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

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 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

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».

vse-otoplenie.ru

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.

  • 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.

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.

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.

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.

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

Назначение теплообменника в отопительных системах

Системы отопления с теплообменником наиболее эффективны в комплексе с котлоагрегатами, работающими на газообразном или твердом топливе. Это касается и электрических котельных агрегатов. Внутри их располагается змеевик, выполненный из труб, по которому проходит вода, нагреваемая от температуры сгораемого топлива. Далее ее заменяет уже остывшая жидкость.

Во многих частных домах установлены печи. Подобное оборудование способно обогреть помещение небольших размеров, но для габаритной постройки с многочисленными комнатами его мощности может не хватить. В этом случае очень важно применение теплообменника, который своим присутствием преображает печь в полноценное устройство для отопления больших помещений.

При самостоятельном изготовлении такого прибора необходимо учитывать, что его размеры должны соответствовать габаритам топки. Существует возможность подключения к нему труб и радиаторов, которые помогут сделать систему намного эффективнее.

Типы теплообменников

Наиболее практичными считаются аппараты, теплоносителем в которых служит вода. И это неудивительно, поскольку по законам физики передача тепла посредством жидкости осуществляется намного лучше, чем воздухом. Тем не менее воздушное устройство применяется довольно часто.

Помимо вышеперечисленных агрегатов, существуют и такие, что устанавливаются на дымоходную систему. Монтаж подобных приспособлений происходит снаружи канала.

Отопительная печь с теплообменником

Любые агрегаты с теплообменниками, предназначенные для отопления помещений, устроены так, что их главная функция максимально направлена на нагревание воды.

Конструкция системы

Принцип работы самодельного теплообменного аппарата заключается в том, что он получает от отопительного устройства тепло, которое нагревает воду. Жидкость же распределяется по трубам, тем самым равномерно отапливая помещение. Такая система значительно экономит расход горючего, поскольку комната обогревается намного быстрее.

Обычное печное отопление можно улучшить следующими двумя способами:

  • выполнить возведение печи заново под габариты теплообменного аппарата;
  • осуществить монтаж технического устройства, которое конструируется исходя из размеров топливника.

Не стоит забывать и о расширительном бачке, установка которого выполняется в самом верху трубопровода.

Благодаря этому элементу регулируется объем нагреваемой жидкости, а также выпускается накопившийся воздух. В случае если теплообменник, выполняющий естественную циркуляцию теплоносителя, окажется недейственным, требуется установить насос, который будет осуществлять это автоматически.

Самодельный аппарат для печи подключается к системе отопления с помощью двух специальных штуцеров: один из них подсоединяет трубу с холодной водой, второй – с горячей. При монтаже теплообменника и необходимых металлопрокатных изделий важно соблюдать установленный правилами уклон (см. схему снизу).

Отопительная печь с теплообменником

Изготовление теплообменника своими руками

Форма и размер подобного прибора могут быть самыми разнообразными. Наиболее часто эта конструкция выполняется по типу регистра, состоящего из определенного количества труб из меди либо стали. Однако нередко встречаются и пластинчатые устройства.

При сгорании топлива, особенно угля, температура в топочной камере значительно повышается. Именно поэтому выбору материала нужно уделить особое внимание. То же самое касается и правильности конструкции, и прочности швов, которые выполняются с помощью сварки.Отопительная печь с теплообменником

Подбор материалов

Задача теплообменника заключается в том, чтобы теплоноситель передавал как можно больше тепла. Потому рекомендуется обращать внимание на теплопроводные свойства материала. Медные трубы проводят тепло в семь раз лучше, чем стальные. Исходя из этого, можно заключить, что для передачи одинакового объема тепла нужно установить 3,5 м труб из меди либо 25 м изделий из стали.

Теплообменники, выполненные из металла красного цвета, являются самыми экономичными в процессе работы. При этом медь – очень дорогой материал. Потому для изготовления подобного устройства целесообразнее использовать трубы из стали, диаметр которых должен быть не меньше 32 мм.

В случае если в качестве топлива применяется уголь, для создания аппарата рекомендуется использовать трубы из чугуна, поскольку этот материал обладает лучшими прочностными свойствами. Кроме того, он медленнее поддается разрушительному воздействию огня и высоких температур.

Отопительная печь с теплообменником

Важные нюансы

Теплообменный аппарат для водяного отопления, выполненный из труб гладкой структуры, называют регистром. Устройство напоминает собой своеобразную решетку. Не меньшей популярностью пользуются и более простые конструкции, которые представлены в виде бака прямоугольной либо цилиндрической формы.

При изготовлении теплообменника для печи рекомендуется соблюдать следующие правила:

  1. Размер пространства внутри устройства должен составлять 5 мм и более. В противном случае вода может быстро закипеть.
  2. Важно, чтобы толщина труб была не меньше 3 мм, иначе материал стремительно прогорит.
  3. Расстояние между теплообменником и стенами топочной камеры должно быть не меньше 10 мм, чтобы металл мог свободно расширяться при нагревании.

Наиболее распространенные формы прибора

  1. Аппарат, выполненный из листовой стали. Для изготовления такого устройства требуются следующие материалы: листовая сталь, металлический профиль с сечением прямоугольной формы 60х40 мм, труба, диаметр которой должен составлять 40 или 50 мм, предназначенная для подведения и отведения теплоносителя. Из стального профиля с применением сварки выполняются две формы: П-образная для передней части теплообменника и квадратная для задней. В последней необходимо проделать 2 отверстия, к которым будут крепиться трубы, предназначенные для подвода и отвода теплоносителя. С помощью листовой стали выполняется соединение двух форм сверху и по бокам. Эти элементы играют роль стенок теплообменника для печи.Отопительная печь с теплообменником
  2. Аппарат, выполненный из труб. Обе части подобного устройства создаются по такой же схеме, как и предыдущий вид. Разница состоит в том, что в качестве стен служат трубы, которые крепятся помощью сварки в профиль. Металлопрокатные изделия, применяющиеся в конструкции, можно заменить отрезками профильных труб, сечение которых составляет 40х60 мм, что значительно облегчает сварочные работы и последующую установку. В случае если отопительное устройство не будет применяться для приготовления пищи, то к теплообменному аппарату дополнительно подсоединяются трубы с маленьким диаметром, что способствует улучшению теплоотдачи.Отопительная печь с теплообменником
  3. Прибор, изготовленный из круглых металлопрокатных изделий, представляет собой конструкцию, которая размещается прямо в топке и плотно прилегает к ее стенам. Состоит такая система из двух контуров: верхнего и нижнего. Эти элементы соединяются с помощью труб вертикального расположения, которые размещаются возле боковых стен отопительного агрегата.
  4. Плоский теплообменник для печи в виде регистра, выполненный из труб. Подобная конструкция является наиболее простой и действенной. Ее можно легко установить в печи любого размера.
  5. Теплообменник, выполненный из определенного количества секций чугунного радиатора. Подобная система подключается к отоплению с помощью резьбовых соединений. Теплообменное устройство такого типа довольно габаритное, потому его установка происходит не в топочной камере, а в дымоходной системе. Стоит отметить, что чугун является одним из тех материалов, которые не выдерживают резких перепадов температур, поэтому его размещение должно осуществляться на большом расстоянии от места сгорания топлива.

Особенности монтажа

Установку устройства проще всего выполнять во время возведения печи. В противном случае может возникнуть необходимость в демонтаже некоторой части кладки.Отопительная печь с теплообменником

Очередность действий:

  1. На готовый фундамент в место для топливника выполняется установка подготовленного теплообменника для печи трубчатой конструкции.
  2. При дальнейшем возведении отопительного устройства оставляются небольшие просветы для выхода металлопрокатных изделий.
  3. После завершения сооружения печи осуществляется подключение теплообменника к общей системе отопления, которая заполняется водой.
  4. Производится испытание обогревательного устройства.

pechnoedelo.com

Способы решения задачи

Очевидно, что для подогрева теплоносителя и подачи его в радиаторную систему дровяную печку нужно снабдить дополнительным теплообменником. Есть два пути: приобрести для дома готовую металлическую либо чугунную печь длительного горения со встроенным водяным контуром, либо изготовить ее своими руками. Мы изначально идем по второму пути — прикладываем труд, но экономим средства.

Примечание. Отдельная проблема — организация подогрева воды в кирпичной печи, работающей на дровах и угле. Если она уже построена, то переделать конструкцию бывает довольно трудно, а то и невозможно.

Каминная топка в разрезе

Существует несколько разновидностей самодельных теплообменников и вариантов их монтажа:

  1. Бак – котел, встраиваемый прямо в топливник или в один из дымоходных каналов.
  2. Регистр, сваренный из труб, иногда – в виде змеевика. Тоже ставится внутрь камеры сгорания либо в газоход.
  3. Теплообменник самоварного типа (техническое название – экономайзер). Устанавливается сугубо на дымоход для отбора теплоты у отходящих газов.
  4. Полноценная водяная рубашка. В упрощенном исполнении подобная печь-камин с водяным контуром показана выше на схеме.

Справка. Простейшее, но не самое эффективное решение, которое вы можете взять на вооружение, реализовано в некоторых дровяных печках для бани. Металлический бак с водой монтируется сверху корпуса либо подвешивается сбоку, если топливник имеет прямоугольную форму.

Банный отопитель с бачком для воды

Водяной контур можно изготовить из таких материалов:

  • черная или нержавеющая сталь;
  • чугун;
  • медь.

Стальные теплообменники практичны и недороги, а потому наиболее популярны. Цена меди слишком велика, а вот температура плавления – низкая, отчего при горении угля подобная конструкция может «поплыть». Что же касается чугуна, то самостоятельно отлить из него регистр не получится, разве что вмонтировать в газоход старую отопительную «гармошку» МС-140, как показано на фото. Но помните: батарея моментально лопнет при подаче холодного теплоносителя в раскаленную печку либо в результате замерзания воды во время длительного простоя.

Батарея внутри кирпичной кладки

Плюсы и минусы различных теплообменников

Установка бака внутрь кирпичной печи практикуется мастерами десятками лет. Это проверенный и надежный способ, позволяющий постоянно нагревать воду и даже организовать ее естественную циркуляцию, только потребуется проложить трубы большого диаметра (около 50 мм) с соблюдением уклонов. Правильно сделанный бак-котел очень редко прогорает, потому что вмещает большой объем теплоносителя, который его охлаждает.

Недостаток варианта – значительные размеры емкости. Она влезет лишь в отопитель, сложенный из кирпича, а в металлических буржуйках слишком мало места. В отличие от бака, размеры и форму регистра из стальных труб можно менять и встраивать в любую печку, но тут возникают другие проблемы:

  1. При установке внутрь топливника змеевик постоянно подвергается воздействию высоких температур (в пике до 1000 °С) и конденсата с сажей, а потому прослужит 4—6 лет, после чего прогорит. Нержавеющие либо жаропрочные трубы продержатся дольше – до 10 лет.
  2. Более надежный способ — вмонтировать водяной контур внутрь дымоходного канала, где температура ниже. Но тогда упадет интенсивность нагрева и для организации нормального отопления теплообменник придется увеличить в размерах. Получается замкнутый круг.
  3. Циркуляция теплоносителя внутри регистра должна быть безостановочной. Иначе вода закипит, превратится в пар, а он своим давлением разорвет трубопровод в слабом месте – где-нибудь на стыке. Значит, организовать самотек нереально, а работу циркуляционного насоса придется подстраховать блоком бесперебойного питания на случай отключения электроэнергии.
  4. Вместительность металлических отопителей сильно ограничена, так что вставить туда добротный теплообменник не получится. Практика показывает, что стальная заводская печь с водяным контуром может обслужить не больше 2 радиаторов общей мощностью до 4 кВт.

Важный момент. Любые теплообменники, монтируемые внутрь топливника, забирают приличную часть выделяющегося тепла. Это снижает и без того невысокую теплоотдачу печки плюс уменьшает длительность горения с одной закладки дров или угля.

Самоварный теплообменник (экономайзер) лишен всех перечисленных недостатков. Он представляет собой водяную рубашку для дымоходной трубы и отнимает теплоту отходящих газов. А их температура в печах, функционирующих на дровах или отработке, достигает 300 °С. Такое решение зачастую используется в банных отопителях, чтобы греть воду для помывки. Комбинированный вариант – бак, сквозь который пропущена дымоходная труба.

Идею с экономайзером по понятным причинам нельзя реализовать на кирпичной печке. Но для Булерьяна, Бренерана или другой стальной буржуйки независимо от ее размеров такой вариант хорошо подойдет. И последний, самый эффективный метод – устройство водяной рубашки вокруг корпуса обогревателя. По сути, она превращает любую металлическую печь или камин в отопительный котел. Одна беда – вариант довольно сложен в исполнении.

Вывод. Лучший способ получить горячую воду от стального отопителя на дровах или отработке (такие применяются в гаражах) – сделать теплообменник самоварного типа или емкость на дымоходной трубе. Для кирпичной печи вариантов немного – встраивание емкости либо регистра.

Оригинальная конструкция наружного теплообменника с импровизированным экономайзером продемонстрирована на видео:

Расчет размеров регистра

Чтобы своими руками сделать для печки водяной контур, нужно определить его размеры, а точнее, — площадь теплообменной поверхности. Для этого воспользуйтесь следующим алгоритмом:

  1. Выясните, какова площадь отапливаемых комнат и умножьте ее на 0,1 кВт. Если вы проживаете в одном из холодных северных регионов, умножайте квадратуру помещений на 0,2 кВт. Для дома 100 м² понадобится соответственно 10 и 20 кВт тепловой энергии.
  2. Из практических наблюдений следует, что регистр, установленный прямо в топливник, способен передать теплоносителю до 10 кВт теплоты с каждого квадратного метра своей поверхности. Поделите значение потребности в тепле на эту цифру и получите площадь радиатора.
  3. Для экономайзера и бака, вмонтированного в дымоходный канал, где температура ниже, принимайте значение удельной теплоотдачи не 10, а 6 кВт с 1 м² поверхности.
  4. Зная площадь, размеры прямоугольной емкости рассчитать нетрудно. А вот длина труб, из которых варится регистр, вычисляется по формуле: L = S / πD (S – площадь, D – диаметр трубы).

Примечание. При расчете отапливаемой площади не нужно брать все 100 или 200 квадратных метров дома, отнимите от них помещения, которые печь обогревает напрямую.

Если в качестве примера взять комнаты дачи с квадратурой 100 м², то теплообменная поверхность встроенного в топку радиатора должна составлять не меньше 1 м². При монтаже в газоход эта площадь увеличится до 10 / 6 = 1,67 м².

Встраиваем бак в кирпичную печь

Первое и важное правило: планировать монтаж водяного контура необходимо еще до постройки отопителя из кирпича. Переделать готовую конструкцию практически невозможно, придется ее снова разобрать как минимум наполовину. Это касается всех чисто отопительных печек – русской, голландки и шведки, не имеющих варочной поверхности.

Справка. Если у вас дома или на даче выложена отопительно-варочная плита, то переделать ее иногда возможно. Поднимите чугунную поверхность с конфорками и оцените, можно ли под нее поставить котел и какую форму ему придать. Обязательно посоветуйтесь с мастером – печником.

Предлагаем вариант простой плиты с нагревательным котлом, установленным на пути продуктов горения, но за пределами топливника. Благодаря этому бак изготавливается из металла толщиной 3 мм, чего достаточно для долгой и надежной работы. Схематично агрегат выглядит так:

Устройство дровяной плиты

Совет. Если вы подобрали другую конструкцию, где емкость монтируется в топливник, то ее стенки, обращенные к пламени, делайте из металла толщиной 5 мм, остальные – 3 мм. Для изготовления регистра используйте трубы с толщиной стенки 3,5 мм, а при установке не связывайте его со стенками печки, поскольку у металла и кирпича разные коэффициенты расширения.

При монтаже оберните бак асбестовым шнуром и зафиксируйте его на нужном ряду кладки. Такая же изоляция асбестом делается на патрубках подачи и возврата теплоносителя, проходящих сквозь стену печи. Как правильно выполняется кладка в соответствии с порядовками, подробно описывается в другом материале.

Кладка печи с водяным контуром, находящимся в камере сгорания, описывается в следующем видеоролике:

Делаем контур для стальной печки

Чтобы изготовить теплообменник самоварного типа на дымоход, подберите 2 трубы: одна по диаметру должна равняться размеру патрубка печки, а вторая – на 3—4 см больше (например, 102 и 133 мм).

Дальше действуйте в таком порядке:

  1. Определите теплообменную площадь, как описано в предыдущем разделе, после чего отрежьте обе трубы по расчетному размеру.
  2. В кожухе водяной рубашки проделайте 2 отверстия 20—30 мм и приварите к ним патрубки подачи и обратки с резьбами.
  3. Вставьте одну трубу в другую и сварите между собой, сделав перемычки из стальной полосы. Из нее же изготовьте верхнюю и нижнюю крышку для самодельного водяного контура.
  4. Проверьте агрегат на герметичность и установите на дымоход как можно ближе к масляной или дровяной печи. Больше подробностей об изготовлении показано на видео.

В отличие от внутренних водяных контуров, экономайзер без проблем подключается к различным системам отопления – с принудительной и естественной циркуляцией теплоносителя. Во втором случае важно выполнить уклон магистралей 2 мм на 1 м. п. трубы и поставить в верхней точке открытый расширительный бак.

Подключение батарей к водяному контуру

Заключение

О том, насколько полезна в эксплуатации самодельная печь с водяным контуром, судить нелегко. По отзывам пользователей, в небольших дачных домиках и гаражах такие агрегаты работают безукоризненно. Надо учитывать и тот факт, что мастер, изготовивший отопитель своими руками, не станет его критиковать, а постарается найти позитивные стороны. Ясно одно: налицо экономия средств при равномерном обогреве всех комнат здания. А вот в домах площадью свыше 100 м² стоит задуматься об установке твердотопливного котла.

qustu.com

Отопительная печь с теплообменником

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.