Теплообменник в печь для отопления своими руками

Условия оптимальной работоспособности систем

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.

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.

Бак-котел для нагрева теплоносителя

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.

Система будет работоспособной при условии наличия постоянной циркуляции теплоносителя в трубах. Это обеспечивается обязательным уклоном, а также желательной установкой циркуляционного насоса, гарантирующий необходимое движение и предотвращающий закипания воды.

Небольшие по габаритам, но отличающиеся достаточной мощностью насосы гарантируют хорошую циркуляцию. Они необходимы особенно при большой протяженности отопительной системы. Установка такого насоса выполняется на обратку, то есть на возвращающую теплоноситель трубу.

Рассчитывать только на насос и монтировать трубопроводы без уклона не следует, поскольку при перебоях в поставках электроэнергии может возникать закипание и выход из строя и насоса, и самой системы. В таких случаях лучше прибегать к установке расширительных баков, которые компенсируют расширение воды.

Завершаются проектные работы ознакомлением специалистов со схемами. Они помогут устранить ошибки, ведущие к нестабильной работе водяного отопления от печки. Это также возможность избегания нарушений правил безопасности.

Назначение и виды теплообменников для печи

Печи с теплообменником устроены таким образом, чтобы холодная вода поступала в специально предназначенную емкость, где она нагревается и по трубопроводу поступает в подвесной бачок в моечной.

Другой вариант использования нагретой воды – в качестве теплоносителя, когда она поступает в радиаторы отопления (так работают печи с теплообменником для дома). Если же подвесной бак установить непосредственно в моечной, он также будет выполнять роль радиатора, обогревая помещение.

Различают два вида теплообменников:

  • внутренний – встраивается в боковую стенку печной камеры или имеет форму уложенного в нижней части печи змеевика, а в некоторых случаях представляет собой емкость в виде «рубашки» на внутренней поверхности топки,
  •  внешний – является частью дымохода или опоясывает его.

В качестве теплоносителя в таких системах используется вода. Поступает она из подвесного бачка самотеком по трубопроводам благодаря естественной циркуляции: нагретая жидкость поднимается вверх, а холодная опускается вниз. Может также использоваться циркуляционный насос. Элементы системы соединяются с помощью штуцеров: первый расположен сверху, второй – в нижней части теплообменника.

Большей эффективностью отличаются системы с естественной циркуляции теплоносителя. Важно, чтобы общая длина трубопроводов не превышала 3 м.

теплообменник для печи своими руками

Для этого бак следует устанавливать непосредственно в парной или сразу за стенкой.

Диаметр трубы должен быть не менее дюйма: это способствует снижению сопротивления, благодаря чему система может работать без циркуляционного насоса.

Точно рассчитать теплообменник для кирпичной печи не представляется возможным из-за множества факторов, которые влияют на происходящие в системе процессы. Достаточно выполнить приблизительный расчет, чтобы изготовить конструкцию оптимальной конфигурации.

Например, для поддержания необходимой температуры в парной требуется 5 кВт: именно такой мощностью должна обладать печь с теплообменником. При этом известно, что 1 м² устройства обеспечивает во время работы топки около 9 кВт. Следует учитывать вид топлива, его калорийность, особенности конструкции печи, ее мощность и другие параметры.

Это важно знать: мощность котла снижается почти в 10 раз на заключительном этапе сжигания твердого топлива, поэтому площадь поверхности теплообменника должно быть рассчитано со значительным запасом. Это позволит дольше поддерживать на нужном уровне температуру в парной и помывочной.

Теплообменник в печь для отопления своими руками

Форма котла печи с теплообменником может быть разной. Чаще всего для его изготовления используют устойчивые к коррозии трубы из нержавеющей стали. Эффективны также устройства пластинчатого типа.

Материалом для изготовления простейшего устройства служат детали из нержавеющей стали или другой жаростойкой стали в виде цилиндров разного диаметра.

Максимальная толщина металла не регламентируется, а минимальная ограничивается 2,5 мм: более тонкий материал обладает меньшим сроком службы в условиях агрессивной среды. Важно, чтобы все сварные швы были выполнены с минимально возможными зазорами. Размеры деталей определяют после расчета параметров системы.

После выполнения сварочных работ конструкция проверяется на прочность по следующей методике:

  • Заваривается нижняя труба либо на резьбу герметично накручивается заглушка.
  • В емкость устройства заливается вода.
  • С помощью насоса с манометром нагнетается давление.
  • Осматриваются швы: если они герметичны – течи не будет, в противном случае проблемный участок обозначается маркером, а после слива воды повторно сваривается.
  • Проводятся повторные испытания.
  • Аналогично испытывается вся система.

Чем меньшей будет протяженность труб, тем легче добиться герметичности. Если бачок не планируется использовать в качестве радиатора для обогрева помещения, его следует «обшить» теплоизоляционным материалом.

Сложнее устроен теплообменник внешнего типа (устанавливается поверх дымохода). Для его изготовления необходимы специальные станки и приспособления (фрезерные станки, прессы и т.п.). Преимуществом такой конструкции является доступность для ремонта.

Печь с теплообменником для дома или дачи должна эксплуатироваться с соблюдением следующих правил:

  • крепление труб и самого устройства должно быть таким, чтобы конструкция не деформировалась в результате теплового расширения,
  • количество отбираемого тепла не должно превышать 1/10 мощности самой печи (зависит от размера теплообменника),
  • объем бака для воды следует подбирать так, чтобы через 2 часа поле начала топки вода была горячей (из-за небольшого объема бака помещение будет насыщенно паром, а в излишне большом она будет греться слишком долго),
  • заливать холодную воду в разогретый в печи пустой теплообменник категорически воспрещается,
  • в качестве уплотнителей для герметизации резьбовых соединений используются только термостойкие материалы,
  • трубы в системе, работающей по принципу естественной циркуляции, должны иметь уклон (около 2-5 градусов) в сторону, соответствующую направлению подачи теплоносителя.

Печь с теплообменником для дачи или бани является универсальной: она будет греть и воздух, и воду для моечной. Изготовить необходимое для этого устройство собственноручно не представляет труда для тех, кто владеет техникой сваривания и слесарной обработки металлов.

Достоинства и недостатки отопления от печи

  1. Основным достоинством печного отопления с водяным корпусом является отсутствие необходимости покупки дорогостоящих агрегатов и комплектующих.
  2. За долгие годы пользования печи понадобится только небольшой косметический ремонт. Это гораздо дешевле и проще, чем везти в сервис дорогое оборудование.
  3. Свободный дизайн. Мастера могут соорудить печь любой формы и размера, а хозяин по желанию может украсить ее по своему вкусу.печь в доме

    Печь может прекрасно вписаться в дизайн комнаты

  4. Если сравнивать печное отопление с водяным контуром с твердотопливными котлами, то и здесь есть дополнительные плюсы за счет того, что печь нагревает не один теплоноситель, а и дымовые отводы. Непосредственно при топке выделяемое тепло передается к радиаторам отопления, а после печь еще какое-то время отдает тепло до тех пор, пока не остынет окончательно.
  5. Теплообменник можно встраивать в уже существующую конструкцию. Кроме того, даже варочная печь может стать основой вашей системы отопления.

Деревянные дома в классическом варианте с печным отоплением прогреваются весьма неравномерно. Прогретый воздух постоянно находится возле печи, а отдаленные углы отличаются прохладностью. Использование нескольких печей обходится весьма недешево. Лучше совместить отопление – печное и водяное, как это делают многие наши соотечественники, которые стремятся к достижению тепла и уюта своего существования.

Решение заключается в снабжении обычной кирпичной печи теплообменником, напоминающим по форме змеевик. Его монтируют в топливных помещениях либо у оснований дымоходов. Печное тепло прогревает воду в нем, которая потом поступает в радиаторы, расположенные по комнатам. Происходит равномерное прогревание зданий.

К преимуществам таких систем относятся:

    • Эффективное и равномерное прогревание – батареи устанавливаются в разных комнатах и обеспечивают постоянное тепло.

Полная независимость – на такие отопительные системы не влияют ни газопроводы, ни газопроводы. Единственная зависимость – от хозяина, который определяет когда и сколько топить.

  • Отсутствие в потребности привлечения специалистов для обслуживания систем отопления. Оно вполне по силам самим потребителям.

Недостатком такого отопления с использованием печей является его довольно высокая пожароопасность, требующая соблюдения мер защиты зданий. Этот вариант не может считаться мобильным, поскольку передвижения исключены. Не используется в двухэтажных домах. Приходится прибегать к сооружению дополнительной печи, что влечет немалые расходы.

Не смотря на потребность ежедневного запуска отопления от печки с водяным отоплением, чувствуется существенная экономия топлива. Минус еще и в потребности постоянного контроля функционирования системы.

Теплообменник в печь для отопления своими руками

Печь с водяным контуром совмещает в себе преимущества двух типов отопления и равномерно рассредоточивает тепло по всем комнатам. По сути обычная печь становится некой вариацией твердотопливного котла, только кроме теплоносителя в объединенной системе нагревается и корпус, который также обеспечивает обогрев.

По окончании горения, батареи быстро остывают, но еще некоторое время тепло будет исходить от разогретых стенок, что способствует более плавному охлаждению помещения. От обычной дровяной печи агрегат с водяным контуром отличается наличием радиатора (он же змеевик, котел, теплообменник).

Он может устанавливаться непосредственно в топку, но это чревато протечками или даже взрывом, вызванным закипанием теплоносителя. Более безопасный вариант – установка теплоносителя в колпак дымохода. К тому же это повысит КПД печи, большая часть горячих паров будет уходить на обогрев теплоносителя, а не улицы.

Предлагаем ознакомиться  Баня на дровах на даче

Строительство печи: установка теплообменника

Чаще теплообменник изготавливают из трубы или листовой стали с толщиной стенок не менее 3-5 мм. Минимальное значение размера тепловой рубашки 4 мм. Можно приобрести уже готовый змеевик из чугуна. В любом случае тепловой зазор между печью и регистром должен быть не менее 1-1,5, чтобы гарантировать возможность достаточного его расширения.

Организовать систему печного отопления с контуром лучше еще на стадии планирования дома, но только, взвесив все «за» и «против». Модель печи выбирают, отталкиваясь от размера и планировки отапливаемого жилья. Водяной контур проектируют исходя из правил обустройства отопительных конструкций.

Теплообменник из листовой стали можно изготовить самостоятельно

Можно также перестроить уже имеющуюся печь, но в таких случаях теплообменник часто занимает значительный объем полезной площади печки, который на него не был рассчитан. Чтобы компенсировать этот фактор, теплообменник готовят заранее, а ориентируясь на его габариты перестраивают печь.

Печи с водяным контуром легко сделать самостоятельно, но можно приобрести в магазине уже готовые приборы отопления. Модели характеризуются следующими достоинствами:

  1. Печи с водяным контуром не нужно подключать к электросетям. Они не используют газ в качестве топлива. Приборы работают на угле, торфе и дровах, которые относятся к возобновляемым видам топлива.
  2. Печное водяное отопление полностью автономно, при этом его можно совмещать с другими системами.
  3. Регулировка осуществляется ручной заслонкой.
  4. Стенки печи массивные, они передают тепло, нагревая воздух и окружающие предметы. Помещение отапливается равномерно за счет использования теплоносителя. Он проходит по трубам, нагревая их и радиаторы.
  5. Отопление частного дома не потребует больших расходов. Уголь, торф и древесина доступны всем.
  6. Печи не только отапливают помещение, их используют для приготовления пищи и нагрева воды.
  7. Приборы, передняя часть которых закрыта стеклом, позволяют созерцать открытое пламя. Камины создают в домах комфортную атмосферу.
  8. Конструкция печи массивная, в холодное время года она накапливает большое количество тепловой энергии. Остывание печи происходит постепенно, поэтому она еще долго время нагревает помещение после того, как прогорит топливо. Летом процессы протекают противоположным образом. Если печь в деревянном доме построена на отдельном фундаменте, в теплый сезон она выводит излишек тепла в землю, работая в качестве кондиционера.
  9. Природное топливо, на котором работает печь, умеренно загрязняет окружающую среду.
  10. В качестве теплоносителя используется вода. Она имеет объемную теплоемкость, что позволяет передавать тепло на большие расстояния. Вода имеет доступную стоимость. Она не горит, не токсична.

alt

Но печи с водяным контуром имеют и недостатки. За ними необходимо постоянно наблюдать, вовремя закладывать дрова и регулировать тягу. Следует чистить дымоход и выносить золу.

Мощная кирпичная печь имеет большие размеры, поэтому ее ставят на прочное основание. Она занимает полезную площадь комнаты, из-за этого большие конструкции устанавливают в просторных помещениях. Такая печь имеет низкий КПД.

При установке печи нужно сооружать дымоход. Тяга должна быть сильной, тогда топливо интенсивно горит, а дым быстро выводится наружу. Трубу изолируют от деревянных элементов кровли и перекрытий. Установив в доме печь, необходимо поддерживать запас топлива, вовремя утилизировать золу и шлак. Это добавляет работы хозяевам частного дома.

Главным недостатком водяного отопления можно назвать то, что вода быстро замерзает. Превращаясь в лед, она расширяется, повреждая приборы. Соединяясь с воздухом, она способствует появлению коррозии на металлических элементах системы отопления. Если вода жесткая, внутри радиаторов и труб образуется накипь.

Выбирая готовое изделие или планируя построить печь с водяной рубашкой своими руками, необходимо обращать внимание на мощность установки. Чем больше площадь помещения, тем мощность должна быть выше. Следует учитывать отдачу теплообменника.

Каминная топка в разрезе

Массивность установки оказывает влияние на выбор основания: если печь для обогрева дома имеет большой вес, оно должно быть прочным.

Важно рассчитать и объем теплоносителя. При самостоятельном строительстве следует выбрать конструкцию дымового канала, рассчитав его диаметр.

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).

Самодельный теплообменник самоварного типа

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.

отопительные печи с теплообменником

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.

  • Экономичность системы. Строительство печи или переоборудование уже готовой не потребует серьезных финансовых вложений, и как отопительный прибор она не нуждается в сложном и дорогом обслуживании.
  • Можно совместить печь с камином и получить не только отопительный прибор, но и уникальный декоративный элемент, который может стать главной достопримечательностью интерьера.

Внешний вид печи может быть выбран владельцем дома

  • В доме создается особый уют и атмосфера, которую можно создать только с помощью этого живого способа отопления.
  • Сравнительно высокий КПД. Если печь сложена грамотным специалистом по хорошей схеме, ее производительность будет достаточно высокая, вплоть до 60% в сравнении, например, с жидкотопливным котлом.

Печь для бани с теплообменником и баком для воды решает все проблемы!

Существует несколько вариантов устройства печи для бани с теплообменником, которые отличаются между собой по материалам производства и методам монтажа. В целом же печи для бани с отопительным контуром можно разделить на две главные категории: с внешним и внутренним типом обменника.

  1. Печи со встроенным теплообменником характеризуются тем, что теплообменники монтируются на внутренней стороне печи, на одной из ее боковых стенок или же просто на дне. В таком случае конструкция может иметь рубашку водяного типа, которая устанавливается на внутреннюю поверхность камеры и буквально ее опоясывает, или же находится между стенками в топливнике и кожухом в самой печи.
  2. Внешние теплообменники монтируются на трубе или крепятся к наружной стенке конструкции. Это освобождает внутреннее рабочее пространство конструкции, но при этом задействует пространство самой бани и выглядит непривлекательно.

Принцип работы

Банная печь с теплообменником и баком для воды способна функционировать по одному принципу. На него не влияет расположение функционального элемента. Энергия тепла от обменника направляется от печи напрямую в направлении регистра или водяной рубашки. Теплоноситель во внутренней части обменника постепенно повышает температуру, а в самом баке жидкость остается комнатной по температуре.

Из-за разницы в температуре в рамках контура создается давление, провоцирующее самотечное распределение воды в системе. Жидкость, которая нагревается в обменнике, идет в выносной бак. Применять нагретую жидкость из бака можно по своему усмотрению, после чего запас воды восстанавливается за счет доливания жидкости в теплоноситель.

Если же система имеет закрытый тип, то ее суть немного отличается и главным отличием является время залива воды. Оно происходит строго до момента начала розжига печи, ведь иначе от перепада температур теплообменник имеет все шансы лопнуть.

Разновидности

Печь для бани с теплообменником для отопления имеет несколько разновидностей и подразделяется не только по месту расположения обменника, но также по другим характеристикам.

По конструкции:

  • змеевик, который является довольно простым вариантом для установки. С одной стороны змеевика холодная вода поступает в резервуар, а с другой поступает горячая;
  • конструкции других форм. При нагреве вода постепенно поднимается и вытекает к месту своего назначения.

По степени готовности конструкции подразделяются на готовые и варианты для самостоятельной сборки. Готовые конструкции отличаются тем, что их можно устанавливать сразу же после приобретения и на процесс монтажа не придется потратить много времени. Варианты для самостоятельной сборки требуют большего участия покупателя. Иногда такие системы и вовсе изготавливаются в домашних условиях.

Банная печь с теплообменником на трубе должна быть безопасной, эффективной, и рассчитанной на потребности пользователя. Чтобы печь соответствовала этим требованиям нужно уметь определять самые важные критерии выбора:

  1. Мощность теплообменника. Этот параметр очень важен для того, чтобы определить нагреваемую площадь и количество воды, которое можно быстро нагреть. При этом стоит учитывать тот факт, что печь для бани эксплуатируется в очень активном режиме, а значит для нее требуется рассчитывать гораздо большую мощность, чем для той, что должна поддерживать стабильную температуру на протяжении долгого времени без перепадов.
  2. Тип конструкции. Здесь стоит ориентироваться на размеры бани, так что печь для бани с водяным контуром для отопления может иметь змеевик или быть результатом соединения двух конструкций. Для небольших помещений рекомендуется змеевик, а две конструкции хорошо подойдут для большой бани с высокими потребностями в нагреве.
  3. Размеры. Они определяются размерами самой бани, типом конструкции и требуемой мощностью. Также роль играет тип установки, ведь внутренние теплообменники будут незаметны и не займут места, а внешние будут зависеть от объема бака.

Важно! Для большинства представленных моделей необходимо отдельно докупать теплообменник. Принимается в учет только наличие в данной печи возможности для его установки в качестве съемной опции.

Модели:

  • Ермак 16 Стандарт Сталь. Этот вариант печи весит 60 кг и позволяет закладывать до 40 кг камней. С помощью такой печи можно обогреть от 8 до 16 кубометров бани. Толщина стали составляет 8 мм. Преимущества: надежность, устойчивость к деформации из-за большой толщины стального листа; высокий уровень эргономичности. Минусы: не слишком привлекательный дизайн.
  • Кирасир 10 Finka. Это печь, которая весит 56 кг и позволяет загрузить каменку на 40 кг. Имеет высоту только 68 см, а обогревает от 6 до 12 кубометров бани. Преимущества: гарантия от производителя 5 лет, разумная цена, наличие возможности докупить парогенератор. Недостатки: небольшой объем каменки с доступом лишь сверху изделия. GRILL’D Leo 130 (Long black). Это печь из конструкционной стали, которая весит 57 кг и позволяет заложить 125 кг камней. Она может обогреть от 6 до 13 кубометров бани. Преимущества: привлекательный внешний вид из-за большой каменки, конструкционная сталь в качестве материала изготовления. Недостатки: каменка полностью открыта.
  • Варвара Мини с т/о. Весит 83 кг и имеет каменку до 40 кг. Может обогреть от 6 до 12 кубометров бани. Диаметр дымохода 115 мм. Преимущества: имеет встроенный теплообменник, чугунную глухую дверцу, а в качестве базового материала изготовления выступает конструкционная сталь. Недостатки: отсутствие возможности установки бака или парогенератора.
  • Гори Ясно Vira 12Т. Вес 40 кг, каменка 30 кг, а обогреть печь может до 12 кубометров пространства. Преимущества: встроенный т/о, компактность и привлекательный вид. Недостатки: материал изготовления нержавеющая сталь, так что нужно аккуратнее обходиться с печью чтобы избежать повреждений.
  • Кирасир 25 Silver. Эта банная печь с водяным контуром для отопления весит 90 кг и такой же вес можно закладывать в виде камней для каменки. Изготовлена из конструкционной стали, обогревает от 12 до 32 кубометров бани. Преимущества: надежность и устойчивость к механическим повреждениям, привлекательный внешний вид.Недостатки: отсутствие встроенного теплообменника, что при цене этой печи является явным минусом.
  • Везувий Скиф стандарт. Эта модель весит 70 кг и позволяет закладывать до 150 кг камней в каменку. Есть встроенный теплообменник. Преимущества: большая каменка, компактные размеры, возможность обогреть до 24 кубометров помещения. Недостатки: стоимость в отношении функциональности и технических характеристик.
  • Ермак 16 ПС. Эта модель весит 75 кг и позволяет закладывать в каменку до 60 кг камней. Обогревает от 6 до 18 кубометров бани. Преимущества: эстетичность, безопасность, конструкционная сталь в качестве материала изготовления, возможность установки бака. Недостатки: нет парогенератора.
  • Торнадо 20М1 П МД ТО МИНИ. Имеет вес 105 кг и позволяет загрузить каменку весом до 200 кг. Обогревает от 8 до 20 кубометров бани. Имеет встроенный теплообменник. Преимущества: это чугунная печь для бани с теплообменником для воды, присутствует большая каменка открытого типа. Недостатки: топка без выноса.
  • Кирасир 15 Шведка. Весит 77 кг и позволяет закладывать до 50 кг камней в каменку. Имеет возможность для подключения парогенератора, обогревает от 8 до 16 кубометров бани. Преимущества: имеет очень компактные габариты, в качестве материала изготовления применяется прочная конструкционная сталь. Недостатки: нет встроенного теплообменника, что является минусом для печей этой ценовой категории.
Предлагаем ознакомиться  Полок в бане (104 фото): чертежи и размеры, пошаговое руководство монтажных работ, как сделать в парилке своими руками

Если нужно установить дровяные печи для бани с водяным контуром, то для них часто требуется фундамент с углублением на 40 см, чтобы выдерживать вес конструкции. Также стоит учитывать особенности конструкции теплообменника и рассчитывать конструкцию таким образом, чтобы к нему всегда был свободный доступ.

Самостоятельная установка такого типа конструкции проводиться по определенному алгоритму. Подробнее о процессе можно узнать из статьи “Как сделать теплоообменник для банной печи своими руками”.

Печи с водяным контуром в бане являются отличным вариантом для установки как в больших, так и в маленьких банях, так что стоит выбрать такое решение для домашнего использования.

Относительно недавно баня состояла из одного небольшого помещения, объединяющего и парную, и помывочную. Там же находилась и печь со встроенным котлом.

Чтобы обеспечить нагрев достаточного количества воды, на разогретую печь ставили дополнительные ёмкости.

Иногда имелось дополнительное помещение, где можно было переодеться.

Да и требования к бане изменились кардинально, ведь сегодня трудно представить, как можно пользоваться парной, если нет возможности после неё побывать в душе.

Чтобы удовлетворить все требования современного владельца бани, было разработано уникальное устройство обогрева, предназначенное одновременно для нескольких целей – печь для бани с теплообменником.

С помощью такой банной печи можно не только нагреть воду для душа, но и обогреть ближайшие помещения. Если установить бак, вода в котором будет нагреваться с помощью теплообменника, то в бане появится и душ.

Если же в предбаннике установить отопительные радиаторы, подсоединенные к теплообменнику, то получится водяная система отопления.

Обратите внимание

Чтобы сделать правильный выбор, необходимо знать, какие особенности имеют печи для бани с включенными в их конструкцию теплообменниками. Также важно правильно подобрать конструкцию печи с теплообменником и ее необходимую мощность.

Существуют два вида печей с теплообменниками, используемых в банях:

  • встроенная емкость, снабженная двумя патрубками. С помощью патрубков емкость соединяется с резервуаром, наполненным водой;
  • внешняя емкость, размещенная на дымоходе печи. Обычно эта емкость и является резервуаром, в котором греется вода для мытья.

Если приобретается конструкция заводского изготовления, то производители указывают в инструкции, какую мощность имеет конструкция, и на эксплуатацию в каком помещении она рассчитана.

Теплообменники для печей своими руками

Несмотря на огромный ассортимент генераторов тепла, работающих на разных видах топлива, в некоторых случаях целесообразнее пользоваться печкой.

печь с воздушным теплообменником

Например, если строение расположено вдали от крупного населенного пункта. Именно в сельских районах часто собственники испытывают проблемы или с газификацией своих домов, или с заправкой баллонов.

Да и эл/снабжение стабильностью там не отличается.

Обратите внимание

Если же речь идет о небольшом строении, которое используется не ежедневно, а периодически (дачный домик, баня или что-то подобное), то установка печки – вполне приемлемый вариант.

Но как сделать, чтобы она не только обогревала дом (причем равномерно, по всей площади, а не ограниченное пространство вокруг себя), но еще и обеспечивала горячей водой? Данная задача решается просто – необходимо сделать теплообменник.

Поняв его, можно самостоятельно подобрать необходимые составные части для подобной системы. Работа основана на свойстве подогретой жидкости расширяться. Но конструктивное исполнение и конкретное инженерное решение определяются задачей, которую должно решить «приспособление».

  • Внешний. Конструктивно выполняется как резервуар, через который проходит часть трубы, отводящей от печки продукты горения. Но этот вариант в исполнении несколько сложнее, однако легче в обслуживании. Такую емкость проще демонтировать и провести ТО (к примеру, очистить от накипи) или отремонтировать (в случае протечки).
  • Встроеннный (внутренний). Размещается непосредственно в печи, над топкой. Смонтировать несложно, но потом добраться до него, тем более снять – довольно проблематично. Хотя многое зависит от конструкции самой печки. Если она кирпичная, то трудностей хватит. Для металлической же это будет сделать проще, особенно если при ее проектировании учесть такой параметр, как ремонтопригодность.

Обогрев

В этом случае монтируется контур замкнутого типа, так как теплоноситель не расходуется (частичное испарение не в счет).

Такие печи с теплообменниками – это своего рода «народная» модификация котлов типа TLO, более известных как приборы с естественной циркуляцией теплоносителя («энергонезависимые»).

Емкость размещается в печи, где жидкость и нагревается до необходимой температуры. В таких системах (отопительных) в качестве теплоносителя может использоваться не только вода, но и незамерзающие жидкости .

Составные части схемы:

  • резервуар, в котором нагревается холодный (охлажденный) теплоноситель;
  • система труб, по которым она перемещается к «потребителю» и обратно;
  • отопительные приборы.

как сделать теплообменник для печи

Довольно часто печи с теплообменниками монтируются в банях. Нелишними они будут и на даче. Но так как предусматривается водоразбор, то схема выглядит несколько иначе, да и в качестве теплоносителя используется только вода. Из рисунка несложно понять устройство такой системы (вариант).

Единственное, что не показано, так это подача воды для наполнения контура. Но здесь каждый решает, как ему удобнее – или непосредственно в бак сбора горячей воды, или в трубопровод (но обязательно в «обратку»). Последний вариант предпочтительнее, так как при смешении жидкостей не будет резкого перепада температуры.

Естественно, с установкой на магистрали фильтра очистки, чтобы не засорять резервуар. Кстати, для этого же рекомендуется использовать трубы из металлопластика. Традиционное «железо» ставить нецелесообразно – через некоторое время ржавчина начнет забивать фильтр.

Фантазия «народных умельцев» – беспредельна. Поэтому перечислить все подобные «инновации» просто нереально. Но несколько примеров (как варианты) комплектующих привести стоит:

  • автомобильные радиаторы (даже б/у);
  • батареи отопления;
  • змеевики (трубы);
  • металлические баки;
  • регистры;
  • коллекторы.

Полезные советы

Так как работа схемы основана на естественной циркуляции теплоносителя, общая протяженность 1 «нитки» не должна превышать 3 м. Это одно из условий ее эффективности.

Сечение трубопроводов – не менее 1 дюйма. В противном случае схема станет более инерционной (замедлится ток жидкости) и увеличатся теплопотери в магистрали. А это – снижение КПД.

Один из главных вопросов – расчет габаритов теплообменника. Здесь многое зависит от места установки печи, ее размеров, мощности, вида топлива и ряда других факторов.

Ориентироваться необходимо на пропорцию 1 м² поверхности теплообменника – 10 кВт. Но это минимум,поэтому всегда делается увеличение с учетом теплопотерь, эффективности горелки (режима работы) и тому подобное.

Важно

Предлагаем ознакомиться  Подголовник для бани своими руками чертежи

Чтобы обеспечить необходимый «запас», желательно при расчетах применять пропорцию 1 м² /(3 – 4) кВт.

Но есть один нюанс. Если печь работает и на обогрев, и на обеспечение горячей водой, то теплообменник не должен «отбирать» более 1/10 вырабатываемой ею тепловой энергии.

Если теплообменник делается из труб (змеевик), то лучший материал для них – медь. Она характеризуется некоторой пластичностью (не лопается при изгибах) и хорошей теплопроводностью.

Конфигурация магистралей (от этого зависит, насколько эффективно будет функционировать схема).

  • От печи к накопителю горячей воды – вверх под углом не менее 250.
  • На «обратке» – уклон в сторону печи не менее 30.
  • Превышение накопителя над печью в пределах 1,5 – 2,5 м.

Но это в случае, если в контуре не устанавливается насос, а циркуляция происходит естественно.

При самостоятельной сборке стального бака рекомендуемая толщина стали – не менее 2,5 мм. Сварные швы должны быть минимальными по ширине. Перед эксплуатацией резервуар проверяется на герметичность. В наличии/отсутствии протечек можно убедиться, если наполнить его водой под давлением.

В статье рассмотрены только наиболее простые в исполнении схемы, хотя инженерных решений значительно больше. Например, теплообменник рекуперативный (модели перекрестные, параллельные, прямоточные).

Не всегда и не везде целесообразно газифицировать дом, участок, баню и другие объекты. В ряде случаев это просто невозможно, иногда дорого. Только потребность в тепле и в горячей воде никуда не исчезает. Поэтому условия иногда диктуют альтернативные газу решения по обеспечению дома теплом.

Генераторов тепла в продаже масса, как и масса видов топлива для них. Печное отопление все же остается одной из самых популярных и доступных альтернатив газификации.

Но даже при наличии газа в досягаемой близости от участка, тратить деньги на подключение не всегда рационально, поскольку помещение может использоваться периодически, а за газ нужно заплатить сразу немаленькую сумму.

Словом, печка — это один их самых доступных вариантов, к тому же она позволяет не просто прогревать помещение локально, но при наличии теплообменника проводить эффективный и равномерный обогрев помещения, плюс обеспечивать потребности жильцов в горячей воде.

Работа теплообменника основана на свойствах жидкости расширяться при нагреве. Принцип чрезвычайно прост, как проста и принципиальная схема устройства. Печь нагревает змеевик, который подключен к баку с теплоносителем и радиаторам отопления.

В роли теплоносителя выступают чаще всего антифризы, незамерзающие жидкости, реже — вода.

Таким образом, нагревая печь, мы нагреваем воду в теплообменнике-змеевике, оттуда вода поступает в контур отопления, а после этого, отдав тепло помещению, проходит в расширительный бак, из которого снова поступает в теплообменник печи.

Конструктивно, теплообменник может быть выполнен в двух вариантах:

  1. Внешний теплообменник.
  2. Интегрированный теплообменник.

печь с теплообменником своими руками

Внешний теплообменник получает тепло от конструкции дымохода. Он расположен непосредственно в части дымоходной трубы и нагревается от выделяющихся при горении газов.

Внешние теплообменники очень просты в эксплуатации практически не требуют дополнительного оборудования и при чистке или ремонте могут быть легко демонтированы, отреставрированы, и поставлены на место без внесений конструктивных изменений в устройство печи.

Интегрированный теплообменник расположен непосредственно над очагом горения и конструктивно проще внешнего устройства.

Совет

Установить его довольно легко, только в процессе эксплуатации может потребоваться ремонт или очитка от накипи, а добраться до него будет довольно сложно.

В принципе, это во многом зависит от конструкции самой печи, но, как ни крути, встроенный теплообменник сложнее в ремонте, чем внешний, хотя конструктивно проще.

Такие конструкции, как правило, не предусматривают подогрев воды, поэтому гидравлическая цепь остается замкнутой. Эти конструкции называют энергонезависимыми. Расширительный резервуар монтируется прямо в корпусе камина. а конструктивно они выполнены по принципу любого отопительного котла. Теплоносителем в такой печи-камине служить не только вода, но и незамерзающие жидкости-антифризы.

В состав такого многофункционального камина входят:

  • резервуар с теплоносителем, размещенный над топкой камина-печи;
  • гидросистема, по которой циркулирует теплоноситель;
  • радиатор отопления или другие отопительные приборы, распределенные по помещению.

Для банной печи с теплообменником характерно не только использование ее для обогрева помещения, но и для нагрева воды. По такому же принципу теплообменник для печи своими руками можно собрать и для дачи, небольшого коттеджа. Конструкция не потянет обогрев и горячее водоснабжение большого дома, а для бани и дачи — в самый раз.

Устроена печь с теплообменником тоже довольно просто. Сам теплообменник в виде змеевика располагается непосредственно в топке печи. На входе в теплообменник обязательно устанавливают кран для слива воды из системы.

Отдельно от топки установлен расширительный бак, который сообщается с теплообменником дюймовыми трубами. В расширительном баке есть отдельный выход для горячей воды, который может перекрываться краном. Таким образом, можно выполнить вывод воды в душ для бани или в контур горячей воды для дачи.

А если позволяют размеры и объемы печи и бака, то можно совместить нагрев воды для отопления и нагрев воды для отбора.

Конструктивных решений теплообменников может быть масса. Все зависит от того, какой материал и какие трубы есть под руками, какие возможности для изготовления устройства существуют. Можно взять любую готовую конструкцию и вмонтировать в топку, так, конечно, проще всего. Для этого подойдут:

  • радиаторы отопления;
  • коллекторы;
  • автомобильные радиаторы;
  • старые стальные полотенцесушители-змеевики;
  • металлические баки разных конструкций.

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.

Разновидности сварных регистров

Экономайзер (слева) и обычный бачок для монтажа на дымоход (справа)

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.

Железная печка конструкции Бутакова с конвекционным кожухом и водяным контуром на задней стенке топливника

Требования при монтаже

Толщина слоя воды в теплообменнике должна превышать 4 см, так как при меньшей толщине вода будет закипать.

Стенки змеевика должны быть не менее 5 мм, а в случае использования угля — еще толще. Несоблюдение толщины может привести к прогоранию стенок.

Процесс строительства печи

Теплообменник в печь для отопления своими руками

Теплообменник ни в коем случае не должен быть смонтирован вплотную к стене топки. Оставьте не менее 2 см. Это пространство необходимо при тепловом расширении змеевика.

Особое внимание необходимо уделить пожаробезопасности системы. Между печью и деревянными перегородками непременно должны оставаться воздушные прослойки, так как именно перегрев деревянных конструкций является первой причиной возгораний. Лучше всего выполнить облицовку кирпичом или другими огнеупорными материалами.

Монтаж печи обычно доверяют мастеру, потому что не имея опыта сложить грамотную конструкцию самостоятельно вряд ли получится.

Размер печи зависит от площади дома — чем больше дом, тем больше должна быть печь. Если вес печи превышает 750 кг, то в том месте, где она будет выложена, необходимо подготовить специальный фундамент. От основного фундамента печной постамент должен быть отделен зазором, заполненным песком. Важно также сделать правильную термоизоляцию пола в этой части.

Монтаж отопительной печи с водяным контуром

Теплообменник в печь для отопления своими руками

Печное отопление с водяным контуром — одно из самых практичных и дешевых решений обогрева частного дома. При всей своей эффективности монтаж такой системы не требует больших материальных затрат, кроме того, данный вид отопления может привнести изюминку в дизайн вашего дома.

Заключение

https://www.youtube.com/watch?v=d0WSmS_Tc5c

You May Also Like

Добавить комментарий

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

Adblock detector