Изготавливаем своими руками теплообменник на трубу дымохода: что для этого нужно

Современный теплообменник своими руками

Как изготовить теплообменник своими руками? Такой вопрос интересует многих людей. В частных домах, на дачах и в банных постройках зачастую возникает проблема отопления помещений, которая становится особо актуальной в зимний период. Если в строении есть твердотопливная печь, одним из вариантов обогрева помещений будет изготовление и установка теплообменника.

Независимо от конструкции приборов, их задача осуществлять теплообмен между средами, с которыми они контактируют, к примеру, между водой и воздухом. Для изготовления используют различные металлы и сплавы:

• сталь;
• медь;
• латунь и др.

Изготовить теплообменник для печи своими руками в домашних условиях несложно, при условии понимания принципа его работы.

Устройство водного теплообменника для печи

Суть заключается в том, что сваренная из труб конструкция теплообменника интегрируется в печь и подключается к отопительной системе труб в доме. Таким образом, схема проста. Вода, запущенная в систему, проходя по конструкции в печи, нагревается и передает тепло трубам по всему дому.

Температура труб в доме возрастает и передается воздуху. Воздух циркулирует в помещении и постепенно весь прогревается.
Конструкция представляет собой пару горизонтально расположенных труб, между которыми вертикально привариваются еще несколько труб (обычно от 6 до 9 шт.) Все трубы одного диаметра.

Входное отверстие располагается снизу конструкции, а выходное в верхней ее части. Вход и выход оснащается резьбой для соединения теплообменника с разводкой отопления по дому. Эта конструкция помещается в полость топки печи.

Важно, чтобы сварочные швы конструкции были качественными, так как ее работа будет осуществляться в условиях высоких температур, а доступа для починки не будет. В случае необходимости ремонта понадобится разбирать всю печь.

В расчете площади теплообменника стоит руководствоваться пропорцией — метр квадратный на 3-5 кВт мощности печи. При подборе трубы ее диаметр не должен быть меньше 25 мм.

Один из вариантов трубчатого теплообменника — это конструкция для дымохода. С одной стороны, ее легче обслуживать при необходимости ремонтировать и демонтировать. С другой, теплообменник на дымоход своими руками сделать сложнее.

Установка водного и воздушного теплообменника на дымоход

По сути, конструкция водного теплообменника представляет собой металлический змеевик, который состоит в непосредственном контакте с поверхностью дымоотводящей трубы. Для улучшения теплообмена и в целях снижения пожароопасности конструкции ее чаще всего хорошо изолируют негорючими утеплителями и заключают в металлический кожух.

Из кожуха выводят входной и выходной концы змеевика, которые после монтажа конструкции на трубу дымохода будут соединены с отопительной системой, в верхней точке которой монтируется специальный расширительный бачок. Это резервуар для расширившейся от нагревания воды.
В теории все просто.

Вода нагревается, расширяется и вытекает из змеевика в бачок, под давлением бежит по трубам, выталкивая холодную воду из системы и направляя ее на вакантное место в змеевике для прогрева. Но на деле оказывается не все так просто.

Чтобы система заработала, следует точно рассчитать диаметр змеевика, его длину, углы наклона витков трубки и много других факторов влияния.

Очень важно правильно сделать расчеты. В случае неверных вычислений есть два варианта: конструкция будет нерабочей; есть угроза разрыва труб от возросшего давления вследствие нагрева жидкости.

Более простой и безопасный вариант теплообменника для дымохода — воздушный теплообменник. Его часто используют для печки-буржуйки.

В основном конструкция состоит из пустого металлического корпуса, в который монтируются металлические патрубки, для конвекции воздуха. Принцип работы этого теплообменника прост.

Такой теплообменник своими руками сделать достаточно просто, но необходимы некоторые материалы и инструменты:

• металлические трубы: диаметром 32 мм и отрезок диаметром 57 мм;
• лист металла толщиной 1 мм;
• металлический бак объемом 20 л;
• болгарка;
• коронки по металлу на болгарку;
• сварочный аппарат;
• рулетка, штангенциркуль.

Чтобы сделать теплообменник, сначала изготавливаем две заготовки для торцов конструкции. Из листа металла вырезаем окружности, их диаметр должен быть равен верхней и нижней частям бака. По центру коронкой делается отверстие под трубу в сечении 57 мм.

Вокруг центральной трубы размещаем на равном расстоянии друг от друга отверстия для нарезанных болгаркой кусков трубы диаметром 32 мм. Теперь соединяем отверстия с трубами и привариваем с помощью сварочного аппарата.

Теперь нужно сделать из заготовленного бака кожух для конструкции. Обрезаем дно. По бокам с двух сторон в центральной части бака делаем отверстия по размеру трубы дымохода. К отверстиям привариваем патрубки соответствующего диаметра. Теперь вставляем в кожух уже готовую трубчатую сердцевину и завариваем конструкцию на стыках. Готовый теплообменник монтируем на дымоход.

Его можно подключить к котлу с водяным контуром и осуществлять обогрев помещения. Или установить на окно, сделав из него барьер для холодного уличного воздуха. Такой барьер позволит сократить теплопотери при проветривании помещения, примерно в 3 раза, и позволит дышать свежим, но теплым воздухом.

Источник: http://SdelayPechi.ru/sooruzhenie/teploobmennik-svoimi-rukami.html

Теплообменник для банной печи своими руками

Всегда приятно посещать хорошо продуманную баню, в которой находится качественная каменка, способная производить легкий пар. Система водоснабжения и отопления тоже играет большую роль для парилки, поэтому всегда нужно уделять время проектированию теплообменника.

Теплая вода для парилки может нагреваться двумя способами: использование электрического бойлера или при помощи теплообменника, который располагается в бане и забирает тепловую энергию от сгорания топлива.

Первый вариант теплообменника для банной печи не всегда рационально устраивать, поскольку он требует большого количества электрической энергии.

Какие бывают теплообменники для банных печей

Существуют общие классификации, которые применяются для разделения нескольких вариантов изделия по способу действия. В то же время, каждый отдельный тип имеет собственные подвиды.

Каждый человек, захотевший соорудить баню, может использовать один из нескольких видов теплообменников или эксплуатировать собственный.

Новый вид оборудования появляется если владелец вносит малейшие изменения.

По основным конструктивным характеристикам теплообменники разделяются на такие виды:

По расположению бака для воды

Емкости с жидкостью могут располагаться в разных помещениях (душевая, парная, чердак). Отдельные места установки имеют собственные достоинства и недостатки.

Рассмотрим первый случай – бак монтируется в парной. Таким образом можно достичь максимальной скорости нагрева воды за счет небольшой длины трубопровода. Недостатком подобного варианта является уменьшение пространства помещения, которое может иметь небольшие размеры.

Бак в душевой (самоварного типа) решает вопрос со свободным пространством. Небольшим недостатком выступает увеличенная протяженность труб, что влияет на скорость нагрева воды.

Оба варианта отличаются совместной проблемой, связанной со слабым напором воды. Парная комната имеет высоту не более 2 метров.

Если прикрепить емкость на максимальную высоту, то расстояние от пола до выходного патрубка составит около 1,5 м. Это значить, что смонтировать привычный стационарный душ не является возможным.

Компенсация этого недостатка решается просто – вынос бака для воды на чердак (третий способ).

Такой вариант имеет собственные недостатки, связанные с большой протяженностью труб, что приводит к потере тепла. Бак обязательно должен утепляться. Помимо этого, проблема возникает с возобновлением объема воды. Не каждый захочет периодически носить ведра по лестнице, чтобы выносная емкость имела достаточный уровень воды, а проложить к нему водопровод не всегда возможно.

Из этой информации следует, что универсального расположения бака не существует. Каждый человек должен самостоятельно подбирать вариант, исходя из конструктивных особенностей постройки, климатической зоны и наличия инженерных коммуникаций.

По месту расположения теплообменника

По этому показателю устройства разделяются на две категории – монтируемые внутри печи или возле дымохода (отвод дыма должен осуществляться по металлической трубе). Эти варианты имеют свои особенности, но могут прекрасно существовать.

Внутренняя емкость позволяет осуществлять быстрый нагрев, благодаря близкому расположению к очагу тепла. Здесь имеются риски, связанные с закипанием воды.

Кроме этого, произвести ремонт или замену теплообменника невозможно без разбора банной печи, что не очень удобно.

В процессе нагревания воды на стенках образуется накипь, которая снижает теплоотдачу. Каждый миллиметр отложения уменьшает возможность отдачи тепла на 10%, эффективность отдачи тепла со временем уменьшается.

В зависимости от региона проживания, характеристики жидкости изменяются, что приводит к частым ремонтным работам оборудования.

Большой слой накипи может образовываться уже через 1 год активного пользования баней.

Теплообменник можно очищать при помощи соляной кислоты, но такой подход требует строго соблюдения правил техники безопасности.

Теплообменник на трубу дымохода в баню не обладает недостатками, связанными с постоянным закипанием воды. Здесь температура нагрева не превышает 100 градусов.

Этот параметр стал одновременно и недостатком, поскольку период нагрева увеличился в несколько раз. Теплообменник для бани на трубе позволяет его располагать непосредственно в помещении, при этом не используется полезное пространство.

Редко можно увидеть банный теплообменник, расположенный под камнями печи. Такой вариант нецелесообразно применять, ведь булыжники не набирают оптимальной температуры для образования пара. Ведь качественный, мелкодисперсный пар – то, ради чего строится баня.     

Принцип работы печи с теплообменником

Ниже будут рассматриваться три варианта:

• внутренний змеевик;
• внешний бак;
• расположенный на дымоходе.

Внутренний змеевик

Теплообменники для бани такого типа отличаются тем, что монтируются в специально отведенном месте печи. Чаще всего он изготавливается из стальной трубы и устанавливается так, чтобы на него не воздействовала энергия пламени напрямую. Более того, он не входит в зону с максимальной температурой. Оптимальным вариантом является монтаж бака на пути движения дыма.

Это позволяет увеличить срок эксплуатации оборудования.

Достоинством внутреннего змеевика выступает хорошее сбережение тепла. Вода будет подогреваться пока стальные или кирпичные стенки нагреты. На корпусе печи для бани имеются соединительные патрубки, к которым присоединяются элементы водяного отопления и трубопровода к выносной емкости.

Подобный вариант обеспечивает нагрев жидкости значительно быстрее, чем другие варианты, но не нужно использовать его для маленьких печей. КПД будет постепенно уменьшаться из-за быстрого вылета нагретых газов через дымоход.

Внутренний змеевик эффективно показывает себя в кирпичных банных печах, которые имеют несколько ходов.

Таким образом достигается качественный обогрев предбанника и душевой.

Внешний бак

Подобная емкость, сделанная из нержавеющей стали, может располагаться в непосредственной близости от печи.

Дополнительная тепловая энергия будет поступать от инфракрасного излучения, и вода сможет нагреваться в баке быстрее. В качестве преимущества можно выделить простоту установки.

Недостатком является плохая передача тепловой энергии помещению парной. Помимо этого, постоянно требуется холодная вода, чтобы доливать ее в емкость.

Теплообменник на дымоходе

По принципу действия такой вариант наиболее выгоден. Минимальное КПД агрегата не меньше 60%. Высокие показатели энергоэффективности достигаются из-за того, что бак не влияет на правильную работу банной печи.

Нагревательные процессы проходят после сжигания топлива, непосредственно отработанным газами.

Установка бака проводится легко, единственный недостаток заключается в громоздком виде и необходимостью постоянно доливать воду.

Расчет мощности

Правильный выбор теплообменника должен учитывать показатели основного нагревательного прибора. Здесь учитываются объем и мощность печи для бани.

Чтобы подобрать оптимальное оборудование и комплектующее нужно учитывать такие правила:

• банная печь отдает часть энергии теплообменнику. Не рационально применять большие емкости, чтобы можно было нагреть больший объем воды. Подобный подход может значительно снизить комфортность пребывания в парилке, увеличить расход топлива и создать неблагоприятный микроклимат. Бак с водой не должен забирать на себя больше 10% всей вырабатываемой энергии;
• отопительные радиаторы и теплообменник между собой соединяются трубами. Если в бане не предусмотрено устройства водного насоса для поддержания правильной циркуляции, длина труб не должна превышать 3 метра. Здесь учитывается диаметр трубопроводов и рациональный уклон, который обеспечивает самотечность. Использование насоса дает возможность увеличивать длину трубопровода и не придерживаться уклонов;
• важно создать баланс между быстрым и медленным нагревом жидкости в системе. Не допускать постоянного закипания воды. Если для теплообменника используется маленький бак, закипание произойдет через 2 часа и приведет к образованию большого количества некачественного пара. При монтаже объемного теплообменника, нагревание не будет происходить вовремя, и процесс затянется на несколько часов. Следует создать такие условия, чтобы вода была горячей через 2 часа после розжига банной печи.

Теперь поговорим об оптимальных размерах теплообменника. Он должен иметь запас мощности, что позволит поддерживать тепловой режим после затухания отопительного устройства. Безусловно, вода начинает остывать быстро, поэтому важно создать правильный агрегат, позволяющий как можно дольше поддерживать температуру.

Рассмотрим пример расчета мощности. Сначала нужно определить мощность оборудования, которое сможет обеспечить прогрева комнаты. Для примера будем оперировать 5 кВт, способными поддерживать микроклимат.

Теплообменник нужно брать с запасом.

Принимаем его площадь 1 метр квадратный, способный работать при мощности 10 кВт.

Объяснение. Ведя расчеты нужно учитывать пропорцию – 10 кВт приравниваем к 1 квадратному метру. Чтобы учесть все потери тепла, проводится корректировка значений. Формула приобретает следующий вида – 1 м. кв. = 10 кВт – 3 кВт.

Используя такой подход, можно достичь нужной температуры помещения, растопи печь один или два раза.

Как сделать теплообменник своими руками

Чтобы самостоятельно сделать устройство нужно определиться с его разновидностью.

Ниже будут приведены инструкции теплообменников в баню для горячей воды двух видов: около дымохода, внутри печи.

Теплообменник в банную печь около отводящей трубы

Проще и эффективней всего применять медные трубки. Здесь учитывается диаметр дымохода, относительно которого нужно принимать длину трубок (до 2 метров) с диаметром около 10 мм. Меньший размер медных приспособлений значительно увеличивает скорость закипания воды в трубках, а движение жидкости ограничивается. Рекомендуется применять 10 мм трубы.

На оба конца помещаются развальцованные переходники. Развальцовка делается специальными приспособлениями. Эту процедуру нужно выполнять аккуратно. Следует достигнуть ровной поверхности, чтобы не возникали протечки.

Вокруг дымохода «обматывается» медная проволока в виде впирали, концы присоединяются к баку с водой. Конструкция готова.

Сложнее оборудовать устройство из двух металлических труб.

Подобный теплообменник для бани своими руками имеет следующий алгоритм:

• из разных труб отрезаются по два куска, длиной 30 сантиметров. Торцы делаются ровными;
• из металлического листа вырезается две окружности, и проделываются отверстия диаметром второй трубы (меньшего диаметра);
• в полученные отверстия помещается отрезок и хорошо приваривается. Сварной шов не должен иметь непровар;
• в верхней и нижней части должны быть устроены отверстия для крепления патрубков. Вся конструкция должна быть герметичной.

Устройство готово, осталось прикрепить его на дымоотвод и сделать разводку трубопровода. В качестве теплоизоляции нужно использовать алюминиевую фольгу.

Теплообменник в печи

Подобные агрегаты отличаются высокой эффективностью, просты в изготовлении и имеют простую конструкцию. Они могут устраиваться в виде нескольких трубок или изготавливаться в виде бака из нержавейки.

Такая разновидность нагревателей начинает монтироваться совместно со стенами печи для бани. Его размеры подбираются в зависимости от габаритов основного нагревательного оборудования.

Входная труба, предназначенная для ввода холодной воды, располагается снизу конструкции, а сверху выходит выходное отверстие. Подобное решение позволяет обеспечить правильную циркуляцию жидкости.

Оптимальное решение подбирается исходя из особенностей устраиваемой бани и оборудования.

Для создания такого нагревателя, нужно применять только качественные комплектующие, сварные швы делаются герметично. При малейшей протечке потребуется разбирать кирпичную кладку.

Установка теплообменника

Много людей, которые собрали агрегат своими руками, задаются вопросом как правильно установить теплообменник для банной печи. От этой процедуры зависит максимальный эффект, который можно добиться от устройства.

Важным моментом выступает высота монтажа бака для воды, она должна превышать высоту крепления теплообменника.

Процесс монтажа и установки должен выполняться при помощи металлических, или можно использовать металлопластиковые трубы, соединяемые основные элементы системы.

Чтобы все делалось правильно, нужно выполнять следующие условия:

• горячая вода перемещается к основному баку под углом 30 градусов, если не предусмотрена установка насоса;
• соединительная схема подключения теплообменника бани предусматривает трубу для подачи холодной воды, размещаемой ниже под углом 2 градуса;
• на баке для воды должен присутствовать кран забора воды;
• предусматривается кран для слива воды из системы;
• крепления не должны обеспечивать плотную фиксацию труб к стене. В процессе нагрева материал расширяется, а неправильные фиксаторы могут стать причиной аварии;
• мощность всего нагревательного оборудования должна быть пропорциональна, предварительно рассчитанная;
• если теплообменник будет крепиться на дымоход диаметром 115 мм, следует делать легкую конструкцию;
• в местах соединения труб и агрегатов, рекомендуется использовать уплотнители, способные выдерживаться большие температуры. Это предотвратит протечки жидкости.

Особое внимание уделяется материалу из которого изготавливается самодельное или покупное оборудование. Его основной характеристикой должна выступать оптимальная работа при высоких температурах. Если это условие не выполняется, нужно подобрать соответствующий материал.

Источник: https://vspechi.ru/pechi/bannye-pechi/teploobmennik-dlya-bannoj-pechi-svoimi-rukami

Теплообменник на дымоход своими руками

Теплообменник на дымоход своими руками

Это отличный способ организовать отопление в тех комнатах дома, где не установлены печи. Сделать такое устройство можно самостоятельно. Гофровые насадки — самая простая конструкция теплообменника.

Коэффициент полезного действия печного отопления и так не слишком велик.

Зачем же позволять теплу отводимых дымоходом газов просто так уходить в атмосферу, не производя при этом дополнительную нужную работу? Для этого и изобретены теплообменные устройства.

Теплообменник из нержавеющей стали производится в заводских условиях, но можно сделать его самостоятельно с помощью сварки.

Функции теплообменника в системах печного отопления

Принцип теплообменного аппарата заключается в том, чтобы отбирать тепло от уходящих через дымоход продуктов сгорания, и посредством различного конструктивного исполнения стальных пластин (или труб) возвращать его в обогреваемое пространство.

Существуют у теплообменника и более кардинальные возможности — например, сокращать количество воздуха, потребное для устойчивой работы печи. В таком случае его называют рекуператором и применяют для повышения эффективности работы твердотопливных котлов.

Устройство и принцип работы теплообменника для бани: бак с тремя штуцерами и бак самоварного типа Поскольку продукты сгорания выходят через дымоход, то теплообменник целесообразнее всего устанавливать именно там.

В самом простом случае предстоит изготовить и смонтировать змеевик из стальных труб, образующие которых должны плотно примыкать к внутренней поверхности дымохода.

Поскольку коэффициент теплопередачи для воды существенно выше, чем для воздуха, то и эффективность водяных теплообменников больше.

Однако при установке такого аппарата именно на дымоход придется удовлетвориться вторым вариантом, поскольку теплообменник придется монтировать снаружи, а использование воды как теплоносителя в данном случае сопряжено со значительными сложностями.

Особенно, если теплообменник будет устанавливаться самостоятельно.

Вариант наружного монтажа теплообменника, основанного на воде в качестве теплоносителя Варианты устройства и принцип работы теплообменных приспособлений Выбор будет зависеть от того, проектируется ли печь с возможностью последующей установки теплообменника либо все работы придется начинать с нуля. В первом случае целесообразен вариант водяного теплообменника, устанавливаемого рядом с обычной нагревательной печью.

Такой теплообменник будет включать в себя:

• Собственно корпус аппарата.
• Накопительный бак.
• Верхний и нижний отводы из рабочего пространства печи.

Сливные краны теплообменника и системы

Принцип работы теплообменника, обеспечивающего горячее водоснабжение и подключающегося к печи Теплообменник на дымоход воздушного типа будет иметь совсем другую структуру: Корпус, снабженный

входным и выходным патрубками. Система поворотных заслонок, которая будет регулировать скорость и давление отводимых продуктов сгорания. Элементы крепления корпуса в дымоходе. Советуем прочитать статью о конвекторе на дымоходе и найти ответы на интересующие вопросы.

Наличие поворотных заслонок, хотя и потребует более внимательного управления теплообменником во время его функционирования, взамен позволит увеличивать эффективность теплоотдачи уходящими газами вследствие направленного изменения путей их перемещения по дымоходу.

Выбор материалов для теплообменника

Поскольку дымовые газы, проходящие по дымоходу, имеют температуру до 300-350°С, то использование для изготовления корпуса обычной стали не годится. Долговечны теплообменники из нержавеющей стали (наиболее популярна марка 08Х18Н10 или AISI 304). Если финансовые возможности не позволяют сделать такой выбор, можно обойтись и оцинкованной сталью.

Теплообменник из нержавеющей стали под горячую воду подсоединяется к баку, размещаемому на стене Однако при температурах более 200-250°С долговечность корпуса начнет уменьшаться.

Более того, при дальнейшем повышении температур цинковое покрытие начинает интенсивно испаряться и в некоторых случаях может подсасываться внутрь жилых помещений, что очень опасно для здоровья.

Вместе с тем, второй вариант будет весьма целесообразен, если печь установлена в загородном доме и не предназначена для долговременного использования. Способы установки теплообменника в дымоходе Проще всего монтировать корпус под имеющиеся размеры дымохода, когда печь не работает.

Можно также прикреплять теплообменник и к печи, а потом обложить огнестойким кирпичом.

Поскольку особых нагрузок на аппарат нет, то и кладку кирпича обычно производят «на ребро». Эффективность теплообменника будет зависеть от стенок корпуса — при увеличении их толщины аппарат разогревается медленнее, но зато затем работает более стабильно.

В этом случае также снижаются потери на образование конденсата.

Схема монтажа теплообменника показывает особенности установки труб и заполнения бака водой Стадии монтажа теплообменника своими руками Внутри дымохода прокладывается змеевик из тонкостенных медных труб (менее удачный вариант — трубы из нержавеющей стали), по которым впоследствии будет прокачиваться воздух.

При больших значениях происходят ненужные потери тепла, а при меньших увеличивается расход медных труб и проявляется эффект экранирования, следствием которого является перегрев трубопроводов.

Приваривание змеевика производится аргоновой сваркой. Пайка не годится из-за повышенных (против обычно рекомендуемых для паяных конструкций) температур эксплуатации труб.

Гофровые насадки — самая простая конструкция теплообменника Еще более конструктивно просто (хотя и менее привлекательно) теплообменник для целей отопления можно соорудить из гофровых стальных труб. Ими просто обвивают наружную поверхность дымохода, а для последующего перенаправления горячего воздуха в другие помещения дома можно использовать имеющуюся систему внутренней вентиляции.

Теплообменник из гофротрубы как можно ближе прикладывается к дымоходу и изолируется фольгой для съема и сохранения максимального количества тепла Наличие теплообменника всегда выгодно, потому что позволяет использовать для целей отопления индивидуальных домов печи или котлы сравнительно небольшой мощности, и, следовательно, с меньшим расходом топлива. Вдобавок будет продлен срок службы дымохода, который станет более эффективно охлаждаться.

Источник: http://DekorMyHome.ru/remont-i-oformlenie/teploobmennik-na-dymohod-svoimi-rykami.html

Теплообменник для трубы дымохода в баню

Чтобы проводить банные процедуры по всем правилам, вы должны решить вопрос с нагревом воды для помывки.

Владельцы, которые остаются верны традициям, не особо задумываются над этим и еще на этапе проектирования бани предусматривают в ней каменку.

Однако вы можете избежать трудоёмкой работы по ее топке, если выберите современное решение — электробойлер. Правда, и здесь есть свои сложности.

Вам придется выбрать подходящую модель отопителя с теплообменником. Но вы можете сэкономить, если решите сделать его своими руками. Но для того чтобы это устройство хорошо выполняло свои функции, вам не помешает вначале узнать о назначении теплообменника и о правилах его установки.

Для чего нужен теплообменник?

Подавляющее большинство сооружаемых в банях печей нельзя назвать экономичными. И причина такой расточительности связана с требованиями, которым они должны удовлетворять:

• Банная печь должна достаточно быстро нагревать парную до высокой температуры;
• Каменка должна иметь компактные размеры;
• Для любой бани печь – обязательный элемент;
• Сооружаемая в бане печь рассчитана на периодическую эксплуатацию.

Учитывая все эти требования, становится понятно, что банные печи должны иметь такую конструкцию, чтобы за минимальное время разогревать топку до высокой температуры и поддерживать ее в течение заданного временного промежутка.

Но во время работы каменки довольно большое количество тепловой энергии уходит впустую через дымоходную трубу.

Однако при правильной организации системы обогрева можно сделать так, что эта энергия может использоваться для подогрева воды для помывки или отопления смежных с парилкой помещений.

В результате такая печь на протяжении многих часов может поддерживать тепло в парной и одновременно с этим использоваться для отопления соседних комнат.

При желании можно найти специальные разновидности банных печей, оборудованные водяным теплообменником.

Добиться большей экономии от банной печи можно, если начать использовать выделяемое в процессе сжигания топлива тепло. Такую возможность предлагают современные печи со встроенным змеевиком.

Если же у вас в бане уже работает отопитель без водяного контура, то вам нужно только установить самодельный или заводской теплообменник.

В этом случае можно будет сэкономить на покупке бойлера и не оплачивать крупные счета за израсходованную электроэнергию.

Принцип работы

Современные теплообменники могут отличаться друг от друга принципом подогрева воды, на основании чего их можно разделить на несколько типов:

• Змеевик, установленный внутри отопителя;
• Наружный теплообменник, выполненный в виде прямоугольного бака, нагрев которого обеспечивается за счёт контакта со стенками печи;
• Наружный водяной контур, высокую температуру нагрева которого поддерживают дымовые газы.

В продаже можно встретить и такие модели, в которых в конструкции уже установлен бак для воды из нержавейки. Однако теплообменник подобного типа работает так же, как и змеевик.

Змеевик

Первый тип воздушного теплообменника на дымоход — стальной змеевик, который установлен непосредственно в топливнике. Он имеет такое расположение, чтобы избежать прямого контакта трубы с пламенем. Иными словами, его устанавливают на некотором расстоянии от зоны самой высокой температуры.

Лучше всего, когда этот элемент расположен на пути отходящих продуктов сжигания топлива. В этом случае можно будет не беспокоиться о возможном его прогорании, а это гарантия его длительной службы.

Плюсом теплообменников этого типа является минимальное время нагрева воды. Однако эффективность их работы не впечатляет.

• Для нагрева используется тепло, забираемое у топки, а это приводит к уменьшению мощности отопителя. В результате увеличивается время отопления парной, а это увеличивает и расход топлива.
• Остается нерешенной главная проблема — раскаленные дымовые газы будут продолжать все так же, не принося никакой пользы, вылетать в трубу. Из-за этого КПД агрегата находится на довольно низком уровне, который не превышает 50%.

Правда, все вышесказанное не относится к кирпичным банным печам, оснащенным теплообменником и несколькими ходами движения дымовых газов, которые служат для поддержания комфортной температуры в предбаннике и моечной.

Наружный теплообменник

Другой разновидностью теплообменника на дымоход, которая позволяет передавать печное тепло воде, является наружный навесной бак из нержавеющей стали. Как правило, его устанавливают на одну из боковых стенок топливника, а нагрев обеспечивается за счет выделяемого ею инфракрасного излучения.

Преимуществом этого варианта является простота установки, однако пользоваться таким теплообменником не очень удобно.

Здесь проявляется недостаток, присущий первому типу теплообменника, заключающийся в прямолинейном отборе тепла, и вдобавок к этому в подвесной бак приходится постоянно добавлять холодной воды.

Устройства отбора тепла у дымовых газов

Чтобы использовать с пользой выходящие в трубу дымовые газы, достаточно установить на дымоход водяной теплообменник самой простой конструкции. В результате можно увеличить эффект от сжигания дров до 60%.

Нужно учесть, что это приспособление никоим образом не затрагивает работу печки, поэтому на отопление парной затрачивается столько же времени, как и обычно. Это же можно сказать и про необходимое количество топлива.

Из плюсов теплообменников подобного типа стоит отметить то, что их высокий КПД обеспечивается благодаря отбираемому у продуктов сгорания теплу, что приводит к их постепенному охлаждению.

Предлагаемые ими изделия имеют в своей конструкции бак для воды открытого типа, который устанавливается непосредственно на дымоходную трубу. Потребителям теплообменник подобного типа интересен из-за низкой стоимости, хотя в процессе пользования ими возникают определенные неудобства.

Это связано главным образом с необходимостью регулярно доливать воду по мере ее использования или испарения, когда она нагревается до температуры кипения.

Среди всех доступных на сегодняшний день вариантов нет равных по эффективности конструкции с теплообменником на дымоходе, которая выполнена в виде проточного нагревателя небольшой емкости — как правило, 5-10 л.

В течение времени, пока будет топиться печка, вода в резервуаре успевает нагреться до комфортной для помывки температуры.

Еще стоит рассмотреть комбинированные модели для бани, которые представляют собой обычную банную печь с теплообменником, установленным в топке, имеющим дополнительно бак на дымоходе.

Для объединения этих элементов в единую систему используется схема подключения из трубопроводов, поэтому в контуре нагрева присутствует вместо одного два нагревателя. Подобное устройство было предложено производителями с учетом всех преимуществ и недостатков других прошлых модификаций.

Однако для использования этой печи необходим отдельный накопительный резервуар, так как нагрев воды в баке происходит достаточно быстро.

Установка теплообменника

Если вы хотите избежать трудоемкой работы по монтажу, то вам следует приобретать металлическую печь, укомплектованную теплообменником. Выполнить эту работу достаточно просто — нужно только внимательно ознакомиться с инструкцией по эксплуатации и произвести сборку в точности со схемой. В завершение вам останется лишь подключить ее к системе.

Совсем иначе дело обстоит, если вам необходимо подключить водяной контур к газоходу или топке кирпичной печи. В этом случае вам потребуется изготовить регистр, для которого вы можете использовать черную толстостенную трубу или нержавейку. После этого вам останется только встроить его, ориентируясь на заранее разработанный проект печи.

Изучая отзывы об изготовлении и установке печей своими руками, можно найти рекомендации отдельных пользователей о том, что оптимальной для теплообменника является площадь поверхности 1 м2. Однако это не может быть универсальным ориентиром из-за различий в конструкции печей.

Иными словами, вам необходимо вначале узнать технические характеристики изделия любого производителя той же мощности, что и у вас, не забыв учесть площадь поверхности теплообмена.

Если же вас заинтересовали модели дымоходных теплообменников, работающих по принципу водяного экономайзера, то у вас есть два пути — купить у производителя или изготовить самостоятельно, собрав конструкцию из двух труб разного диаметра. Но здесь вам нужно помнить о следующем: делая контур большой протяженности, вы тем самым повышаете его эффективность обмена теплом с дымоходной трубой.

Заключение

Обычно при строительстве бани владельцы не особо задумываются о конструкции печи. Однако каменка является не очень экономичным отопителем, но при правильном подходе к ее сооружению можно добиться повышения КПД. Эту проблему можно решить с помощью теплообменника, который можно приобрести или же сделать самому.

Но и здесь вы должны учесть следующий момент — в теплообменниках для бани используется резервуар, в котором вода очень быстро нагревается и испаряется, а это требует постоянного залива в него новой порции холодной воды. Поэтому перед выбором варианта теплообменника вам необходимо тщательно изучить особенности его конструкции, чтобы не столкнуться с другими проблемами.

Источник: http://bane.guru/stroitelstvo-bani/dymohod/teploobmennik-dlya-truby-dymohoda-v-banyu.html

Теплообменник для банной печи: виды и особенности

Теплообменники – устройства, в которых тепло передается от одного вещества другому. В банных печах энергия горячего воздуха передается воде, которая находится внутри. Второе название таких устройств – водяной контур. Сами эти устройства могут быть разных форм и типов. Использоваться могут как для организации водяного отопления, так и для получения горячей воды. 

Для нагрева воды в банных печах чаще встречается небольшой бак или металлическая изогнутая труба (змеевик), расположенные внутри топки, но не имеющие непосредственного контакта с огнем. Есть еще один вид – водяные рубашки.

Печи для бани с теплообменником могут не только греть воды для душа, но и для водяного отопления

Принцип работы водяного теплообменника строится на том факте, что вещество (в данном случае вода) более высокой температуры поднимается вверх.

Так как система представляет собой замкнутый контур, то происходит постоянный круговорот воды: горячая поднимается вверх по одной трубе, на ее место приходит холодная по другой.

Таким образом, постепенно происходит повышение температуры во всей системе. Время нагрева при этом зависит от многих факторов:

Теплообменник-змеевик из меди

• от исходной температуры (зимой, когда жидкость холодная времени требуется больше);
• объема воды в системе;
• мощности печи и интенсивности горения.

Змеевик для печей

Один из самых простых в изготовлении теплообменников – змеевик. Все что нужно – найти трубу из достаточно пластичного металла. Чаще всего используется медь или алюминий, так как оба металла стойки к коррозии и легко гнутся. Затем труба изгибается, причем форма в принципе может быть любая.

Для того чтобы вода активно двигалась самотеком (без насоса) общая протяженность змеевика не должна превышать 3 метров (это с учетом соединения до выносного бака).

Создавая свой теплообменник, «примеривайте» его к печи: он не должен соприкасаться с открытым пламенем, а нагреваться должен раскаленным воздухом.

Змеевик может располагаться не только внутри топки, но и снаружи. Обматывать печку вряд ли стоит, а вот металлический дымоход греть воду будет достаточно эффективно. Ведь если печь без камеры дожига, то температура на выходе топки может быть до 500оС. Пример такого теплообменника на трубе смотрите на фото.

В самом простом варианте теплообменник может иметь вид подковы. Тогда использовать можно и нержавейку – так ее можно согнуть. Например, на видео ясно видна подобная форма, которую использовали в печи для бани «Витра» (видео о том как перенести теплообменник в печи Vitra с левой боковой панели на правую ищите в конце статьи).

Простейший вид теплообменника для банной сети — изогнутая трубка с резьбой на концах

Сварные конструкции имеют большой размер и вес, и потому  их чаще устанавливают кирпичных печах. В железной печи не всегда можно найти место для размещения  небольшой трубки-теплообменника, не то что громоздкой сварной конструкции.

А при проектировании кирпичных банных печей можно выделить место и под регистр.

Теплообменник-регистр. Такой в готовую металлическую печь не поставишь. Это вариант или для самодельной железной печи или для кирпичное (скорее так судя по размерам)

Иногда теплообменник выполнен в виде небольшой емкости с водой (объем до 3-х литров), который также располагается внутри топки без непосредственного контакта с огнем. Принцип его работы ничем не отличается от других.

На корпусе шов будет всего один, плюс приварены будут боковые панели и входные патрубки.

Теплообменник для банной печи фирмы «Ермак» — уникальная конструкция

Изготавливая любой из теплообменников, расположенных внутри топки, нужно помнить, что отбирать без ущерба для обогрева помещения они могут не более 10% мощности печи. Так что чересчур большие регистры делать нерационально.

Их и разместить сложно и они отрицательно скажутся на температуре воздуха в парной.

Лучше рассчитать систему так, чтобы можно было за все время посещения бани подогреть воду несколько раз: вам ведь не нужны сразу 150 литров кипятка? Сначала надо немного горячей воды чтобы запарить веники, потом чуть больше, чтобы помыться перед парилкой, и затем еще некоторое количество, чтобы ополоснуться. В результате, нужны, может и 150 литров горячей воды, но порциями. Так зачем делать систему на 150 литров и ждать несколько часов, пока она будет приемлемой температуры, если можно сделать бак на 50-70 литров и несколько раз нагреть в нем воду, которая будет расходоваться по мере необходимости…

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

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

Этот способ более привлекателен по нескольким причинам:

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

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

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

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

Теплообменник открытого сифонного типа

Очень интересный и эффективный вариант нагревать воду на печи, но, к сожалению, не очень распространенный. В печь вваривается наклонная труба, запаянная на конце. Ее второй конец — открытый срез  — приварен в нижней части бака с водой.

  Когда вода налита в бак, часть ее попадает в трубу, расположенную в печи, где она нагревается вплоть до кипения. Выделяющийся при кипении пар пузырьками поднимается вверх. Попав в холодную среду пузырек лопается, передавая значительную часть тепла окружающей воде.

Кроме того перенос тепла происходит за счет все той же конвекции (движения горячей воды вверх, а холодной вниз).

Сифонный теплообменник. Эффективный вариант, но редко используется

Теплообменник для банной печи сделанный своими руками

В этом варианте бак располагается на подставке в соседней комнате. В стене и в одном боку печи проделано отверстие (печь стоит боком). Длина трубы такая, что она чуть не достает до противоположной стенки топки.

Труба на конце запаяна, отверстие в печи немного большего размера, чем диаметр патрубка, не заизолирован и не уплотнен.

Входное отверстие расположено достаточно низко – прямо на этот необычный теплообменник накладываются дрова, а затем после прогорания при необходимости на нее нагребаются угли.

Как соединить теплообменник с баком для воды

Владелец такого водяного теплообменника сифонного типа уже более 6 лет использует данный агрегат. Говорит, что дым не попадает в помещение.

Иногда, если в парилку чересчур резко закрыть дверь, может небольшая порция дыма вырваться, но  это случается очень редко и не приносит каких-либо неприятностей.

Бак не рекомендует делать большим – удобнее несколько раз заливать воду, чем ждать, пока нагреется большой ее объем. Бак на фото имеет объем порядка 50 литров.

Чем и как соединять выносной бак и теплообменник

Хотя температура воды в теплообменнике при любой его конструкции не поднимается выше 100oC, патрубки могут нагреваться до более значительных температур – они контактируют со стенкой печи. Потому желательно примерно 40-50 см от них устанавливать металлические трубы.

Наверное, все та же нержавейка будет предпочтительнее: черный металл будет ржаветь, медь и алюминий – возможно, но достаточно проблематично. Далее можно использовать металлопластиковые трубы для горячей воды, возможно использование гофрированных   или гибких шлангов в обмотке (которыми подключают бойлеры). Диаметр — дюймовые или ¾ дюйма.

Меньший нежелательно – вода будет плохо циркулировать: в теплообменнике будет кипеть, а в баке останется холодной.

Подсоединяя теплообменник на трубе или в печи с выносным баком, обязательно сделайте в самой нижней точке системы кран для слива. Он пригодится, когда будете консервировать систему на зиму: чтобы все не разорвало от замерзшей воды, ее (воды) не должно остаться ни капли. Если же баня у вас отапливаемая, кран все равно нужен  — если вода застаивается, она приобретает неприятный запах.

Еще один нюанс: трубы на горизонтальных участках  должны иметь небольшой уклон в сторону печи. Нюанс небольшой, но на работоспособности системы сказывается очень сильно. Потому обеспечьте небольшой наклон (1-5 градусов).

Источник: https://teplowood.ru/teploobmenniki-dlya-bani.html

Теплообменник для бани на трубу дымохода своими руками

Походы в баню знакомы, наверное, всем с самого детства. Русская баня, это замечательное средство от всякой хвори и отличное место для отдыха. Еще с давних времен заведено. Прежде чем построить дом, нужно поставить баню. Это самая важная часть строительства. Баню любит не только русский народ, но и другие.

Например, такие страны, как Япония, Турция, Финляндия. Их бани называются сауны. Между прочим, русские тоже любят пребывать в сауне. Но строят наши обыкновенные баньки. Хорошо натопленная баня это самое главное для любителей попариться и помыться в бане.

Ведь банька не только смывает грязь, но и снимает усталость и лечит. Об этом, наверное, знает каждый. Но главная задача не только хорошо разогреть банное помещение, еще нужно сделать так, что бы тепло быстро не ушло, а задержалось надолго. Как же этого добиться? Здесь дело в самой печи. Ну, какая баня без печки.

Ну конечно такого не бывает. Это самая важная частица любой баньки.

Поэтому всем на помощь придумали современную печь со встроенным теплообменником. Этот аппарат просто уникален. Его можно использовать как дополнительное отопление. А можно конечно полностью с помощью его, нагревать помещение. Печи с теплообменником гораздо больше экономят расход топлива, чем обычные печи. Что очень выгодно и удобно. Старый вариант печи с этим вариантом даже не сравнится.

Теплообменник может быть, как встроен в печь, так, и присоединен к трубе.

В первую очередь стоит поговорить о первом варианте. Что собой представляет этот чудесный аппарат? Это плоский бачок с двумя вваренными патрубками с резьбой. Размер бочка обычно составляет около пяти литров, чего вполне достаточно, для функционирования аппарата.

Бочок устанавливается между топкой и кожухом печи. К нему подключается еще один бак, который называется выносной. При нагревании вода поднимается, а холодная из нижней трубы поступает в печь. Все просто. Таким образом, происходит циркуляция.

Вода заливается либо вручную прямо в баки, либо насосом, что конечно гораздо удобнее.

А сейчас коротко о том, что такое патрубки, топка, кожух.

Патрубок, это отрезок трубы, присоединенный к трубе или другим конструкциям. Он служит в целях отвода жидкости или пара. Топка, это та часть печи, куда складывается топливо и где оно прогорает. Это очень важная часть любой печи и бани. Кожух печи по-другому можно назвать каркасом печи. Это как бы ограждение между внутренними приборами отопления от внешних стен печи.

Теперь стоит поговорить о теплообменнике на трубе. Такой аппарат прикрепляется на верхнюю трубу дымохода. Многие предпочитают именно такой теплообменник. И те, кто занимается установкой печей в банях, тоже советуют применять именно его. Потому что так во много раз уменьшается расход топлива.

Так как вода в бочке нагревается с помощью дымохода, ведь в нем идет тепло, температура может превышать двухсот градусов. А это значит, что вода нагреется довольно быстро. Такой вариант очень напоминает самовар, работает по такому же принципу. Его так и называют самоварный тип.

При его использовании, горячая вода может держаться целый день. Что в некоторых случаях очень удобно. Например, летом, в жару при пыльной работе в любое время можно пойти и помыться теплой водой. Хоть утром, хоть вечером. Ситуации могут быть разные. Например, такие, как большое количества народу в семье.

Так же он предотвращает утечку дыма через какие-либо трещины. Вообще плюсов множество у такого варианта.

Еще бак не следует устанавливать слишком большой, в этом случае вода будет нагреваться очень долго. Слишком маленький так же не следует, потому что вода наоборот будет нагреваться слишком быстро. Идеальным вариантом будет средний бак.

Очень важный момент. Мощность теплообменника не должна превышать мощности печи. Следует это запомнить.

Хочется пожелать всем удачного строительства банной печи и легкого пара.

Источник: http://o-trubah.com/klassifikaciya-trub/truby-dlya-otopleniya/sovremennaja-pech-s-teploobmennikom/