Как рассчитать теплообменник
Делать расчет змеевикового теплообменника нужно обязательно, иначе его тепловой мощности может не хватить на обогрев помещения. Система отопления предназначена для компенсации теплопотерь. Соответственно узнать точное количество требуемой тепловой энергии мы можем только исходя из теплопотерь здания. Сделать расчет достаточно сложно, поэтому в среднем берут 100 Вт на 1 м. кв при высоте потолков 2,7 м.
Между витками должен быть зазор.
Также для расчета потребуются следующие значения:
- число Пи;
- диаметр трубы, которая есть в наличии (возьмем 10 мм);
- лямбда теплопроводности металла (для меди 401 Вт/м*К);
- дельта температуры подачи и обратки теплоносителя (20 градусов).
Для определения длины трубы нужно общую тепловую мощность в Вт поделить на произведение вышеперечисленных множителей. Рассмотрим на примере медного теплообменника с требуемой тепловой мощностью в 3 кВт – это 3000 Вт.
Из данного расчета получается, что вам потребуется 11,91 м медной трубы диаметром 10 мм, чтобы тепловая мощность змеевика составляла 3 кВт.
Способы монтажа системы комбинированного отопления
С возведением новой печи. Необходимость возведения нового прибора отопления дает возможность выбрать наиболее подходящую модель печи и теплообменник, а также разработать грамотную схему магистрального проекта.
- Установка теплообменника в готовую печь. Этот вариант осуществить сложнее всего. Прежде всего это связано с необходимостью правильно рассчитать размеры, по которым изготовить змеевик. После этого придется разобрать часть печи, установить регистр и, если тяга была нормальной, собрать все в прежнем порядке. Сделать это можно и своими руками, если есть некоторый опыт печника или хотя бы каменщика.
- Монтаж заводской печи с готовым выводом на водяной контур. В продаже уже давно можно найти камины, буржуйки и печи с установленным водяным контуром. Остается только создать замкнутую систему, подсоединить трубы, радиаторы и необходимое оборудование.
Конструктивные особенности
Чаще всего в роли теплообменника выступает металлический бак емкостью до 5 литров со встроенными патрубками. Прямого контакта с огнем нет. Устройство позволяет нагревать холодную воду, которая затем поступает в радиаторы отопления или в съемный бак большей емкости, расположенный в том же или в соседнем помещении.
В результате, нагревая печь в одной комнате, можно будет топить другую. По своей конструкции теплообменник для духовки может быть внешним и внутренним.
Этот тип очень похож на бак, наполненный охлаждающей жидкостью. Внутри бака находится часть трубы для отвода продуктов сгорания. Конструктивно внешний теплообменник сложнее внутреннего, так как требует более высоких сварочных характеристик.
Однако его обслуживание намного проще. При необходимости бак можно разобрать, чтобы удалить известковый налет или устранить утечку.
Внутренний
он устанавливается над подом прямо внутри духовки. Он отличается простотой монтажа, но при необходимости обслуживания могут возникнуть некоторые трудности. Особенно, если печь кирпичная.
Чтобы этого не произошло, на этапе разработки конструкции стоит позаботиться о ремонтопригодности будущего теплообменника.
Расчет
Минимальный радиус гибки
Радиус гибки определяется по формуле
=3,0833,
где -радиус гибки, мм.
Исходя из этого условия требуется применить гибку наматыванием с дорном(2 исходя из конструктивных соображений).
Определение изгибающего момента
Изгибающий момент, необходимый для гибки труб, определяется из условия гибки труб:
,
где — напряжение в очаге деформации, МПа;
— условный предел текучести стали, МПа;
=255 МПа для стали 15Х1М1Ф.
Раскрытие условия гибки определяется по формуле
,
где — коэффициент упрочнения трубы, определяемый формой сечения;
— коэффициент упрочнения трубы, определяемый свойствами материала;
Для трубного пучка:
= 5,8 для стали 15Х1М1Ф.
Определение момента сопротивления, , Нм сечения при упругом изгибе определяется по формуле
где
Отношение внутреннего к наружному диаметру определяется по формуле
Момент сопротивления определяется по формуле
Изгибающий момент определяется по формуле
Определение силы прижима трубы
определяется по формуле
=(1,5-2,0) =2,00,032=0,09 м.
Силы прижима трубы определяется по формуле
Определение необходимого радиуса гибочного сектора
При холодной деформации металла, в том числе и труб, имеет место пружинение — способность трубы несколько разгибаться после снятия нагрузки. Поэтому необходимо определить радиус гибочного сектора, R, м который позволил бы снизить этот эффект.
Радиус необходимого гибочного сектора определяется по формуле
где Е = 2,1.
Определение угла гибки
Угол гибки определяется по формуле
где
определяется по формуле
Угол гибки определяется по формуле
Определение суммарного крутящего момента
Суммарный крутящий момент определяется по формуле
где — крутящий момент, затрачиваемый на преодоление сил трения, кНм.
Определение крутящего момента, затрачиваемого на преодоление сил трения
,
где — результирующий коэффициент трения (эмпирический), учитывающий трение качения о ролик, трение скольжения ролика на осях, трение скольжения в подшипниках гибочного сектора, трение трубы о дорн и др.
=0,05.
Крутящий момент, затрачиваемый на преодоление сил трения определяется по формуле
Суммарный крутящий момент определяется по формуле
Определение мощности на валу гибочного сектора
Мощность на валу гибочного сектора
где
определяется по формуле
где =1450 об/мин (принимается);
= 450 (принимается), сам привод нам неизвестен, поэтому все данные предположительны.
Мощность на валу гибочного сектора определяется по формуле
Мощность приводного электродвигателя определяется по формуле
где — коэффициент полезного действия (К.П.Д.) привода (принимается условно).
Анализ расчета процесса гибки труб
В ходе данного расчета был определен необходимый радиус гибки труб, значение которого показало, что необходимо применять гибку наматыванием с дорном. Был найден необходимый крутящий момент на валу трубогибочного сектора, значение которого позволило определить необходимую мощность приводного электродвигателя для гибки труб. Его значение не столь велико (1,895 кВт), но достаточно для гибки труб данного диаметра.
Как установить теплообменник своими руками: инструкция
Установка теплообменника на дымоход происходит на базе уже готовой емкости, (например, модель “Ермак”), которую можно приобрести в магазине, либо изготовить самостоятельно из листовой нержавеющей стали или медной трубки.
Как выбрать металл для изготовления устройства
Для изготовления теплообменников используют следующие виды металла:
- нержавеющая сталь;
- оцинкованная жесть;
- медь.
Выбор зависит от конструкции печи, ее мощности и температурного режима.
Если рабочая температура печного оборудования не превышает 200 градусов, то для установки теплообменника подойдет любой металл.
Если печь нагревается выше 200 градусов, то использовать тонкостенные баки из оцинковки не рекомендуется, поскольку высокая температура может деформировать емкость.
Для теплообменника в виде змеевика (трубки, которая устанавливается спирально вокруг дымохода) используется медь как оптимальный металл по части пластичности, теплопроводности, прочности и устойчивости к коррозии.
При желании можно изготовить змеевик самостоятельно, согнув трубу спиралью таким образом, чтобы ее внутренний диаметр был на 1-2 мм больше трубы дымохода.
Установка теплообменника самоварного типа
Установка теплообменника — дело не совсем простое, и требует опыта в сварочных работах и знания принципов работы отопительных систем.
Монтаж выполняется на основе готового металлического бака:
- Емкость теплообменника устанавливается непосредственно на трубу дымохода, которая должна быть прочно закреплена на каменке.
- Выше по ходу трубы после теплообменника устанавливается шиберная заслонка дымохода.
- После выбора места для установки накопительного бака (это может быть парная, душевая, предбанник) на стену крепится опорная реечная конструкция.
- Бак фиксируется на опоре с помощью саморезов строго вертикально. Если бак имеет большой объем (от 120 литров), можно использовать кронштейны, которые устанавливаются на стену.
- К входному патрубку бака подключается обратный клапан (в случае открытого типа контура).
- К выходному патрубку емкости подключается кран для слива воды (он должен быть предусмотрен, если печное отопление используется сезонно).
- К теплообменнику через штуцеры подключаются отводящий и подводящий патрубки, идущие к накопительному баку.
- После подключения всех подводящих и отводящих труб теплообменник приваривается к трубе дымохода с обеих сторон.
- Патрубки, ведущие к накопительному баку, присоединяются при помощи металлических фитингов.
- После завершения сварочных работ, подключения подводящих и отводящих патрубков проводится проверка системы путем пробного запуска воды. Если сварные швы выполнены качественно, то в местах стыков течи возникнуть не должно.
Воздушный бак
Усовершенствовать обычную буржуйку или банную печь с прямым дымоходом можно, если установить на воздушный теплообменник на дымоход. Он представляет собой цилиндрический корпус, по которому проходят несколько полых труб. Подсос воздуха происходит снизу, нагреваясь в трубе, он выходит из теплообменника, увеличивая КПД печи на 15-20%. Воздуховоды можно вывести в соседнее помещение, обогрев таким образом от одной печи несколько комнат или секций гаража.
Видео: как сделать воздушный теплообменник на дымоход
Еще одна оригинальная конструкция печи с воздушным теплообменником на дымоходе для отопления гаража показана в видео-ролике. С помощью такой печки можно отопить не только гараж, но и любой хозяйственное помещение, включая сельскохозяйственные постройки и теплицы.
Из гофротрубы
Дешевый и простой способ устройства воздушного теплообменника — использование для этой цели гофрированных вентиляционных труб. Их оборачивают вокруг неутепленной части дымохода, в результате воздух в гофре прогревается и за счет тепловой конвекции поступает в соседние комнаты. Чтобы гофротруба прогревалась эффективнее, можно обернуть ее вместе с дымоходом несколькими слоями фольги.
Система с гофротрубой удобна для отопления гаража, в котором установлена простая буржуйка из чернового металла. Такая печь быстро нагревает воздух, но он поднимается к потолку, из-за чего на уровне пола температура остается низкой. Если вывести воздуховоды ближе к полу, можно создать естественную циркуляцию нагретого воздуха, и во всем объеме гаража температура станет примерно одинаковой.
Теплообменник колпакового типа
Теплообменники в виде колпака обычно используют для отопления мансарды или второго этажа. Принцип его действия заключается в том, что нагретый от дымохода воздух поднимается под потолок, где задерживается колпаком и, постепенно остывая, опускается вниз, в комнату.
Колпак можно выполнить или оцинкованного металла или огнестойкого гипсокартона и вывести воздуховоды в нужном месте. Иногда колпак декорируют камнями, которые, нагреваясь, служат дополнительным теплоаккумулятором.
Виды змеевиковых теплообменников
Полотенцесушитель – это тоже змеевиковый теплообменник.
Вы можете изготовить змеевик своими руками разной конструкции и из нескольких видов металла (сталь, медь, алюминий, чугун). Алюминиевые и чугунные изделия штампуются на заводах, так как требуемых условий для работы с этими металлами можно добиться только в производственных условиях. Без этого получится работать только со сталью или медью. Лучше всего использовать медь, так как она податлива и имеет высокую степень теплопроводности. Есть две схемы как сделать змеевик:
- винтовая;
- параллельная.
Винтовая схема подразумевается расположение витков спирали по винтовой линии. Теплоноситель в таких теплообменниках движется в одном направлении. При необходимости для увеличения тепловой мощности можно объединять несколько спиралей по принципу “труба в трубе”.
В параллельной схеме теплоноситель постоянно меняет направление своего движения. Такой теплообменник изготавливается из прямых труб, соединенных коленом с поворотом на 180 градусов. В некоторых случаях, например, для изготовления регистра отопления, поворотные колени могут не использоваться. Вместо них устанавливается прямой байпас, который может находиться как на одном, так и на обоих торцах трубы.
Методы передачи тепла
Принцип работы змеевикового теплообменника заключается в том, чтобы нагревать одно вещество за счет тепла другого. Так, вода в теплообменнике может нагреваться открытым пламенем. В данном случае он будет выступать в роли теплоприемника. Но также змеевик и сам может выступать в качестве источника тепла. Например, когда по трубкам течет теплоноситель, нагретый в котле или посредством встроенного электрического ТЭНа, а его тепло передается воде из системы отопления. По сути, конечная цель теплопередачи – это нагреть воздух в помещении.
Это интересно: Сравнение утеплителей для кровли Кнауф Коттедж и Эковер
Водяной теплообменник замкнутого типа
Принцип действия всех замкнутых систем отопления построен на элементарных законах физики – при нагревании, плотность воды уменьшается и подталкиваема снизу более холодной, она начинает подниматься по трубе, попадая в расширительный бак, и уже из него по всему контуру возвращается к нагревателю.
В данном случае, в качестве нагревателя выступает дымоход, который своей энергией толкает воду по контуру системы отопления.
Самодельный змеевик
Самодельный водяной теплообменник
Конструкция, изображённая на фото, является самым распространённым и простым способом использования тепла от дымохода. Верхний край трубки соединяется с расширительным баком, а нижний с контуром отопления.
Чаще всего такую систему используют в качестве вспомогательной. С её помощью можно обогревать небольшие помещения, в которых ранее не предусматривалось отопление, но не более того. Выступать в роли основного отопления она не сможет, так как в её устройстве есть несколько значительных недостатков:
- Температура на поверхности дымохода – величина непостоянная и сложноконтролируемая, как следствие, невозможно регулировать степень нагрева теплоносителя.
- Из-за непостоянства температуры, очень сложно рассчитать оптимальную длину змеевика. Если он будет слишком коротким, вода начнёт закипать и разорвёт трубку, а если слишком длинный, теплоноситель вообще не прогреется до нужной температуры.
- Воду из расширительного бака нельзя использовать для душа или в других целях, и дело не только в нерегулируемом нагреве. При заполнении бака холодной водой, она через змеевик начнёт охлаждать дымоход, в результате чего образуется конденсат и ускоряется процесс образования нагара на внутренних стенках.
- Температуры, до которой нагревается дымоход, недостаточно для прогрева длинного контура. При обычном отоплении, вода, проходя по системе, теряет всего 25 градусов, чтобы сохранить этот показатель в данной ситуации, вся система должна быть небольших размеров.
Регистровый теплообменник
Заводской теплообменник
Чтобы избежать проблем с самодельными устройствами, можно приобрести регистр теплообменник на дымоходную трубу. Конечно, цена такого приспособления будет выше, чем у сделанного своими руками. Но и качественные характеристики не идут ни в какое сравнение.
Принцип работы такого устройства, идентичен описанному выше, с той лишь разницей, что тут уже произведены все расчёты, уберегающие устройство от закипания. К сожалению, контроля за нагревом тут тоже нет, но зато есть несколько существенных плюсов в сравнении с «самоделкой»:
- Внешний кожух сохраняет тепло внутри, позволяя змеевику прогреваться даже при невысокой температуре дымохода;
- Медные трубки не вступают в плотный контакт с нагревающейся поверхностью, это защищает устройство от возможного закипания.
Внутреннее устройство теплообменника
Варианты подключения конструкций
Теплообменник на дымоходе может работать в двух основных режимах. И в каждом из них – свой процесс теплоотдачи от дыма к внутренней трубе теплообменника.
Итак, в первом режиме мы подключаем к теплообменнику выносной бак с холодной водой. Тогда на внутренней трубе происходит конденсация воды, отчего сам теплообменник нагревается исключительно за счет тепла конденсации водяных паров дымовых газов. В этом случае температура на стенке трубы будет не более 100°С. И вода в баке греться будет долго.
Во втором режиме конденсация паров воды на внутренней стенке теплообменника не происходит. Здесь тепловой поток через трубу идет более существенно, и вода греется быстро. Чтобы более полно понять этот процесс, проведите такой эксперимент: поставьте кастрюлю с холодной водой на газовую горелку. Будет хорошо видно, как на стенках кастрюли появится конденсат, и он станет капать на плиту. И не смотря на пламя 100°С, это состояние будет идти долго, пока сама вода в кастрюле не разогреется. Поэтому, если вы используете теплообменник на трубе как регистр для нагрева воды, то отдавайте предпочтение небольшим его конструкциям с толстыми стенками внутренней трубы – так конденсата будет намного меньше.
Труба на олове – просто и долговечно!
Данный вариант — это просто, практично и удобно. По сути, здесь дымоход попросту обвивает металлическая или медная труба, она постоянно нагревается, и перегоняемый через нее воздух быстро становится теплым.
Приварить спираль к вашему дымоходу вы можете аргоновой горелкой либо полуавтоматической сваркой. Припаять можно и оловом – если только заранее обезжирить его ортофосфорной кислотой. Держаться на нем теплообменник будет особенно крепко – ведь как раз самовары и паяны оловом, и служат действительно долго.
Гофра – дешево и сердито
Это – самый простой и малобюджетный вариант. Берем три алюминиевые гофры и оборачиваем их вокруг дымохода в мансарде или втором этаже. В трубах от стенок дымохода воздух будет греться, и его можно будет перенаправить в любое другое помещение. Даже достаточно большая комната будет нагрета до жары, пока вы будете топить печь для парной. А чтобы теплосъем был более продуктивен, обмотайте спирали из гофры обычной пищевой фольгой.
Теплоообменник-колпак – для прогрева мансарды
Также на участке дымохода в мансардном помещении можно поставить теплообменник, который работал бы по принципу колпаковой печи – это когда горячий воздух поднимается вверх, а остывая – медленно вниз. У такой конструкции есть свой огромный плюс – обычный металлический дымоход на втором этаже обычно раскаляется так, что к нему нельзя прикоснуться, и такой теплообменник значительно уменьшит опасность пожара или случайных ожогов.
Некоторые умельцы такие теплообменники еще обкладывают сеткой с камнями для аккумуляции тепла и декорируют подставку теплообменника. Мансарда в таком случае получается еще более уютной и вполне может использоваться как жилая. Ведь исходя из практики, температура трубы банной печи не превышает 160-170 °С, если на ней находится теплообменник. И самая высокая температура уже будет находиться только в районе шибера. Тепло и безопасно!
Список источников
- gidpopechkam.ru
- kaminguru.com
- econet.ru
- ZnatokTepla.ru
- stroy-banya.com
- sovet-ingenera.com
- banyaspec.com
- trubsovet.ru
Как самостоятельно сделать такой теплообменник?
Домашние мастера могут сделать теплообменник на дымоход своими руками. Технология его изготовления довольно проста. Рассмотрим ее на примере конструкции для печки-буржуйки. Для работы понадобятся:
- листовой металл размером 350х350 мм два куска;
- восемь отрезков трубы диаметра 32 мм или 1,25 дюйма длиной 300 мм;
- труба диаметром 57 мм или 2,25 дюйма длиной 300 мм;
- металлическое ведро объемом 20 л.
Начинаем работу с изготовления торцевых заглушек. Для этого берем листовой металл и вырезаем две окружности радиусом 150 мм. Размечаем на них отверстия под трубы. В центре каждой детали должна располагаться самая большая труба диаметром 57 мм, на равном от нее расстоянии по кругу размещаем восемь элементов диаметром 32 мм. Расстояние от центра заглушки до центра каждой из восьми труб должно составлять 100 мм. Проверяем разметку и выполняем отверстия.
Для точности сборки теплообменника следует изготовить шаблон из фанеры толщиной 20 мм. Установив в него детали, будет гораздо проще собирать устройство
Для точности сборки рекомендуется изготовить шаблон, он выполняется из фанеры толщиной 20 мм. Отрезки труб поочередно вставляем в подготовленные отверстия и надежно привариваем к плоской детали. Сначала работаем с одной заглушкой, затем переворачиваем конструкцию и повторяем операцию с другой. В результате получаем «сердцевину» теплообменника, подготовленную к установке в корпус.
Фрагменты труб привариваются к заглушкам. В результате получается «сердцевина» теплообменника, готовая к установке в корпус
Для корпуса теплообменника можно использовать стальное ведро, в которых продаются технические жидкости. Его нужно хорошо очистить от остатков содержимого. Лучше всего в таком случае обжечь ведро и тщательно пройтись по стенкам металлической щеткой. Дно вырезаем угловой шлифовальной машинкой. Теперь нужно присоединить выходной и входной патрубки. Это фрагменты обычной дымоходной трубы, приобретенные в магазине.
На корпусе намечаем место для входного патрубка. Он должен располагаться по центру боковой части конструкции. Ножницами по металлу вырезаем отверстие. Примеряем патрубок. На нижней части дымовой трубы делаем насечки. Вставляем подготовленный таким образом патрубок в заготовку корпуса и с помощью молотка отгибаем насечки, закрепляя деталь на месте. Снаружи крепим деталь к основе сварочными прихватками. Установка входного патрубка завершена. Аналогично проводится монтаж выходного. Он должен быть расположен с противоположной стороны корпуса.
Подготовленную «сердцевину» теплообменника вставляем в корпус, закрепляем сваркой и обязательно герметизируем все швы огнеупорным герметиком. Просохшую конструкцию красим специальной краской
В подготовленный корпус устанавливаем теплообменник и надежно фиксируем его сварочными прихватками. Все швы тщательно промазываем специальным огнеупорным герметиком. Оставляем изделие для высыхания на сутки. Теперь готовый теплообменник можно покрасить специальной краской или печным лаком. Монтируем готовое устройство на дымоход буржуйки. Для усиления эффекта можно установить около теплообменника вентилятор, который будет усиливать циркуляцию воздуха. Прибор может быть переносной или стационарно закрепленный на корпусе устройства. Второй вариант более практичный и удобный.
Чтобы улучшить циркуляцию воздуха в устройстве используется обычный вентилятор. Он может быть переносной. Как на фото, но гораздо более удобно закрепить прибор с помощью кронштейнов прямо на теплообменнике
Ну и как говориться, лучше один раз увидеть. Поэтому предлагаем вам к просмотру видео с примером создания похожей конструкции:
Воздушный теплообменник на дымоход – чрезвычайно полезная конструкция, дающая возможность серьезно увеличить эффективность использования приборов отопления. Выросший КПД системы позволяет уменьшить расход топлива и, соответственно, сэкономить на отоплении. Теплообменник можно сделать самостоятельно, однако это достаточно сложная и кропотливая работа, справиться с которой смогут только довольно опытные домашние умельцы.
Как сделать простейший дистиллятор из кастрюли?
Для сборки аппарата понадобиться минимум деталей, который позволит приступить к изготовлению:
- Кастрюля, объем может быть от 7 до 40 литров. Обязательно наличие крышки.
- Для змеевика понадобиться трубка из нержавеющей стали или меди. Длина – 2 м.
- Труба сантехническая диаметром 45 мм.
- Термометр, чтобы было легче отделить вредные фракции.
- Штуцер, муфта, фум лента, эпоксидный клей.
- Детали для того, чтобы прикрепить крышку. Их выбирают по возможностям, исходя из ситуации.
Сбор аппарата начинается с холодильника. Для начала делают сам змеевик. Трубу из меди или нержавеющей стали подготавливают. Заранее нужно найти круглую болванку, которая позволит потом змеевику поместиться в трубу для сантехники. С обеих сторон должно остаться до 1 сантиметра зазора. Трубку с одной стороны закрывают, а с второй засыпают песок. Вторую сторону тоже закрывают. Далее делают спираль, расстояние между ее ветками должно быть не более полу сантиметра. Завивать всю длину трубы не нужно. С обеих сторон оставляют около 4 сантиметров, чтобы потом подключить трубки. Далее песок убирают, очищают трубу. Наполнение трубы нужно для того, чтобы во время сгибания она не потеряла форму.
Далее происходит сбор охладителя. Для этого берут сантехническую трубу, это более доступный выбор. Длину нужно определить, чтобы она соответствовала змеевику, он должен поместиться. И еще несколько сантиметров нужно оставить поверх этого. На концы трубки нужно надеть штуцеры, но с них срезают трубу, оставляя только гладкую поверхность. Штуцеры легче надеть, нагрев их на огне. Их закрепляют эпоксидным клеем.
Когда клей хорошо застыл, трубу просверливают в том месте, где находиться штуцер. В обеих заглушках проделывают отверстия. Трубки протягивают в них, затем клеят заглушки эпоксидной смолой.
Сухопарник не является обязательной частью домашнего самогонного аппарата. Но его пользу переоценить сложно. Он очищает дистиллят от вредных примесей и сивухи. Сделать его очень просто. Берут банку с крышкой. В крышке должны быть два отверстия для трубок, которые подводят и отводят пар. В емкости происходит охлаждение паров, их очищение. Место сухопарника между перегоночным кубом и холодильником.
Как сделать винтовой змеевик
После того как вы сделали расчет змеевика теплообменника можно приступать непосредственно к изготовлению. Винтовую конструкцию сделать достаточно просто. Диаметр петли нужно подбирать исходя из размера бака, в который будет осуществляться монтаж. Нужно чтобы трубы не прикасались к корпусу.
Накручивать витки нужно на круглую болванку. Медь легко гнется, поэтому не нужен никакой дополнительный инструмент. Желательно соблюдать небольшой отступ между витками, чтобы теплоноситель контактировал с трубой со всех сторон. Это увеличит площадь теплообмена, что позволит достигнуть максимальной тепловой мощности, которую мы рассчитывали.
Установка в кирпичную печь
В печь теплообменник устанавливают для повышения теплоотдачи отопительного прибора.
Если в печи не установлен теплообменник, то теплоноситель распределяется неравномерно. Из-за этого вблизи источника тепла будет высокая температура воздуха, а в отдаленных местах — низкая.
Если к печи подключить радиаторы и залить воду в такую систему, то работа прибора станет сравнима с работой твердотопливного котла. Здесь также нагревается вода, стенки и каналы дымохода. Когда печь топится, теплоноситель движется от змеевика к батареям, а после прекращения топки берет энергию у нагретых стенок.
Справка! Теплообменник сокращает полезную площадь топки. Это приводит к необходимости следить за сгоранием топлива и чаще его добавлять. Правильное устройство водяного контура и его соотношение с размерами топки — решение проблемы.
Преимущества
- Теплообменник легко изготавливается и монтируется своими руками.
- Тепло в помещении обеспечивает непосредственно сама печь и теплоноситель, распределенный по батареям.
- Устройство функционирует от любого вида твердого горючего.
- Привлекательный внешний вид.
Правила изготовления и монтажа своими руками
Несмотря на большой выбор заводских моделей в специализированных магазинах, пользователи предпочитают делать устройства своими руками.
Это неудивительно, ведь самостоятельное производство позволяет учесть размеры той печи, куда монтируется изделие, и объем топки.
Устройство делают из трубок, по которым движется жидкость. Недостаток конструкции — возможность закипания жидкости при интенсивной топке. Чтобы этого не произошло, профессионалы советуют применять трубы большого объема.
Вода также закипает из-за слабого движения. Эта проблема возникает из-за неправильного монтажа. Чтобы она не появлялась, устанавливается насосная станция. Агрегат заставляет воду интенсивно циркулировать, что предотвращает ее застой.
Устройства для печей из кирпича выполняются из металла толщиной в 2,5 мм. Основу прибора составляют две емкости: верхняя в виде цилиндра и нижняя в виде прямоугольника. Трубы соединяют обе емкости. Диаметр труб зависит от размеров топки и площади помещения. Зазор между трубами должен быть минимальным. Все составляющие соединяются между собой с помощью сварки.
- разбирается часть кирпичной кладки;
- в топку на заранее подготовленный фундамент фиксируется прибор;
- выполняется укладка кирпичей, в которой оставляют два отверстия для труб конструкции;
- когда кладка готова, устройство подсоединяют к системе отопления.
Важно! После сварки, монтажа и заливки воды проверяется прочность прибора. Для этого конструкция заполняется сжатым воздухом
Давление контролируется манометром.
Если швы не протекают, устройство готово к эксплуатации. Если же во время тестирования между швов сочится вода, то вода сливается и используется герметик.
Какой теплообменник выбрать для печи в баню
При выборе конструкции теплообменника, учитывают преимущества и недостатки каждого вида. На подбор подходящего устройства влияет целевое предназначение и необходимая производительность:
- Печь для бани со встроенным теплообменником – используется для одновременного обогрева и горячего водоснабжения. Печи длительного горения, работающие в режиме газогенерации, не могут обеспечить необходимую теплоотдачу при установке навесного бака. Причина этого в том, что дымовые газы имеют меньшую температуру нагрева. Если планируется установить печку длительного горения, альтернативы встроенному змеевику или пластинчатой конструкции, нет. Эффективное отопление в бане возможно только от печи с встроенным теплообменником.
Печь для бани с водонагревателем самоварного типа – отличает высокая производительность горячей воды, но для отопления, бак, надеваемый на дымоход, не сильно подходит по техническим характеристикам.
Выбирая, что установить, встроенный теплообменник или самоварного типа, учитывают особенности их эксплуатации. Для одновременного отопления и обеспечения горячей воды, лучше подойдет змеевик, пластинчатый теплосъемник или водяная рубашка. Исключительно для ГВС, лучше установить водонагревательную емкость самоварного типа.
Как установить теплообменник в печь
Встроенный теплообменник – монтируют на заводе, барабанного типа – устанавливается на трубу дымохода. Баки изготавливают разного внутреннего диаметра, поэтому, монтаж не требует много усилий и проводится одновременно с выводом дымоходной трубы. Заводские емкости поставляются с вместимостью от 20 до 80 л.
Сложность заключается в подключении батарей от печи. На корпусе расположены специальные отводы для подачи и обратки теплоносителя, к которым подсоединяются трубы системы отопления.
Работы выполняют с соблюдением следующих рекомендаций:
- Трубы для подключения к теплообменнику. Температура теплоносителя часто превышает 85-100°С. Пластик, при таком нагреве, может деформироваться, поэтому его не используют. Для теплообменника надо использовать трубы из стали, подойдет медь.
- Подключение батарей – при естественной циркуляции длина трубы от корпуса печи, не должна превышать 10 м.
- Установка циркуляционного оборудования – системы отопления с принудительной циркуляцией устанавливаются для больших отапливаемых помещений, зачастую используются в промышленных банях.
- Диаметр трубы теплообменника – производители четко прописывают в технической документации размер и шаг резьбы, облегчающий подбор трубы для монтажа. Диаметр трубопровода в системе отопления, при необходимости можно увеличить, но не уменьшить.