Теплообменники для отопления своими руками

Печь, используемую для отопления дома или готовки пищи, можно переделать своими руками под агрегат, который будет нагревать воду для бытовых нужд. Для этого надо провести монтаж на трубу дымохода теплообменника. Как это сделать, рассмотрим в статье.

Как произвести расчет

Расчет для теплообменника гвс производится путем довольно сложных вычислений, требующих специальной подготовки. Детальный расчет требует составления теплового баланса, учета устройств теплопередачи, расчета средней разности температур и т.д. Все эти операции требуют познаний в области теплотехники, которыми обладает далеко не каждый, а вероятность ошибки очень высока даже у специалиста.

Выход из положения можно найти в сети интернет – онлайн-калькуляторы, в достаточном количестве имеющиеся на сайтах производителей теплового оборудования, позволяют получить нужные данные просто и достаточно надежно. Для проверки расчет следует продублировать несколько раз, сопоставить полученные результаты для выбора наиболее верного.

Функционал и разновидности

Теплообменник на дымоход купить можно из такого материала как нержавеющая сталь, однако при наличии желания и грамотном подборе, изучении ряда инструкций и руководств, сделать его можно и прямо дома своими руками с помощью сварочного аппарата.

Теплообменник – труба, которая за счёт ряда своих уникальных конструктивных особенностей и материалов изготовления способен не отдавать, а собирать, накапливать и распространять тепловую энергию, которая в обратном случае, ранее просто выходила через дымоход на улицу.

Теплообменник, печь с которым будет более эффективным, отличается наличием и ещё одной не менее полезной функции, с его помощью можно вручную регулировать и сокращать количество поступающих в топку воздушных масс. Если теплообменник способен выполнять данную функцию и обладает такой особенностью, его название меняется на рекуператор, он повышает КПД и эффективность любого отопительного оборудования.

Теплообменник, баня с которым будет отапливаться в разы быстрее, рекомендуется устанавливать именно на дымоход, так как через него выводятся все продукты горения, в том числе и прогретые воздушные массы, которые он сможет при таком способе размещения перехватывать. Также как вариант можно установить теплообменник, представленный в виде змеевика, он монтируется из стали, а точнее рубчатых элементов и плотно примыкает к внутреннему пространству дымоходной вытяжки.

Важно чтобы теплообменник банный или змеевик имел небольшой шаг и при этом отличался большим диаметром трубопроводов, таким образом, его эффективность и продуктивность работы повысится в разы.

Банная печь теплообменник для которой может относиться к определённой категории, может быть как воздушным, так и водяным, при этом вторая разновидность в разу эффективней – это связанно с тем, что вода лучше сохраняет тепло и быстрее его распространяет по трубам дома.

Бак, теплообменник которого будет размещаться прямо в дымоходе, и примыкать к нему, чаще всего используется именно воздушный, так как такая конструкция отличается сложным строением, а создание в вытяжной системе элемента с циркулирующей водой достаточно сложный, дорогостоящий и трудоёмкий процесс. Воздушный теплообменник на дымоход устанавливается в разы быстрее, проще, при этом его эффективность также находится на высоком уровне.

Теплообменник своими руками

  1. 5
  2. 4
  3. 3
  4. 2
  5. 1

(2 голоса, в среднем: 5 из 5)

Читайте также:  Обработка сруба бани после установки из бревна

Змеевик или теплообменник. Для многих людей это совсем непонятные слова, которые ну никак не связаны с окружающими предметами. Батарея и радиатор все знают,кот а вот эти – нет. А ведь это по сути одно и то же.

Что такое теплообменник?

Давайте для начала выясним, что представляет из себя теплообменник, а также как он работает, ведь без этого мы не сможем сделать его самостоятельно или применить у себя дома.

Простыми словами он происходит от слова «тепло», то есть это устройство, которое передает тепло между различными средами. Таким образом и происходит нагрев воздуха в помещении.

Примером самого элементарного теплообменника будет охлаждение пива в контейнере с холодной водой. Вода начнет нагреваться, а пиво остужаться.

Из этого следует сделать вывод по продуктивности:

  • чем выше разница в температурах между средами, тем больше тепла он передаст;
  • чем больше площадь соприкосновения различных сред с теплообменником, тем выше его передача тепла;
  • и, конечно же, от самого материала, чем он более теплопроводен, тем больше теплоты сможет передать.

Теперь переходим к самому главному, к самостоятельному изготовлению теплообменника. Также теплообменники применяются для газового котла.

Простой теплообменник

Простейшим теплообменником так же будет являться обычная водопроводная труба, так как, если по ней течет горячая вода, то часть тепла уходит в окружающую среду этой трубу. Из этого следует, что если мы возьмем несколько метров трубы, свернем ее в форму кольца и установим в бочку, а концы трубы выведем наружу, то у нас получится простейший теплообменник, который в зависимости от ситуации, будет либо греть воду в бочке, либо охлаждать.

Воздушный теплообменник для буржуйки

Снизу, по принципу конвекции более холодный воздух поступает в патрубки, где нагреваясь выбрасывается из верхней части конструкции непосредственно в помещение. Именно такой принцип позволяет значительно повысить КПД буржуйки и в два-три раза снизить потребление топлива.

Изготовить воздушный теплообменник на дымоход своими руками достаточно просто, при наличии сварочного аппарата, металлических труб разного диаметра, болгарки, для резки труб и большого желания.

Воздушный теплообменник для буржуйки

Материал:

  • Отрезок металлического листа, толщиной 1 мм и размерами 35 см х35 см.
  • Стальная труба, диаметром 1 ¼ дюйма длиной 2,4 м.
  • Отрезок трубы с диаметром 57- 60 мм.
  • Металлический бак. Подойдет ведро из под машинного масла, объемом 20л.

Изготовление:

Воздушный теплообменник для буржуйки

Вот такая конструкция должна получиться.

Следующим этапом будет изготовление корпуса теплообменника из ведра. Для этого необходимо:

  • Болгаркой отрезать от ведра дно.
  • С боков (по центру) кожуха прорезать отверстия по диаметру дымохода.
  • Приварить патрубки нужного диаметра к боковым отверстиям в кожухе.
Воздушный теплообменник для буржуйки

Осталось установить готовый теплообменник на дымоход буржуйки и наслаждаться. Если эффект вас не устраивает, то усильте его, создав направленный поток воздуха при помощи вентилятора.

Создать воздушный теплообменник можно «и на коленках», используя для этого подручные средства. Если вы решили создать полноценное водяное отопление, посредством теплообменника на дымоходе, то лучше всего обратитесь к специалистам за помощью в расчетах и создании устройства.

Как установить теплообменник «труба в трубе» на дымоход

Чисто конструктивно теплообменник этого типа представляет собой бак, в котором установлена труба диаметром чуть больше диаметра дымохода. К примеру, если размер последнего 115 мм, то трубный участок должен быть в сечении 120 мм. То есть дымоход должен свободной пройти сквозь теплообменный аппарат.

Читайте также:  Пристраиваем веранду-террасу к готовой бане в Казани.

Можно подойти к решению монтажа теплообменника с другой стороны. То есть диаметры двух трубных элементов выбираются одного сечения. Но соединяться они должны раструбным способом, как все элементы дымоходной системы. Это когда у участка трубного элемента один конец имеет стандартный диаметр, а второй немного расширен.

Трубы из нержавейки с раструбами на концах

То есть получается, что труба, формирующая сквозной проход через водяной бак, становится после сборки частью дымохода. Этот вариант более эффективный в плане передачи тепловой энергии от угарных газов воде, потому что в конструкции теплообменника нет воздушной прослойки, как в первом случае.

Что касается размеров и формы бака, то первые – это диаметр, который должен быть больше диаметра дымоходной конструкции в 1,5-2,0 раза. Длина в этом плане зависит от потребности в воде. Но она ограничена длиною дымохода. Форма бака может быть разной. Но чаще используют цилиндрическую или в виде прямого параллелепипеда. Хотя встречаются и очень необычные формы.

Необычная форма водяного бака теплообменника

Как установить теплообменник «труба в трубе» на дымоход

Отметим, что баки для воды, устанавливаемые на дымоходы, сегодня продаются в готовом виде, но их несложно сделать своими руками. Для этого надо иметь навыки работы со сварочным аппаратом и некоторыми видами слесарных инструментов. Проще – приобрести готовое изделие определенного объема, в котором уже вмонтирована труба под дымоход требуемого сечения. Здесь же установлены патрубки (штуцера) под подачу и выход воды.

Сборка всей конструкции основывается на создании герметичных соединений. Поэтому стыки обязательно промазываются жаропрочными герметиками.

После установки теплоносителя остается только подключить его через вентиль к водопроводной сети, а с другой стороны к накопительному баку или крану (смесителю). Соединения проводят гибкими вставками или трубами соответствующего диаметра.

Теплообменник «труба в трубе» в полной сборке

Важно! Теплообменный аппарат этого типа перед началом эксплуатации надо обязательно заполнить водой. Если начать растопку без нее, то велика вероятность, что металл поведет, а это приведет к разгерметизации стыков деталей.

Водяной теплообменник для печи своими руками

Для повышения КПД котла с водяным контуром. Металлическая конструкция из труб большого диаметра будет встраиваться в печь и подключаться к отопительному трубопроводу.

Несколько общих рекомендаций:

  • Диаметр труб не должен быть менее 2,5 см. Иначе теплообменник будет замедлять движение жидкости.
  • Приблизительный расчёт площади теплообменника: 1м2 на 3-5 кВт мощности печи.
  • Но если печь не только отапливает дом, но и греет воду, теплообменник должен «забирать» более 1/10 части тепла.
Водяной теплообменник для печи своими руками

Конструкция теплообменника – две горизонтальные трубы, между которыми наваривается батарея из 6-9 труб того же диаметра.

Качество швов должно быть идеальным, ведь теплообменнику предстоит работать при высоких температурах, доступа к нему не будет, а течи приведут к ремонту всей печи!

Вариантом теплообменника для печи может быть резервуар, внутри которого проходит часть горячей дымовой трубы. Такой прибор легче обслуживать, демонтировать по необходимости, но сделать несколько сложнее.

Пошаговая инструкция, как установить теплообменник своими руками

Теплообменник Кузнецова устанавливают вместо одной из секций дымохода – для этого часть дымохода придется демонтировать. Если установлен дымоход из одной длинной трубы, придется вырезать часть дымохода и монтировать конструкцию с помощью сварки.

Способы установки

Пошаговая инструкция, как установить теплообменник своими руками

Теплообменник устанавливают на некотором расстоянии от отопительного агрегата – 200-500 мм, можно и больше.

Если дымоход сборный, то необходимо разобрать часть дымохода. Патрубки теплообменника обрезаются таким образом, чтобы длина конструкции теплообменника была равна демонтированной секции дымохода. Теплообменник монтируется в дымоход, уплотняется при помощи термостойкого герметика. Сверху теплообменник окрашивается термостойкой краской.

Читайте также:  Вальмовая крыша: устройство стропильной системы и монтаж конструкции

Как сделать бустер для промывки теплообменника

Бустер состоит из резервуара, насоса для циркуляции воды и электронагревательного элемента. Не нужно разбирать котел отопления для промывки, достаточно отсоединить патрубки, к одному из них подсоединить шланг с нагнетанием через него химического раствора внутрь агрегата. Через другой патрубок раствор будет выливаться, но к нему тоже нужно подсоединить шланг.

Из химических реагентов в основном используется соляная, серная кислота, может заливаться фосфорная, азотная.

Промыть теплообменник не сложно, но соблюдать технику безопасности необходимо, то есть отключить сначала прибор от источника питания, будь то газ, вода, электроэнергия. Демонтаж нужно производить осторожно, поврежденный уплотнитель может привести к протечке конструкции, оборудование быстро выйдет из строя.

Правильная установка заводской печки

Необходимо не только правильно подобрать модель печи в баню с теплообменником, но и грамотно выполнить монтаж тепловой установки. Именно от того, насколько верно проведена установка отопителя, будет в последующем зависеть эффективность и полная безопасность его использования.

Устанавливать печь для бани с теплообменником для отопления необходимо на правильно подготовленный фундамент. Минимальная глубина основания должна составлять 400 миллиметров. Высоту постамента выбирают в зависимости от разновидности топки и общих габаритов печки. Фундамент заливается из цемента прочностью не ниже М300, дополнительно гидроизолируется и укрывается пожаробезопасными материалами. Выполнять установку печки в баню непосредственно на дощатый или бревенчатый пол запрещается.

Каменку в бане необходимо отгородить от деревянных стен при помощи кирпичной кладки. Для нее может использоваться керамический или шамотный материал. Укладка выполняется с высокотемпературным глиняным раствором. Это позволяет повысить показатели тепловой эффективности, делая отопители полностью безопасными в эксплуатации.

Правильная установка заводской печки

Трубы, идущие непосредственно от теплообменника, следует заизолировать. Для их утепления может использоваться минеральная вата или другой материал, отличающийся улучшенными показателями огнестойкости.

Дымоход от печки выводят в крышу, предварительно обработав все деревянные элементы. Проход трубы через кровлю выполняют специальным металлическим коробом, который дополнительно отделан асбестом.

Все стыки труб и теплообменника следует дополнительно загерметизировать, что исключит протекание теплоносителя. При наличии протечек печь может работать вхолостую, увеличится температура внутри водяной рубашки, что приведет к полному выходу из строя отопителя.

Техника безопасности

Для безопасной эксплуатации печи необходимо соблюдать следующие основные правила. Крепление труб, идущих от теплообменника, не должно быть жестким и неподвижным, ведь при расширении от нагрева они изменяют свои линейные размеры.

Выносной бак следует подобрать так, чтобы вода в нем нагревалась не ранее чем через 2 часа после начала топки, иначе в помещениях будет переизбыток пара. Нельзя заполнять водой емкости, если они разогреты до высокой температуры.

Превышение мощности теплообменника над мощностью самой печи не должно быть более 10%. Уплотнять резьбу в местах соединения деталей следует при помощи материалов, способных выдержать высокую температуру.

Габариты печи должны соответствовать площади отапливаемого помещения, поэтому перед покупкой устройства необходимо рассчитать объем парной, умножив между собой ее ширину, высоту и длину, и от полученного результата вычесть толщину отделки стен.

Современные производители, как российские, так и финские, выпускают широкий ассортимент качественных печей с теплообменником, причем разной ценовой категории, что дает возможность приобрести такие устройства людям с разным материальным достатком.