Теплообменник на дымоход для отопления от печи или камина

Теплообменник на дымоход для отопления от печи или камина

Теплообменник на дымоход для отопления от печи или камина
СОДЕРЖАНИЕ
0

Зачем нужен бак на трубе?

Крепкий горячий пар, бодрящий терпкий аромат дерева, березового и можжевелового веника, особый дух русской бани… Ни одна сауна с обжигающим воздухом не заменит настоящего легкого пара! Даже в наше время баня — излюбленное место отдыха уставшего от повседневной суеты человека. И никакие развлекательно-торговые центры ее не заменят.

А теперь добавлю в прекрасную картину немного ужасов.

Представьте — вы решили построить или обновить баньку. И вот, стены покрыты новой вагонкой, свежие венички ждут горячего пара, и осталось самое простое — купить бак для банной печи. Казалось бы, что может быть проще?

Современные магазины переполнены банными аксессуарами и емкостей для нагрева воды в них великое множество. Большинство — баки для банной печи разной формы, блестящие, гладкие на ощупь, с качественными и красивыми сварными швами. Казалось бы, что еще нужно?

А теперь посмотрим внимательнее на материал изготовления.

В 80% случаев — это нержавейка с непонятным названием AISI430. И мало кто знает, что от нержавейки в этой AISI —только блестящая поверхность и немного хрома. И прогорает лист такого материала под воздействием прямого огня, за 3-4 месяца. Недаром гарантия производителя подобных резервуаров — не более 3 месяцев. Тем более, толщина листа редко бывает больше полутора миллиметров.

И вот тут начинается самое интересное. Представьте, вы купили бак за 10, 15, а то и 30 тысяч рублей и радостно установили его на печь в бане. А через полгода в дне прогорела дыра. Страшно?

Вот и мне страшно.

А ведь существует отличный способ избежать всех подобных неприятностей, даже используя изделия из китайской нержавеющей стали. И один из них — установка бака для воды непосредственно на трубу для бани.

Первые русские бани топились «по-черному», дым в них заполнял помещение, оставляя следы сажи и копоти на стенах. Данная технология давно осталась в прошлом, в современные печи оборудуются дымоходами.

Пары и газы, покидая печь через дымоход, сильно его нагревают. И температуру эту можно использовать для нагрева воды.

Теплообменник на дымоход для отопления от печи или камина

Для этого на трубу устанавливается бак. Он опоясывает трубу и находящаяся в нем вода нагревается за счет горячих газов. Так решаются сразу 2 задачи — нагрев воды и термоизоляции трубы.

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.

Основное назначение теплообменника – передавать энергию от продуктов горения в дымоходе теплоносителю, в качестве которого выступает вода или воздух. Установленные в дымоходах теплообменники (это относится к водяным модификациям) часто называют экономайзерами.

Эти устройства собирают и передают в помещение тепло, которое просто уходит в атмосферу, благодаря чему вырабатываемая печью тепловая энергия используется по максимуму. Кроме обычной водопроводной воды иногда используют и другие жидкости – масло или «незамерзайку».

Теплообменник на дымоход для отопления от печи или камина

В связи с этим все устройства делят на две большие категории:

  • воздушные;
  • жидкостные (водяные).

Выбор того или иного вида зависит от нескольких факторов. Важнейшие из них – это конфигурация и материал дымохода, а также характеристики самого прибора.

Схема воздушного теплообменника

Схема воздушного теплообменника. Он считается менее эффективным, чем жидкостный аналог, но имеет простую конструкцию, что делает его подходящим для самостоятельного изготовления

Разберем, как работает воздушная модель. Конструкция устройства проста: прочный корпус с перегороженным внутренним пространством. Роль перегородок играют пластины или трубки, основная функция которых – затормозить движение нагретых газов и направить тепло в нужное русло.

Некоторые перегородки (заслонки) не припаивают, а делают подвижными. С помощью задвигания/выдвигания металлических пластин можно регулировать силу тяги, тем самым снижая или увеличивая производительность обогревательного прибора.

Предлагаем ознакомиться:  Средства для чистки дымоходов: чем почистить дымовой канал от сажи

Воздушные теплообменники называют конвекторами, та как в основе их работы лежит принцип конвекции. Холодный воздух из помещения попадает внутрь устройства, где от воздействия горячих дымовых газов повышается его температура. В нагретом состоянии он через другое отверстие движется дальше – обратно в помещение или в отопительную систему.

Специфика работы

Сегодня выпускают теплообменники различных видов. В целом особенности их работы, как и характеристики конструкции, схожи. Свойства строения такого элемента:

  1. Наличие полного корпуса.
  2. Присутствие выходных и выходных патрубков.
  3. Тормозной механизм для продуктов сгорания. Его роль играют клапана с вырезами, которые устанавливаются на осях.

Заслонки можно поворачивать. Формируется зигзагообразный дымоход различной длины. Клапаны можно настраивать, чтобы соотношение тяги и теплообмена получалось максимально эффективным. Стандарты безопасности соблюдаются.

Какой материал лучше?

При устройстве теплообменника применяют металлические детали – оцинкованные листы, баллоны из-под газа, трубы различного диаметра, чугунные заготовки и т.д. Чугун использовать не рекомендуется, потому что он, по сравнению со сталью, хрупкий и тяжелый, что затрудняет его монтаж на дымоход.

теплообменник

Оптимальный вариант – аустенитная сталь. Нержавейка легко переносит термические перепады, устойчива к механическим повреждениям, поддается самостоятельной обработке и сварке.

Таблица характеристик стали

Таблица основных технических характеристик аустенитных сталей AISI. Можно проследить, как меняются свойства материала типов 304 (304L) и 316 (316L) при нагревании

Оцинкованная сталь уступает легированной или аустенитной, так как она не предназначена для нагревания. Высокотемпературный режим приводит к выделению окислов цинка, вредных для здоровья, поэтому если планируется повышение температуры в дымоходе до 419,5 ºС, следует отказаться от оцинковки. Лучше приобрести дорогой, но безопасный материал.

Лучше всего применять теплообменник из нержавеющей стали. Даже под воздействием больших температур физические характеристики металла остаются стабильными. Вот почему сварные швы кажутся достаточно крепкими, а при взаимодействии с кислородом формируют защитную пленку. Она стойко переносит кислотную среду. Говоря о применении цинка, при достижении температурных отметок 200 градусов он испаряется.

При показателе 500 градусов содержание паров в воздухе достигает критичных отметок. В то же время если имеется оцинковка, можно не волноваться. Правда, предельная температура не должна достигать отметки выше 200 градусов. Можно применять оцинкованный материал, так как он способствует усиленному смешению обтекающего устройство воздуха. Такого рода теплообменник неприменим для постоянного обслуживания, но чтобы согреть мансарду или баню — это оптимальный вариант.

Такой элемент можно установить легко и просто. Допускается его монтаж на простой буржуйке, фасад его облицовывают кирпичом, как и печь непосредственно.

Плюсы и минусы такой конструкции

Основные достоинства установки бака для бани на трубе:

  • Резервуар можно разместить по всей длине трубы, что позволяет получить большой объем горячей воды. При этом увеличение объема емкости не скажется на времени нагрева;
  • Температура газов в трубе высокая (до 500градусов), поэтому нагрев осуществляется быстро и равномерно;
  • Монтаж бака легко осуществить своими руками;
  • Горячий дым не просто выводится на улицу, а нагревает воду, поэтому КПД печи увеличивается;
  • Увеличивается срок службы дымохода;
  • Вода сохраняет температуру долго, пока остывает труба;
  • Не требуется никаких дополнительных нагревательных элементов;
  • Самоварный бак возможно установить не в самом помещении парилки, а на уровне чердака. При этом к теплообменнику подводятся шланги для ввода холодной воды и вывода горячей.
Предлагаем ознакомиться:  Печь с котлом водяного отопления своими руками: печной котел в кирпичную печь для отопления дома

Недостатки конструкции:

  • Бак больших размеров сложно установить из-за веса. При необходимости монтажа большой емкости необходимо использовать систему креплений, при этом нагрузка должна ложиться не на печь, а на стены либо фундамент;
  • Температуру воды невозможно контролировать;
  • Жидкость выкипает быстрее;
  • Конструкция подойдет не для каждого дымохода. Например, если труба в бане кирпичная или асбестовая — придется выбрать другой вариант;
  • Если теплообменник расположен высоко — в него сложно заливать воду.

Важно! В холодное время года жидкость из бака обязательно следует слить, иначе вся система замерзнет.

Предназначение элемента

Теплообменник используется для забора тепловой энергии, идущей через дымоход. Источником является нагретый воздух. Особенности конструкции агрегата зависят от:

  • формы и диаметра трубы;
  • материала изготовления;
  • мощности носителя и прибора, генерирующего тепло.

Выделяют воздушные и жидкостные модификации. Первая имеет более примитивное устройство, но не считается самой эффективной. Для нее требуется качественный материал.

Жидкостный теплообменник имеет форму металлического змеевика. Он контрастирует с внутренней плоскостью дымохода и отличается высоким показателем теплопроводности. Змеевик находится в корпусе из металла для безопасности применения и оптимального теплообмена. Его изолируют с внутренней стороны негорючим утеплителем. Чаще это базальтовая вата.

теплообменник_выбор
Теплообменники различаются по материалу, из которого они сделаны

Конструкция обустраивается на дымоходе. Через корпус проводят наружу края змеевика и подсоединяют к системе отопления. В верхней области устанавливается расширительный бачок. Трубка из меди лучше всего годится для изготовления змеевика. К тому же этот элемент отличается высоким КПД, а потому габариты у него в разы меньше, чем у стальных изделий.

Сначала идет нагрев жидкости с ее последующим расширением. После этого она перемещается по змеевику и направляется в радиатор. Здесь теплая вода вытесняет прохладный теплоноситель, нагрев которого осуществляется повторно в змеевике. Наблюдается постоянная циркуляция теплоносителя в системе.

Чтобы этот процесс проходил максимально точно, необходимо подсчитать диаметр и длину элемента, а еще в точности определить угол наклона обратки и подачи. Все эти особенности важно учитывать не столько ради того, чтобы устройство продолжало работать, сколько ради предотвращения гидроудара, последствия которого могут быть неблагоприятными. В то же время у описываемого вида теплообменника есть определенные минусы:

  1. Проблемы при обустройстве и проведении расчетов.
  2. Контроль температурного режима и показателей давления, носящий постоянный характер.
  3. Значительный расход теплоносителя. Он вызван испарением влаги из расширительного бака. Зимой при использовании водяной системы приходится жидкость сливать.
  4. Существенное понижение температуры отходящих газов, из-за чего топливо может сгорать не полностью с одновременным снижением тяги.
теплообменник_двойной
У подобного агрегата имеются минусы

Виды заводских баков и средние цены

Заводские баки имеют разную конфигурацию. Основные параметры:

  1. Вид материала;
  2. Конструкция;

Самые распространенные материалы — оцинковка, сталь, нержавейка, реже встречаются изделия из чугуна.

Самая популярная заводская форма — прямоугольник и цилиндр с круглым сечением.

Средняя стоимость прямоугольного резервуара объемом 50 литров:

  • Сталь — 1000руб;
  • Оцинковка — 1500—2000руб;
  • Нержавеющая сталь — от 3000рублей.

Воздушное устройство

Такая конструкция включает металлический корпус. На нём установлены входные и выходные патрубки. Воздушный теплообменник на дымоход функционирует предельно просто. Холодный воздух идет в патрубке, после чего поступает в отапливаемую комнату из верхней области теплообменника.

Это происходит после его нагрева. Такая особенность обеспечивает большую эффективность устройства для генерации тепла и ощутимую экономию топлива. Сделать теплообменник на дымоход своими руками вполне возможно, имея болгарку и аппарат для сварки. Придется запастись еще и металлическими трубами. Понадобятся:

  • металлические листы размером 350×350×1 мм;
  • 2 трубы по 50 мм в диаметре и еще одна длиной 2,4 м;
  • емкость из металла объемом 20 л.
Предлагаем ознакомиться:  Дефлектор для дымовой трубы своими руками

Сначала на трубу дымохода изготавливают торцевые детали. Для этого вырезают в металлических листах окружности. Диаметр емкости должен совпадать с аналогичным показателем у заглушек. В их середине вырезают отверстия для проведения центральной трубы диаметром 60 мм. По краям наносят разметку и проделывают отверстия для трубы. В общей сложности должно получиться 2 окружности.

Из подготовленной емкости дальше необходимо соорудить корпус теплообменника на трубу дымохода в баню или другое помещение. Для этого отрезают болгаркой дно тары. По центральной линии полученной трубы для выхода дыма делают отверстия с боковых частей корпуса. Сюда направляются патрубки подходящего диаметра и привариваются.

Как выбрать?

Для начала, следует определиться — в каком месте будет располагаться резервуар — непосредственно над трубой, либо это будет выносная конструкция с расположением на чердаке.

Устройство емкости на чердаке удобно, но не всегда возможно — все зависит от конструкции крыши и возможности подведения и отведения воды.

Рассчитываем объем

Необходимый объем жидкости рассчитывается из нормы 15-20 литров на 1 человека плюс 10-15 литров про запас. Например, если в бане периодически моется семья из 2 человек, то бака в 50 литров будет достаточно. Семье из 4х человек понадобится емкость в 80-100литров.

Вид материала

Чугунные емкости тяжелые, их неудобно монтировать, вода в них нагревается медленно, но при этом долго остается горячей;

Емкости из него живут дольше стальных, но по истечении времени ржавеют и прогорают;

За счет высокой теплопроводности стальные баки быстро нагреваются и так же быстро остывают. Основное достоинство-цена, основной недостаток — низкие сроки эксплуатации;

Сочетают все преимущества изделия из железа с высокой устойчивостью к коррозиям.

Схема воздушного теплообменника

В магазинах встречаются эмалированные изделия. Они долговечнее стальных баков без покрытия, но подвержены сколам, на месте которых образуются очаги коррозии.

Зачем нужен бак на трубе?

Вот и мне страшно.

Гофра представляет собой экономичный вариант. Берут 3 гофрированные трубы из алюминия и устанавливают вокруг дымохода. Воздух прогревается от стенок последнего. Его можно перенаправлять в любую комнату. Чтобы добиться максимальной теплоотдачи, можно заворачивать трубы в слой фольги.Есть возможность установки своими руками теплосъемника, функционирующего по типу колпаковой печи.

Теплый воздух направляется вверх, после чего медленно опускается. В большинстве случаев металлическая труба греется до такой степени, что прикосновение к ней может привести к ожогам. В указанном случае теплообменник на дымоход для отопления незаменим, так как он снижает вероятность появления таких травм, а также пожаров.

Труба на олове также обустраивается просто. Дымоход оборачивают ею, после чего она начинает нагреваться. Воздух, который циркулирует в такой трубе, становится тёплым. Аргоновой или полуавтоматической сваркой приваривают спираль.

Обустроить хороший теплообменник на дымоход своими руками несложно. Надо запастись качественными инструментами и материалами. Создав такое приспособление самостоятельно, можно сделать жилище тёплым, а также сберечь немало денег.

Особенности монтажа и подключения пошагово

Смонтировать емкость для воды не сложно своими руками.

Разберем каждый этап отдельно:

  • Если печь уже установлена — удаляем отрезок трубы, выходящий из печи в потолок;
  • Привариваем к выходному отверстию печи кусок трубы длиной 8-10см.
  • Если труба, встроенная в бак, не совпадает с диаметром дымохода, на установленный отрезок трубы монтируется переходник;
  • Устанавливаем бак. Расстояние между верхней крышкой и потолком должно составлять20-25см;
  • При необходимости-в верхней части так же устанавливается переходник;

Важно! Соединения труб выполняются с помощью обжимных хомутов, но стыки следует дополнительно обработать специальным герметиком. Иначе, при проникновении газов через щели в стыках труб и недостатке вентиляции человек может задохнуться.

Несколько важных правил эксплуатации:

  • Баня — не только территория отдыха, но и место повышенной опасности, особенно для детей. Поэтому, если есть возможность — лучше установить бак на трубу как можно выше, оптимально — на чердак. Наливать кипяток нужно крайне осторожно.
  • Следует наполнять систему водой до момента затопки, жар без воды разрушает сварные швы.
  • Нельзя оставлять воду в холодное время. Если вода в системе замерзнет-деформации неизбежны.
Комментировать
0
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно

Хорошая пароизоляция для стен Вредители
0 комментариев

Отделка стен душевой лиственницей Вредители
0 комментариев
Adblock detector