- Необходимость котельного оборудования в отопительной печи
- Организация водяного отопления в частном доме от печи на дровах
- Установка водяного контура в уже построенную печь
- Строительство кирпичной печи с водяным контуром
- Печи с водяным контуром для отопления частного дома заводского изготовления
- Кладка котла и установка в него горизонтального теплообменника
- Правила безопасности эксплуатации печей с водяным контуром
- Как соорудить такую печь своими руками
- Печные теплообменники (регистры или котлы)
- Теплообменник (регистр) из труб
- Теплообменник из листовой стали
- Кладка печи
- Установка регистра (теплообменника) в готовую печь
- Монтаж системы своими руками
- Виды циркуляции
- Печное отопление с водяным контуром видео
- Изготовление теплообменника своими руками
- Простое приспособление
- Сложный рекуператор
- Нормы безопасности
- Подготовительные мероприятия
- Расчет мощности и габаритов
- Необходимые материалы и инструменты
- Советы по выбору печи
- Создание схемы разводки отопления
- Открытая система
- Закрытая система
- Котел водяной из чугунных радиаторов
Необходимость котельного оборудования в отопительной печи
Для экономии топлива используйте горячий воздух, можно соорудить теплообменник для топки
Когда топливо сжигается в топке, полезное тепло направляется в воздух или выходит через дымоход. В некоторых случаях для эффективного нагрева теплоносителя недостаточно маломощного нагревательного агрегата. Печные котлы оправданы по нескольким причинам:
- полный обогрев дальних помещений — нет необходимости подключать дополнительные электроприборы;
- создание тепловой завесы — окна не потеют, дом не подвергается процессам разложения;
- улучшение циркуляции внутри системы отопления — сохраняется разница температур в разных участках теплоносителя;
- устранение коррозии на металлических частях духовки.
совместить печное отопление с радиаторной разводкой в доме можно с помощью встроенного в отопление котла или варочной панели.
Организация водяного отопления в частном доме от печи на дровах
Печь с гидравлическим контуром для отопления частного дома — оптимальное решение для обогрева удаленных помещений. Работает он следующим образом: в топке топки или в дымоходной системе, через которую выходят нагретые газы, устанавливается металлический теплообменник, имеющий подводную и отводную трубу. Холодная вода подается в подводную трубу, а нагретая вода выходит из патрубка.
Поскольку холодная вода имеет более высокую плотность, чем горячая, она вытесняет нагретую воду из теплообменника и проталкивает ее по трубам через радиаторы по всему дому. Трубы располагаются под уклоном примерно 3-5 градусов от топки, поэтому теплоноситель течет самотеком. Для лучшей циркуляции в систему добавлен циркуляционный насос, позволяющий жидкости постоянно перемещаться по трубопроводам без застоя и перегрева.
Поскольку духовка нагревается неравномерно, вода может быстро расширяться. Чрезмерное расширение может привести к разрыву труб. Для компенсации расширения теплоносителя в системе отопления также устанавливается расширительный бачок.
Воду можно использовать не только в качестве охлаждающей жидкости, но и как наиболее универсальную и экономичную среду, хотя она имеет значительные эксплуатационные ограничения. Основная из них — невозможность использования в домах, где быт не круглый год. Если зимой не топить печь, вода в трубах просто замерзнет и расширится, повредив трубы и теплообменник. Таким образом, вода сливается до наступления холодов или используется антифриз.
При сливе воды возникает проблема коррозии труб из-за попадания воздуха в закрытую систему, поэтому слив воды также не решает всех проблем.
Использование специальных антифризов для систем отопления может решить эту проблему, но главный недостаток — дороговизна таких составов и необходимость периодической замены.
Один из вариантов решения проблемы замерзания воды в системе — поставить в контур отопления небольшой резервный электрокотел, который будет поддерживать температуру теплоносителя выше 0 градусов, при этом потребляя минимальное количество электроэнергии.
Практически все дровяные печи могут быть оснащены гидравлическим контуром. Существует три основных варианта устройства водяного отопления в частном доме от дровяной печи:
- использование печи заводского изготовления с установленным водяным контуром;
- строительство кирпичной печи «с нуля» и установка внутри нее водяного контура;
- установка гидравлического контура в уже построенную печь.
У каждого из этих вариантов есть свои преимущества и недостатки. Обратимся к каждому отдельно.
Установка водяного контура в уже построенную печь
Это наиболее оптимальный и экономичный вариант для домов, где уже есть встроенная печь, и хозяева решили эффективно использовать ее тепло для обогрева всех комнат в доме. Как правило, в таких случаях теплообменник монтируется в топке топки, иногда для этого необходимо частично разобрать конструкции.
Самый простой теплообменник представляет собой одно- или двухрядный змеевик, сваренный из металлических труб. Лучший материал для изготовления — нержавеющая сталь или медь, которые менее подвержены коррозии и выгоранию и прослужат много лет, но эти материалы намного дороже своих аналогов и используются редко.
Некоторые мастера используют в качестве теплообменников уже готовые чугунные радиаторы, но их КПД ниже, что делает эту идею неоправданной.
Чаще всего для таких целей используется жаропрочная сталь, из которой изготавливаются трубчатые змеевики с большой площадью нагрева, или более простые в изготовлении водные рубашки из листового металла. Толщина стали, как правило, выбирается в пределах 3-5 мм.
В подборке фото вы можете увидеть различные конструкции таких теплообменников:
Строительство кирпичной печи с водяным контуром
Любое новое строительство в наше время связано с большими затратами, особенно если речь идет об обжиговых печах для камня, потому что мастеров, хорошо знающих свое дело, мало, а цены на их услуги очень высоки.
Однако каменные печи имеют ряд преимуществ:
- срок службы таких печей может быть во много раз выше, чем у покупных металлических вариантов;
- относительно высокий mFR, достигающий 70%;
- возможность долго сохранять тепло и нагревать теплоноситель даже при сгорании дров в топке;
- сама конструкция печи становится центром притяжения дома и создает уют.
Преимуществом также является возможность размещения теплообменников значительно большего размера, чем в случае реконструкции печи. В этом случае возможна установка теплообменника как в топке, так и в дымоходах для нагрева воды от нагретых газов.
Когда теплообменник расположен непосредственно в топке, вода нагревается намного быстрее, но при этом на самом змеевике или на металлической рубашке будет постоянно образовываться конденсат и сажа. Кроме того, в нештатных ситуациях существует риск закипания и взрыва теплообменника.
Этих проблем можно избежать, поместив змеевик теплообменника в дымоходные каналы. Так нагрев будет медленнее и равномернее. При этом следует учитывать, что поверхность такого теплообменника должна быть как минимум вдвое больше площади конструкции, расположенной в кочегарке.
Как уже было сказано выше, установка кирпичной стационарной дровяной печи — сложная задача, решить которую могут только опытные производители печей. В том случае, если устройство такой печи невозможно, существует множество вариантов промышленных дровяных печей, которые успешно работают и имеют множество преимуществ.
Печи с водяным контуром для отопления частного дома заводского изготовления
В подавляющем большинстве случаев приобретенные стальные или чугунные печи обойдутся дешевле каменных, а их установку можно произвести самостоятельно. Все элементы печей изготавливаются на заводе на высокотехнологичном оборудовании, поэтому качество таких теплогенераторов на порядок выше, чем ручных вариантов. К тому же на такие духовые шкафы действует гарантия производителя, что также является неоспоримым преимуществом.
Металлические дровяные печи с жидкостным контуром различаются по конструкции и могут быть в виде каминной топки или твердотопливного котла с топливной дверцей со смотровым окошком и (или) жарочной поверхностью. Вариантов очень много, а фантазия дизайнеров безгранична.
На рынке дровяных печей лидерами являются такие производители, как ABX, BLiST, Hergom, Klover, La Nordica, Termofor, Vesuvius, Laotherm, Ermak, Teplodar. Рассмотрим несколько примеров продукции этих производителей и поговорим об их характеристиках.
Кладка котла и установка в него горизонтального теплообменника
Теплообменник своими руками по любому из вариантов устанавливается в кирпичный котел. Последняя кладется по тому же принципу, что и печь из кирпича.
Размеры твердотопливного котла должны быть пропорциональны объему отапливаемого им помещения. Приведенные в статье значения приведены для дома площадью 90-100 кв.м. М с 6-ю чугунными радиаторами и разводкой из 2-х труб (25-50 мм).
Выбор и конструкция трубопроводов котла должны основываться на многих факторах:
- Сколько гарниров в системе.
- Насколько сложна система.
- Есть ли другое оборудование.
Весь котел должен стоять на прочном железобетонном основании. Размер фундамента выбирается исходя из размеров топки. При укладке твердотопливного котла теплообменник необходимо располагать так, чтобы отводной патрубок находился в наивысшей точке. Перепад высоты должен быть не менее 10 мм. Это необходимо для того, чтобы при заполнении водой в котле не образовывался воздухозаборник. К тому же такой уклон улучшит циркуляцию жидкости.
Кладка выполняется своими руками, соблюдая правила перевязки швов. Трубы должны быть примерно на 2-3 см ниже самой кирпичной стены. Чтобы избежать снижения КПД, нужно иметь съемную чугунную пластину сверху котла для более удобной очистки. Дым выводится в отдельную трубу или корень. Труба может быть кирпичной или металлической.
Правила безопасности эксплуатации печей с водяным контуром
Для обеспечения правильной работы плиты с бойлером рекомендуется соблюдать важные правила техники безопасности, а также рекомендации по уходу за прибором:
- Водонагреватели должны эксплуатироваться под присмотром человека. Сюда входит заправка топливом и регулярная очистка камеры от сажи и золы.
- Безопасная эксплуатация печки предполагает проверку дымоходов. Перед запуском печи необходимо проверить техническое состояние каналов и расположение задвижек. При разжигании огня клапаны должны быть полностью открыты.
- Такую систему рекомендуется использовать зимой, когда необходимо обеспечить быстрый обогрев помещения и подачу горячей воды. Использовать летом плиту с водяным контуром только для приготовления пищи и нагрева воды нерационально. В этом случае рекомендуется выбирать более дешевые источники тепла.
- Открытый огонь приводит к чрезмерному нагреву конструкции печи, что может стать основной причиной поломки теплообменника.
- При использовании самодельной системы отопления возможна установка насосного агрегата для перекачки жидкостей и устройств контроля уровня давления.
Как соорудить такую печь своими руками
можно ли построить духовку своими руками с гидравлическим контуром? Вполне, если у вас уже есть опыт работы с духовкой или хотя бы кирпичной кладкой. Первое, что нужно сделать перед этим, — подготовить теплообменник или другое — полено, бойлер, змеевик.
Читайте также: Дровяные камины: их виды и характеристики
Его можно приобрести в готовом виде или изготовить самостоятельно из листового металла или труб по представленным ниже чертежам.
Вы можете проявить фантазию и на основе этих журналов создать свой вариант, в котором будут учтены все характеристики вашей плиты или кухни (размер очага, размещение и так далее).
Печные теплообменники (регистры или котлы)
Для организации отопления печи водяным контуром своими руками в топке печи устанавливают теплообменник (регистратор, змеевик, бойлер), и к нему подключают систему водяного отопления.
Такие теплообменники могут быть различной конструкции и изготавливаться из стальных труб или листа толщиной 3-5 мм. Теплообменник должен быть таким, чтобы обеспечивать максимальный нагрев теплоносителя (воды) и достаточно хорошую циркуляцию.
Теплообменники из листовой стали проще в изготовлении и легче очищать от продуктов сгорания во время работы печи, но они имеют меньшую поверхность нагрева, чем бревна из труб.
Обычно такие теплообменники (бревна) производят специалисты, специализирующиеся на установке водяного отопления. Но имея навыки пайки, сделать такой теплообменник своими руками вполне реально.
Также можно самостоятельно подготовить все необходимые элементы и доверить сварку более опытному специалисту. Мы рассматриваем несколько возможных конструкций труб и листов для разных типов печей.
Теплообменник (регистр) из труб
Ниже представлен один из возможных вариантов теплообменника. Такой теплообменник рекомендуется использовать в отопительно-варочных плитах и кухонных плитах, так как его конструкция позволяет установить над ним плиту для приготовления пищи.
Рис. 1 Регистр (теплообменник) труб.
Для упрощения процесса изготовления теплообменника (по-другому: бревна или змеевика) можно внести изменение в конструкцию, указанную выше: вместо верхней и нижней П-образных трубок диаметром 50 мм можно использовать профильная труба 40 х 60 мм.
Проще будет сверлить отверстия для вертикальных труб и проводить сварочные работы. Вертикальные трубы можно оставить круглыми или заменить на прямоугольные: 30-40×30-40 мм.
возможно изготовление теплообменника несколько иной конструкции от труб для отопительно-варочной печи с водяным контуром:
Если такое бревно устанавливается в отопительных печах, где нет необходимости устанавливать печь для приготовления пищи, в верхнюю П-образную трубу целесообразно приварить горизонтальные трубы диаметром 32-40 мм, чтобы повысить КПД теплообменника, либо сделать конструкцию, показанную на фото слева, из гнутых L-образных трубок.
«Возврат» и отвод нагретой воды может быть с разных сторон, как на фото, или с одной стороны — с тыльной.
также возможно оформление их с той или иной стороны в зависимости от конструкции самой печи и расположения труб системы водяного отопления в доме.
Теплообменник из листовой стали
Такой теплообменник рекомендуется использовать в отопительных печах. Он может быть изготовлен из листовой стали толщиной 3-5 мм, сечением трубы 50-60х40 мм прямоугольного профиля и сечением трубы диаметром 40-50 мм для подачи и отвода жидкостного охлаждения (воды). Длина такого теплообменника может варьироваться в зависимости от размеров пода печи.
Рис. 2 Теплообменник (топочный котел) из листовой стали.
Чтобы использовать такую конструкцию в отопительных и кухонных плитах или кухонных печах, необходимо построить печь так, чтобы огонь и горячие газы проходили над верхней полкой бревна, обтекали ее и попадали в циркуляцию дыма в передней части очаг. Таким образом, также можно установить варочную панель над теплообменником.
Другой вариант использования такого бревна из стального листа для отопительно-варочной плиты или кухонной плиты — это изготовление его без верхней полки, только с боковыми (так называемыми «книжками»), которые соединены в части сверху и снизу в задней части круглыми трубками диаметром 50 мм или прямоугольным профилем 60х40 мм.
Для улучшения циркуляции в передней части бревна в верхней части можно соединить боковые полки трубкой диаметром 32-40 мм или трубкой 40-60х40 мм.
Входные и выходные вентиляционные отверстия, в зависимости от выбранной конструкции топки и ее положения по отношению к гидравлическому контуру, могут располагаться либо за теплообменником (как в предыдущей версии), либо сбоку (слева или справа, как показано на рисунке). 3).
Читайте также: Печь-котел своими руками или теплообменник для печки
Рис. 3 Теплообменник и трубы из листовой стали.
В этом случае варочную панель можно установить прямо над теплообменником.
Для отопления печи с водяным контуром также можно использовать конструкции теплообменников, указанные в статье «Твердотопливные котлы своими руками», изменяя размер по размеру очага печи или требуемому мощность системы водяного отопления.
Как уже было сказано, печи с водяным отоплением могут быть как чисто отопительными, так и отопительно-варочными. Теплообменник можно установить и в русскую печь. Во всех случаях результат будет положительным: распределение тепла при обогреве комнаты или дома станет более равномерным, повысится его эффективность, и появится возможность обогревать сразу несколько комнат.
Кладка печи
Существует два варианта устройства печного отопления с водяным контуром:
- прокладка новой печи (с нуля) исходя из размеров имеющегося теплообменника и разводка от него системы водяного отопления;
- установка бревна в имеющуюся топку (в этом случае теплообменник придется делать под размер топки), а также разводка от него контура водяного отопления.
В обоих случаях необходимо учитывать, что внутренний размер водяной рубашки (теплообменника) должен быть не менее 3 см, иначе вода, особенно при не очень сильной естественной циркуляции, может закипеть.
При использовании циркуляционного насоса в системе отопления толщина водяной рубашки может быть меньше: 25-30 мм.
Толщина стенок теплообменника для отопления печи водяным контуром должна составлять 3-5 мм. При меньшей толщине стенок они могут быстро выгореть и полено придется менять, а для этого нужно будет разбирать духовой шкаф. Кроме того, минимальная толщина стенки также зависит от того, какое твердое топливо будет использоваться: для дров она может быть меньше, а для угля должна быть больше.
Рис.4 Вариация положения регистра в поде: 1 — топка; 2 — зольный ящик (продувочная камера); 3 — регистр (теплообменник) водяного отопления.
Чтобы топочный котел (теплообменник) эффективно разогревался и компенсировал тепловое расширение металла при нагреве, необходимо оставить зазор между ним и стенкой топки 0,5-1,5 см. Стальной лист конструкция используется как теплообменник, зазор 0,5-1,0 см — для компенсации теплового расширения.
При использовании теплообменника из труб желательно оставлять зазор в 1-1,5 см, чтобы компенсировать не только тепловое расширение, но и более эффективный нагрев бревна, а также возможность очистки этого пространства.
Потому что со временем пространство за бревном и между трубами может забиться золой, и эффективность теплообменника снизится.
Поэтому в печах для отопления и приготовления пищи и на кухнях с бойлером для нагрева воды необходимо предусмотреть возможность снятия плиты для регулярной тщательной чистки полена. В духовках такая чистка должна производиться через дверцу духовки.
Следует отметить, что теплообменник (котел, полено) может быть установлен не только в топке, но и в дымоходах или в колпаке невращающихся печей (рис. 5).
Некоторые специалисты считают, что это даже предпочтительнее, так как в этом случае в топке создаются наилучшие условия для полного сгорания топлива. Также при таком расположении теплообменника желательно, чтобы он был установлен на нисходящем потоке горячих газов. В этом случае горячие газы будут отдавать свою максимальную тепловую энергию, поднимаясь снизу вверх, воде, циркулирующей в регистре.
Рисунок 5. Расположение теплообменника в вытяжке духовки.
Установка регистра (теплообменника) в готовую печь
Для установки теплообменника (бревна, котла) в готовую топку возможны два варианта.
В первом случае можно установить регистр (теплообменник), не разбирая духовой шкаф. Это может быть возможно в отопительных и кухонных плитах или печах, где варочная панель установлена так, что ее можно будет снять, не разбирая саму плиту. Помимо снятия печи, необходимо будет просверлить в стенках топки отверстия для труб отопления, ведущих к бревну.
Во втором случае потребуется разобрать верхнюю часть печи до очага очага. Этот метод подходит для всех типов печей и является наиболее часто используемым методом. После установки регистра духовой шкаф возвращается к той же форме, что и раньше.
Конечно, при необходимости вы можете изменить направление и количество дымовых каналов. Главное не переборщить — печка после восстановления должна иметь достаточную тягу. Если до разборки он имел хорошие характеристики и вполне подходил вам, то лучше ничего не менять — восстановить все как было.
Эту работу можно выполнить своими руками. Для этого при разборке печи необходимо набросать порядки — расположение кирпичей в каждом ряду, по которому легко будет восстановить верхнюю часть печи.
Кладку верхней части можно производить из того же кирпича, если он останется целым, с соблюдением основных правил кладки печей. Если при разборке некоторые кирпичи обвалились, их необходимо заменить, желательно на кирпич такого же типа и качества.
Монтаж системы своими руками
Схема системы водяного отопления от топки сделана так же, как и у твердотопливного котла, с той лишь разницей, что обычно вход (обратка) теплообменника выше, чем у котла.
Это необходимо учитывать при установке труб водяного контура системы отопления. Чаще всего такие системы изготавливаются из двух труб с нижней или верхней разводкой.
Рис. 6 Двухтрубная схема печного отопления с гидравлическим контуром: 1 — теплообменник (регистратор, бойлер); 2 — расширительный бачок; 3 — коллектор ускорения (естественная циркуляция); 4 — духовка или бак с горячей водой; 5 — линия электропередачи; 6.7 — запорная арматура; 8 — обратная линия; 9 — радиаторы; 10 — циркуляционный насос.
Вверху трубопровода водяного отопления необходимо установить расширительный бак или включить в систему перекачиваемый накопительный бак для создания избыточного давления в системе. В этом случае в системе также должен быть предусмотрен предохранительный блок с манометром, предохранительным клапаном и предохранительным клапаном.
Виды циркуляции
При установке водяного отопления с естественной циркуляцией трубы отопления следует прокладывать с максимально возможным уклоном (не менее 3-5o). Кроме того, на подающей трубе после выхода из печи желательно предусмотреть «разгонный коллектор»: труба сначала поднимается вертикально вверх на 1–1,5 м, а затем наклонно спускается к радиаторам. Это улучшит естественную циркуляцию охлаждающей жидкости.
Принудительная циркуляция позволяет повысить эффективность нагрева горячей воды на 20-30 %.
Для этого в систему должен быть включен циркуляционный насос. Правда, организовывать водяной нагрев печи только с принудительной циркуляцией нецелесообразно и даже опасно, так как при отключении питания насос перестанет работать и вода в системе закипит.
Поэтому оптимальным вариантом для нашего случая будет устройство комбинированной циркуляционной системы, при которой уклоны труб соблюдаются, как при естественной циркуляции, но параллельно устанавливается циркуляционный насос: при отсутствии электричества такой установка может работать с естественной циркуляцией, а при наличии электричества — с принудительной циркуляцией.
Для этого в отопительный контур топки устанавливают циркуляционный насос с помощью байпаса, параллельного основной магистрали. Узнать больше о комбинированной схеме…
Использование печи с водяным нагревом более эффективно с точки зрения использования энергии топлива, чем использование простого твердотопливного котла, поскольку энергия сгоревшего топлива нагревает не только воду в системе отопления, но и дымовые каналы и стенки печи, которые затем передают это тепло в комнату.
Также можно установить водяной контур в кухонной плите, совместив процесс приготовления пищи с эффективным обогревом дома.
Печное отопление с водяным контуром видео
- Технические характеристики наиболее популярных моделей духовок с гидравлическим контуром
В Интернете можно найти множество статей о том, как самостоятельно сделать печи с водопроводным контуром и установить их. Так почему же заводские агрегаты так популярны и востребованы? Для начала отметим, что вы покупаете полностью готовую конструкцию с качественными показателями и степенью безопасности. Готовая модель имеет презентабельный вид и небольшие размеры, ее несложно установить своими руками. Сегодня на рынке представлен большой выбор отопительных приборов по доступной стоимости. Понятно, что цена на печи зарубежных производителей (ЭдилКамин Аква, Харк, Кастор и др.) Выше, чем у отечественных (Бавария, Каракан, Бренеран-Акватен). И, конечно же, при покупке готовой модели вы получаете гарантию производителя.
Выбирая печь для дома, обратите внимание на следующие показатели:
- мощность — от нее зависят габариты и вес печи. Если печь небольшая, то основание для нее строить не нужно. Но если мощность агрегата большая, то для такого тяжелого устройства потребуется отдельная тумба;
- область, которую может нагревать духовка. Итак, на 50 кубометров в загородном доме требуется печь на 2 кВт.
Похожие модели по изображению и сходству с печкой:
- котлы с гидравлическим контуром: позволяют отапливать помещение площадью до 180 кв. В качестве топлива используются дрова. Такой стальной котел имеет встроенный электроблок, т.е работает от электричества.
- камины с гидравлическим контуром — совмещают в себе функции классического камина и твердотопливного котла. Вода нагревается циркуляционными насосами. Их можно укомплектовать варочной панелью.
Название бренда | Характеристики | Цена |
Бавария | Производитель: Россия Мощность: 9 и 12 кВт (250 и 300 м3.) Теплообменник: 4, 6 кВт Вес: 131, 170 кг |
24000 руб., 40000 руб. |
Каракан | Страна Россия Мощность: 8-30 кВт Отапливаемое помещение: 160-900 м.кв. Вес: 66-125 кг |
11500-25990 руб |
Эдиль Камин Аква | Производитель: Италия Мощность: 9 и 14 кВт (260 и 340 куб. М.) Вес: 156, 255, 310 кг |
88920 руб., 129 870 руб., 133 380 руб. |
Бренеран-Акватин | Производитель: Россия Мощность: 11, 18, 27, 35 кВт (200-1000 куб. М.) Вес: 150-350 кг |
22000-51200 руб. |
ABX | Производитель: Чехия Мощность: 7-12 кВт Отапливаемая площадь: 120-440 м.куб. Вес: 160-245 кг |
111 000–171 000 рублей |
Hark | Страна: Германия Мощность: 8,4-14 кВт Вес: 164-424 кг |
233550-309225 руб. |
Nordica TermoRossella Plus DSA | Страна: Италия Мощность: 15,4-23,7 кВт Вес: 160-219 кг |
156 000–237 000 руб |
Кастор | Страна: Финляндия Мощность: 12-20 кВт Вес: 48-86 кг |
37000-83410 руб |
Изготовление теплообменника своими руками
Плоский теплообменник можно сварить из листов стали или нержавеющей стали
разрешено строить своими руками плоские, воздушные и трубчатые теплообменники. При постройке устройства необходимо учитывать трудозатраты и стоимость проекта.
Простое приспособление
Плоский теплообменник увеличивает КПД печи, в котле он устанавливается вертикально или горизонтально. С элемента легко удалить сажу и копоть, а благодаря большому объему его можно приспособить для нужд горячего водоснабжения.
Пластинчатый рекуператор выглядит как труба большого диаметра с меньшей внутри. По нему движется вода в нагретом состоянии, процесс охлаждения происходит в большой трубе.
Своими руками конструкция сделана из медных труб. Один должен быть на 4 мм в диаметре больше другого. Работа ведется следующим образом:
- Крепление приваркой бокового тройника с двух сторон трубы снаружи.
- Установка трубы меньшего диаметра.
- Приваривание элемента к концам большой трубы в заданном положении.
- Установка коротких трубок на выходе тройников. Они необходимы для движения теплоносителя.
- Соединение деталей отрезками с попеременной приваркой тройников к боковым частям в виде змейки.
Стальные трубы должны быть крупнее медных, сборка осуществляется блоками.
Сложный рекуператор
Более сложные типы теплообменников из трубок и плоских листов
Теплообменный котел для печного отопления выглядит как емкость с форсунками и каменкой. Он состоит из двух секторов с взаимным нагревом. Охлаждающая жидкость циркулирует, попадая в замкнутый контур бака, нагревается до 180 градусов. Вода направляется в основной трубопровод после прохождения через небольшие трубы.
Чтобы сварить теплообменник самостоятельно, вам потребуются следующие материалы:
- готовый бак емкостью от 90 до 110 литров;
- стальной лист толщиной 2,5-3 мм, если емкость изготавливается своими руками;
- анод;
- 2 медные трубы длиной до 4 м для ТЭНов;
- устройство, регулирующее мощность нагрева.
Установка теплообменника в топку: входные и выходные патрубки обозначены цифрами
Перед началом работы нужно сделать чертеж готового изделия, после чего приступить к сборке:
- Установите чашу на высоте 1 м от пола и 3 м от духовки.
- Сделайте два отверстия справа и слева вверху.
- Отвод для приборов горячего водоснабжения подвести снизу, под углом 2-3 градуса.
- Верхнюю ветку соедините в обратном направлении с наклоном 20 градусов.
- Срезать нижний выход на выходе 2 сливных крана — для бака и для системы.
- Герметично заделать отверстия для равномерного прогрева помещений.
- Согните медную трубку спиралью.
- Готовую катушку установить в емкость, вытащить концы и закрепить.
- Присоедините резьбовые соединения к концу змеевика.
- Подсоедините к трубе готовый регулятор мощности.
- Наденьте силовые клеммы на термостат, затем — провода.
- Установите анод, чтобы предотвратить износ бака из-за колебаний температуры.
- Заклейте швы и все детали специальным средством.
Готовый теплообменник заливается водой и проверяется на герметичность. Если все в порядке, котел для печи можно вводить в эксплуатацию.
Нормы безопасности
Эксплуатация дровяных печей требует соблюдения определенных правил и норм безопасности:
Плита с водяным отоплением
- Печи с водогрейными котлами должны находиться под постоянным наблюдением человека. Для нормальной работы системы потребуется не только добавлять дрова или уголь в печь, но и периодически очищать зольную камеру.
- Также стоит обратить внимание на такие составляющие печи с водогрейным котлом, как вентили дымохода. Их необходимо разместить в открытом положении до момента возгорания топки.
Жалюзи в духовке с гидравлическим контуром
Данную систему отопления можно использовать только в холодное время года. Летом использование такой духовки для приготовления пищи будет не очень целесообразно. Если вам нужно готовить, вам следует поискать другой тип отопительной системы.
Иногда для организации системы отопления используют дровяные печи из кирпича с котлом для отопления, созданные мастерами или популярными любителями.
Такие духовые шкафы не всегда бывают хорошего качества. Любой перегрев или другая ненормальная ситуация может привести к необходимости ремонта духовки, иногда довольно серьезного. Поскольку пламя огня имеет высокую температуру, оно постепенно нарушит целостность стенок топки. Поэтому в любом случае наступит время, когда теплообменник придется менять. Для замены этого компонента необходимо будет разобрать часть кладки.
Самодельная печь
Если вы установили самодельную систему отопления, ее можно дополнить насосом, который обеспечит принудительную циркуляцию, а можно оснастить систему приборами, которые будут контролировать уровень давления.
Подготовительные мероприятия
Организация печного отопления предполагает подготовку чертежей, выбор подходящего места для труб и радиаторов отопления, а также грамотный расчет мощности. Затем создается или покупается бревно и укладывается конструкция со встроенным теплообменником.
Расчет мощности и габаритов
Эффективность теплообменника определяется материалами, из которых он изготовлен. Чугунные изделия серий МС-110-300 и МС90-300 имеют мощность по ребру 0,14-0,16 кВт / кв.м. Принимая во внимание эти цифры, можно спрогнозировать количество секций для обогрева каждого контура. 10 кв.м поверхности, требуется не менее 1 кВт. Для дома 60 кв требуется регистр мощностью 5,5 кВт.
На эффективность теплообменника влияют материалы, из которых он изготовлен.
Размеры печной системы 1020х1160х2380 мм. Теплообменник имеет габариты 750х500х350 мм.
Необходимые материалы и инструменты
Для сборки духовки нужно подготовить:
- Достаточное количество шамота и полнотелого кирпича с огнеупорными свойствами.
- Двери духовки и вентилятора.
- Решетка.
- Уголки и планки из стали.
- Задвижки для духовок и варочных камер.
- Предварительно запечь лист.
Из инструментов вам понадобится базовый набор печей и емкостей для перемешивания раствора.
Советы по выбору печи
Рекомендация номер один: для нагрева теплоносителя в водогрейной тепловой сети использовать твердотопливный котел. При необходимости приобретите модель длительного горения с объемом загрузочной камеры более 100 литров. Современные котлы ТТ направляют 75-80% энергии сгорания на нагрев воды и почти не повышают температуру окружающей среды.
Если по разным причинам вы хотите установить печь с теплообменником, прислушайтесь к следующим советам:
- Чугунная или стальная печь подойдет для небольшого дачи площадью 40-80 м². Печи достаточно для конвекционного обогрева центрального помещения; разместить батареи в соседних комнатах.
- Каминная топка или железная печь, оснащенная панорамным остеклением, станет хорошим украшением гостиной. Одно условие: использовать изделие как дополнительный источник тепла и возложить основную нагрузку на газовый или дровяной теплогенератор. Так можно будет поддерживать чистоту и порядок возле печки.
Пример схемы подключения дымохода, газового двухконтурного котла и радиаторного отопления
- На этапе строительства дома обязательно заложите печь из кирпича. Это лучший вариант по сравнению с утюгом.
- Теоретически мощности каминной топки хватит для обогрева площади 100–120 м². Практика показывает: без помощи второго теплогенератора его придется загружать дровами с интервалом в 3-4 часа. Поэтому рассчитывайте на меньшую площадь обогрева.
Важный момент. Все дровяные печи, оснащенные гидравлическим контуром, имеют одну общую особенность: из-за интенсивного отвода тепла поверхности бревна и стены камина обильно покрываются копотью. Единственный выход — нагреть плиту по максимуму, чтобы от высокой температуры пригорел нагар. Поддерживать такой режим не всегда удобно.
Как выбрать конструкцию и рассчитать площадь теплообменника в кирпичном варианте печи:
- Если полено находится внутри очага, то 1 м² его поверхности способен отдавать воде до 10 кВт тепла. Пример: вам нужно отапливать комнату площадью 80 квадратных метров — требуется около 8 кВт энергии и площадь теплообмена 0,8 м².
- Дымоход не так эффективен. Ожидайте теплопередачи 400-500 Вт с 1 м² бревна.
- Для удобства чистки котел лучше сделать плоским, в виде бака с подводящими патрубками. Ребристые конструкции из круглых труб сложнее чистить. Для установки внутри дымохода сварите регистр из профильных труб.
- Материал теплообменника — низкоуглеродистая сталь Ст10… Ст20 толщиной 4-5 мм. Допускается использование жаропрочной и нержавеющей стали толщиной 2-4 мм, но при ее обжиге необходимо использовать инертный газ — аргон.
- Настоятельно не советуем использовать готовые чугунные батареи. Причины: металл ломается из-за термического шока, а прокладка между секциями со временем выгорит и появится течь.
Совет. Не следует переоценивать площадь теплообмена «резервного» контура. Корпус печи будет получать намного меньше тепла, а вода в бревне может перегреться и закипеть. Не кладите в дымоход гофрированные трубы из нержавеющей стали — его реальную площадь и обработку определить сложно.
Домашние мастера постоянно придумывают различные идеи по усовершенствованию обогревателей. Наиболее примечателен вариант с разряженными стальными батареями, используемыми в качестве водонагревателей для печей. Посмотрите видео с обзором мастера:
Создание схемы разводки отопления
комбинировать печь с бойлером для нагрева воды и подключить контур к системе отопления можно двумя способами.
Открытая система
При открытой системе расширительный бак располагается в самой высокой точке: на чердаке есть возможность включить в контур насос
Теплоноситель движется гравитационно, поэтому требуется установка циркуляционного насоса. Он расположен на байпасе, уменьшает разницу температур между обратным потоком и потоком, увеличивает скорость движения воды и качество теплопередачи. Без электричества линия будет работать под действием силы тяжести.
Для его организации потребуется увеличить линию и горизонтальный наклонный диаметр. Открытая система оснащена разбрасывающим коллектором диаметром 32 мм с уклоном от 3 до 5 мм на погонный метр. Расширительный бачок находится вверху, в него поступает воздух из коммуникаций.
Закрытая система
Радиаторная сеть предусматривает принудительное движение воды. Тяга в этом случае создается насосом. Кроме того, увеличивает давление на 1 бар для холодного теплоносителя. Резервуар мембранного типа размещен в нижней части. Для подключения к линии используется запорный вентиль. Устройства безопасности (воздухоотводчик, манометр, сливной клапан) обязательны.
подключать автономный котел к печи из кирпича лучше самотеком.
Котел водяной из чугунных радиаторов
Для этого типа котла подходят радиаторы М-140. Их очень легко найти, так как они в больших объемах утилизируются при замене радиаторов на более современные или сносе старых построек.
Каждая из секций такого радиатора имеет объем 1,5 литра, а их площадь составляет 0,254 кв. То есть, если объединить 12 секций, то объем теплообменника будет 18 литров, а площадь — 3 квадрата. Такой котел имеет вместимость до 100 кв. Так что для жилого дома хватит.
Для использования радиатора нужно его немного доработать. Первоначально нужно своими руками снять картонные прокладки, расположенные между секциями. Лучшей заменой им станет асбестовый шнур, который необходимо пропитать олифой с добавлением графита. Таким образом, уплотнители будут защищены от возгорания при высоких температурах.
Кроме того, перед началом сборки срезы необходимо промыть изнутри 6% раствором соляной кислоты, затем их тоже нужно промыть водой. Это очистит трубы от грязи и ржавчины, скопившихся в процессе эксплуатации.