Теплообменник для кирпичной печи своими руками

Теплообменником может служить обычный бак, вмещающий до 5 литров жидкости. Конструкцию можно легко сделать своими руками, имея навыков сварки. Внутрь монтируются патрубки. Такое устройство быстро нагревает воду и подает ее в другой бак или радиаторы. Очень удобно для обогрева помещения ил нагрева воды.

Разновидности

Теплообменники имеют разную форму и размеры. Выбор регистра зависит от особенности печи и необходимой тепловой мощи.

Каждая из конструкций, сделанная своими руками по индивидуальным эскизам уже будет уникальной и считаться одной из лучших. Выделяют две разновидности: внешние и внутренние. Их четкие характеристики описаны в следующей таблице:

Внешние	Внутренние
Модуль дымохода внутри герметичной емкости в виде трубы для отвода печного тепла	Расположен внутри печи
Сложны в исполнении	Просты в монтаже
Нет особых критериев по обслуживанию
Резервуар с водой демонтируется без усилий	Трудно поддаются демонтажу и обслуживанию.

Вернуться к оглавлению

Материалы

Для изделия могут понадобиться трубы диаметром 3 см.

Теплообменник для печи делают из «черной» листовой стали толщиной 3—5 мм. Можно заменить круглыми трубами диаметром 30—50 мм. Также используют медные листы либо трубы из нержавейки. Стоит учитывать, что регистры легче изготавливать и обслуживать из листового металла. 9 из 10-ти приборов сплошные и в теплообмене задействована исключительно внутренняя часть, имеющая контакт с огнем или горячими газами. У регистров из труб теплообменная площадь больше при таких же габаритах. Это обусловлено тем, что такой теплообменника имеет форму, которая позволяет нагревающему фактору охватить почти всю его поверхность.

Из труб делают котел для печи с водяной рубашкой. Лучше брать бесшовные материалы. При использовании других труб, швы нужно укрепить сваркой и при кладке «развернуть» конструкцию в местах соединений к кирпичной кладке. Можно сделать регистр из стальных листов, что поможет увеличить теплообменную площадь.

Вернуться к оглавлению

Конструкции

Змеевик как золотой стандарт

Широко используются регистры этого типа, основу которых составляют профильные трубы средним диаметром 40—50 мм. Своей формой похож на Г-образную решетку. Профильные трубы можно заменить изделиями с небольшой площадью поперечного сечения. Обработка и вывод нагретой воды происходит с любой стороны конструкции. Место выхода выбирают с учетом всех особенностей печи и положением труб в сетке отопления.

Вернуться к оглавлению

Бак для внутреннего монтажа

Конструкция может быть прямоугольной формы.

Это прямоугольные, чаще цилиндрические конструкции со змеевиком или трубой внутри. От объема топливника печи напрямую зависит длина печного котла. Он устанавливается на дымоход. Внутри конструкции установлена труба размером, равным диаметру самого дымохода. Патрубки находятся внизу, к ним крепятся трубы, по которым выходит горячая вода в другой резервуар или радиаторы, а холодная возвращается внутрь.

Вернуться к оглавлению

Водяная рубашка

Одной из наиболее распространенных конструкций считается теплообменник, который создан из 2 резервуаров. Надежная, но сложная модель известна под названием водяная рубашка. Емкости меньшего диаметра помещают внутрь резервуара большего размера. Однако самостоятельное выполнение теплообменника сопряжено с определенными сложностями. Поэтому перед созданием следует получить консультации у профессионалов.

Если владельцу трудно смастерить своими руками теплообменник, можно подобрать конструкцию из старых полотенцесушителей или радиаторов для автомобильных печек. Одним из вариантов следует считать использование газовой колонки, которую часто можно встретить в квартирах. В этом случае домашнему мастеру не стоит ничего переделывать, так как конструкция практически готова к применению.

Установке готовой конструкции на отопительно-варочную печь нужно уделить больше внимания. Горячие газы должны проходить над верхней полкой и выходить сразу в дымоход через переднюю часть топливника.

Вернуться к оглавлению

Принцип работы

Если такое устройство находится в одной конструкции с топливником, то оно работает максимально эффективном.

Теплообменники, встроенные прямо в топливник, имеют высокий уровень КПД. Они расположены так, чтобы не находиться в зоне прямого контакта с огнем и избегать влияния высокой температуры. Вода нагревается быстро, остывает долго, конструкция за счет минимального воздействия огня служит долго. Такие регистры имеют на выходе патрубки для труб, ведущие к батареям или накопительной емкости для воды.

Вернуться к оглавлению

Как сделать своими руками теплообменник для печи из кирпича?

Для изготовления конструкции подойдет бак и трубки из меди в количестве 2 шт. Емкость нужного объема легко сварить из листовой стали толщиной 2,5 мм. В конструкции следует просверлить отверстия возле дна резервуара справа, и в самой верхней точке с другой стороны. Полученный теплообменник устанавливают в 3 м от печи на высоте 1 м от пола. Отводы подключаются к обогревательному устройству с разными наклонами. Внизу емкости врезают 2 крана — для слива накопительного бака и системы.

После окончательного выбора конструкции теплообменника, материала, можно приступать к монтажу. Главное, чтобы все сварочные работы были выполнены качественно. Потому что конструкция подлежит эксплуатации в тяжелых условиях, а для устранения проблем нужно демонтировать часть печи. После завершения основных работ регистр можно устанавливать в печь. Необходимо заполнить его водой и проверить на отсутствие протечек. Провести опрессовку высоким давлением как минимум в 2 раза большим, чем постоянное рабочее.

Вернуться к оглавлению

Как правильно использовать печь с теплообменником?

Для долгой службы устройства и предупреждения любых поломок нужно придерживаться нескольких правил безопасности. Во-первых, трубы теплообменника нельзя прикреплять на стены только неподвижными крепежами. Во-вторых, укреплять трубопровод нужно материалом, который способен выдерживает высокую температуру. В-третьих, заливать воду в холодную печь. При невысокой производительности печи лучше не устанавливать большой теплообменник.

 

Теплообменник для печи

Теплообменник устанавливается на дымоход любой печи и повышает ее производитель и КПД более чем в 2,5 раза. Что значительно увеличивает экономию топлива, уменьшает время прогрева.

Суть работы проста: через дымоход печи, помимо дыма, выбрасывается также тепло, которое ещё можно использовать. Теплообменник забирает это тепло и отдает помещению в котором находится. Очень хорошие результату получаются с печами, которые работаю на твердом топливе.

Материалы

• Металлическое ведро из под строительных или лакокрасочных материалов.
  
• 8 отрезков стальной трубы диаметром 1/4 дюйма.
  
• 1 отрезок стальной трубы диаметром 1/2 дюйма.
  
• 2 отрезка трубы 6 дюймов для подключения к дымоходу.
  
• Стальной лист.
  
• Баллончик высокотемпературной краски.
  
• Высокотемпературный цемент для каминов — 1 тюбик.
  

Изготовление теплообменника для печи

Берем металлическое ведро и замеряем его глубину. Стальную трубу распилим на 8 ровных отрезков с длинной равной глубине ведра. И один девятый отрезок большего диаметра.

Края зачистим от заусенцев и ржавчины или любого другого налета.
Из стального листа вырезаем квадрат в который впишется диаметр ведра. Расчертим диаметр и отверстие под большую трубу в центре. Также по средней линии разметим 8 отверстий под трубы.
Просверлим все размеченные отверстия тонким сверлом по металлу.

Самодельным приспособлением для выдавки я сделаю 8 отверстий нужного диаметра.



Из квадрата вырезаем круг на ленточном станке.


Центральное отверстие под трубу 1/2 дюйма я вырежу многократным рассверливание по диаметру.

Таких детали нужно сделать две.
Теперь необходимо все сварить, но для этого будет сделано приспособление из толстой древесины.
Дело в том, что сварить всю конструкцию ровно не так просто, нет необходимой фиксации.
В доске сверлим 8 отверстий.

Далее устанавливаем на него все детали и по очереди привариваем одно к другому.

Сначала фиксируем сварными точками, а потом обвариваем по круговой каждый элемент.

Сначала с одной стороны, затем с другой.



Берем стальное ведро и обжигаем его на костре удаляя все ненужное с поверхности: краску, этикетки.

Болгаркой очищаем от сажи зачистной насадкой, а затем отпиливаем дно ведра.

С боков ведра необходимо сделать два отверстия под вход и выход дымохода.


Отрезок трубы размечаем и разрезаем делая юбку.


Устанавливаем в отверстия с загибом.


Фиксируем сваркой. Металл ведра тонкий и поэтому круговой сваркой герметизировать нельзя — прогорит.

Вставляем сердцевину внутрь, фиксируем также каплями сварки.

Так как качественный и герметичный шов не сделать, все необходимо герметизировать специальной высокотемпературной цементной замазкой, которую обычно используют при строительстве каминов.

Все стыки промазываем.

Затем берем высокотемпературную краску. Ее используют для покраски печей, глушителей и коллекторов в автомобильных мастерских.


Покрываем в два слоя.

Устанавливаем на трубу печи.

Сзади для обдува, ставим бытовой комнатный вентилятор.
Разживаем печь.

Без обдува центральная труба нагревается до красна. И если сделать замеры пирометром, то температура ровна примерно 470 градусов Цельсия.
Стоит запустить вентилятор и температура падает вдвое и тепло хорошо развертывается по свободному пространству.
Нашел небольшой стационарный вентилятор и закрепит на своеобразные крепления.


Включаем и замеряем результат работы.

Результат работы теплообменника

У меня довольно большое помещение. И чтобы его нагреть с -10 до +20 градусов Цельсия, с начала запуска котла, раньше уходило 3,5 часа времени. Сейчас при использовании такого воздушного теплообменника требуется около одного часа, что в три раза меньше. Результат вполне удовлетворительный, особенно касаемо экономии дров или другого топлива.

Банные печи с теплообменником, принцип работы теплообменника

Решать вопрос нагрева воды для помывки в бане можно различными способами, в том числе и путем установки электрического бойлера. Зато когда в бане планируется поставить хорошую дровяную печку, то никакое дополнительное оборудование для этой цели и не требуется. Достаточно подобрать и приобрести готовый отопитель с теплообменником либо изготовить последний самостоятельно. Разобраться в вопросах, зачем нужен теплообменник для бани и каким образом его правильно смонтировать, призвана помочь данная статья.

Для чего нужен теплообменник?

Подавляющее большинство конструкций банных печей не способствует экономии древесного топлива. Это объясняется специфическими требованиями к ним, а именно:

• парная должна протапливаться за возможно короткое время до высокой температуры;
• печка не может занимать много места;
• наличие каменки – обязательно;
• режим работы отопителя – периодический.

Исходя из перечисленных требований, печи для бани конструируются таким образом, чтобы быстро достигать высокой температуры в топке и поддерживать ее в течение определенного промежутка времени. При этом много неиспользованного тепла попросту уходит в атмосферу через дымоходную трубу. Грех не пустить эту тепловую энергию на подогрев воды для помывки или даже отопления смежных с парилкой помещений.

Примечание. Исключением являются кирпичные колпаковые печи Кузнецова, предназначенные для бань. Продуманная конструкция позволяет существенно экономить дрова, печь долго держит тепло и к тому же обогревает соседние помещения. Существуют и модификации с применением водяного теплообменника.

Одно из самых простых решений – это использовать тепло, выделяемое при сжигании древесины. В настоящий момент на рынке предлагается множество моделей печей со встроенным змеевиком. Если же отопитель без водяного контура уже установлен и функционирует, ничто не мешает оборудовать его самодельным или заводским теплообменником. Тогда не придется тратиться на бойлер и потом платить за электроэнергию.

Принцип работы

По принципу действия устройства для подогрева воды делятся на 3 типа:

• змеевик, встраиваемый внутрь отопителя;
• наружный теплообменник в бане в виде прямоугольного бака, нагреваемого прямо от стенки печи;
• наружный водяной контур, отбирающий теплоту дымовых газов.

Примечание. Существуют модели, где в тело печи встроен не змеевик, а бак для воды из нержавейки. Их принципы действия аналогичны.

В первом случае теплообменник представляет собой змеевик из стальной трубы, встроенный прямо в топливник. Его располагают таким образом, чтобы труба не подвергалась прямому воздействию пламени, то есть, находилась вне зоны самой высокой температуры. Желательно, чтобы элемент стоял на пути отходящих продуктов сжигания топлива, тогда он не прогорит и прослужит достаточно долго. Встроенный змеевик для нагрева воды на выходе имеет патрубки для присоединения труб, ведущих к выносной накопительной емкости.

В подобных теплообменниках вода прогревается довольно быстро, но при этом назвать процесс эффективным никак нельзя. Ведь нагреватель отбирает тепло напрямую из топки, тем самым уменьшая мощность отопителя. Парная прогревается дольше, соответственно, дров уходит больше. Раскаленные дымовые газы как вылетали в трубу, так и продолжают беспрепятственно вылетать, КПД агрегата остается очень низким (не более 50%).

Примечание. Исключением из этого правила считаются кирпичные банные печи с теплообменником и несколькими ходами движения дымовых газов, обогревающие предбанник и моечную.

Наружный навесной бак из нержавеющей стали – это еще один вариант передачи печного тепла воде. Обычно он подвешивается к одной из боковых стенок топливника и нагревается за счет инфракрасного излучения от нее. Способ привлекает своей доступностью в реализации, но не очень удобен в эксплуатации. Помимо недостатка с прямолинейным отбором теплоты, описанным выше, подвесной бак вдобавок требует постоянного добавления холодной воды.

Устройства отбора теплоты у дымовых газов

Следует отметить, что даже самый простой водяной теплообменник на трубу резко повышает эффективность сжигания топлива до 60%. Фокус в том, что данное устройство никак не влияет на функционирование самой печки, не увеличивает время протапливания парной и расход дров. Главное достоинство таких теплообменников заключается в том, что они отбирают тепловую энергию продуктов сгорания, понижая их температуру.

Данный принцип работы теплообменника используют многие производители металлических банных печей, устанавливая бак для воды открытого типа прямо на дымоходную трубу. Этот вариант популярен ввиду своей доступности, но не очень удобен. Причина – все тот же долив воды по мере ее использования или испарения вследствие закипания.

Наконец, самый лучший со всех точек зрения вариант – банная печь с теплообменником на дымоходе в виде проточного нагревателя небольшой вместительности (от 5 до 10 л). К нему, как и ко встроенному в печь змеевику, через патрубки присоединяется система с выносным резервуаром – накопителем. Объем выносного бака составляет 60—120 л в зависимости от мощности отопительного агрегата. За время протапливания вода в емкости достигает необходимой температуры для помывки.

Кроме перечисленных, существуют и комбинированные модели, где печь для бани с теплообменником, встроенным в топку, имеет еще и бак на дымоходе. Причем эти элементы соединены между собой трубопроводами, то есть, в контуре нагрева задействован не один нагреватель, а целых два. Соответственно, такой вариант вобрал в себя все преимущества и недостатки разных модификаций. Опять же, данной печке все равно потребуется отдельная накопительная емкость поскольку вода в баке закипит достаточно быстро.

Установка теплообменника

Проще всего производится установка теплообменника в бане, когда он идет в комплекте с приобретаемой металлической печью. Надо лишь внимательно изучить инструкцию по эксплуатации и выполнить сборку в соответствии со схемой. Останется только осуществить подключение к системе, об этом будет сказано ниже. Иное дело – монтаж водяного контура в газоход или топку кирпичной печи. Тогда регистр надо изготовить заблаговременно из черной толстостенной трубы либо нержавейки, а затем встроить его в соответствии с проектом печи.

На просторах интернета часто можно прочесть рекомендацию о том, что площадь теплообменника, то бишь его поверхности, должна составлять 1 м2. Утверждение не совсем корректное, ведь печи бывают разные, а рассчитать данный показатель довольно сложно. В этом случае лучше изготовить змеевик по принципу аналогии. То есть, надо отыскать технические характеристики на изделие любого производителя такой же мощности, как у вас, и принять указанную площадь поверхности теплообмена.

Важно. Если изготовить контур с небольшой поверхностью обмена, то вода в нем будет постоянно закипать, что недопустимо. «Перебор» с размером, наоборот, чреват долгим разогревом, в результате к моменту помывки вода в баке останется прохладной.

Что же касается дымоходных теплообменников, действующих по принципу водяного экономайзера, то такой элемент можно как приобрести в готовом виде, так и сварить из двух труб разного диаметра. Помните, чем больше длина контура, тем эффективнее он будет обмениваться теплом с дымоходной трубой.

Немного о подключении

Устанавливая теплообменник в печь, надо усвоить, что она в первую очередь предназначена для протапливания парной, а подогрев воды – функция второстепенная. Управлять двумя процессами одновременно невозможно, парилка в приоритете, поэтому воде в баке или змеевике ничего не стоит закипеть. Значит, надо обеспечить хороший отбор тепла или достаточную накопительную емкость. По этой же причине не рекомендуется применять в подобных системах циркуляционные насосы, течение горячей среды должно быть естественным.

Имея теплообменник типа змеевика или экономайзера, надо поставить в баню выносной бак, подвесив его выше уровня печи и соединив трубами, как показано на схемах:

Для монтажа системы можно применять как металлические, так и полимерные трубы, исключая полиэтиленовые. Диаметры трубопроводов для самотечных сетей следует принять не менее размеров патрубков нагревателя, а лучше – на один типоразмер больше. При этом расстояние от бака до печи не должно превышать 3 м.

Заключение

Печи для бань с водяным контуром весьма популярны, потому часто на рынке можно подобрать не только готовые изделия в комплекте, но и специальные теплообменники, что легко встраиваются в отопитель. Также при желании есть возможность усовершенствовать схему подключения, присоединив к ней трубопровод подпитки холодной воды.

Что такое теплообменник. Принцип работы водняного контура в каминах и печах.

  Главное предназначение печей-каминов с теплообменником, или как его еще называют водяным контуром, является отопление хозяйственных и жилых помещений дач, загородных домов и прочих построек. Основное отличие данных отопительных устройств от других — это наличие теплообменника.

Наш магазин представляет широкий ассортимент отопительной техники с наличием теплообменника:

  Теплообменник (водяной контур) — это специальное устройство, созданное для передачи тепла от нагретого теплоносителя менее нагретому (холодному). По сути, теплообменником в каминах и печах называется емкость объемом примерно 3-7 литров, изготовленная из нержавеющей или конструкционной стали с наличием двух штуцеров. 

  Принцип работы теплообменника основывается на законах физики: нагреваясь за счет отходящих газов (дыма), теплообменник передает тепловую энергию теплоносителю (антифризу или обычной воде). Нагревшись теплоноситель поднимается вверх, вытесняя остывший, другими словами, работа водяного контура основана на циркуляции теплоносителя в трубопроводной системе.

Схема подключения каминной печи к системе отопления.

 

  Камины и печи с водяным контуром полностью решают задачу отопления разделенных перегородкой помещений от места где установлено само устройство. Количество и наличие элементов отопительной системы определяется на основании технических условий, теплотехнического расчета и других.

  Современные отопительные печи-камины дают до 12 кВт тепла: из низ 5 кВт идет через конвекцию теплового воздуха и до 7 кВт через теплообменник в систему отопления. Таким образом, когда за окном температура достигает минус 40 градусов достаточно разжечь каминную печь и добавить 10 кВт тепловой мощности в систему с тепловым топливным котлом.