Трубы для монтажа теплообменника

Теплообменник для банной печи (подключение и установка): методы изготовления устройства для нагрева воды своими руками

Установка печи в бане – это еще половина дела по обогреву всех помещений и созданию необходимого комфорта. Тепло и уют необходимо создать не только в парной, где эту функцию выполняет печь, но и теплообменник.

Грамотно подобранный и установленный этот агрегат обогреет и моечное помещение, и предбанник, и подаст теплую воду куда угодно.

Содержание

Для чего нужен теплообменник в бане

В парной жар появляется от печи и камней на ней, которые копят тепло и отдают его. В другие помещения тепло поступает от специальных конструкций, которые отчасти напоминают отопительную систему.

В своей основе отопительная система бани использует воду. Теплообменник может быть разного размера и формы. Он может быть водным баком, который обогревается напрямую от печи или водной рубашкой из труб, по которым циркулирует жидкость.

Основные задачи теплообменника:

• Обогрев других помещений, помимо парной;
• Экономия электроэнергии;
• Создание уютной атмосферы;
• Создание теплой и горячей воды для бани.

Важно! В бане обычно горячая вода нужна в большем объеме, чем в обычном доме. Так она требуется для мытья, для создания чистоты в помещении, для работы чанов с травами, паровых бочек и других оригинальных приспособлений. Поэтому теплообменник должен быть рассчитан на нужное количество воды и ее оборот.

Виды теплообменников

Теплообменники различаются как по своему внешнему виду, так и по материалу из которого они изготовлены и по типу конструкции.

Сейчас производители предлагают печи, которые уже укомплектованы готовыми теплообменниками. Это удобно и весьма экономично. Но минус здесь в том, что теплообменник имеет заранее предустановленную конструкцию и форму.

Формы теплообменников бывают разные:

• Змеевик, когда от печи выходит труба, которая делает множество изгибов. Такой вариант обычно рассчитан на одно помещение.
• Плоский вариант в виде двух или трех плоских дисков, которые встраиваются в печь. Они имеют большую теплоотдачу, чем обычные трубы.
• Конструкция в виде самовара на дымоотводной трубе, которая работает наподобие бойлера.

Теплообменник подбирается в зависимости от площади бани и количества помещений в них.

Встроенная или самодельная конструкция

Часть печей продаются с уже встроенными теплообменниками. Это удобный и компактный вариант, который достаточно просто установить в бане. Но рассчитан он только на небольшие помещения: парной и помывочной.

Особенности встроенного теплообменника:

• Емкость для воды заранее интегрирована в топочную камеру;
• Теплопотери минимальны, а нагрев воды имеет высокую скорость;
• Емкость имеет ограниченные объемы;
• Во встроенном теплообменнике из-за высокой температуры воды возникает дополнительное, повышенное давление, которое заставляет воду циркулировать по всему контуру;
• В любом случае требуется монтаж дополнительных труб.

Встроенные баки и трубы обычно изготавливаются из разных сплавов металлов. Они имеют заранее ограниченную конструкцию. Вместе с тем их всегда можно дополнить внешним теплообменником или бойлером.

Внешний теплообменник может дополнять внутренний или привариваться к печи, которая не оборудована подобными устройствами.

Особенности внешнего теплообменника:

• Может иметь любой объем;
• Может иметь дополнительный бойлер;
• Плохо подходит для обогрева всего контура помещения;
• Подогревается от печи или дымохода, или имеет комбинированный способ подогрева;
• Теплоноситель больше предназначен для генерации горячей воды для мытья;
• Имеет более сложную конструкцию, требует установки дополнительных труб, колен и кранов.

Идеально совмещение встроенного и дополнительного теплообменника с внешним оборудованием. Но этот вариант будет самым дорогостоящим и трудоемким.

Внешний теплообменник самоварного типа

При таком варианте накопитель для жидкости устанавливается обычно вокруг дымоходной трубы. На выходе дым имеет температуру около 800-600 градусов, поэтому вода в емкости будет нагреваться очень быстро до 85-150 градусов.

Однако это существенно меньше, чем температура внутри печи. При этом теплообменник будет нести еще и дополнительную функцию охлаждения трубы.

Конструкция емкости с трубой может иметь разные очертания:

• Бак, через который проходит труба насквозь;
• Тонкая труба, которая огибает дымоход;
• Труба, которая идет рядом с дымоходом.

Конструкции в виде баков могут служить и роль бойлеров, где накапливается горячая вода. Из-за своего внешнего сходства, такие теплообменники часто называются самоварами.

Материал такого изделия может быть любым: от стали до меди. Медный вариант лучше всего пропускает тепло, но стоит дороже.

Установка теплообменника в банной печи

При выборе теплообменника следует, прежде всего, отталкиваться от объемов и мощности топочной камеры печи. Мощная печь, скорее всего, уже будет содержать в себе теплообменник.

Однако такая вода лучше всего подходит для обогрева контура. Так как она имеет высокую температуру на выходе, что создает разность давления, которое заставляет воду двигаться по трубам. Внутренний теплообменник не способен произвести большое количество горячей воды.

• Решением проблемы может стать выносной, самоварный бак. При этом стоит учитывать, что дым в печи с внутренним теплообменником имеет меньшую температуру, нежели в обычной печи. Разность может составлять 50-100 градусов. Поэтому дополнительный теплообменник здесь дожжен быть небольшого объема в 20-80 литров.
• Бак для трубы агрегата без внутреннего теплообменника может быть и значительно большего размера – до 150 литров.
• Изготовление и установка внешних баков не требует дополнительных усилий. Для этого используются металлические листы или готовые баки. Монтируются они одновременно с созданием трубы. При этом сама труба может иметь более короткую длину, так как на выходе в стену или крышу температура в ней будет существенно ниже обычной.
• Сложность в установке встроенных теплообменников связана не с ними самими, так как они полностью интегрированы в печь, а с монтажем отеплительного контура.

Если дополнительный насос здесь не запланирован, то длина труб не должна быть больше 10 метров. Для большей длины контура следует устанавливать насосы для принудительной циркуляции.

Важно! Эксплуатировать постоянно агрегат со встроенным теплообменником без воды нельзя. Так как конструкция печи рассчитана на охлаждение за счет воды. Без нее металл в топочной камере будет перегреваться и деформироваться.

При выборе и установке теплообменника не стоит также забывать и о том, что любые емкости с водой требуют обслуживания и регулярного очищения от накипи. Эксплуатировать баки в этом плане значительно проще.

Каждый хозяин сам себе выбирает, как ему сделать баню более комфортной и высокотехнологичной. Но всегда будет разумным сочетание сразу нескольких способов, а домашние и гости это безусловно оценят.

Источник

Теплообменник для дымохода: расчет мощности, изготовление, монтаж

Современные россияне мало чем отличаются от своих предков, мы все также пытаемся на чем-то сэкономить, сохранить крохи, но «схалявить». Поэтому не редко, что на частном доме, бане, гараже можно заметить интересное приспособление в виде цилиндра. Этот прибор называется – теплообменник на трубу дымохода. Зачем он нужен и какое его главное предназначение узнаем далее. Также определим, какие разновидностей бывают, и какие правила монтажа.

Для чего нужен теплообменник?

Нужно разделять, что для теплообменников различают два вида конструкции. Например, водяной контур считается внутренним, так как устанавливается непосредственно на котел. А вот второй тип – внешний, предназначен для установки на дымоходе.

Абсолютно все виды этих приспособлений должны заполняться жидкостью. То есть в обычном понимании – это своеобразный бак, который может быть размещен на дымоходе, к нему подведены трубы, по которым после горячая вода попадает в радиаторы или баки. Получается, что даже тепловая энергия от выходящих газов сохраняется и дает пользу. Тем самым происходит полный процесс с безотходным циклом. Съем тепла трубы дымохода, как уже говорилось, происходит при помощи подведенных труб, одна поставляет холодную воду, а другая ведет к баку или батареи уже горячую, нагретую воду.

Какие бывают теплообменники

В зависимости от того, какой теплоноситель используется в данной цепи, различают:

Водяные намного эффективней, учитывая, что коэффициент теплопередачи выше.

В том случае, когда речь идет об установке теплообменника на трубу дымохода в баню или дом, и она выводится наружу, то стоит выбирать первый тип – воздушный. Потому как монтаж полноценной системы с водяной теплопередачей, будет сопровождаться определенными трудностями в конструктивных решениях. Воздушный теплообменник на дымоход идеальное решение для самостоятельной установки, серьезных навыков от вас не потребуется.

Учитывая характер работы, использовать лучше материалы из медной трубки для отопления. Можно установить полноценный змеевик на дымоход, в таком случае теплообменник на дымоход самостоятельно, своими руками удастся сделать в кратчайшие сроки, без дополнительной пайки или сварки трубы.

Кстати, если вы планируете использовать эту энергию не для отопления дома, а в качестве бойлера, то есть использовать воду для мытья посуды, купания и прочие, то лучше установить для бани, сауны бак накопительный.

Расчеты мощности

Все расчеты всегда будут примерными, в каждом отдельном случае сложно определить ту мощность, которая потребуется для обогрева комнаты, парной и тому подобное.

Принято считать, что не более 5 кВт достаточно для того, чтобы обогреть обычное банное помещение. К примеру, 1 кв. м. теплообменника (его площади), равен 9 кВт печи. Учитывайте, что мощность значительно сократиться, после затухания печи или котла, поэтому расчет нужно делать по поверхности теплообменника печи. Поэтому при расчете старайтесь учитывать максимальную площадь теплообменника, чтобы обеспечить достаточную температуру даже при одноразовой топке.

Форма в таком случае практически не играет роли, она может быть самой разной, как вам заблагорассудится. Наиболее оптимальным считается регистр из нержавеющих труб, но постепенно его место занимает сваренный коллектор из двух швеллеров. Теплосъемник такой формы считается менее производимым, но для его установки и монтажа не понадобиться много материала.

Также не забывайте учитывать тип самого дымохода, на кирпичных дымоходах обустроить качественный теплообменник достаточно сложно, в отличие от металлических каналов. Поэтому отдавая предпочтение самостоятельной работе, исходите из удобства.

Принцип работы

При топке любого вида топлива, особенно в котлах изготовленных самостоятельно, температура выходящих газов может достигать более 600 градусов. Для того чтобы сохранять постоянную тягу, такие высокие температуры просто не нужны, они наоборот будут только ухудшать обогрев. Поэтому нет ничего плохого, если владелец заберет часть тепла, при этом никакого ущерба для работы печи не будет. К примеру, на выходе образовалось 600 градусов, забираем «двести», остается 400, которых вполне достаточно для надежного дымоотделения. В таком случае, 200 градусов смогут дать нам не менее пары киловатт.

Задача состоит в том, чтобы обеспечивать постоянный и активный теплообмен между излишне нагретыми газами и средой, в данном случае – это вода либо воздух. Ключевой считается площадь контакта. Например, некоторые размещают змеевик внутри самого дымохода, данное решение не выгодно, хотя бы с той точки зрения, что канал будет постоянно засоряться. Даже любое препятствие на пути будет влиять на силу тяги.

Принцип работы и конструкция сочетает три основных типажа монтажа теплосъемника на дымоход:

• Змеевик.
• Водяная «рубашка». Это своеобразный цилиндр, который надевается на трубу и заполняется водой. Запомните важный нюанс, не стоит делать одну общую зону для заполнения, лучше провести через цилиндр несколько меньших по диаметру каналов.
• Тормоза. Выходящий канал формируется в виде лабиринта, то есть того же самого змеевика, когда потоки замедляются и соответственно теплопередача усиливается.

Два первых вида отлично подходят для формирования водяного контура, организации системы отопления. А вот, третий тип отлично справится с локальным обогревом.

У каждого теплообменника есть свои особенности, их обязательно нужно учитывать. К примеру, если используется вода для нагрева, то помните, что возникает излишне чрезмерный теплообмен. Когда печь сильно растоплена, поставка холодной воды вызывает резкое снижение, тем самым стенки самого канала охлаждаются, что приводит к образованию влаги. Происходит скорое заполнение пространства гарью и сажей.

Для обеспечения нормальных характеристик теплообменника на дымоходе, нужно:

1. Оснащать контур отдельными теплоаккумулирующими баками, тем самым, исключая прямую передачу холодной воды.
2. Изготавливайте конструкцию простую, для её быстрого съема и прочистки.
3. Рассчитывайте площадь таким образом, чтобы в итоге, после теплообменника, температура была достаточной для поддержания допустимой тяги.

Использовать из материалов лучше «нержавейку», она способна переносить перепады температуры. Кстати, учитывайте, что внутренняя сторона теплообменника, должна быть обязательно гладкой.

Изготовление теплообменника

Приведем пошаговую инструкцию, как изготовить самостоятельно такое устройство.

1. Вырежьте два круга диаметром 30 см. (Заглушки). Размеры учитывайте исходя из вашего дымохода.
2. Разметьте на каждом листе места размещения труб, самая большая должна проходить в центре. Средняя трубка 58 мм, восемь маленьких по 32 мм.
3. Поочередно приваривайте трубы к заглушкам
4. Приварите вторую заглушку к трубам.
5. Изготовьте бак.
6. Сбоку металлического кожуха проделайте два отверстия, по противоположным сторонам.
7. На стенках теплообменника сделать выход под патрубки.
8. Готовую сердцевину вставьте в кожух. Закрепите с помощью сварки.
9. Приварите теплообменник к дымоходу.
10. Обработайте конструкцию термостойкой краской.

Особенности монтажа

Для теплообменника на дымоход своими руками, конструкцию разобрали в пункте выше. Сейчас разберем, каким образом происходит монтаж теплообменника рядом с котлом. Такое устройство будет включать:

• Корпус, то есть, грубо говоря, обшивку печи или котла.
• Непосредственно накопитель.
• Патрубки холодной и горячей подачи.
• Сливные краны теплообменника.

Подробно система конструкции, передана на картинке. Установить теплообменник на трубу дымохода в техническом плане будет немного сложней. Но, в таком случае происходит больший нагрев и циркуляция воды, соответственно больше тепла отдается помещению.

Источник