Используем гофру
Этот вариант теплообменника самый простой и требует минимальное количество материальных затрат. Для этого используйте длинную гофрированную трубу. Ее нужно обернуть вокруг дымохода.
Применение гофрированных труб для изготовления теплообменников
Воздух внутри гофры будет очень быстро нагреваться. Его достаточно просто перенаправить в соседнее помещение. Для увеличения теплоотдачи намотайте на гофру пищевую фольгу.
Для безопасной эксплуатации отопительной системы с применением теплообменников разной конфигурации нужно все время проверять узлы соединения с дымоходом. При выявлении малейших зазоров незамедлительно восстановите герметичность швов.
Жидкостный теплообменник
Любая жидкость значительно превосходит атмосферный воздух по теплоёмкости, а значит, способна перенести тепло на гораздо большее расстояние от реактора. При этом она требует к себе большего внимания — герметичность всей системы (кроме гравитационной). Также отличительным свойством является бóльшая масса, а это значит, что эффект естественной конвекции возможен только при значительном диаметре канала (от 75 мм), либо требуется инжектор — нагнетатель среды.
Все жидкостные теплообменники можно условно разделить на два типа — ёмкостные и магистральные.
Ёмкостные ТО, или теплообменные баки, представляют собой ёмкости, интегрированные в реактор. В других случаях реактор может быть интегрирован в ёмкость. Теплообмен производится в жидкой среде, которая находится в баке. Он (бак) имеет каналы подачи (в верхней части) и «обратки» (в нижней). При диаметре труб меньше 75 мм обязательно наличие нагнетателя на «обратке», иначе температурное расширение не сможет протолкнуть воду по каналу.
Другой тип жидкостного ТО выполнен в виде цилиндрического бака с прямым сквозным каналом внутри. Канал может выполнять функцию дымохода и во многих случаях такой бак устанавливают прямо на буржуйку. Вода в нём снимает температуру отработанных газов и переносит её при помощи принудительной циркуляции. Такой ТО ещё называют трубным котлом.
Описанный принцип — основа для всех современных видов котлов, работающих на сжигании топлива. В современном исполнении они служат основой замкнутой герметичной системы с трубами малого диаметра (16–32 мм) и радиаторами. Работа такой системы невозможна без электричества для насоса. Однако есть вариант, при котором вода циркулирует под действием гравитации. В этом случае теплообменником служит сплошная стальная труба, заполненная водой. Это труба закольцована с котлом и расположена всегда под уклоном, что позволяет воде самотёком проходить путь от подачи до «обратки».
Магистральные ТО или змеевики представляют собой сплошную трубку 16–25 мм значительной длины (от 15 м), обёрнутую вокруг реактора, дымохода или теплообменного бака с водой. Постоянная циркуляция воды по трубке позволяет агенту (воде) набирать максимальную температуру до 120 °С. Такой эффект делает возможным устройство парового отопления. Однако он требует термоизоляции для того, чтобы удержать температуру.
Чтобы собрать такой котёл, нам потребуется следующее:
Две бочки или бочковидных бака с разницей диаметров 50–100 мм и разницей по высоте от 100 мм.
Сплошная медная трубка 16 мм — 50 м.
Шамотная глина.
Вибратор.
Циркуляционный насос.
Материал для установки котла — ножки, дверца, дымоход и т. д.
Порядок работы:
Наматываем медную трубку на бочку малого диаметра
Внимание! Наматывайте осторожно, чтобы не деформировать трубку
Выводим концы на сторону дна бочки с торца.
Прорезаем в большой бочке отверстия под выводы подачи и «обратки».
Устанавливаем малую бочку с трубками в большую.
Укрепляем булаву вибратора на стенке большой бочки.
Заливаем пазуху жидким раствором шамотной глины, периодически включая вибратор.
Внутри малой бочки устраиваем камин (при горизонтальном расположении) или поршневую ПДГ типа «Бубафоня» (при вертикальном расположении).
Ещё одна интересная идея — симбиоз каменной печи и жидкостного котла.
Видео: водяной контур в кирпичной печи
В этом случае из труб 75–85 мм варится объёмный герметичный регистр в форме куба или составной фигуры (куб + треугольник). С виду она напоминает дом с двускатной крышей. Регистр также имеет подачу и «обратку». Вся конструкция устанавливается на фундамент и обкладывается шамотным кирпичом.
Это самый трудоёмкий вариант. Он будет рентабельным в случае свободного доступа к материалу и возможности транспортировки изделия. Вес регистра составляет 200–300 кг.
Теплообменник может иметь произвольную конструкцию — необходимо только соблюсти основной его принцип — передача тепла от реактора к скоплению или потоку агента. Затем агент разносит тепло по потребителям. Форма, размеры и особенности этого элемента определяются лишь вашими потребностями и фантазией.
Виталий Долбинов, рмнт.ру
Особенности ухода за дымоходом
В первую очередь, хороший уход за трубой вывода дыма от буржуйки обеспечивает безопасность людей и имущества в помещении
Дает он и не менее важное свойство – хорошую теплоотдачу от дымохода и тягу. А для того, чтобы дымоход верой и правдой прослужил весь отведенный ему срок, не реже одного раза в полгода нужно проводить визуальный осмотр дымоотводной трубы
На металле не должно быть следов горения, коррозии, он не должен прогорать, трескаться или ржаветь.
Наличие одного из этих дефектов – сигнал о необходимости срочно заменить поврежденный участок: сквозь щели в помещение будет поступать дым, что, как минимум, негативно скажется на состоянии здоровья находящихся в нем людей. Кроме того, прогорая и трескаясь в определенных местах, металл дымохода может дать слабину, и вся труба вскоре просто рухнет.
Способы ухода за дымоходом
Как и любой другой дымоход, дымоход для печи буржуйки накапливает на внутренней поверхности пепел и сажу. Толстый слой такого налета ухудшает тягу, утяжеляет всю конструкцию и мешает нормальному отводу дыма. Не реже одного раз в год трубу дымохода нужно очищать от скопившейся в ней сажи, но с одним условием: мобильная конструкция не имеет той прочности, которая свойственна дымоотводам каминов или стационарных печей, а значит, механические методы очистки не подойдут. Действительно, про чистку металлической щеткой, ершом, а уж тем более про ядро лучше забыть.
Народные методы очистки тут как раз пригодятся – можно воспользоваться методом очистки дымоотвода картофельной шкуркой. Оригинальный, но опасный способ повышения температуры до предельной, чтобы сажа сгорела и вылетела наружу, использовать категорически запрещается: высокие температуры не только способствуют скорому износу тонкого металла, но и могут легко спровоцировать возникновение пожара. Лучшим способом ухода за трубой станет применение химических препаратов, которые нужно наносить на горящие дрова. Состав таких препаратов безопасен для человека, но представляет собой настоящую угрозу для сажи.
Буржуйка – оптимальный вариант для тех, кому нужна переносная и удобная печь
А единственная проблема – сооружение дымохода – проблемой уже не является! Оказывается, что сделать качественный и эффективный дымоход для буржуйки совсем легко, важно лишь следовать технологии. Готовый дымоотвод не требует к себе повышенного внимания, лишь регулярной, но редкой заботы, за которую отплатит годами хорошей работы!
Нагревательные емкости на дымоходе
Бак для нагрева воды на тубу устанавливается с давних времен, достаточно вспомнить легендарный русский самовар, своеобразный символ нашего народа. В нем впервые был задействован этот принцип, по этой причине такие системы еще именуются самоварными.
Достоинства самоварных конструкций
- Когда топится печь в бане, труба в ней в любом случае будет нагреваться, не использовать эту энергию глупо и ее смело можно считать полностью бесплатной.
- В зависимости от вида топлива температура этой части конструкции колеблется в пределах 300 — 700 ºС. Причем существенным достоинством является то, что труба нагревается равномерно по всей площади соприкосновения.
- Объем такого бака может быть достаточно большим, ведь расстояние от топки до перекрытия будет не менее полутора метров и на всей протяженности трубы может быть обустроен такой нагреватель.
- Такому нагревателю, в большинстве случаев не нужен дополнительный насос, теплообменник или электрический тэн.
- Нормальная печь для небольшой парилки имеет среднее сечение трубы порядка 115 мм. С учетом толщины емкости, поперечные размеры всей конструкции будут находиться в пределах полуметра. Что позволяет ее разместить в любой, даже маленькой парилке.
- Для монтажа не потребуется фундаментальных знаний теплотехники или быть супер-слесарем. Практически любой хозяин сможет установить такую емкость на трубу своими руками.
- И наконец, если сравнивать с бойлером, цена такого чуда будет вполне доступной, причем вложение будет единоразовым.
Недостатки данного типа нагревателей
Самым существенным недостатком считается то, что бак для нагрева воды на трубу может быть установлен исключительно на металлические конструкции
Керамика или кирпич для труб не обладают таким уровнем теплоотдачи.
Конструкции, в которых вода заливается через верх, непосредственно в парилке, повысят уровень влажности в помещении.
Горячие металлические стенки бака являются источником опасности, неосторожное касание может привести к травме.
Выбор нужной емкости
Материал для емкости
В былые времена самым популярным материалом был чугун. Конечно, нагреваться он будет несколько дольше, но зато и температура будет держаться лучше. Немаловажным фактором является устойчивость чугуна к коррозии и большой срок эксплуатации. Но чугун материал тяжелый и под такую емкость понадобится мощная опора.
Черный металл для этих целей сейчас практически не используется из-за склонности к коррозии и большой вероятности деформации при резких перепадах температур.
Универсальным материалом заслужено считается нержавеющая сталь. Данный металл не боится коррозии и обладает относительно небольшим весом. Для того чтобы сварить бак большой емкости достаточно листа толщиной 1,5 – 2 мм. Во время перепадов температуры такие емкости не деформируются.
На видео в этой статье показано мнение специалиста.
Вывод
Наша страна богата умельцами, но баня считается объектом с высокой степенью опасности. Исходя из этого, мы не советуем устанавливать баки кустарного производства. На рынке сейчас достаточно сертифицированных изделий, цена которых вполне доступна.
Жидкостный теплообменник
Стандартный теплообменник, используемый с жидким теплоносителем, представляет собой металлический змеевик, с высоким коэффициентом теплопроводности непосредственно контрастирующий с внутренней поверхностью дымохода. В целях лучшего теплообмена и безопасности змеевик помещают в металлический корпус и хорошо изолируют изнутри негорючим утеплителем, как правило, базальтовой ватой.
Вся конструкция монтируется на участке дымохода. Через корпус теплообменника выводятся концы змеевика и присоединяются к отопительной системе, в верхней точке которой ставиться расширительный бачок. Для изготовления змеевика лучше всего подходит медная отожженная трубка. К тому же такой теплообменник благодаря высокому коэффициенту теплопроводности будет иметь размеры в 7 раз меньше, чем устройство из стали.
Жидкость нагревается, и, расширяясь, поднимается по змеевику, после чего по трубе самотеком она поступает в радиатор отопления. При попадании в радиатор нагретая жидкость вытесняет холодный теплоноситель, который в змеевике вновь нагревается. Таким образом, осуществляется естественная циркуляция воды по системе. Для создания циркуляции теплоносителя по системе требуется точно рассчитать длину и диаметр змеевика, выдержать углы наклона подачи и обратки, и многое другое. Значимость этих расчетов нельзя недооценивать, поскольку просто неработающее устройство не настолько страшно, чем последствия гидроудара, который может произойти при кипении теплоносителя.
Однако такой вид теплообменника имеет и свои недостатки, а именно:
- сложность проведения расчетов и изготовления;
- постоянный мониторинг температурного режима и давления в системе;
- высокий расход теплоносителя, вызванный испарением жидкости из расширительного бака. А если используется вода, то при неиспользовании системы в зимний период, жидкость требуется сливать;
- значительное снижение температуры отводящихся газов, что может вызвать снижение тяги и неполное сгорание используемого вида топлива.
Однако, несмотря на эти недостатки, такой теплообменник вполне может сделать самостоятельно любой человек умеющий обращаться с инструментом и обладающий как минимум школьными знаниями физики.
Что такое теплообменник и для чего он нужен
Теплообменник — это устройство, предназначенное для энергообмена между различными частями системы, по которой циркулирует теплоноситель. Установка теплообменника имеет несколько целей:
- использование избытка тепловой энергии для нагрева воды в соединенных с отоплением контурах (например, в системе горячего водоснабжения);
- теплоизоляция дымохода.
При обустройстве печного отопления монтаж теплообменника — рациональное решение. Подключив его к контуру системы горячего водоснабжения в доме (при условии, что печное отопление достаточную мощное), можно сэкономить на электричестве или твердом топливе, а также не устанавливать отдельный котел для работы ГВС.
Расчеты мощности
Все расчеты всегда будут примерными, в каждом отдельном случае сложно определить ту мощность, которая потребуется для обогрева комнаты, парной и тому подобное.
Принято считать, что не более 5 кВт достаточно для того, чтобы обогреть обычное банное помещение. К примеру, 1 кв. м. теплообменника (его площади), равен 9 кВт печи. Учитывайте, что мощность значительно сократиться, после затухания печи или котла, поэтому расчет нужно делать по поверхности теплообменника печи. Поэтому при расчете старайтесь учитывать максимальную площадь теплообменника, чтобы обеспечить достаточную температуру даже при одноразовой топке.
Форма в таком случае практически не играет роли, она может быть самой разной, как вам заблагорассудится. Наиболее оптимальным считается регистр из нержавеющих труб, но постепенно его место занимает сваренный коллектор из двух швеллеров. Теплосъемник такой формы считается менее производимым, но для его установки и монтажа не понадобиться много материала.
Также не забывайте учитывать тип самого дымохода, на кирпичных дымоходах обустроить качественный теплообменник достаточно сложно, в отличие от металлических каналов. Поэтому отдавая предпочтение самостоятельной работе, исходите из удобства.
Правила безопасности и замеров конструкции
Если установка печки планируется вне помещения, то устройство дымохода не доставит больших сложностей, главное — выбрать подходящее место
Важно помнить, что печная конструкция должна располагаться вдали от легковоспламеняющихся предметов и мест активного отдыха
Сооружение дымохода в помещении потребует знания правил безопасности, которые помогут избежать возникновения пожара. Материал, из которого изготовлена труба, должен обладать повышенной жароустойчивостью и легко переносить температуру свыше 1 тыс. градусов. Если предполагается устанавливать буржуйку около стен, обшитых вагонкой или пластиком, то часть стены, находящаяся в непосредственной близости к печке, обшивается огнеупорным материалом.
Не забываем определиться с размером трубы
Отверстие, через которое дымоотвод будет входить в потолок, также должно быть оформлено негорючими материалами, поскольку при работе печки вся конструкция сильно нагревается. Для этих целей используется специальный стакан, предотвращающий контакт горячей трубы с краями отверстия. Если в здании установлено более одной буржуйки, то для каждой из них делается отдельная дымоотводная система.
После расчёта диаметра трубы для буржуйки потребуется рассчитать общую длину трубопровода, но для начала нужно точно определиться с месторасположением печки в помещении. Затем определить конкретное место, где дымоотвод будет выводиться наружу. Измеряя длину трубопровода вне помещения, нужно учесть, что высота трубы над коньком должна быть равна 1,3-1,7 метра.
В самом помещении тяжелее проводить монтажные работы
Монтаж трубопроводов
Мы уже упоминали, что для трубопроводов лучше использовать трубы диаметром 3/4″, такой диаметр наиболее часто используется во всех отопительных системах и подходит по всем показателям для теплообменника бани.
Труба диаметром 3/4″
Трубы могут быть металлическими или пластиковыми. Можно пользоваться и гибкими гофрированными шлангами, но нужно иметь в виду, что у них значительно меньше диаметр условного прохода, а это негативно сказывается на скорости водяного потока.
Дадим несколько советов по монтажу трубопроводов.
Старайтесь максимально сокращать длину трубопроводов, не делайте много поворотов и изгибов трубы. Ваша задача – создать наиболее благоприятные условия для циркуляции воды.
При использовании пластиковых труб не допускайте их перегрева в местах соединения с теплообменниками. Наличие внутри воды не допустит их полного прорыва из-за потери прочности, вызванного нагревом, но деформации возможны.
Не забывайте в самом низком месте поставить сливной кран. Если баня длительное время не используется, то в зимний период нужно спускать всю воду из системы.
- Во время соединения трубопроводов предусматривайте возможность их демонтажа для выполнения ремонтных или регламентных технических работ.
- Старайтесь, чтобы длина горизонтальных участков трубопровода была минимальной. Все такие участки монтируйте под углом не менее 10°. Такие мероприятия положительно сказываются на скорости потока воды.
Из чего сделать теплообменник своими руками
Рассмотрим по порядку, из чего можно сделать теплообменник в котел или печь:
Стальной лист — используется металл, толщиной не менее 6 мм. Именно из него и делается теплообменник в котле или печи, который сваривается из кусков стали, в виде буквы П. Очень часто боковые стенки теплообменника, заменяют собой стенки отопительного котла, что же касается печи, то в неё такой теплообменник, размещается прямо внутри, после чего он обкладывается огнеупорным кирпичом.
Швеллер — также достаточно популярный металлопрокат для изготовления теплообменников. Благодаря П-образному сечению, достаточно разрезать несколько кусков швеллера, после чего при помощи сварки соединить их вместе. Именно из-за простоты изготовления и достаточной толщины металла у швеллеров, получаются столь эффективные и удобные в работе теплообменники.
Трубы — не менее популярный металлопрокат, чем швеллера и листовая сталь, который используется для изготовления теплообменников или змеевиков, как их чаще всего называют. Причем если конфигурация стальных теплообменников очень часто совершенно одинаковая, то змеевики из труб могут быть абсолютно различными, как по форме, так и размерам. Очень часто змеевики наматывают из медных труб, обладающих высокой теплоотдачей.
Чугунный радиатор — ещё один вариант из чего сделать теплообменник своими руками. Очень часто используется в целях экономии при изготовлении теплообменников для отопления или отбора тепла, прямо в дымоходе. Преимущество теплообменника из чугунной батареи в том, что он имеет уже готовый вид и способен хорошо отбирать тепло. Устанавливаться чугунный теплообменник может и в горизонтальном положении, при одном условии, если в систему отопления встроен циркуляционный насос.
Медные теплообменники — готовый вариант теплообменников, для изготовления которых используется преимущественно медь. Медные теплообменники устанавливаются в современном отопительном оборудовании, и навряд ли кто-то захочет замуровывать такой теплообменник в печь. Обладают хорошей теплоотдачей, но имеют высокую стоимость.
Оценить статью и поделиться ссылкой:
Печи длительного горения с водяным контуром
Такие отопительные устройства позволяют не только увеличить интервал между загрузками топлива, но и дают возможность обогрева сразу нескольких комнат или всего дома.
Отопительные печи с водяным контуром — универсальные приборы для обогрева помещений, совмещающие в себе функции котла и титана. Эти печи являются оптимальным выбором для обогрева загородных домов и дач.
В отопительных печах с водяным контуром теплообменник встроен в канал дымохода или в топку. Некоторые виды печей функционируют в режиме циркуляции горячего пара, что недоступно в стандартной системе циркуляции горячей воды.
Такая конструкция призвана решать проблемы с обеспечением теплом в домах, которые нуждаются в автономном отоплении. Из-за того, что вода активно циркулирует в различных теплообменных системах, например, в радиаторах, могут отапливаться сразу несколько комнат.
В результате отоплением обеспечивается весь дом. К тому же использование печи с водяным отоплением позволяет существенно сэкономить на дровах, а помещение прогревается очень быстро.
Стоит помнить, что если в сильные морозы вы не будете протапливать эту печь, то велика вероятность замерзания теплоносителя, причем это может произойти очень быстро.
А потому если в доме с такой конструкцией никто не проживает на постоянной основе, специалисты советуют добавлять в дистиллированную воду особые присадки. Благодаря им система замерзать не будет.
Такие отопительные печи могут различаться по материалу изготовления. Так они могут быть:
- металлическими – стальными или чугунными;
- кирпичными;
- комбинированными — когда за основу используется готовая металлическая топка с теплообменником для водяного контура, а внешний корпус выкладывается из кирпича.
Преимущества и недостатки печей с водяным отоплением
Основные преимущества:
- Доступное топливо. В случае необходимости дрова можно собрать на своем загородном участке.
- Небольшие размеры.
- Простота в эксплуатации и обслуживании.
- Дрова считаются экологически чистым сырьем, не способным причинить вред человеческому организму. При их сжигании вырабатывается и выбрасывается в окружающую среду минимальное количество вредных веществ.
- Относительная автономность. При отсутствии электричества конструкция с водяным отоплением будет долго греть помещение своим раскаленным корпусом.
- Для изготовления дровяной печи применяют материалы, которые отличаются повышенной прочностью. Это позволяет конструкции служить очень долго, практически не подвергаясь ремонту.
- Кроме того, у такой конструкции для дома может присутствовать варочная поверхность, на которой легко приготовить любое блюдо. Нагревается она от прямого горящего пламени.
Недостатки печей с водяным отоплением:
- Низкий КПД. Такая конструкция по своей эффективности будет уступать дизельным и газовым котлам.
- Ручное управление. Отсутствует автоматическая настройка подачи горючего и поддержание нормального контроля его работы.
При покупке печи с водяным контуром необходимо обратить внимание на мощность печи и количество дополнительных киловатт от теплообменником. Например, для 25 куб
м. помещения требуется печь мощностью 1 кВт.
Аналоги печей с водяным контуром
Твердотопливные котлы с водяным контуром— использование комбинированного или твердотопливного котла дает возможность отапливать помещение с площадью до 170 кв. м. Работает котел на дровах или на электричестве. Изготавливаются из крепкой стали. Оборудованы встроенным электрическим блоком.
Камины с водяным контуром и плитой/духовкой. Твердотопливные термокамины имеют возможность подключения к солнечным коллекторам и другим системам отопления. Устройство, сочетающее качества традиционного камина и функциональные свойства твердотопливного котла. Предназначены для нагрева воды с помощью циркуляционных насосов во всех видах отопительных систем.
Уход за дымоходом
Чтобы у печки-буржуйки всегда была хорошая тяга, и не случалось задымлений в помещении, нужно обязательно проводить профилактические мероприятия, которые помогут содержать дымоход в порядке.
Любой дымоход требует периодических профилактических работ:
Для того чтобы труба была чистой от сажных отложений, необходимо периодически в сжигаемые дрова добавлять химические средства, специально предназначенные для разрыхления нагара. Для этих же целей применяют и осиновые дрова, которые способствуют очистке внутренних стенок. Чтобы очистить трубу с их помощью, для профилактической топки используют только дрова осины. Желательно, чтобы они не прогорали быстро, а тлели максимально возможное время в топке. Для создания таких условий искусственно снижают тягу, закрывая поддувало после того, как дрова хорошо разгорятся.
Ежегодно проводят механическую очистку трубы от нагара и ржавчины
Для этого можно использовать специальный прочистной ерш с грузом.
После каждой очистки обязательно проводят ревизию поверхности, осторожно опуская в дымоход включенную лампочку. Это необходимо, чтобы вовремя обнаружить прогары или трещины.
Процесс монтажа дымохода из готовых сегментов — достаточно прост, и с ним вполне можно справиться самостоятельно. Если же имеется желание изготовить части трубы самостоятельно, то лучше от этого сразу отказаться, особенно при отсутствии опыта в подобной работе.
Так как любой дымоход должен отличаться высочайшей надежностью, а все сегменты при стыковке должны идеально совпадать друг с другом для их герметизации, рекомендовано устанавливать детали, изготовленные исключительно на профессиональном уровне. Нужно помнить, что попадание угарного газа в помещение из плохо заделанных швов или прогоревших отверстий представляет собой, без преувеличения, смертельную опасность.
