Печь с теплообменником для отопления – как сделать самодельный теплообменник для отопительной печки, фото и видео примеры

Печи для дома с теплообменником: разновидности, принцип работы, монтаж

Содержание статьи

Печи отопительные с теплообменником – разумный и взвешенный выбор, позволяющий вам получить качественный отопительный прибор и сэкономить на покупке топлива.

Любое устройство, обладающее способностью выполнять обмен энергией между различными средами, называется теплообменник.

При этом собственного источника энергии подобные устройства не имеют.
Грубо говоря, любая труба, по которой течёт жидкость с температурой, отличающейся о той, которую имеет внешняя среда, является теплообменником.

Основной задачей любого подобного устройства является обеспечение наиболее оптимальной передачи тепловой энергии от её источника к теплоносителю. Важнейшую роль при этом играет свойство материала, из которого теплообменник изготовлен, в частности, его теплопроводность.

Простой пример. Планируется монтаж печи с теплообменником. Рассмотрим возможные материалы для изготовления последнего.
Трубы из пластика (металлопластика) имеют почти в 200 раз меньшую теплопроводность, чем трубы стальные. А стальные, в свою очередь, в 7,5 раз уступают по указанному показателю трубам медным.

Указанная характеристика прямо влияет не только на эффективность и качество работы теплообменника, но и на его габариты.
Для того чтобы передать равную величину тепла, нам необходимо будет использовать, соответственно:

• металлопластиковой трубы – 4000м;
• стальной – 25м;
• медной – 3,5.

Высокая пластичность, присущая меди, помогает ещё больше сократить требуемые объёмы для размещения теплообменника, выполненного из указанного материала, за счёт изготовления его в виде витой спирали.

Разновидности теплообменников для отопительной печи

Печь для дома с теплообменником

Печи для дома с теплообменником имеют множество вариантов конструктивных решений последнего.
Однако всё многообразие конструкций существующих теплообменников можно разделить на две основные группы (по месту расположения теплообменника):

1. внутреннее;
2. внешнее.

Независимо от конструктивных особенностей и места размещения все теплообменники заполняются жидкостью, играющей в них роль теплоносителя (вода, антифриз и т.п.).

Подключение печи с теплообменником к отопительным сетям осуществляется согласно схеме СО, разработанной для вашего помещения.

Проще всего ознакомиться с основными конструкциями теплообменников можно, рассмотрев такое изделие, как отопительная печь с теплообменником для бани.

Простейшая печь для бани может оснащаться: либо теплообменником так называемого, «самоварного» типа, который размещается на патрубок выходного дымохода печи, опоясывая его. Теплоноситель, находящийся в теплообменнике указанного типа, нагревается теплом отводимых газов. Либо теплообменником встроенным, который монтируется под конвектором непосредственно на стенку топки. Передача тепла – стенка в стенку.

В таких печах встроенный теплообменник забирает тепло, которое, при его отсутствии, пошло бы на нагрев парилки и камней. А вот теплообменник самоварного типа в этом отношении, более выигрышный вариант, так как теплоноситель в нём нагревается теплом исходящих газов, которые просто выбрасываются в атмосферу.

Плюс печи для дома с теплообменником подобной конструкции обладают большей эффективностью, так как, из-за большего объёма ёмкости, вода нагревается здесь быстрее. И затраты на топливо в последнем случае меньше.

Принцип работы печи с теплообменником

Принцип работы печи с теплообменником

Принцип работы теплообменника основан на классических законах физики. Для предотвращения появления воздушных пузырьков ёмкость заполняется снизу вверх. Делается это до начала растопки, так как, в противном случае, можно вывести систему из строя. Вода нагревается и поднимается к трубе в верхней части теплообменника. В нижнюю трубу поступает вода холодная.

За счёт этого достигается циркуляция теплоносителя между теплообменником и прибором отопления и повышение температуры последнего.

Не рекомендуется, изготавливая теплообменник в печь для отопления, использовать в его конструкции трубы пластиковые или металлопластиковые, так как существует вероятность выделения ими при, определённых температурах нагрева, канцерогенных веществ в атмосферу. Что негативно сказывается на здоровье человека.

Особенности монтажа печи и установки теплообменника

Монтаж печи и установки теплообменника

Опытные печники и сантехники, отвечая на вопрос: «как установить теплообменник в печь?», предлагают располагать его вне топливника.
На первый взгляд, предложение достаточно странное, ведь самая высокая температура как раз и находится в пламени топки. Но, если вспомнить физику, то всё встанет на свои места.

Пламя по своей сути, это сгорающие частицы, обладающие высокой летучестью. Охлаждая его за счёт отбора тепла мы, тем самым, инициируем неполное сгорание заложенного топлива. Что приводит к снижению КПД нашей печи.

Как установить теплообменник в печь? Вода в нём должна перемещаться навстречу тепловому потоку. В идеале – холодный теплоноситель должен, в первую очередь, контактировать с холодными газами, а нагревшийся — с печными газами, имеющими максимальную температуру. Это позволит сохранять максимальную дельту температур между газами и теплоносителем. Следовательно, нагрев становится более эффективным. Плюс существенное снижение количества конденсата, оседающего на теплообменнике.

Чтобы добиться этого, найдено гениальное, по своей простоте, решение. Появился колпаковый дымоход, в который теплообменник с большим объёмом теплоносителя и поместили. Продукты сгорания, имеющие высокую температуру, задерживаются в нём до момента остывания.

Монтаж печи с теплообменником в колпаке достаточно прост.
Простейшая конструкция подобного теплообменника – регистр, представляющий собой сваренные в единый контур трубы, имеющие большой диаметр. Изготовленный из установленных вертикально труб регистр – наиболее эффективная и дешёвая конструкция теплообменника.

Она позволяет добиться следующего. Газы собираются в колпаке (чем горячее, тем выше). В дымоход за пределы нашего колпака уходят опустившиеся вниз после того, как отдали всё тепло, продукты сгорания. Препятствий горению в топливнике нет никаких. В результате топливо сгорает по максимуму. Естественная циркуляция в нашем теплообменнике – снизу вверх. Все необходимые условия соблюдены.
Самодельный теплообменник для печи подобной конструкции является самым эффективным.

Изготовить обменник на трубу лучше всего из пищевой нержавейки (аустенитная сталь). Её характеристики не меняются при максимально возможных в печи температурах, сварные швы получаются достаточно прочными, а никель, реагируя с атмосферным кислородом, покрывает поверхность трубы устойчивой к кислотам и солям защитной плёнкой.

Подобный вариант имеет максимальную долговечность.

А вот цинк при 200 градусах испаряется, а при 500 его пары в воздухе достигают опасных для здоровья концентраций.

Оцинкованный профиль на теплообменниках, не прогревающихся до 200 градусов использовать можно. Тем более что он способствует усилению конвекции воздуха, который его обтекает.

Прогревать жилище постоянно отопительная печь с теплообменником подобной конструкции вам не позволит, а вот в минимальные сроки прогреть мансарду – без проблем!

Для регулярных выездов в загородную баню (на дачу) вещь незаменимая. Топите баню, а в мансарде через 30 минут уже тепло и уютно. И не нужна вам вторая печь или отопительный котёл.

Устанавливается теплообменник на дымоход (самоварный тип) просто, даже на обычную металлическую печь. В будущем можете даже обложить его кирпичом.

Так же смотрите видео «теплообменник на дымоход своими руками».

Загрузка…

vse-otoplenie.ru

Как правильно выбрать камин с теплообменником: инструкция

Теплообменник

Камины печи с теплообменником не так часто используются при отоплении дома и ограничены в своем применении. Для этого есть одна весомая причина: в данной конструкции отсутствует постоянная подача топлива. И это особо ощутимо в ночное время и доставляет дополнительные неудобства. Однако печи камины с теплообменником представлены  на рынке в широком ассортименте. Как правило, это чугунные печи камины с теплообменником, а также выполненные из других материалов. Можно сделать теплообменник для камина даже своими руками. На эту тему мы и поговорим в данной статье. Будет приведена инструкция по выбору данной конструкции.

Виды теплообменников

Выбирая печь камин с теплообменником, обратите внимание, что в них могут использовать теплообменники двух видов, в которых есть принципиальная разница в системе обогрева:

• Открытая система, является не прямым нагревом теплообменника. В данной системе жидкость движется по змеевику, который находится в открытом виде в топке. Такая системе предполагает нахождение открытого расширительного бака, который в большинстве случаев, располагается на чердачном помещении загородного дома.

В такой системе вода движется по принципу естественно гравитации и циркулирует естественным путем. Такая система часто применялась во время СССР. В наше время их активно вытесняют закрытые системы.

• Закрытая система, где происходит прямой нагрев теплоносителя. В этом варианте нагрев выполняется непосредственно в топочном отделении. При этом, когда нагрев жидкости происходит до 90ºС, она в принудительном порядке подается в систему отопления, для этого в системе устанавливается водяной насос. При  охлаждении жидкость обратно подается  и под давлением. Здесь применяется водяной бак мембранного типа.

Теплообменник может иметь и различную конструкцию. В этом варианте их исполнения можно разделить и на типы изготовления:

1. Теплообменник внутреннего типа — это либо вставленная емкость в топочную камеру, либо змеевик, который можно установить по любой части топочного отделения или выполнить в качестве «рубашки», то есть будет окутывать всю топочную часть.
2. Теплообменник внешний. В этом модуль дымохода опоясывается емкостью, которая делается герметично.

Из вышеизложенного можно сделать вывод. Что если у вас требуется обогрев небольшого помещения, где вы не постоянно проживаете. Тогда можно не ставить компрессоры по принудительной циркуляции жидкости. Она просто дороже стоит и не скоро себя окупит. Но если у вас большой дом и вы постоянно в нем проживаете, тогда без принудительной циркуляции теплоносителя  просто не обойтись. Поэтому к данному вопросу нужно подойти с умом, а на нашем ресурсе вы можете узнать, как сделать водяное отопление.

Печь из чугуна

Все-таки не зря была сделана чугунная печь. Такая конструкция имеет дополнительную теплопроводность. Легко выдерживает перепады температур и хорошо держит тепло. КПД агрегата с закрытой топкой достигает 80-ти процентов. Имеет срок службы свыше 10-ти лет. Камин печь с теплообменником может быть выполнена во фронтальном и угловом варианте. Дополнительно устанавливается стеклянная дверца, что защищает помещение от попадания мусора и углей. Также может быть сделана печь камин с плитой и теплообменником, тогда еще и прибавляется функция приготовления пищи. По всем вариантам можно посмотреть  фото и видео в инете и подобрать наилучший вариант, который подойдет именно вам. Цена таких моделей довольно различна, все зависит от материала изготовления и уровня комплектации.

Делаем теплообменник для печи

Если сказать проще, в качестве теплообменника может выступать любая труба, которую следует согнуть. Если нет такого материала или вы не знаете, как это сделать, можно использовать старые радиаторы или сушку для белья.

Рассчитываем площадь теплообменника

У всех теплообменников один принцип работы: в них емкость заполняется жидкостью и нагревается, после этого подается в бак или систему отопления. Для выполнения соединения применяется 2 штуцера, которые крепятся сверху и снизу — обратка. По ней уже остывшая жидкость попадает для последующего подогрева. Движение, как и говорилось выше, происходит в результате самотека или принудительно. Для правильного обогрева помещения надо рассчитать и площадь теплообменника. Расчет следует делать по принципу порядка 4-5 кВт на 1 м². Если у вас баня, тогда следует за основу брать 5 кВт. Если жилое помещение, тогда можно и 3 кВт, здесь не потребуется поднимать температуру до уровня бани. Конечно, следует при этом и учитывать расположение котла. По окончании топки мощность агрегата крайне быстро упадет  в 5-10 раз. Поэтому и площадь теплообменника следует рассчитать с большим запасом.

Принципы изготовления

Есть множество видов теплообменников, но в их изготовлении есть 1 одинаковый принцип — металл должен быть толщиной не менее 2,5 мм.

Принцип установки теплообменника

• Теплообменник следует монтировать после установки фундамента печи и после этого обкладывать печь кирпичом. Перед началом установки следует решить, какой будет теплообменник. Самый простой вариант — этот труба, которая сворачивается в змеевик.
• Есть П-образный теплообменник, для которого сначала делается емкость на низ топочного отделения, потом в верхнюю его часть. После их изготовления делается соединение при помощи трубок.

Пример П-образного теплообменника

Внимание: если вы планируете разместить в печи еще и варочную часть, тогда не следует выполнять теплообменник в ее верхней части — плита плохо греется. Выберите вариант, когда трубы находятся по стенкам топочного отделения.

Выполнение теплообменника с одной части топочного отделения

Самым большим недостатком применения теплообменника является то, что при его размещении топливо полностью не сгорает. Топка постоянно охлаждается, что ведет к образованию сажи, которая оседает в дымоходе.

Применение теплообменника подключением душа

Если вы все таки применили теплообменник в печи, тогда следует придерживаться некоторых привил:

1. Никогда не крепите трубы в стене на неподвижные соединения. При нагреве они расширяются и изменяют свои линейные размеры.
2. При подборе мощности теплообменника учтите следующее, он не должен забирать всю мощность печи. Отбираемое тепло должно составлять 10%. Может получиться ситуация, что в большом теплообменнике вы не сможете даже прогреть воду.
3. Если вы используете расширительный бочок,  рассчитывайте примерно так: вода в нем должна быть горячей уже после 2-х часов топки.
4. Обратку делайте меньшего диаметра, чем подача. Вода должна остывать в помещении, а не просто циркулировать.
5. При полном нагреве печи с теплообменником, не рекомендуется добавлять воду, особенно холодную.
6. При выборе материала уплотнения резьбы в соединениях применяйте только жаропрочные элементы.

Внимание: при работе такой печи никогда не следует ее нагревать, когда в системе нет воды. Примените для соединения бака с печью медную трубу. Если вы не живете в этом строении постоянно, тогда не забывайте сливать воду с системы при наступлении холодов.

Если ваша дача оборудуется не большим котлом, тогда в нем тоже можно применить теплообменник. Следует сделать верхнюю часть цилиндрическую, а нижнюю плоскую. Соединение емкостей выполните большим количеством изогнутых трубок. В этом варианте, топливо будет греть нижнюю часть и трубы. Газы будут двигаться по направлению вверх и прогревать трубы и цилиндр. В нижней емкости будет вода прогреваться более интенсивно и двигаться в верхнем направлении и заполнять цилиндрический бак. После этого жидкость будет перемещаться по всей системе.

Печь «бавария»

Если речь зашла о печах, будет неправильно не упомянуть об этой конструкции,  печь «бавария» используется нашими людьми и причем довольно успешно. Следует   рассказать о достоинствах и недостатках данной модели.

Достоинства

Это довольно бюджетная конструкция, которая привлекает людей. Пожалуй, это большой плюс. Итак:

1. Этот экокамин можно устанавливать без применения отдельного фундамента. Но о технике пожарной безопасности, конечно, забывать не стоит.
2. Такая конструкция довольно просто монтируется, и это может сделать человек без определенных навыков.
3. Она оборудуется прозрачной дверкой, через которую можно наблюдать за игрой огня. Благодаря этому она и получила свое название «экокамин».
4. Есть система длительного и быстрого горения дров. Это делает их экономичными и снижает затраты при эксплуатации.
5. Есть несколько вариантов исполнения, что дает возможность подобрать модель нужной мощности.

Печь Бавария

Конечно, производитель пишет то, что нравится людям. Но если посмотреть отзывы о данной печи на форумах, тогда становится ясно, что это хоть и экономная печь, однако отопить дом ей в качестве единственного обогревателя будет довольно затратно. Но ее хватит для создания теплой обстановки в небольшом помещении. В  итоге выбор за вами. И если вы захотите подобрать печь камин с теплообменником, имеющую высокий КПД для отопления большого помещения, это можно найти на нашем сайте, где есть множество достаточно экономных конструкций, которые можно сделать своими руками.

sdelaikamin.ru

котлы и кирпичная Кузнецова на дровах

Камин, печь – все эти приспособления дают теплоту, ощущение живого огня, но имеют предельно низкий КПД, Чтобы повысить уровень энергоэффективности следует отдать предпочтение более оптимальным устройствам. В особняке за городом можно своими руками поставить печь с водяным контуром для отопления дома. Рассмотрим готовые решения, технику исполнения собственными силами.

Печное отопление

Как система энергообеспечения, печное отопление применяется очень давно и обладает рядом преимуществ:

1. Не требует подключения к сети питания. Для отопления нужны твердые материалы типа дров, угля, брикетов.
2. Позволяет реализовать лучистую систему отопления, при которой стенки печи накапливают и передают тепло в помещение. Тип системы считается одним из самых лучших, сохраняющих заданные температуры долгое время.
3. Правильно сложенная печь греет комнаты, служит для подогревания воды, приготовления пищи. Нет затрат электроэнергии, газа, а значит, снижаются расходы на содержание жилья.
4. В холодное время года печь аккумулирует тепловую энергию, передавая ее в помещения. В жару конструкция также нагревается, беря на себя избыточное тепло, что помогает поддерживать в комнатах прохладный климат.

Вид отопления считается самым экологически чистым и безопасным. Но есть и минусы:

• необходимо участие человека для закладки топлива;
• нужно регулярно чистить дымоход и поддувало от золы;
• чем больше размер конструкции, тем больше теплоотдача – печка может занимать много места;
• если нет системы водяного отопления, то прогрев будет идти только в комнаты, которые соприкасаются стенами с печью;
• для нормальной работы требуется время, в течение которого печка прогревается;
• стандартный уровень КПД не более 40%, но при этом система обладает высокой мощностью, при прогревании сильно накаляется, но остывая, отдает все тепло, много энергии вылетает в дымоход;
• процесс горения практически неуправляем, потушить огонь в печи сложно;
• дымоходы нужно размещать так, чтобы они обеспечивали хорошую тягу, изолировать от других строительных конструкций;
• требуется запас топлива.

Получается, что печное отопление – дело хлопотное и затратное. И если в домах сезонного проживания такие заботы становятся приятным дополнением, то в особняках круглогодичного проживания они доставляют неудобства. Лучше рассмотреть варианты магистрального газового отопления или сделать систему с использованием баллонного газа.

Выгода отопления с водяным теплоносителем

Дополнение печи конвекционными воздушными каналами – явный плюс. Такая система позволяет транспортировать теплый воздух в другие помещения, которые не соединяются с конструкцией стеной.

Воздух выступает теплоносителем, но требует сооружения воздуховодов, и тут можно найти несколько минусов:

1. Воздуховоды отличаются большими габаритами, что не всегда удобно для помещений небольшой площади.
2. Трубопровод может оказывать большое сопротивление движению потоков. Это встречается при наличии поворотных элементов в воздуховодах.
3. Воздух имеет низкую теплоемкость, чтобы нагреть комнату, расположенную от печки довольно далеко, нужно затратить значительное количество топлива.
4. В процессе протапливания выделяются сажа, пыль, которые будут оседать на внутренних стенках воздуховодов и рано или поздно приведут к их засорению.

Лучший вариант для отопления частного дома – печь с котлом водяного отопления. Вода является оптимальной альтернативой прочим теплоносителям. Жидкость имеет высокую удельную теплоемкость, потому может принимать и отдавать намного больше тепловой энергии. К тому же транспортировать воду можно посредством труб малого диаметра; вода не горит, не выделяет токсичных веществ, доступна и стоимость ее невысока.

Недостаток один – вода быстро замерзает. При -0 С вода превращается в лед, может разрушить все системы отопления. В сочетании с кислородом вода приобретает коррозийную активность, негативно влияя на металлические элементы. Дополнительный недостаток применения жесткой воды – образование накипи, которая будет оседать на внутренних стенках трубопроводов.

Придется принимать меры, чтобы снизить риск порчи элементов:

• Если печь используется круглогодично (в домах постоянного проживания), то отопительный контур не пострадает. Современные котлы срабатывают при +5 С, подавая сигнал, что пора повышать температуру.
• В домах сезонного проживания из системы лучше спустить воду, чтобы не разморозить все конструкционные элементы.
• Для обеспечения нерегулярных потребностей тепла можно поставить электрический котел. Таким образом, приезжая на дачу или возвращаясь с работы, хозяева сначала запускают электрокотел, который дает время для растопки печи, циркуляции водяного теплоносителя. Электрокотел потом выключается, а печка нагревает комнаты в обычном режиме.
• Для уменьшения коррозии в воду добавляют специальные присадки. Можно сделать закрытую систему водяного контура, в этом случае кислород в воду не попадает и риск порчи трубопровода снижается.

Примеры печей промышленного изготовления с водяным контуром

Приобретение готовых изделий в некоторых случаях выгоднее, чем печное отопление с водяным контуром в деревянном доме, сделанное своими руками.

Рекомендуем к прочтению:

Причины следующие:

1. Готовое изделие обойдется дешевле, чем строительство своими силами или с привлечением специалистов.
2. Конструкции созданы на основе опытных образцов, технология отработана и хозяин уже не сможет нарушить технику обустройства, а значит, снижается риск поломки, возникновения пожара.
3. Изготавливаются готовые системы из жаропрочного чугуна, стали, которые нельзя купить для формирования собственной печи и системы отопления.
4. Промышленное предприятие обладает большими возможностями для изготовления конструкций, соответствующих нормативным требованиям.

Такие печи сохраняют длительный гарантийный срок, их проще смонтировать на месте, в комплекте уже идут готовые типовые проекты, по которым можно ориентироваться при создании новой системы отопления или интеграции в старую конструкцию.

Топка для камина с водяным контуром Аквариус

Это продукция компании Термофор. Топка может быть дополнена водяным контуром для формирования системы отопления в доме. Изделие выпускается в двух вариантах – с теплообменником для воды и без него. Что касается характеристик образцов, то они есть в технической документации.

Особенности конструкции:

• жаропрочное стекло позволяет наблюдать за интенсивностью горения без риска ожога;
• топливник выпускается в большом объеме, что снижает регулярность закладки сырья;
• защита из шамотного камня увеличивает срок службы изделия;
• продукция выпускается в разных размерах, поэтому можно подобрать топку под параметры камина;
• топка с теплообменником работает только в системах открытого типа.

Через систему водяного теплообменника система передает до 6 кВт энергии, что достаточно для помещений площадью в 55-65 м2 при высоте потолков до 2,7 м. Для прогрева комнаты, где установлен камин, нужно предусмотреть обустройство конвекционных потоков поверху топки, чтобы теплый воздух равномерно распределялся по комнате.

Важно! Любую систему с водяным контуром запрещено запускать в работу без жидкости.

Применение изделия в качестве системы отопления в доме будет более практичным, если на обратной линии установить циркуляционный насос с байпасом. В этом случае вода может транспортироваться как естественным, так и принудительным образом.

Котел отопительный на твердом топливе Armada 20

Также изделие от российского производителя, представляющее собой печь с водным теплоносителем. Характеристики Armada 20 даны в технической документации и зависят от габаритов конструкции.

Особенности:

1. Теплообменник оснащен большим количеством труб, поэтому общая площадь теплосъема намного больше, чем объем теплоносителя. Такая особенность обеспечивает значительную теплоотдачу.
2. Дверца дополнена жаропрочным стеклом.
3. Поверхность котла оснащена варочной поверхностью, поэтому этот печной котел отопления для частного дома может выполнять функции плиты.
4. Верхняя часть топки съемная, что облегчает процесс чистки конструкции и дымохода от сажи.
5. Наружные части теплообменника исполняют роль воздушного конвектора.
6. Котел предназначен для сжигания твердых видов топлива.
7. Без воды запускать оборудование в работу нельзя.
8. Конструкция встраивается в открытую, закрытую систему отопления при показателях рабочего давления не выше 3 Мпа.

Печь с водяным контуром Armada 20 может использоваться в качестве системы отопления для большого дома, применяться для подогрева воды, приготовления пищи.

Как сделать водяной контур в кирпичной печи

Специалисты отмечают следующие достоинства системы:

Рекомендуем к прочтению:

• Кирпичная печь с котлом водяного отопления является неплохим аккумулятором тепла. То есть, кроме запуска и транспортировки теплоносителя печь сама неплохо накапливает и отдает тепло в помещение, в котором она расположена.
• Конструкция дополняется варочной панелью, что позволяет экономить прочие энергоносители. Причем для совмещения плиты и печи не придется делать разные дымоходы, достаточно одного.
• Передача тепла равномерная, вода будет прогреваться постепенно, а значит, температура теплоносителя не снизится до тех пор, пока не погаснет огонь в топке. Таким образом прогрев помещений осуществляется в мягком и постоянном режиме.

Печка остывает долго, поэтому жидкость останется горячей, поддерживая тепло в комнатах дома. Минус только один – сложности при обустройстве системы.

Самые распространенные ошибки:

1. Встроенный теплообменник в топливник печи не работает в должном режиме из-за снижения объема. КПД уменьшается, при интенсивной циркуляции охлажденной воды накапливается сажа, что приведет к порче всей системы.
2. При встраивании теплообменника в дымовые каналы нарушается пропускная способность элементов. Это приводит к возврату угарного газа в помещение, отравлению.
3. Вмурованный в кладку теплообменник при нагревании расширяется, расшатывая кладку, печь, соответственно, все строение быстро разрушится.
4. Теплообменник высокой мощности встроен в дымоход, из-за чего снижается температура дымовых газов (происходит охлаждение водой). В итоге образуется конденсат, разрушающий всю систему, трубу и саму печь.

Чтобы не допустить неприятностей, следует либо пользоваться готовыми конструкциями, либо вызывать мастеров, которые умеют обустраивать систему отопления из печи с водяным контуром.

Виды теплообменников и зоны их расположения в печи из кирпича

Различаются элементы по типу материала, из которого они изготовлены:

• Медь. Металл с высоким показателем теплопроводности, но внутри печей применять нельзя. Температура оплавления медных элементов 1083 С, в топке температура поднимается до 1400 С.
• Чугун. Прочный и стойкий к огню, коррозии материал, но хрупкий и не переносящий перепадов температуры. Если в теплообменник долить порцию холодной воды, когда теплоноситель уже нагрет, чугун лопнет.
• Сталь. Хорошая альтернатива, но только если это жаропрочные сорта стали, причем толщина стенки должна быть 3-5 мм, трубы следует брать бесшовные. Недостаток в нестойкости к коррозии, поэтому следует брать стальные теплообменники для печей, работающих в закрытой системе отопления.
• Нержавеющая сталь. Это хороший выбор для владельцев частных домов. Марка изделия AISI 3040 гарантирует прочность, длительность срока службы, износостойкость и неподверженность коррозии.

Из чего делать теплообменник

Своими руками деталь можно изготовить из листовой стали или трубы.

Особенности следующие:

1. Элемент из листовой стали располагается в топке, облегает стенки, потолок, имеет выходные отверстия для закладки топлива и выхода газов. Лист должен быть толщиной в 3-5 мм, дополненный отверстиями под трубы диаметром в 40-50 мм, – это подающая и обратная магистрали. Внутренний зазор устраивается толщиной не менее 3 см, чтобы не допустить закипания жидкости. Выполняется конструкция так, чтобы подающая труба располагалась в самой верхней точке. В противном случае велик риск образования паровых пробок, что приведет к гидроудару в самих трубах, радиаторах отопления.
2. Теплообменник, сделанный из трубы, тоже помещается в топку. Пригодятся трубы с диаметром в 40-50 мм, можно брать профильные с прямоугольным сечением 40х60мм, 60х60 мм. Элементы свариваются в конструкцию по нужным размерам. Основное правило – теплообменник не должен загораживать дверцу для загрузки сырья, колосники, каналы для выхода дыма.
3. При обустройстве варочной панели на поверхности печи теплообменник в верхней части делать не нужно, достаточно облегания боковых поверхностей.
4. Если трубные детали выполняются в виде плоского регистра, то теплообменник размещается в дымоходных каналах. Но тут будет меньше тепла, поэтому придется брать трубы большего диаметра. Ставить такие элементы в готовую печь нельзя, все нагрузки и расчеты проводятся только на этапе выкладки печи.

Как рассчитать мощность теплообменника и его размеры

Стандартная формула расчетов – на 10 м2 площади нужно 1 кВт тепла. Чтобы просчитать мощность теплообменника, нужно взять за правило, что с 1 м2 элемента можно снять до 10 кВт тепла. Средние подсчеты показывают – при отоплении дровами с 1 м2 теплообменника в топливнике выходит до 6 кВт тепловой энергии в час. При отоплении углем до 8-10 кВт в час.

Пример расчета площади для дома, которому в час нужно 15 кВт тепловой энергии по формуле S=Q/Qу равно 15/6=2,5 м2. Здесь S = площадь дома, Q – тепловая энергия требуемая, Qу – тепловая энергия выделяемая. Расчет приведен для топки из стального листа. Получается, что общая площадь теплообменника, соприкасающегося с горячей средой в топке, равна 2,5 м2.

Правила монтажа водяного контура в печь

Чтобы поставить самодельный котел в печку для водяного отопления необходимо соблюдать правила:

• теплообменник устанавливается только в печь, которая предусматривает наличие элемента;
• после изготовления теплообменника его опрессовывают под давлением в 6 бар до установки на место и после монтажа в топку;
• компенсационный зазор между стенками печи и теплообменника должен быть не менее 5 мм, сюда лучше поместить жаропрочный уплотнитель;
• для соединения с трубами перемещения теплоносителя применяются жаропрочные уплотнители.

Правила эксплуатации

Требований немного:

1. Нельзя запускать работу без жидкости. Также запрещено отсекать теплообменную систему от отопления при работающей печи.
2. Доливать холодную воду в систему при нагретой жидкости нельзя, чтобы не спровоцировать прорыв сварных швов.
3. Для увеличения эффективности можно поставить циркуляционный насос с байпасом.

Обустройство печи с варочной панелью и водяным контуром своими руками

Чтобы выполнить работы мастеру потребуется немалый опыт, материалы и терпение. Следует учитывать особенности выкладки дымоходов и сооружения печных конструкций. Понять нюансы технологии и сделать домашнее дровяное отопление с водяным контуром поможет видео от мастеров.

vodakanazer.ru

Теплообменник для кирпичной печи своими руками, водяное отопление для дома

Использование кирпичной печи для отопления дома имеет очень длинную и богатую историю. Со времени, когда человек сумел добывать огонь своими руками, он обустраивал на его основе прогревание жилища, готовил еду, защищался от опасностей, отгоняя диких животных. Со временем, технологии стали усложняться, и началась трансформация, которая сменила систему отопления открытым огнем на использование печи.

Содержание статьи

Виды печей, и все ли подходят для обогрева дома

Есть несколько десятков вариаций, которые предполагают разные функции и особенности. Печи могут выступать только лишь в роли варочной поверхности, это самые компактные устройства, их не составит труда выложить своими руками. Более масштабные сооружения служат средством отопления. Но наибольшую популярность имели всегда, и до сих пор используются в негазифицированных регионах, большие печи, которые греют дом, в них готовят еду себе или скоту, выпекают хлеб, сушат фрукты.

Модернизация таких сооружений происходит и по сей день. Дело в том, что раньше дома строили небольшими, часто на одну-две комнаты, с низкими потолками. Такая планировка дома позволяла не создавать разветвленную систему отопления, тепла печи хватало, чтобы обогреть его целиком. Но такой недостаток, как концентрация теплого воздуха вверху помещения и непосредственно рядом с печью, не позволяет качественно обогреть современное жилье. Понимая, что этот недочет нужно исправлять, люди придумали систему с водяным отоплением в доме, где котлом выступает теплообменник, вмонтированный в кирпичную печь. Она способна качественно обогреть весь дом, благодаря циркуляции горячей воды по трубам к конвекторам.

Принцип работы печи с теплообменником

В замкнутой системе вода после остывания поступает в теплообменник и нагревается вновь. Такое отопление можно сделать своими руками, особенно если оно создается заново. Переделать уже готовую печь довольно проблематично. Основная сложность заключается в том, что теплообменник нужно вмонтировать в уже созданную конструкцию печи, его размеры обязательно должны соответствовать размерам, чтобы был обеспечен должный уровень его прогрева.

Кирпичные печи делят на две основные группы:

• удерживающие тепло;
• быстроостываемые.

Первый вариант предполагает, что печь построена таким образом, что ее прогрев осуществляется в течение длительного времени. Но вместе с тем, после топки один раз в сутки, она способна долго удерживать температуру дома и не исключает возможности приготовления еды без новой закладки дров. Печи, которые остывают быстро, имеют хорошую теплопроводность, они быстро нагреваются, отдают энергию в помещение, но требуют постоянного контроля.

Минусы водяного отопления

Теплообменник в любой печи, построенной опытным печником или своими руками, снижает время, которое печь остается теплой. Ей необходимо прогреть не только свою поверхность, но и воду из системы. Это стоит учитывать при строительстве. Особенно важно, если дом не используется зимой, правильно подобрать жидкость для заполнения системы. Если решено залить в теплообменник и трубы воду, что присуще водяным системам отопления, то зимой она может замерзнуть, что станет причиной выхода из строя.

Профессионалы советуют остановить выбор на специальных незамерзающих жидкостях.

Их стоимость существенно отразиться на всем бюджете при создании системы отопления, однако монтаж не предполагает использования очень толстых труб, да и батареи, имеющиеся в наличии в каждом строительном магазине, уже не те, что использовались раньше. Их форма и объем жидкости, необходимый для работы всего контура, созданы для минимизации расходов топлива.

Виды регистров, особенности и преимущества

Теплообменник может быть нескольких конфигураций. Также, они есть заводского производства или индивидуальной проектировки. В первом варианте предусмотрены все технологические нюансы, но печь нужно создавать под конкретный теплообменник. Если система отопления уже создана и ее нужно доукомплектовать, придется создавать его с учетом уже существующей конструкции печи. Когда есть навыки в газосварке, можно попробовать сделать теплообменник своими руками, в противном случае, стоит нанять специалиста.

Выделяют два основных типа строения регистров, применимых к водяным системам отопления дома. Они могут быть изготовлены из трубок, в виде змеевика, по которым циркулирует жидкость или из стальных пластин. Трубастый теплообменник печи, оснащенной водяным отоплением, имеет большую площадь прогреваемости, что улучшает его характеристики. Но существенным минусом стает возможность закипания воды при интенсивной топке. Этого можно избежать, используя трубы большего диаметра. Также такая проблема может случиться с водяным отоплением, если циркуляция жидкости недостаточная. Так бывает из-за неправильного монтажа системы, установки теплообменника своими руками без должного опыта и квалификации.

Исправить ситуацию довольно просто, достаточно оснастить такой «котел» насосной станцией, которая будет жидкость по водяным трубкам, не давая ей застаиваться. Таким образом, теплообменник не сможет нагреть ее до кипящего состояния, а сами батареи всегда будут теплыми и все помещения дома не остынут.

Трубастый теплообменник применяют не только к печам с водяным отоплением дома, но и в печах, оснащенных плитой. Его форма позволяет вмонтировать регистр в печь так, чтобы не снижать качество прогрева варочной поверхности. Если же такой надобности нет, то к нему довариваются дополнительные трубки. Такое усиление поможет увеличить КПД отопительной системы. Недостатком этой формы есть сложность очистки. Сажа, попадая между трубами, оседает на них и ухудшает проходимость тепла, поэтому периодически нужно следить за водяным теплообменником и чистить его.

В конструкции, изготовленной из стальных листов, эта проблема сведена к минимуму. Но его можно использовать только для отопительных печей. В обоих случаях избежать закипания воды в системе с водяным отоплением поможет создание регистра толщиной не менее четырех сантиметров. Если же заменить верхнюю полку регистра трубастыми элементами, его тоже можно приспособить к варочной печи.

Что нужно учесть при строительстве печи

Печи бывают разных конструкций, но не в каждую из них можно встроить теплообменник. К примеру, популярные канальные системы просто не содержат в себе места, предусмотренного для приспособления котла. Такую печь несложно создать своими руками, но она не сможет выполнять всех тех функций, которые от нее ожидаются.

Наиболее удачным вариантом станет камерная печь. Роль камеры может выполнять духовой шкаф, вокруг которого и создается теплообменник. Таким образом, конструкция печи приспособлена и для готовки, нагревания воды и отопления дома. Горячий воздух от регистра проходит через камеру, обдавая его требуемой тепловой энергией, и дальше проходит в конвектор, прогревая его по всей высоте. Конвектор расположен по всей высоте печи, дополняя водяное отопление, ведь он спокойно может прогреть всю комнату.

Само по себе, строительство кирпичной печи с теплообменником, не отличается от простой. Ее возможно построить своими руками. Материал требуется специальный. В качестве раствора принято использовать жаростойкий красный кирпич, в местах наибольшего температурного влияние его заменяют шамотным. Раствор лучше всего подходит на глиняной основе.

Строительство обязательно начинают с фундамента, и гидроизоляции. Кирпичная печь – это очень тяжелая конструкция и нуждается в надежном основании. Кладка требует точности и выверенности действий. Места, где кирпич не будет закольцован (подпечье, горнило, дверки отверстий для выгреба золы и т.д.) нужно дополнительно армировать и создавать с перевязкой.

Печь, построенная по всем правилам, станет прекрасной основой для водяного отопления, прогреет весь дом с минимальным расходом дров и прослужит долгие годы.

Похожие статьи

pluskirpich.ru

Теплообменник для печи своими руками

Теплообменники, змеевики – для большинства из нас эти термины непонятны. Другое дело радиаторы, сушилки и батареи, ведь мы сталкиваемся с ними каждый день. К слову, это тоже теплообменники, точнее, некоторые из типов.

Теплообменник

В этой статье речь пойдет о том, как самому изготовить теплообменник.

Змеевик для печи

Содержание пошаговой инструкции:

Видео — Как самому сделать теплообменник

Особенности теплообменников

Создание теплообменника едва ли возможно без предварительного изучения особенностей и принципа работы этого устройства. В целом теплообменник – это прибор для обмена тепловой энергией между двумя средами, у которых нет собственного энергоисточника. Печь, к примеру, не теплообменник, в то время как лежанка, пропускающая через себя дымный газ и нагревающая с его помощью воздух в помещении, является таковым.

Схема теплообменника труба в трубе

Другим, более примитивным видом теплообменника можно считать процесс охлаждения бутылки под напором холодной водопроводной воды. В таком случае вода нагревается, а жидкость внутри бутылки охлаждается.

От чего зависит эффективность теплообменника

1. Прежде всего, на эффективность данного устройства влияет разница в температуре между двумя средами – чем она больше, тем большим количеством энергии они обмениваются.
2. Другим не менее важным фактором является теплопроводность материала.
3. Наконец, площадь теплообмена прямо пропорциональна эффективности прибора.

Важно! Любой трубопровод, по которому циркулирует жидкость с температурой, отличающейся от температуры воздуха, считается теплообменником.

Из чего делают теплообменники

Трубы оребренные

Конструкций этого устройства сегодня существует великое множество. Каждый народный умелец, занимавшийся изготовлением теплообменника, пытался внести что-нибудь свое, как-то усовершенствовать его. Поэтому все варианты рассмотреть невозможно. Между тем, самые популярные комплектующие приведены ниже:

• коллекторы;
• радиаторы от автомобилей;
• регистры;
• отопительные радиаторы;
• металлические емкости;
• змеевики.

Технология изготовления

Простейшим устройством такого типа можно считать медную трубу длиной в несколько метров, свернутую кольцами и установленную в бочку с водой таким образом, чтобы снаружи оставались лишь вход и выход. Такая конструкция (ее называют «змеевиком») способна охлаждать или нагревать жидкость в бочке, в зависимости от того, что именно нужно (в большинстве случаев необходим нагрев).

Схема монтажа теплообменника

«Змеевик» врезается в трубопровод рядом с печью или в накопительный бак. Спиралевидная труба устанавливается на высоте 1,5-2 м и становится дополнительным источником тепла.

Важно! Если печь используется не только для обогрева, но и для горячего водоснабжения, то теплообменник не должен отбирать больше десятой части вырабатываемой ею тепла.

Простейший теплообменник типа «труба в трубе»

Отдельно стоит рассказать о том, какой длины труба будет равняться, к примеру, 2 киловаттам. Основным критерием в данном случае является теплопроводность материала. Допустим, диаметр трубы составляет 2 см, а разница в температуре – 40ᵒС. Если произвести несложные расчеты, то выходит, что:

• металлопластиковых труб с их коэффициентом теплопроводности в 0,3 потребуется более 4 км;
• стальных труб с показателем в 50 – 25 м;
• медных труб с теплопроводностью свыше 380 – всего 3 м.

После подобных арифметических задач вполне очевидно, что наиболее подходящим материалом является медь. Более того, этот металл с легкостью гнется и подсоединяется резьбовым фитингом.

Теплообменник с емкостью

Теплообменник с емкостью

Самый подходящий для котла или печи вариант. Для его изготовления потребуется металлический бак литров на двадцать и две медных трубки.

Шаг первый. Если подходящего бака нет, то берется листовая сталь толщиной 2,5 мм и из нее сваривается резервуар необходимого объема. Сварка должна выполняться с минимальной толщиной швов.

Шаг второй. Резервуар устанавливается на высоте 1 м от пола, но не далее, чем в 3 м от отопительного печи. В нем проделываются два отверстия: одно – справа, возле дна конструкции, второе – слева, в самой высокой точке.

Шаг третий. Нижний отвод подводится к печи с минимальным наклоном вниз в 2ᵒ. Верхний отвод при этом подключается с наклоном в 20ᵒ, но уже в другую сторону.

Шаг четвертый. На выходе нижнего отвода врезается сливной кран накопительного бака. В нижней точке этого же отвода врезается еще один кран – для слива всей системы.

Шаг пятый. По окончании монтажа теплообменник проверяется на герметичность. В целях проверки он заполняется водой под незначительным напором – это позволит обнаружить протечки, если таковые имеются.

Трубная доска

Теплообменник с таким замысловатым названием также может быть изготовлен своими руками, хотя для этого понадобится опытный сварщик или же навыки работы со сварочным аппаратом.

Для изготовления потребуются:

• герметичные металлические резервуары, 2 шт.;
• медные трубки небольшого диаметра, 15-20 шт.

Резервуары располагаются по краям и соединяются между собой медными трубками, установленными под углом в разных точках емкостей. Вода будет перемещаться из одного резервуара в другой, а между ними, в том месте, где проходят соединительные трубки, и будет происходить обмен теплом.

Важно! Эта схема легла в основу отопления многоэтажных домов.

Водяная рубашка

Не менее популярной разновидностью теплообменников является так называемая водяная рубашка. Она состоит из двух герметичных резервуаров разного диаметра, при этом один из них помещен в другой. Но сразу отметим, что подобная конструкция достаточно сложна в изготовлении, и справиться с ним самостоятельно, не имея специальных навыков, невозможно.

Что еще может быть использовано

Если отыскать трубу из меди по тем или иным причинам не вышло, то можно попытаться найти что-нибудь подходящее в «домашней» свалке металлолома (она должна быть у каждого хозяина). Например, змеевик можно заменить старым полотенцесушителем, также можно использовать чугунные батареи, предварительно проверив их на предмет протечек.

Полотенцесушитель

Готовыми теплообменниками можно считать и радиаторы из автомобильных печек. Их можно применять в качестве нагревательных элементов, предварительно продумав переходники и, если потребуется, соединив несколько радиаторов, чтобы увеличить общую площадь теплообмена.

Отлично подходят и старые газовые колонки для нагрева воды. Более того, в таком случае даже не придется ничего переделывать.

Особенности эксплуатации

Существует ряд требований, которых обязательно нужно придерживаться при эксплуатации данного устройства, чтобы оно прослужило максимально долго, не нанося абсолютно никакого вреда.

1. Трубы теплообменника (при наличии таковых) нежелательно фиксировать на стенах помещения неподвижными крепежами ввиду высокой температуры и, как следствие, расширения металла.
2. Если необходимо уплотнить соединение трубопровода с теплообменником, то для этого можно использовать только тот материал, который выдерживает высокую температуру.
3. Не стоит заливать воду в уже разогревшуюся кирпичную печь с теплообменником.
4. Если производительность печи низкая, то устанавливать на нее габаритный теплообменник нежелательно, т. к. он будет отбирать у нее слишком много энергии.

Теплообменник и печь-камин

Такой вариант подойдет для тех, кто планирует обогреть несколько комнат, но при этом любит живой огонь.

Теплообменник и печь-камин

Конструкция

Основным элементом такой системы является печь-камин, от которого во все стороны идут многочисленные трубы, заполненные теплоносителем (зачастую им выступает вода).

Важно! В зимнее время рекомендуется добавлять в воду немного антифриза!

Жидкость может циркулировать как естественным путем, так и принудительно – при помощи специальных насосов. Иными словами, печь нагревает теплоноситель, а насосы разносят его по всей отапливаемой площади.

Печь с теплообменником

Установка теплообменника позволяет существенно повысить эффективность теплогенератора, а вместо одной комнаты, как в предыдущих вариантах, можно отапливать сразу две без каких-либо особых на то затрат.

Основные виды

Современный рынок предлагает массу разнообразных печей-каминов, и все они могут оборудоваться теплообменником при необходимости в обогреве большой площади. При этом кто-то обращает внимание на тип используемого топлива, кто-то на мощность. Ниже рассмотрены самые популярные варианты.

Устройство на пеллетах, как можно судить из названия, отличается тем, что вместо дерева его заправляют пеллетами – экологически чистым топливом, которое производится путем прессования отходов деревообрабатывающей промышленности и поставляется в виде гранул.

Пеллеты

Главной причиной популярности такого вида топлива является его низкая стоимость. Более того, при горении оно практически не выделяет сажи, поэтому принято считать, что за ним – будущее.

Не меньшей популярностью пользуются варочные печи, и причина тому – полифункциональность. С их помощью можно не только обогревать помещение, но и готовить пищу. Оригинально, практично и, наверное, даже романтично (имеется в виду приготовление пищи над камином).

Выводы

Теперь, после прочтения статьи, вы должны понимать, что представляет собой теплообменник для печи и каково его предназначение, а также как изготовить простейшие его варианты самостоятельно. Сделать это не так сложно, как кажется на первый взгляд, нужно только определиться с типом теплообменника и подобрать оптимальный вариант отопительной системы.

Видео – Печь-камин с теплообменником. Теплообменник для печи своими руками

svoimi-rykami.ru

Печь в доме с водяным отоплением: советы для изготовления

Одним из способов обогрева дома остается паровое отопление от печки. Хотя данный способ пришел к нам из прошлого, но не теряет своей актуальности, а в последнее время интерес к нему даже растет. Появление же новых строительных материалов с более высокими техническими характеристиками дало печному отоплению новый толчок в развитии. Так почему же некоторые домовладельцы не обращают внимания на современные твердотопливные котлы с высокими значениями КПД, а предпочитают классическую печь с водяным отоплением, сложенную из кирпича?

Общие сведения об устройстве печей

Ранее в частных домах рассчитывались и монтировались гравитационные водяные системы, не требующие установки циркуляционных насосов. В них даже предусматривалась возможность нагрева воды для ГВС с помощью дополнительного змеевика, устанавливаемого в расширительный бак открытого типа. В качестве примера на фото представлена схема такой системы.

Система отопления с печью

1 — печь для отопления дома с водяным отоплением; 2, 4 – соответственно, обратный и подающий трубопроводы; 3 — приборы отопления; 5 — труба для перелива; 6 — открытый расширительный бак; 7 – уравнивающий бачок; 8 – водопровод; 9, 10 – соответственно, трубы холодной и горячей воды; 11 – стояк подающий; 12 – стояк обратный.

Подобные схемы по сей день актуальны ввиду своей энергонезависимости, а потому имеют право на жизнь. В более современных схемах применяется принудительная система циркуляции с насосом, таких схем существует множество и подбирать их следует индивидуально для каждого конкретного случая.

С давних времен печное отопление действовало только в тех помещениях здания, в которых непосредственно находился источник тепла. Печкой обогревались 2—3 комнаты, куда выходили ее нагретые поверхности, а остальные помещения нагревались по остаточному принципу, за счет поступающего в них теплого воздуха.

С появлением систем, использующих для транспортировки и передачи тепловой энергии воду, традиционные печи для обогрева дома претерпели некоторую модернизацию. Она заключалась в том, что в печку начали встраивать теплообменник, наполненный водой, нагреваемой в процессе ее нагревания.

Теплообменники, используемые для этой цели, бывают двух видов:

• змеевик, сваренный из стальных труб;
• полый теплообменник из листового металла коробчатой формы.

Нагревательный элемент устанавливается внутрь источника тепла тоже двумя способами:

• Непосредственно в камеру сгорания, при этом нагрев теплоносителя осуществляется напрямую от пламени в топке.
•  В систему газоходов, отбирая теплоту от проходящих по ним раскаленных дымовых газов.

Схема подключения печи к системе отопления

Производительности теплообменника должно быть достаточно для компенсации тепловых потерь здания. Потребность в тепловой энергии определяется укрупненно, из расчета, что на 10 м2 площади требуется 1 кВт мощности нагревателя. Последний можно тоже подобрать укрупненно, руководствуясь таким правилом: 1 м2 площади поверхности змеевика или коробчатого нагревателя, установленного непосредственно в топку, вырабатывает 7 кВт энергии. Если же он расположен в газоходах и теплоноситель в системе прогревается продуктами сжигания, то мощность принимается меньше в 2 раза.

Примечание. Как правило, водяная система отопления устраивается только в той части здания, куда не выходят поверхности нагрева самой печи. В остальной части дома действует прямой печной обогрев.

Обзор различных схем водогрейных печей

Одна из самых простых конструкций печки с П – образным теплообменником, установленным прямо в топке.  Нагреватель с плоскими поверхностями изготавливается из листового металла толщиной 4 мм, для него лучше использовать жаропрочную сталь. Другой вариант – змеевик в виде регистра, свариваемый из труб (можно водогазопроводных) условным диаметром 50 мм и толщиной стенки не ниже 3.5 мм. На рисунке изображена схема печи с водяным отоплением подобной конструкции.

Чертеж печи с встроенным теплообменником для водяного отопления

1 – теплообменник в камере сгорания; 2 – дверца для прочистки дымоходов; 3 — подача в систему отопления.

Принцип действия здесь прост: стальной регистр с теплоносителем прогревается напрямую от пламени в топке, а продукты горения устремляются вверх и делают 3 хода, попутно отдавая тепло кирпичным стенкам и духовому шкафу для приготовления пищи.

Несколько иная печь для дома с водяным отоплением представляет собой двухцелевую варочную плиту с вмонтированным в топку нагревателем. Плита не имеет длинных дымоходных каналов, поскольку в ней предусмотрен отбор тепла от продуктов горения водяным теплообменником. Габариты источника тепла – 1030 х 650 х 780 (высота), мощность нагревателя – порядка 9 кВт. Последний изготавливается из труб диаметрами 57 х 3 мм и 48 х 3 мм. Конструкция печи показана на фото.

Печь с варочной плитой

1 – топливник; 2 – зольная камера; 3 – дверца для прочистки; 4 – духовка; 5 – варочная панель; 6 – раствор из глины; 7 – водонагреватель; 8 – дымоходный канал; 9, 10 – соответственно, обратный и подающий трубопроводы системы обогрева.

Топливо, сгорая, нагревает змеевик напрямую. Дополнительно он греется от дымовых газов, что после этого поступают в канал между варочной панелью и духовкой, огибают последнюю и выбрасываются через дымоход. Нагретый теплоноситель циркулирует из регистра в систему, причем побуждение может быть как естественным, так и принудительным. Таким образом, водонагреватель отбирает тепло из топки и продуктов горения, охлаждая их до 150—200 ºС, за счет чего и реализовано водяное отопление от печи.

При всех достоинствах подобной конструкции в ее работе имеется нерациональное зерно. Дело в том, что продукты горения, от которых прогревается варочная панель, сильно охлаждаются теплообменником. Получается, что во время приготовления пищи необходимо перетапливать плиту с целью прогреть варочную панель, а в это время водяное отопление дома будет функционировать на полную мощность, а это нерационально и неэкономно. Для ограничения температуры теплоносителя придется устанавливать буферную емкость – теплоаккумулятор, иначе в осенне-весенний период в комнатах станет невыносимо жарко.

Двухкамерная дровяная печь с водяным отоплением К. А. Дмитриева лишена описанного выше существенного недостатка и считается наиболее распространенным вариантом в средней полосе России. В ней предусмотрены отдельные дымоходные каналы и две раздельных топки, — одна для нагрева духовки и варочного настила, а вторая – обеспечивает водяное отопление от печи. Раздельные дымоходы на высоте 2 м объединяются в один. Габаритные размеры печки – 1500 х 680 х 770 мм (высота), развиваемая тепловая мощность – 9.5 кВт, что уже существенно, так как хватит для дома площадью 100—120 м2. Конструкцию можно подробно изучить по чертежам.

Конструктивная схема и поперечные разрезы печи

1 – зольная камера; 2, 5 – камеры сжигания; 3 – духовка; 4 – дверца зольника; 6 – варочный настил; 7, 8 — подключение к водяному отоплению; 9 – теплообменник; 10 – задвижка.

При работе первой топки дымовые газы омывают металлический духовой шкаф и поступают в газоход, находящийся под ним. Водонагреватель в процессе не участвует, поэтому данный режим удобен в летнее время и переходный период. В холодное время года растапливается вторая камера, действующая только для обогрева частного дома и не влияющая на работу варочного настила и духовки. Этот вариант исполнения печи из кирпича является оптимальным и экономичным, показывая неплохие результаты эффективности сжигания твердых видов топлива (КПД – 50—55%).

Почему – кирпичная печь?

В отличие от разнообразных твердотопливных котлов, кирпичные печи для водяного отопления создают в доме своеобразный, здоровый микроклимат. Мало кто будет спорить с тем, что в доме, обогреваемом печью, появляется ощущение особого комфорта и уюта. Приятен особый запах древесины, даже тепло пахнет как-то по-особенному. Обогрев жилища источником тепла, работающим на дровах, — это, в первую очередь, здоровье.

Печь из кирпича с водяным контуром для системы отопления

Благодаря массивности и теплоемкости конструкции печью с водяным отоплением длительное время сохраняется тепло. Правда, это касается лишь помещений, граничащих с источником тепла, так как при потухшей топке нагрев теплоносителя прекращается. Тем не менее нагретые воздушные массы от стен еще долгое время будут поддерживать тепло в других комнатах.

Каменные печи для отопления дома не столь уж дороги в изготовлении, как можно было бы предположить. Качественный твердотопливный или пеллетный котел может обойтись не меньше, а то и больше строительства печки. А вот долговечность этих различных источников тепла даже и сравнивать не стоит, притом, что цена предположительно одинаковая.

Для справки. По заверениям ведущей немецкой марки BUDERUS, их котлы на твердом топливе с чугунной камерой сгорания могут служить до 30 лет. В то время как печь из кирпича будет функционировать столько времени, сколько простоит ваш дом – 50 лет и более.

Перечисленные виды печей – самые распространенные, в действительности разновидностей подобных источников тепла существует немало, что дает возможность подобрать для своего жилища самый подходящий. Для этого рекомендуется проконсультироваться с опытным мастером – печником. Что же касается их недостатков, то самый существенный – необходимость постоянно подкладывать дрова или уголь, это неизбежно. Даже самая вместительная топка хорошо горит 3—4 часа, не более того.

Совет. Изготавливая стальной водонагреватель для печи, не стоит экономить на материалах. Идеальный вариант – жаростойкий толстый металл, что не подвержен прогоранию и никогда не создаст вам проблем.

По величине КПД отопительные печи из кирпича не могут соперничать с высокотехнологичными котлами, самые лучшие их показатели едва достигают 70%. Это связано с недостаточно эффективным отбором тепловой энергии у дымовых газов. Но как раз печки с водяным контуром выдают наилучшие показатели, поскольку металлический змеевик теплообменника хорошо понижает температуру продуктов горения, передавая их тепло сетевой воде.

Заключение

Традиционная отопительно-варочная печь, веками cогревавшая наших предков, еще долго будет служить и нам, как в качестве отопителя, так и средства для приготовления пищи. При этом нет никаких повышенных требований к качеству топлива, сжигать можно практически любую биомассу.

cotlix.com

схема отопления, как изготовить и провести подключение каменки

Сделав своими руками печь для бани с теплообменником для воды, можно сэкономить на покупке уже готовых заводских отопителей, нисколько не потеряв при этом в удовольствии от посещения парилки. Такая работа не представляет особой сложности, поэтому ее можно с легкостью выполнить самостоятельно. Необходимо лишь подобрать качественный проект печки и изготовить ее в полном соответствии с имеющейся на руках документацией.

Описание отопителей

Если в прошлом наибольшей популярностью пользовались классические каменки, которые позволяли лишь нагревать парилку, то сегодня востребованы на рынке универсальные печки с теплообменниками. Такие установки позволяют одновременно отапливать парилку и решать проблему с нагревом воды. Благодаря их использованию повышается комфорт приёма банных процедур, и сокращаются расходы на покупку соответствующего теплового оборудования.

Печки с теплообменником для воды станут удобным решением при раздельном расположении парилки и моечной в бане. Универсальные в использовании отопители отличаются простотой в эксплуатации, они чрезвычайно удобны, быстро нагревают помещение, полностью решая проблему с теплой водой. Имеющийся сегодня выбор печек с теплообменниками позволяет приобрести или изготовить их самостоятельно как для небольшой парилки, так и для вместительной общественной бани. Преимущества печек с тепловым контуром:

• продолжительный срок службы;
• компактность отопителей;
• эффективность и высокая скорость нагрева помещения;
• возможность изготовления своими руками.

Отдельные разновидности отопителей могут использоваться в качестве автономного котла для обогрева близлежащих помещений в доме. Необходимо лишь подключить к имеющемуся теплообменнику замкнутый контур с радиаторами, внутри которого будет циркулировать теплоноситель.

Теплообменник для банной печи своими руками.

Разновидности тепловых контуров

В зависимости от своей конструкции теплообменник в печь для бани может изготавливаться в виде железного водяного бака с двумя патрубками или металлического змеевика. В каждом конкретном случае размер бака выбирают в зависимости от мощности печки и желаемого объема нагретой воды. Теплообменники могут быть двух типов:

1. Наружные закрепляются на дымовой трубе или на стенке около печки.
2. Внутренние выполняются в виде водяной рубашки, которая располагается на дне печки или крепится на одной из боковых стенок.

Наибольшее распространение получили теплообменники внутреннего типа, что объясняется их улучшенными показателями теплосбережения. Нагрев воды в таком металлическом контуре осуществляется до полного остывания печки.

Если выбирается печка с теплообменником, который будет отвечать за нагрев воды в бане, тогда можно подобрать компактный вариант с внешним баком в 5—6 литров. Если же планируется использовать нагретую воду для обогрева смежных помещений, то общий объем системы может составить 15—20 литров. В последнем случае дополнительно рекомендуется устанавливать циркуляционные насосы и расширительные баки, которые позволят защитить контур труб от повреждения при увеличении давления от разогретого теплоносителя.

Печь с водяным теплообменником

Принцип работы

Обязательным условием правильного функционирования банных печек с теплообменником является заполнение жидкостью трубопровода, что предотвратит выход из строя всей системы отопления. Если тепло от печки в бане планируется использовать для отопления смежных помещений, то в качестве теплоносителей могут применяться вода и антифриз.

Нагретая в водяной рубашке жидкость будет самостоятельно или при помощи циркуляционных насосов подаваться в наружный бак. В него может быть врезан небольшой кран для отбора нагретой воды или установлен циркуляционный насос для подачи теплоносителя в контур с радиаторами отопления. Горячая вода, отдав свое тепло радиаторам, возвращается в теплообменник котла, где вновь нагревается, после чего обратно подаётся в трубы для отопления помещения.

Существуют различные схемы исполнения печки в баню с теплообменником, которые будут отличаться своей конструкцией в зависимости от предназначения отопителя. Проще всего самостоятельно выполнить каменку с дополнительным баком воды и змеевиком, что позволит существенно упростить прием гигиенических процедур после посещения парилки. Если планируется выполнять печку для отопления смежных помещений, тогда необходимо правильно рассчитать общую протяженность трубопровода и количество используемых радиаторов.

Для обеспечения максимально возможной эффективности изготовленного самостоятельно оборудования в бане рекомендуется устанавливать печь с теплообменником, которая имеет открытую систему нагрева воды. Теплоноситель в трубах будет двигаться самотеком без давления, что избавляет от необходимости приобретать дорогостоящие циркуляционные насосы.

Наибольшей эффективностью будет отличаться система нагрева, в которой протяжённость труб не превышает 3 метров. При такой длине трубопровода бак с горячей водой может устанавливаться непосредственно за стеной парилки. В зависимости от расположения емкости вода может подаваться в нее самотеком или же под давлением за счет специальных помп.

В открытых системах, где не используются циркуляционные насосы, внутренний диаметр труб теплообменника должен быть больше 1 дюйма. Это позволит нагретой жидкости с легкостью справляться с сопротивлением, двигаться самотеком, быстро прогоняясь по системе, а в баке всегда будет необходимый объем горячей воды.

Печь для бани с баком для воды своими руками

Правильная установка заводской печки

Необходимо не только правильно подобрать модель печи в баню с теплообменником, но и грамотно выполнить монтаж тепловой установки. Именно от того, насколько верно проведена установка отопителя, будет в последующем зависеть эффективность и полная безопасность его использования.

Устанавливать печь для бани с теплообменником для отопления необходимо на правильно подготовленный фундамент. Минимальная глубина основания должна составлять 400 миллиметров. Высоту постамента выбирают в зависимости от разновидности топки и общих габаритов печки. Фундамент заливается из цемента прочностью не ниже М300, дополнительно гидроизолируется и укрывается пожаробезопасными материалами. Выполнять установку печки в баню непосредственно на дощатый или бревенчатый пол запрещается.

Каменку в бане необходимо отгородить от деревянных стен при помощи кирпичной кладки. Для нее может использоваться керамический или шамотный материал. Укладка выполняется с высокотемпературным глиняным раствором. Это позволяет повысить показатели тепловой эффективности, делая отопители полностью безопасными в эксплуатации.

Трубы, идущие непосредственно от теплообменника, следует заизолировать. Для их утепления может использоваться минеральная вата или другой материал, отличающийся улучшенными показателями огнестойкости.

Дымоход от печки выводят в крышу, предварительно обработав все деревянные элементы. Проход трубы через кровлю выполняют специальным металлическим коробом, который дополнительно отделан асбестом.

Все стыки труб и теплообменника следует дополнительно загерметизировать, что исключит протекание теплоносителя. При наличии протечек печь может работать вхолостую, увеличится температура внутри водяной рубашки, что приведет к полному выходу из строя отопителя.

Как сделать простой теплообменник для металлической печи. Home&Cars.

Самостоятельное изготовление теплообменника

Стоимость готовых банных печек с теплообменником чрезвычайно высока, поэтому многие домовладельцы решаются на изготовление таких отопителей своими руками. Проще всего выполнить внутренний металлический теплообменник, который монтируют в уже имеющуюся печь. Для его самостоятельного изготовления потребуются следующие инструменты и материалы:

• металлические трубы диаметром 20—30 мм;
• металлические пластины толщиной 3 мм;
• сварочный аппарат;
• болгарка с кругом для зачистки металла.

Проще всего выполнить змеевик из медной трубы, которую скручивают в пружину, после чего на обоих концах приваривают фитинги для подключения пластикового или металлического трубопровода. Всё, что останется сделать, это расположить у одной из стенок печки выполненный своими руками змеевик-теплообменник, внутри которого будет циркулировать антифриз, вода или другой теплоноситель.

Эффективность отопления парилки и нагрева воды будет напрямую зависеть от правильности определения площади теплообменника. Для расчета размеров труб необходимо знать мощность топки имеющегося в наличии отопителя. Для отопления бани площадью 5х5 м достаточно печки, которая имеет показатель тепловой мощности 5 кВт. Для качественного подогрева воды от 5 кВт теплогенератора необходим теплообменник с площадью 0,6 м².

Оптимальный показатель площади теплообменника банной печки будет также зависеть от ее расположения в парилке или предбаннике, интенсивности горения топлива, использования дров или угля, а также ряда других характеристик. Для упрощения выполнения расчётов можно использовать готовые схемы теплообменника для банной печки, а затем в зависимости от размеров и типа отопителя подобрать общую площадь водяной рубашки.

Смонтировав теплообменник и подключив к нему через штуцеры расширительный бак или контур с радиаторами, можно выполнять первую протопку. Перед использованием система проверяется следующим образом:

1. Нижнюю трубку наглухо закрывают.
2. Всю систему заполняют теплоносителем.
3. Верхний патрубок теплообменника подключают к расширительной ёмкости.
4. Систему заполняют сжатым воздухом, контролируя давление по манометру.
5. Проверяют конструкцию на наличие протечек. Если они будут обнаружены, их заваривают, предварительно слив всю жидкость.

Изготовив своими руками или купив готовую печку с теплообменником для бани, можно не только решить все вопросы с нагревом парилки, но и упростить отопление смежных помещений. Такая конструкция будет иметь дополнительный бак с нагретой водой, что избавляет от необходимости приобретения бойлера и внешнего нагревателя. Воспользовавшись готовой схемой, всю работу можно выполнить самостоятельно, сэкономив на покупке дорогостоящих заводских моделей банных печек.

Как греть воду в бане? Горячая вода в бане — как сделать лучшим образом?

Похожие статьи

oventilyacii.ru