. Учитывать надо что именно требуется достичь. Нужна отопительно-варочная печь или обогрев гаража, будет ли это каменка для бани или печка для отопления деревенского дома. Для каждого варианта есть свои особенности и тонкости.

Главное: точно рассчитать какую площадь надо отапливать, нужна ли попутно горячая вода, сколько единиц топлива возможно тратить в отопительный сезон и многое другое. Итог всех прикидок должен быть один — ориентируясь на финансы, доступные материалы, нужды, подобрать максимально подходящую конструкцию.

Что лучше в разных вариантах:

  • Для бани — нуждается в комплексном варианте. Первоочередная задача — нагрев воды и двух помещений. Предбанник и парилка, плюс возможно душ. Здесь лучше использовать змеевик для печного отопления и нагрева воды. Так же дополнительный нагрев парилки улучшает качество пара в русской бане. Теплообменник для банной печи своими руками.
  • Для дома — учитывайте нужные функции. От этого зависит выбор конструкции. Чаще всего в деревенских домах стараются строить универсальные отопительно-варочные печи. Теплообменники сюда возможно установить широко используемые, которые просты в изготовлении и решают не менее трёх задач — отопление, приготовление еды, подогрев воды. Распространенный вариант использования теплообменник в кирпичную печь для отопления, с ёмкостью.
  • Для гаража — тут выбор проще, ведь здесь нагрев воды не обязателен и важно только отопление. Такие условия упрощают выбор. Отлично подойдут самодельные горизонтальные теплообменники для печи отопления, сооружённые из подручных материалов — старые чугунные батареи, автомобильные радиаторы и тому подобное.

Изготовление теплообменника своими руками

Не всегда есть возможность купить готовый проект печи с теплообменником. Так же не все могут сами работать сваркой. Но соорудить теплообменник в печь для отопления своими руками, не такая тяжелая задача. Применив алюминий или медь можно избежать сварочных работ. При хорошей подготовке, правильном расчёте это возможно и не обременительно. Вдобавок экономит семейный бюджет.

Как правильно установить печь

Короткая инструкция поможет это сделать самостоятельно, без привлечения сторонних лиц.

  1. Подготовьте фундамент глубиной 400 мм, высота корректируется в зависимости от топки.
  2. Огородите каменку бани кирпичной кладкой с использованием глиняного раствора.

Ограждение каменки в бане

Ограждение каменки в бане

  1. Установите в топочное отделение теплообменник. При этом выход топки следует заранее вывести в отдельную комнату.
  2. Заизолируйте трубы, исходящие от теплообменника.
  3. Выведите дымоход бани через заранее сделанное отверстие в крыше и защитите деревянные элементы металлическим листом и асбестом.
  4. Проведите тщательную герметизацию всех стыков.

Как самостоятельно сделать теплообменник

Для того чтобы сделать данный элемент своими руками, вам понадобятся металлические пластины толщиной 2,5-3 мм, сварочный аппарат и умение им пользоваться. Соединяют две емкости – нижнюю и верхнюю трубами.

Следите, чтобы все швы должны быть герметичными. Если банная печь с теплообменником будет использоваться в виде котла, и от нее будет происходить разноска тепла на батареи, ее размер и диаметр труб рассчитайте, исходя из размеров помещений бани.

Совет: проверяйте наличие воды в баке, перед тем, как начнете топить печь.

Расчет площади

При расчетах следует знать, что 1 м2 теплообменника может давать при нормальной топке до 9 кВт мощности. Если учитывать, что для бани 5 м на 5 м приблизительно требуется 5 кВт, можно составить приблизительный размер будущего устройства.

Не забывайте, что многое зависит от того, где размещена печка для бани с теплообменником и от интенсивности горения топлива. Поэтому необходимо сразу брать многократный запас при расчете.

Размещение печи и вынос нагревательного бака с водой

Размещение печи и вынос нагревательного бака с водой

Проверка

Подготовьте детали, раскроенные из металлического листа, прихватите их сваркой, проверьте расчеты и окончательно их закрепите между собой.

После этого проверьте систему таким образом:

  1. Заварите нижнюю трубу.
  2. Наполните систему жидкостью до самого верха.
  3. Соедините выходное отверстие с емкостью.
  4. Начните заполнять систему сжатым воздухом, наблюдая за давлением по манометру.
  5. Заварите возможные места течи повторно, слив предварительно жидкость.

Совет: следите, чтобы суммарное количество труб и стыков было минимальным.

Преимущества

Хотя цена модернизации обычных печей или создание устройств по собственным размерам будет выше обычных устройств для бани, это того стоит.

Давайте поймем, какие преимущества дают печи для бани печи с теплообменником:

  1. Вы получаете 3 в 1: создание пара, прогрев помещений и получение горячей воды.
  2. Теплообменник позволяет вынести бак с горячей водой в нужное для вас место.
  3. Современные материалы способствуют долгому сроку эксплуатации таких изделий.
  4. Часто такие печи имеют топку с жаростойким стеклом, которое облегчает контроль горения и позволяет наслаждаться пламенем.
  5. Устройство особенно востребованы в банях, где парная и моечная расположены в разных помещениях.
  6. Внешний вид печи с теплообменником довольно привлекателен, а их эксплуатация не вызывает хлопот.
  7. Устройства компактны, что позволяет экономить пространство.
  8. Печи подходят как для влажного, так и для сухого пара.
  9. Жесткость конструкции дает возможность устройствам не деформироваться при нагреве.

Вынос топки с жаропрочным стеклом в комнату отдыха

Вынос топки с жаропрочным стеклом в комнату отдыха

Классификация и назначение теплообменников

Существует несколько видов теплообменников устройств, классифицируемых по месту их нахождения:

  1. В теле печи;
  2. Возле её корпуса;
  3. Около трубы дымохода.

Все банные теплообменники выполняют идентичные функции— путём контакта с огненной поверхностью топки или дымохода, они греют воду в ёмкости большого размера, используя принцип конвекции. Их применение позволяет расположить водяной бак в соседнем с парной помещении.

Методы установки системы

Правильное размещение всех компонентов системы позволяет достичь её идеального функционирования. Чтобы добиться такого результата, бак размещают на стене выше уровня теплообменника. Большую и меньшую ёмкости соединяют двумя трубами. Монтаж выполняется по определённым правилам:

  • труба подачи горячей воды в большой бак имеет наклон к горизонту до 30 °;
  • другая труба проходит ниже, по ней поступает холодная вода для нагрева в сторону печи, угол её наклона равен приблизительно 1 — 2 °. На нижней трубе располагают кран слива воды, а водяная ёмкость комплектуется краном для разбора.
Читайте также:  Фундамент из покрышек своими руками для дома и бани — разбираем все за и против

Теплообменник
Важным условием надёжности работы системы является обязательное наполнение её водой перед началом топки, иначе может произойти разгерметизация сварных швов или соединительных участков. Наполнение горячего бака холодной водой способно повлечь за собой аварию всей системы.

Опытные мастера советуют так устанавливать бак, чтобы расстояние от топки до него было не больше 3-х метров, а соединительные трубы должен соответствовать по диаметру выбранному типу оборудования. Принято считать, что допустимым будет использование труб с минимальным сечением — 1 дюйм. Иначе, процесс конвекционного обмена между горячей и холодной жидкостью будет затруднён, жидкость не сможет эффективно двигаться по трубам. Если подобная проблема беспокоит, то рекомендуется применение электрических насосов, они прокачивают воду в системе, улучшая её циркуляцию.

Бак с подключением водяного контура

Теплообменник в виде бака, расположенного вокруг дымохода, делают из нержавейки или оцинкованной жести. При этом следует учесть конструкцию печи. Если в ней предусмотрен режим дожигания дымовых газов, и температура дыма на выходе из печи не превышает 200 градусов, можно использовать любой материал для изготовления теплообменника.

В простых печах без дымооборота значение температуры дыма на выходе может достигать 500 градусов Цельсия. В этом случае необходимо использовать нержавейку, так как цинковое покрытие при сильном нагреве выделяет вредные вещества.
Внешний вид смонтированного теплообменника

Чаще всего теплообменники такого типа устанавливают на банную печь и используют в качестве нагревателя воды для ГВС. Бачок оснащают штуцерами в верхней и нижней его части, к ним подключают трубы, выведенные в систему. Бак для горячей воды при этом устанавливают в душевой или парилке. Возможно использовать такую систему и для отопления подсобного помещения или гаража.

Изготовление бака: пошаговая инструкция и видео

Теплообменники для промышленных печей продаются в комплекте с некоторыми модификациями, при установке новой печки можно подобрать подходящую модель с уже готовым водяным контуром. Также можно сделать теплообменник на дымоход своими руками. Для его изготовления необходимы следующие материалы:

  • отрезки трубы из нержавеющей стали разного диаметра с толщиной стенок 1,5-2 мм, листовая сталь;
  • 2 штуцера на 1 дюйм или ¾ дюйма для подключения к системе;
  • бак-накопитель из нержавейки или оцинкованной стали объемом от 50 до 100 литров;
  • медные или стальные трубы или гибкая подводка для ГВС;
  • шаровый вентиль для слива теплоносителя.

Последовательность изготовления для банной печи или буржуйки:

    1. Работы начинают с подготовки чертежа. Размеры бака, устанавливаемого на дымоход, зависят от диаметра трубы и типа печи. Печи простой конструкции с прямым дымоходом отличаются высокой температурой дымовых газов на выходе, поэтому размеры теплообменника могут быть достаточно большими: до 0,5 м высотой.

План схема подключения теплообменика в бане

  1. Диаметр внутренних стенок бака должен обеспечивать плотную посадку теплообменника на дымовой патрубок. Диаметр внешних стенок бака может превышать диаметр внутренних в 1,5-2,5 раза. Такие размеры обеспечат быстрый прогрев и хорошую циркуляцию теплоносителя. Печи с низкой температурой дымовых газов лучше комплектовать баком, имеющим небольшие размеры, чтобы ускорит его прогрев и избежать образования конденсата и ухудшения тяги.
  2. С помощью сварочного инвертора соединяют детали заготовки, следя за герметичностью швов. В нижней и верхней части бака приваривают штуцера для подачи и отбора воды.
  3. Бак устанавливают на дымовой штуцер печи внатяг, промазывая соединительный шов жаропрочным силикатным герметиком. Сверху на бак-теплообменник аналогичным образом ставят переходник с неутепленной трубы на утепленную и выводят дымоход из помещения через потолок или стену.
  4. Подключают теплообменник к системе и баку-накопителю. При этом выдерживают необходимый градус наклона: труба подачи холодной воды, подсоединяемая к нижнему штуцеру, должна иметь угол не менее 1-2 градусов относительно горизонтальной плоскости, трубу подачи нагретой воду подсоединяют к верхнему штуцеру и с уклоном не менее 30 градусов выводят к накопительной емкости. Накопитель должен располагаться выше уровня теплообменника.
  5. В нижней точке системы устанавливают сливной кран. В бане его можно совместить с краном забора теплой воды для парилки.
  6. Перед началом эксплуатации систему необходимо заполнить водой, в противном случае металл перегреется, и его поведет, что может привести к нарушению герметичности сварных швов и утечкам.
  7. Подачу воды в бак-накопитель можно сделать как ручную, так и автоматическую с помощью поплавкового крана. При ручном заполнении рекомендуется вывести на его внешнюю стенку прозрачную трубку для контроля уровня воды в баке, чтобы не запустить систему на сухую.

Для хорошей циркуляции теплоносителя необходимо использовать трубы с диаметром не менее ¾ дюйма, а их общая протяженность до накопительного бака не должна превышать 3 метра!

Теплообменник-водонагреватель, сделанный своими руками, показан на видео.

Простая конструкция: змеевик

Теплообменник-змеевик
Установка бака-теплообменника на дымоход связана с проведением сварочных работ, что по силам далеко не каждому. Более простая конструкция — змеевик, обернутый в виде спирали вокруг дымовой трубы. Змеевик можно изготовить из медной или алюминиевой трубки — эти металлы легко гнутся, имеют высокую теплопроводность и не подвержены коррозии.

Диаметр трубки выбирают так, чтобы было удобно ее подключать к штуцерам водяного бака-накопителя. Для гибки удобнее трубы с диаметром не более 28 мм. Длина в любом случае не должна превышать 3 метров — это обязательное условие для естественной циркуляции теплоносителя. Для подключения нагревательного змеевика к баку используют гибкую подводку для горячей воды.

Такую конструкцию теплообменника можно использовать для получения горячей воды, реже — для отопления небольших помещений. Максимальная эффективность нагрева достигается, если установить змеевик на дымоход простой печи типа буржуйки с высокой температурой дымовых газов.

Виды металлов для производства теплообменника

Непосредственно теплообменник на трубу дымохода в баню лучше всего изготавливать из «нержавейки», называемой аустенитной сталью. Данный материал сохраняется свои лучшие характеристики даже при интенсивной эксплуатации в предельном температурном режиме.

Сварные швы таких труб очень прочны и на них не образуются трещины, а никель, входящий в состав сплава, при взаимодействии с кислородом образуют защитный пленочный слой, устойчивый к воздействию на него солей и кислот. Подобный сплав для создания теплообменника является самым долгосрочным вариантом (прочитайте: “Какой теплообменник в банную печь лучше установить – варианты конструкции”).

Если же осуществлять отопление в бане через теплообменник из цинка, то это может быть опасным для человеческого организма. Когда материал разогреется до температуры в 200 градусов по Цельсию, начнется процесс выделения вредных цинковых испарений, а накаливание до 500 градусов по Цельсию приведет к тому, что в воздухе образуется предельная концентрация опасных веществ. Естественно, нет причин для беспокойства, если цинковый теплообменник не разогревается больше 200 градусов по Цельсию.

отопление в бане через теплообменник

Стоит отметить и преимущество цинкового теплообменника, заключающееся в повышенной конвекции воздуха, обтекающего теплообменник. Цинковый теплообменник использовать с целью обогрева дома параллельно с прогреванием бани нельзя, а вот на подогрев беседки или террасы излишков тепловой энергии вполне хватит.

Теплообменник регистр на трубу в баню устанавливается своими руками без каких-либо затруднений. Можно его даже монтировать на обычную железную печь, затем оборудовать кирпичную кладку вместе с печью и благополучно использовать. Даже если кирпич будет уложен на ребро – устойчивость конструкции не снизится. На фото и при визуальном осмотре теплообменник не будет выделяться из общего фона, что позволяет его монтировать в любом помещении, через которое проходит дымоход.

Основные способы монтажа

Осуществлять свою работу теплообменник может в двух различных режимах. Они имеют отличительные особенности, заключающиеся в своеобразности процесса передачи тепловой энергии от выделяемого дым к внутренней трубе регистра.

В первом случае теплообменник для банной печи на дымоход имеет модификацию в виде наружной емкости с водой. При кипении вода конденсируется на трубке теплообменника и таким образом происходит нагрев самой конструкции. Температура на поверхности трубки не будет превышать 100 градусов по Цельсию, что соответствует температуре кипения воды. Сама емкость с водой будет прогреваться долго.

регистр на трубу в баню

Во втором случае конденсируемый пар не затрагивает конструкцию теплообменника. Поток тепла движется по трубе беспрепятственно, а вода разогревается значительно быстрее. Чтобы понять технологию процесса, по которой происходит отопление в бане от теплообменника, можно посмотреть, как происходит процесс нагревания воды в обычной кастрюле на горелке домашней плиты.

Не сложно заметить, что вплоть до момента закипания, влага конденсируется на стенках кастрюли и стекает на поверхность плиты. Соответственно при обустройстве теплообменника вторым способом необходимо позаботиться о том, чтобы труба имела большую толщину стенок, что значительно снизит степень образования конденсата.

Труба оловянная

Олово в качестве материала для выплавки теплообменника является очень практичным и надежным. По сути, дымоход с теплообменником для бани будет выглядеть, как труба, обвитая меньшей металлической или медной трубкой. В процессе нагревания от трубки будет прогреваться и проходящий мимо воздух.

отопление в бане от теплообменника

Достаточно будет спиральную трубку приварить. Можно производить пайку и оловом, предварительно обезжиренным ортофосфатной кислотой. В таком случае теплообменник будет закреплен особенно надежно, ведь недаром оловянные самовары считаются эталоном надежности среди аналоговых изделий.

Водяная рубашка

Просто реализуется еще один теплообменник – водяная рубашка (водяной контур) на трубу. На участок дымохода наваривается труба большего диаметра с двумя патрубками для подачи/отведения воды. Принцип работы все тот же: горячая вода подымается , вниз поступает из выносного бака более холодная вода.

Принцип организации водяной рубашки на трубу и ее подключение к выносному баку

Принцип организации водяной рубашки на трубу и ее подключение к выносному баку

Этот способ более привлекателен по нескольким причинам:

  • нагрев происходит за счет тепла, которое раньше просто улетало;
  • сделать такой теплообменник своими руками несложно, хотя есть и фабричные варианты;
  • установить можно на любой металлический дымоход и для этого не нужно разбирать печь и делать в ней отверстия;
  • теплообменник на трубе предупреждает проникновение газов из дымохода в помещение.

Все эти плюсы делают такое устройство достаточно привлекательным. Но есть у такого решения и минусы:

  • требуется полная герметичность швов;
  • при добавлении холодной воды может образовываться конденсат;
  • заливать воду в разогретую систему нельзя – может из-за разницы температур порвать стенки дымохода.

Водяной контур на печь делается аналогично, но в этом случае в емкость с водой строится вокруг корпуса. Практически всегда такой теплообменник делают на круглые печи. Во-первых, можно подобрать трубу большего размера и приварить дно и верх, что вряд ли удастся с прямоугольными печами, и во-вторых, по кругу вода движется легко и система эффективна, чего тяжело добиться при квадратном кожухе.

Навесные баки для воды в баню

Навесной бак представляет собой герметичную емкость с крышкой (съемной или откидной) и краном для слива горячей воды. Крепится он на одну из боковых или на заднюю стенку. Креплением обычно служат металлические крючки. Чаще всего сделаны они из нержавейки так как только нержавейка успешно переносит тяжелые  условия длительное время. Можно найти эмалированные баки для воды, но без проблем они служат только до появления сколов и трещин эмали. Эти дефекты на какое-то время можно замазать специальной эмалью, но все равно рано или поздно они проявят себя. Другие способы защиты от коррозии или неприемлемы из-за высоких температур (краска или полимерные покрытия могут сгорать или плавиться) или слишком дороги и в результате их стоимость выше, чем нержавейка, а качественные показатели хуже.

Читайте также:  Как обшить баню блок-хаусом изнутри и снаружи

Навесные баки для воды - из нержавейки надежнее и долговечнее

Навесные баки для воды — из нержавейки надежнее и долговечнее

Большая часть производителей предлагает для своих печей навесные баки опционально (за отдельную плату), но никто не мешает сделать такую емкость своими руками. Однако насколько это выгодно, нужно посчитать. Учтите стоимость материала и работы. Если делать будете сами – это одно, а если заказывать у кого-то – нужно считать.

Важно! Качество сварки должно быть очень высоким, а швы герметичными.

 

Приставной бак для воды. Интересный вариант, но нечасто используется

Приставной бак для воды. Интересный вариант, но нечасто используется

Есть очень интересный вариант бака для воды. Его не назовешь навесным. Он, скорее, приставной. На рисунке продемонстрирован принцип нагрева воды в этом варианте. В печь вваривается наклонная запаянная на конце труба. Дугой открытый ее конец помещается в нижней части бака для воды, установленного выше печи. Как происходит нагрев? Холодная вода со дна попадает в наклонную трубу, где нагревается до кипения. Выделяемые при нагреве пузырьки горячего воздуха поднимаются по трубе и попадая в более холодную среду лопаются, перенося, таким образом, значительную часть тепла. Эти же пузырьки стимулируют конвекцию (перемешивание) слоев воды.

Не все любят навесные или встроенные баки: они отбирают часть тепла на обогрев воды, замедляя тем самым подготовку парилки. И процесс этот практически постоянный, ведь чтобы не кипела вода и не шел сырой пар, нужно регулярно сливать горячую и добавлять холодную.

Принципы работы устройств для нагрева воды

Каждый из трех вариантов расположения теплообменника обладает особенностями.

Недостатки металлических буржуек

В дровяных печах заводского изготовления теплоноситель подогревается тремя способами:

  1. В верхней зоне топливника либо рядом с выходом дымовых газов установлен водотрубный теплообменник.
  2. Одна из стенок камеры сгорания (верхняя или боковая) контактирует с водяной прослойкой, напоминающей рубашку твердотопливного котла.
  3. Несколько труб с теплоносителем огибают полукруглые стенки топливника. Снизу и сверху концы сварены в общие коллекторы, как показано на чертеже.

Конструкция обогревателя Булерьян
Модификация конвективного обогревателя «Бренеран» (аналог хорошо известного «Булерьяна») с водотрубным теплообменником

Справка. Пример изделия с частичной водяной рубашкой — печь для отопления дома «Термофор Гидравлик», с боковыми трубами – переделанные конвекционные отопители «Бренеран – Акватэн».

Производители зачастую снабжают печки дополнительным нагревателем – ТЭНом мощностью 1…15 кВт. Цель – поддержать температуру теплоносителя и воздуха в частном доме после выгорания порции твердого топлива. Некоторые модели оборудованы варочной панелью на 1—2 конфорки.

Реальное преимущество металлических отопительных агрегатов – низкая стоимость изделия и быстрота монтажа по сравнению с кладкой кирпичной печи. Пример: цена отопителя «Бренеран – Акватэн» мощностью 3.5 кВт — приблизительно 270 у. е. (без дымохода). При монтаже буржуйки своими руками вы потратите еще 50—100 у. е. на материалы, используемые для установки и обвязки.

Схема ТТ-котла Термофор
Серия отопителей «Гидравлик» известного бренда «Термофор» оснащается водяной рубашкой и трубами, опоясывающими топку

Замечание. Стоимость дымоходной трубы, необходимой для любой печки, не учитывается. Цена сильно зависит от высоты подъема, конструкции канала и схемы прокладки.

Теперь разберемся с недостатками:

  • что бы ни утверждали производители и продавцы, максимальный КПД воздушно-водяных печей на дровах и угле составляет 60%;
  • агрегат одинаково быстро нагревается и остывает;
  • теплообменника обычно хватает на обогрев 2—3 небольших комнат (по 1 радиатору в каждой);
  • водяному контуру жизненно необходима система циркуляции.

Дровяная печка в интерьере комнаты
Непросто сохранять чистоту и красоту возле печки, служащей основным источником тепла в доме

Разъясним последний пункт. Если течение воды через змеевик прекратится, элемент перегреется. Сначала теплоноситель закипит, потом испарится и разорвет ближайшее слабое соединение. Позже теплообменник прогорит и окончательно выйдет из строя.

Справедливости ради упомянем вопрос эстетики. Постоянно используя буржуйку для отопления жилища, вы не получите красивой картинки, которую любят показывать производители на фото. Печка довольно быстро загрязнится, в помещении появится древесная и угольная пыль.

Каминные топки — плюсы и минусы

Прямоугольная печь с водяным контуром, изготовленная в виде камина, конструктивно гораздо ближе к ТТ-котлу. Боковые стенки топливной камеры омываются теплоносителем, лицевая и верхняя часть подогревает воздух помещения. Днище получает мало теплоты, поэтому в расчет не принимается.

Позитивные стороны каминных топок, оснащенных теплообменной рубашкой:

  • эффективность сжигания топлива – до 70%;
  • приемлемая стоимость (сравнительно с кирпичными сооружениями);
  • простой и быстрый монтаж;
  • печь – камин, оборудованный прозрачной дверцей, отлично впишется в интерьер жилой комнаты.

Справка. Каминная водяная топка «Термофор Аквариус» с теплоотдачей 12 кВт обойдется в 530 у. е. Дополнительные затраты оценить сложно – их величина зависит от способа декоративного оформления камина. Бюджетный вариант: помещаете отопитель на прочное основание, подключаете к радиаторной сети, а отделку выполняете самостоятельно либо откладываете на потом.

Схема каминной топки Аквариус
Котловой бак опоясывает камеру сгорания по бокам и частично — сверху

Минусы металлических топок сходны с недостатками печей:

  • камин быстро разогревается и охлаждается, нуждается в непрерывной циркуляции теплоносителя;
  • обеспечивает теплом ограниченное число батарей;
  • из-за перепада температур на внутренних стенках образуется конденсат и откладывается сажевый налет;
  • полное сходство с натуральным камином достигается за счет оформления – декоративной кирпичной кладки либо гипсокартонной обшивки.

Используя каминную топку в качестве основного источника тепловой энергии, не рассчитывайте на длительное горение с 1 закладки. Пример: полезный объем камеры сгорания вышеупомянутого «Аквариуса» — всего 62 литра, но полностью забить топливник дровами не получится. Придется подкидывать поленья каждые 3—4 часа.

Очистка каминной топки
Со временем стенки топливника покрываются сажевым налетом, а панорамное стекло – копотью

Примечание. Большинство стальных печей страдает аналогичным недостатком – в режиме интенсивного горения только успевай подбрасывать дровишки.

Сильные и слабые стороны кирпичных отопителей

Теплообменники устанавливаются внутрь печки двумя способами – в топливнике либо газоходе, на пути раскаленных продуктов горения. Каждый вариант отличается своими нюансами:

  • котел в камере сгорания быстро прогревается под воздействием пламени, но образует конденсат и сажу на стенках;
  • в случае закипания и образования пара бак может разорваться прямо в топливнике;
  • теплообменник внутри дымооборотов гораздо безопаснее, но греется медленнее, поскольку снимает меньше тепла.

Справка. Змеевик, помещенный в газоход, должен иметь вдвое большую теплообменную площадь, нежели сравнимый по мощности котел в топке.

Способы монтажа теплообменника в кирпичной печке
Расположение водяного контура внутри камеры сжигания (слева) и дымоходных каналах (справа)

Главный недостаток любого кирпичного отопителя – высокая стоимость материалов и кладочных работ. Предположим, вы решите сэкономить и сложить печку самостоятельно. Здесь потребуется опыт, время и техническая возможность — начинать строительство посреди обжитого дома непросто. Оптимальный вариант – закладывать фундамент и печь на этапе возведения стен.

За что же ценятся каменные печки со встроенным теплообменником:

  • срок службы несравнимо больше любого теплогенератора – минимум 50 лет;
  • способность накапливать тепло, долго обогревать смежные помещения после затухания;
  • максимальный КПД – 70…75%;
  • в натопленной печи хорошо выгорает сажа, образующаяся на стенках бака и в дымоходе;
  • определенные печные сооружения – канальная «голландка», «шведка», колпаковая конструкция Кузнецова – могут спокойно отапливать двухэтажный дом.

Интересный факт. Секцию водонагревателя можно добавить в любое сооружение из кирпича. Толковый мастер – печник знает, как изменить схему и порядовки для внедрения теплообменного регистра.

Что собой представляет конструкция

  • Изначально бак для нагрева воды в баню снабженный теплообменником — конструкция достаточно простая. В сердце печи топку, или в район с высокой температурой встраивается специальный нагревательный металлический бачок емкостью не более 5 л. Который в свою очередь трубами соединяется с основной емкостью в соседней комнате, емкость может достигать объема 120 л.

Важно: вода в систему должна быть залита до начала эксплуатации банной печи, в противном случае если печь растопить и после этого залить воду, вода в трубах может мгновенно закипеть и в результате парового удара систему просто разорвет.

  • Принцип работы заключается в том, что из большого бака в малый, холодная вода поступает по приводной трубе, нагревается в малом баке, его и называют теплообменником и по выводной трубе возвращается снова в основной бак уже разогретой.
  • Если приводную и выводную трубы расположить под правильным углом, то вода будет успешно циркулировать самотеком благодаря естественным физическим законам. Но дабы избежать образования в системе воздушных пробок и обеспечить более быстрое и равномерное нагревание воды бак для теплообменника в баню укомплектовывается электрическим насосом для принудительной циркуляции жидкости в системе.
  • Теплообменник может располагаться непосредственно рядом с самой топкой, в таком случае он монтируется на стадии строительства печи вовнутрь конструкции. Или может иметь так называемый самоварный принцип действия, когда малый бачок монтируется вокруг металлической дымовой трубы для бани непосредственно рядом с топкой.
  • Но при любом расположении бака профессионалы отдают предпочтение системам, в которых жидкость циркулирует свободно, без дополнительного давления.

Принципиальная схема системы самоварного типа.

Принципиальная схема системы самоварного типа.

Поговорим о правилах монтажа и эксплуатации

Советы мо монтажу

Если вы решили собрать систему своими руками, то следует учесть несколько обязательных требований.

  • Баки следует сваривать из металла толщиной минимум 2,5 мм. Требования к верхнему, большому баку предъявляются минимальные, основное это чтобы он не ржавел и не протекал.
  • Требования к трубной разводке и самому теплообменнику несколько выше, в прошлом самым популярным материалом для теплообменника был чугун. Действительно материал очень долговечный, не поддается коррозии и долго держит температуру. Но у чугуна есть и серьезные недостатки, он имеет большой вес, что требует обеспечения серьезных креплений. И чугун достаточно долго нагревается.
  • В данное время большинство специалистов предпочитают собирать систему из нержавеющей стали, цена у нее конечно выше, нежели у чугуна или обычных марок стали поддающихся коррозии, но экономия здесь дороже обойдется в дальнейшем. Для теплообменника самыми оптимальными будут нержавеющие стали марок 08Х17 (430); или 8-12Х18Н10 (304) они обладают оптимальными параметрами теплоотдачи и проходят по всем гигиеническим нормам.
  • Что касается соединительных труб, то естественно они также должны быть из нержавеющей стали. Приводная труба, с холодной водой, должна изначально выходя из большого бака опускаться несколько ниже уровня теплообменника, в нижней точке монтируется сливной кран и далее под углом от 2˚, до 5˚ поднимается до входа в теплообменник.
  • Выводная труба, по которой будет горячая вода поступать в большой бак для бани с подогревом, должна выходить из теплообменника, под углом не менее 30˚ проходить через стену и стыковаться с баком.
Читайте также:  Римские Термы со скидкой, русская, финская, турецкая баня, читайте отзывы на Сауна

Простейший теплообменник самоварного типа.

Простейший теплообменник самоварного типа.

Важно: обратите внимание сечение труб в системе должно быть не менее 1 дюйма, в противном случае система будет работать не стабильно, может перегреваться и потребует принудительной циркуляции жидкости.
Оптимальная длинна всей трубной разводки, не должна превышать 3 м.

Система рассчитанная исключительно на обогрев помещения.

Система рассчитанная исключительно на обогрев помещения.

  • Не забывайте, что как трубная разводка бани, так и сам теплообменник во всех местах сопряжения должны быть оборудованы специальными термостойкими прокладками, обеспечивающими достаточный демпферный зазор при тепловом расширении металла.

Достоинства подобных систем

Наличие конура отопления в камине делает его полноценным источником тепла не только в месте его непосредственной локализации, но и во всех предусмотренных в данном случае комнатах. Вода, нагретая в теплообменнике, служит для транспортировки тепла в системе отопления и используется в системе водопровода.

Правильно подобранный по мощности камин способен обогреть помещение, обеспечить жильцов горячей водой для разных потребностей. Встроенный теплообменник в камин не изменяет основного предназначения устройства. Камин, как и прежде, является символом уюта, благодаря своему характерному исполнению и возможности проводить время, глядя на магическую стихию.

Дополнение камина функциями приводит к тому, что он превращается в универсальное устройство жизнеобеспечения при автономном существовании в доме. Наличие варочной панели раскроет перед хозяйкой все возможности по приготовлению пищи. Камин с контуром отлично подойдет для дачи, когда, к примеру, в период отопительного сезона приходится проводить там длительное время.

Использование в интерьере

Не стоит забывать, что ключевым моментом в названии устройства является слово «камин». Это означает, что кроме своих технических качеств он, прежде всего, служит частью интерьера. Различные варианты исполнения предоставляют возможность подобрать модель под любую отделку комнаты.

Чугунные печи и камины оснащены дверцей их жаропрочного стекла. Наблюдать за пламенем через это стекло удобно, к тому же оно служит частью технологии медленного горения. Чугунные варианты самые оптимальные по производительности и по отделке.

Некоторые готовые модели не требуют дополнительной отделки, поскольку покрыты слоем керамики. Покупателю остается только определиться с цветом камина. Однако встречаются и такие варианты, которые придется дополнительно облицовывать. Это предоставляет возможность выполнить отделку в едином духе со стилем комнаты. Отлично подходит керамика, искусственный камень, декор кирпичной кладки.

Наличие контура в камине не мешает выполнять модели разных типов по способу установки. Угловой камин по своим габаритам подойдет для небольшой комнаты в дачном доме. Подобное расположение не просто экономит пространство, но и создает иллюзию его увеличения. Угловая модель скрывает границу перехода между стенами, поэтому взор не «цепляется» за габариты и внешне комната оценивается, как большое пространство.

ochg.ru

Технические характеристики популярных модели печей с водяным контуром

В интернете можно найти множество статей о том, как самостоятельно изготовить печи отопительные с водяным контуром и установить их. Тогда почему же заводские агрегаты так популярны и востребованы? Для начала заметим, что вы покупаете полностью готовую конструкцию с высокими показателями качества и степенью безопасности. Готовая модель имеет презентабельный внешний вид и небольшие размеры, её несложно установить собственными силами. Сегодня имеется большой выбор отопительных устройств на рынке по приемлемой стоимости. Понятно, что цена печей зарубежных фирм-производителей (EdilKamin Aqua, Hark, Kastor и т.д.) выше, нежели отечественных (Бавария, Каракан, Бренеран-Акватэн). И, конечно, покупая готовую модель, вы получаете гарантию производителя.

Выбирая печь для своего дома, обратите внимание на такие показатели:

  • мощность – размеры и вес печи зависят от неё. Если печь небольшая, тогда основание под неё сооружать совсем необязательно. Но если мощность агрегата велика, тогда для такого тяжёлого устройства нужен отдельный постамент;
  • площадь, которую сможет обогреть печь. Так, для 50 куб.м. загородного дома требуется печь мощностью 2 кВт.

Модели, по образу и подобию схожие с печью:

  • котлы с водяным контуром – позволяют отопить помещение площадью до 180 кв. м. В качестве топлива используются дрова. Такой стальной котёл имеет встроенный электрический блок, т.е. функционирует на электричестве.
  • камины с водяным контуром – объединяют функции классического камина и твёрдотопливного котла. Вода нагревается при помощи циркуляционных насосов. Могут быть оборудованы плитой для приготовленияпищи.

Бренд

Характеристики

Стоимость

Бавария

Производитель: Россия
Мощность: 9 и 12 кВт (250 и 300 куб. м.) 
Теплообменник: 4, 6 кВт
Вес: 131, 170 кг

24000 руб., 40000 руб.

Каракан

Страна: Россия 
Мощность: 8-30 кВт 
Отапливаемое помещение: 160-900 куб. м.
Вес: 66-125 кг

11500-25990 руб.

EdilKamin Aqua

Производитель: Италия 
Мощность: 9 и 14 кВт (260 и 340 куб. м.) 
Вес: 156, 255, 310 кг

88920 руб., 129870 руб., 133380 руб.

Бренеран-Акватэн

Производитель: Россия 
Мощность: 11, 18, 27, 35 кВт (200-1000 куб. м.) 
Вес: 150-350 кг

22000-51200 руб.

АВХ

Производитель: Чехия 
Мощность: 7-12 кВт 
Отапливаемая площадь: 120-440 куб. м.
Вес: 160-245 кг

111000-171000 руб.

Hark

Страна: Германия 
Мощность: 8,4-14 кВт 
Вес: 164-424 кг

233550-309225 руб.

La Nordica TermoRossella Plus DSA

Страна: Италия 
Мощность: 15,4-23,7 кВт 
Вес: 160-219 кг

156000-237000 руб.

Kastor

Страна: Финляндия 
Мощность: 12-20 кВт
Вес: 48-86 кг

37000-83410 руб.

Булерьян

Такая печь представляет собой круглый корпус, внутреннее пространство которого делится на две части. Нижний уровень – топка, куда кладут и где разжигают дрова. Второй уровень заполняется горячими газами – продуктами сгорания и тления дров. Изогнутые трубы опоясывают и сам цилиндр печи. По этим трубам в устройство поступает холодный воздух. В топке он сталкивается с горячим контуром, в результате чего образовывается быстро перемещающийся поток воздуха. Он на большой скорости вырывается во внешнее пространство и выводит с собой тепло топки.

Подключение печи булерьян

Выбор теплоносителя

Выбор теплоносителя

Останавливая свой выбор на той или иной системе обогрева с водяным контуром, важно продумать, какой теплоноситель будет использоваться. В зимнее время загородные и дачные домики посещают не часто, и отопление в них необходимо только на момент приезда владельцев. Потому собственники отдают предпочтение незамерзающим жидкостям, консистенция которых не меняется с наступлением сильных морозов. Такие жидкости устраняют возможную проблему разрыва труб. Если же в качестве теплоносителя используется вода, то перед отъездом её нужно сливать и заполнять вновь перед использованием. Также в качестве теплоносителя могут использоваться:

  1. антифриз – особая жидкость, предотвращающая замерзание. В отопительной системе применяется 2 вида антифриза – пропилен гликоль и этиленгликоль. Выбирая такой способ, важно знать, что этиленгликоль крайне токсичен, потому обращение с ним должно быть соответствующим.
  2. теплоноситель на глицерине. Считается более эффективным и безопасным (не взрывоопасен и не воспламеняется). Глицериновая жидкость дорогостоящая, но поскольку печь заполняется ею только один раз, есть смысл вложиться в покупку. К тому же, глицерин замерзает только, если температура падает ниже —30 градусов.
  3. солевой раствор или раствор природного минерала бишофита. Стандартное соотношение – 1:0,4. Такой водно-солевой раствор не застывает до —20 градусов.

Виды печей для отопления частного дома и их ключевые различия

Существует два типа водяных печей:

  • приборы только для отопления;
  • варочно-обогревательные агрегаты.

От назначения оборудования зависит его конструкция. В первом варианте печи вся тепловая энергия идёт на нагрев дома (через теплоноситель и стенки). Во втором же часть тратится на камеры для приготовления еды.

Обычная дровяная

От оборудования, применяемого для традиционного обогрева, печь отличается присутствием бака-теплообменника. Он изготавливается:

  • из листового металла;
  • из металлических труб круглого сечения;
  • из квадратных труб из металла.

Фото 4

Фото 1. Металлическая дровяная печь с водяным контуром. Дверца топки выполнена из жаропрочного прозрачного стекла, что позволяет любоваться пламенем.

Теплообменник, сделанный из листов, проще очищать. Зато трубчатый элемент имеет большую площадь поверхности и за счёт этого работает эффективнее.

Резистор может устанавливаться:

  • в топочную камеру;
  • вокруг дымохода.

В первом варианте он имеет П-образую конструкцию, расположенную рядом со стенками и потолком камеры. Теплоноситель быстрее прогревается, но материал бака подвергается воздействию более высокой температуры и потому интенсивнее подвержен разрушению.

Во втором случае воздух нагрет не так сильно, и оттого требуется теплообменник большего объёма. Зато и прослужит он дольше.

С функцией приготовления пищи

Конструкция печи двойного назначения имеет определённые особенности. Выше топочной камеры располагается духовая. Если планируется использовать печь для приготовления еды, теплообменник размещают только по бокам топки. Тогда поднимающийся горячий воздух позволяет создать достаточную температуру.

Если же теплообменник монтируется со всех сторон, камера будет нагреваться значительно меньше. Она подойдёт только для разогрева еды.

На небольших печах иногда делается не отдельная камера, а конфорка (реже — не одна).

Она используется не как духовка, а в качестве небольшой варочной панели.

То есть на ней можно вскипятить воду в чайнике, приготовить пищу в небольшом объёме.

Рекомендации для выбора домашней печки на дровах

На сегодняшний день существует довольно много видов печей. При выборе печи стоит учитывать:

  • площадь жилища;
  • предпочтительный тип топлива;
  • наиболее подходящий материал.

Площадь обогреваемого помещения

Размеры здания влияют на выбор мощности печи. Для прогрева 10 кв. м дома требуется около 1—1,2 кВт. Это правило работает для потолков высотой в 2,5—2,7 метра, если они выше, мощности потребуется немного больше.

Для заводских моделей печей этот показатель указывается в паспорте. Для самодельных конструкций он рассчитывается приблизительно.

Используемое топливо

Водяное отопление может работать за счёт сгорания:

  • дров;
  • угля;
  • топливных брикетов;
  • торфа.

Всевозможные виды топлива различаются по своим характеристикам. Прежде всего, они дают разное количество тепловой энергии при сгорании того же объёма.

Но при выборе имеет значение не только это. Важна стоимость, а также то, насколько легко найти топливо в районе расположения дома. Лучше выбирать тот вид, который можно приобрести у нескольких поставщиков. Имеет значение и место, которое понадобится для хранения.

Источники

  • https://pechnoy.guru/pechi/izgotovlenie-pechi/komplekt-dlp/teploobmennik-dlya-pechi-na-drovah-svoimi-rukami.html
  • https://9ban.ru/oborudovanye/pyech/413-pechi-dlya-bani-s-teploobmennikom
  • https://teplo.guru/pechi/bannye/teploobmennik-dlya-bannoi-pechi.html
  • http://gidpopechkam.ru/dymoxody/teploobmennik-na-trubu-dymohoda.html
  • https://banyaspec.com/dymokhod-i-krysha/kakoy-teploobmennik-na-trubu-v-banyu-sdelat.html
  • http://teplowood.ru/teploobmenniki-dlya-bani.html
  • http://teplowood.ru/bannye-pechi-s-bakom-dlya-vody.html
  • http://bouw.ru/article/bannaya-pechy-s-teploobmennikom
  • https://otivent.com/pech-dlja-doma-s-vodjanym-otopleniem
  • https://9ban.ru/oborudovanye/baky/154-bak-dlya-bani-s-teploobmennikom
  • https://otoplenie.site/sistema/chastnyj-dom/pechi/pech-s-teploobmennikom-dlya-otopleniya.html

[свернуть]
Помогла статья? Оцените её
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд
Загрузка...