В условиях отопления эффективное использование ресурсов становится актуальным, и сооружение теплообменника для печного отопления — оптимальное решение для повышения теплоотдачи. В статье мы рассмотрим, как самостоятельно создать котел в печь для отопления, обсудим необходимость его применения и предложим различные варианты реализации — от простых до сложных. Вы найдете схемы разводки и отзывы профессионалов, что поможет улучшить систему отопления в вашем доме.
Необходимость котельного оборудования в отопительной печи
При сжигании топлива в печи образуется полезное тепло, которое может уходить в воздух или выводиться через дымоход. В некоторых случаях мощность отопительного устройства оказывается недостаточной для качественного прогрева теплоносителя. Печные котлы имеют свои преимущества:
- полноценный обогрев удаленных помещений – нет необходимости подключать дополнительные электрические устройства;
- формирование тепловой завесы – окна не запотевают, что предотвращает гниение в доме;
- улучшение циркуляции в системе отопления – поддерживается температурная разница в различных участках теплоносителя;
- предотвращение коррозии на металлических элементах печи.
Совместить печной обогрев с радиаторной системой в доме можно с помощью котла, встроенного в отопительную или варочную поверхность.
Изготовление теплообменника своими руками
Собственноручно допускается встраивать плоские, воздушные и трубчатые теплообменники. При сооружении устройства необходимо принимать во внимание трудозатраты и себестоимость проекта.
| Элемент теплообменника | Материал | Описание и назначение |
|---|---|---|
| Теплообменные трубы | Сталь (черная, нержавеющая), медь | Основной элемент для передачи тепла от дымовых газов к теплоносителю. Выбор материала зависит от температуры газов, агрессивности среды и бюджета. |
| Корпус теплообменника | Сталь (черная, нержавеющая) | Оболочка, внутри которой расположены теплообменные трубы и циркулирует теплоноситель. Должен быть герметичным и выдерживать рабочее давление. |
| Коллекторы (входной/выходной) | Сталь (черная, нержавеющая) | Распределяют теплоноситель по теплообменным трубам и собирают его после нагрева. Обеспечивают равномерное распределение потока. |
| Фланцы/Резьбовые соединения | Сталь | Используются для герметичного соединения элементов теплообменника между собой и с системой отопления. |
| Уплотнительные прокладки | Паронит, графит, фторопласт | Обеспечивают герметичность соединений, предотвращая утечки теплоносителя или дымовых газов. |
| Теплоизоляция | Минеральная вата, базальтовая вата | Снижает потери тепла в окружающую среду, повышая эффективность теплообменника. |
| Дымоходные патрубки | Сталь | Соединяют теплообменник с дымоходом печи, обеспечивая отвод продуктов сгорания. |
| Сливной кран/Запорная арматура | Латунь, сталь | Позволяет сливать теплоноситель из системы для обслуживания или ремонта. |
| Воздухоотводчик | Латунь, сталь | Удаляет воздух из системы отопления, предотвращая образование воздушных пробок и улучшая циркуляцию теплоносителя. |
Интересные факты
Вот несколько интересных фактов о сооружении теплообменника для печного отопления:
-
Эффективность использования энергии: Теплообменники для печного отопления могут значительно повысить эффективность использования топлива. Они позволяют извлекать тепло из дымовых газов, которые обычно теряются в атмосферу, и использовать его для обогрева воды или помещений. Это может снизить потребление топлива на 20-30%.
-
Материалы и конструкции: Теплообменники могут быть изготовлены из различных материалов, включая сталь, медь и алюминий. Каждый из этих материалов имеет свои преимущества и недостатки. Например, медь обладает высокой теплопроводностью, что делает её идеальной для быстрого нагрева, но она также дороже и может корродировать в агрессивной среде.
-
Компактные решения: Современные технологии позволяют создавать компактные и эффективные теплообменники, которые можно интегрировать в существующие системы отопления. Это особенно актуально для малогабаритных домов и дач, где пространство ограничено. Такие решения позволяют не только экономить место, но и улучшать общую эффективность системы отопления.
Простое приспособление
Плоский теплообменник значительно увеличивает эффективность работы печи и может быть установлен как в вертикальном, так и в горизонтальном положении. Его конструкция позволяет легко удалять сажу и копоть, а благодаря большому объему он может быть адаптирован для нужд горячего водоснабжения.
Пластинчатый рекуператор представляет собой трубу большого диаметра, внутри которой располагается труба меньшего размера. Внутри меньшей трубы циркулирует горячая вода, а охлаждение происходит в пространстве между трубами.
Изготовить такую конструкцию своими руками можно, используя медные трубки. Одна из них должна быть на 4 мм шире другой. Процесс сборки включает следующие этапы:
Читайте также:
- Сварка бокового тройника на обе стороны внешней трубки.
- Установка меньшей по диаметру трубы.
- Приваривание меньшего патрубка к торцам большой трубы в заранее зафиксированном положении.
- Монтаж коротких трубок на выходе к тройникам, которые обеспечивают движение теплоносителя.
- Соединение всех элементов с помощью отрезков труб, последовательно приваривая тройники к боковым частям в форме змейки.
Стальные трубки должны быть большего диаметра по сравнению с медными, сборка осуществляется поэтапно.
Сложный рекуператор
Котел теплообменного типа для печного отопления выглядит как емкость с патрубками и нагревателем. Он состоит из двух секторов с взаимным нагревом. Теплоноситель циркулирует, попадая в замкнутый контур бака, греется до 180 градусов. Вода направляется в основную магистраль после прохождения по маленьким трубкам.
Чтобы сварить теплообменник самостоятельно, потребуются такие материалы:
- готовый резервуар вместимостью от 90 до 110 л;
- листовая сталь толщиной 2,5-3 мм, если бак делается своими руками;
- анод;
- 2 трубы из меди длиной до 4 м для ТЭНа;
- устройство, регулирующее мощность нагрева.
Перед началом работ необходимо сделать чертеж готового изделия, а затем приступать к сборке:
- Установить резервуар на высоте 1 м от пола и на 3 м от печи.
- Сделать два отверстия справа со стороны печки и наверху слева.
- Подвести отвод для водогрейных приборов снизу, наклонив его на 2-3 градуса.
- Подключить верхний отвод в обратном направлении с наклоном в 20 градусов.
- Врезать в нижний отвод выходной 2 сливных крана – для емкости и для системы.
- Герметично запаять отверстия для равномерного прогрева комнат.
- Выгнуть медную трубку в виде спирали.
- Готовый змеевик установить в бак, вывести концы наружу и зафиксировать их.
- Прикрепить на конце змеевика резьбовые фитинги.
- Подсоединить к трубе готовый регулятор мощности.
- Подкинуть на термостат клеммы для запитки, а потом – провода.
- Установить анод, предотвращающий износ резервуара от воздействия колебаний температуры.
- Загерметизировать швы и все детали специальным средством.
Готовый теплообменник наполняется водой и проверяется на предмет протечек. Если все в порядке, котел для печки можно вводить в эксплуатацию.
Создание схемы разводки отопления
Существует два способа объединения печи с водонагревательным котлом и подключения контура к системе отопления.
Открытая система
Теплоноситель движется гравитационным способом, поэтому требуется установка циркуляционного насоса. Он ставится на байпас, снижает температурную разницу обратки и подачи, увеличивает скорость движения воды и качество теплоотдачи. Без электричества линия будет работать по принципу самотека.
Для его организации понадобится увеличить линию и горизонтальные наклонные в диаметре. Открытую систему оснащают разводящим коллектором на 32 мм с наклоном от 3до 5 мм на каждый погонный метр. Расширительная емкость находится вверху, в нее поступает воздух из коммуникаций.
Закрытая система
Радиаторная система предполагает активное движение воды, которое обеспечивается насосом. Этот насос создает давление в 1 Бар для холодного теплоносителя. Мембранный резервуар располагается в нижней части системы. Для его подключения к магистрали используется отсекающий кран. Обязательно устанавливаются устройства безопасности, такие как воздухоотводчик, манометр и спускной клапан.
-
Читайте также:
Автономный котел рекомендуется подключать к кирпичной печи с использованием самотечного метода.
Мнение экспертов о самодельном теплообменнике в печь отопления
Профессионалы делают несколько замечаний по поводу монтажа котла в отопительную установку:
- Эффективность результата комбинированной системы без переплат.
- Возможность использования любого вида топлива. Подойдут опилки, уголь, паллеты и дрова, хранящиеся в сухом месте.
- Печной агрегат, у которого есть водный котел, не нужно топить постоянно. Топливо закладывается 1 раз в 12-24 часа.
- Система, где реализован длительный тип сгорания, позволяет качественно прогреть постройку и обеспечить ГВС.
- При отсутствии навыков сварки и понимания процесса изготовления стоит избегать самодельных отопительных приборов. В порядке исключения рассматривается монтаж на даче или в населенных пунктах с перебоями электричества.
- Оптимальный тип дымохода для печки с котельным резервуаром – колпаковый. Теплообменник в виде регистра из труб с большим сечением ставится внутрь.
- Чтобы не тратиться на медную арматуру, можно работать с бесшовными трубами. Они не растрескиваются при нагревании.
Самодельный твердотопливный агрегат с контуром водяного типа допускается применять в зимнее время. Он быстро и качественно обогреет большое жилье, обеспечит бесперебойность подачи горячей воды. Перед началом работ нужно выбрать качественный материал для теплообменника, который не будет греться от поверхности печного сооружения.
Обслуживание и уход за теплообменником
Обслуживание теплообменника является ключевым аспектом его долговечности и эффективности работы. Правильный уход за этим устройством позволяет не только продлить срок его службы, но и существенно повысить эффективность отопительной системы в целом.
Первым шагом в обслуживании теплообменника является регулярная проверка его состояния. Это включает в себя визуальный осмотр на предмет коррозии, повреждений или накопления накипи. Накипь может образовываться в результате жесткой воды, что приводит к снижению теплопередачи и, как следствие, к увеличению затрат на отопление. Для предотвращения этого рекомендуется использовать специальные средства для удаления накипи или устанавливать фильтры для очистки воды.
Следующий важный аспект — это чистка теплообменника. В зависимости от конструкции устройства, чистка может быть выполнена как механическим, так и химическим способом. Механическая чистка включает в себя удаление грязи и отложений с помощью щеток или специальных инструментов. Химическая чистка предполагает использование растворов, которые растворяют накипь и другие отложения. Важно следовать инструкциям производителя при использовании химических средств, чтобы избежать повреждения теплообменника.
Также стоит обратить внимание на герметичность соединений теплообменника. Протечки могут привести к снижению давления в системе и, как следствие, к ее неэффективной работе. Регулярная проверка всех соединений и уплотнителей поможет избежать таких проблем. В случае обнаружения утечек необходимо немедленно произвести ремонт или замену поврежденных элементов.
Не менее важным является контроль за температурным режимом работы теплообменника. Перегрев может привести к его деформации и снижению эффективности. Установка термостатов и других устройств для контроля температуры поможет поддерживать оптимальные условия работы.
Наконец, рекомендуется проводить профилактическое обслуживание теплообменника не реже одного раза в год. Это позволит выявить потенциальные проблемы на ранней стадии и предотвратить серьезные поломки. Профессиональные специалисты могут провести полную диагностику и обслуживание, что обеспечит надежную и эффективную работу системы отопления в целом.
-
Читайте также:
Вопрос-ответ
Какова последовательность пуска теплообменника?
Последовательно запустить в работу сначала охлаждающий (холодный) контур, а затем охлаждаемый (горячий). Скорость подъема и снижения давления при пуске и останове не должна превышать 0,3 МПа (3,0 кгс/см²) в мин. Скорость изменения температуры при пуске и останове не должна превышать 10 °С в мин.
Как работает теплообменник дровяной печи?
Теплообменники могут быть установлены внутри печи, в дымоходе или снаружи печи. Вода циркулирует через теплообменник при горении огня, либо естественным путём (термосифон), когда вода поднимается по мере нагревания, либо с помощью насоса.
Какие бывают теплообменники по конструкции?
Теплообменники по конструкции делятся на несколько основных типов: трубные (состоящие из труб, через которые проходят теплоносители), пластинчатые (состоящие из множества тонких пластин, образующих каналы для теплоносителей), ротационные (с вращающимися элементами для увеличения площади теплообмена), а также воздушные и водяные теплообменники, которые используют воздух или воду в качестве теплоносителей. Каждая конструкция имеет свои преимущества и области применения в зависимости от требований к эффективности, компактности и стоимости.
Как работает теплообменник для отопления?
Как работает теплообменник? Среды движутся навстречу друг другу с разных сторон пластины, избегая смешения. Пластины, которые расположены параллельно, формируют рабочие каналы. Перемещаясь по ним, каждая среда производит тепловой обмен и покидает внутренние пределы оборудования.
Советы
СОВЕТ №1
Перед началом сооружения теплообменника, тщательно изучите проект и определите его размеры в зависимости от мощности вашей печи. Это поможет обеспечить эффективный теплообмен и избежать перегрева системы.
СОВЕТ №2
Используйте качественные материалы, устойчивые к высоким температурам и коррозии, такие как нержавеющая сталь или медь. Это увеличит срок службы теплообменника и снизит риск утечек.
СОВЕТ №3
Обратите внимание на правильное расположение теплообменника. Он должен быть установлен в месте, где будет максимальный контакт с горячими газами, чтобы обеспечить эффективный теплообмен и оптимальное отопление помещения.
СОВЕТ №4
Не забывайте о регулярном обслуживании теплообменника. Периодически проверяйте его на наличие загрязнений и отложений, которые могут снизить его эффективность и привести к поломкам.
