Домашнее водяное отопление – теплообменник в печи

Нормальная работа любой отопительной системы зависит от теплообменника, особого устройства, в котором передается теплоэнергия теплоносителю. Для обогрева дома можно использовать не только промышленный образец, но и сделанный самостоятельно. В последнем случае теплогенератором обычно является кирпичная печь. Ниже вы узнаете основные функции устройства, его влияние на отопление в доме, как его можно сделать самому и подключить по схеме.

Домашнее водяное отопление – теплообменник в печи

Самодельные и промышленные теплообменники для отопления

Функциональные особенности теплообменника

Системы отопления для частного дома или квартиры используют поверхностные устройства, когда теплоносителю тепловая энергия передается через металлические стенки оборудования.

Наиболее полным образом этот принцип реализован в конструкции твердотопливных, газовых или электрических котлов отопления:

  • Циркулирующая вода или антифриз по изогнутым трубкам, размещенным внутри отопительного прибора, нагревается от горящего топлива.
  • После этого подогретый теплоноситель движется по трубопроводу отопительного контура, а в теплообменник начинает поступать остывшая вода из батарей.
  • Наверное, многие из нас замечали, что с помощью обычной кирпичной печи не удается равномерно обогреть дом, в которых комнаты не соприкасаются с ее «грубой». Решением вопроса может стать вмонтированный в нее теплообменник, который превратит ее в водонагревательный котел.

    Домашнее водяное отопление – теплообменник в печи

    Кирпичная отопительная печь с теплообменником

    Его форма и размер должны вписываться в габариты топливника. К устройству необходимо подсоединить трубопроводы и радиаторы, а затем заполнить систему теплоносителем – водой или антифризом. После установки батарей в дальних от печи комнатах удастся в доме сделать эффективное отопление.

    Виды

  • Чаще всего встречаются водяные и воздушные теплообменники. Первые более практичные, так как жидкость лучше передает теплоэнергию, чем воздух.
  • Встречается также подобное устройство, напоминающее накопительный бак, которое устанавливается снаружи дымохода.
  • Совет: выставленные на продажу в торговых сетях промышленные отопительные установки уже оснащены теплообменниками.
    Их конструкция максимально предназначена для эффективного нагрева теплоносителя.

    Домашнее водяное отопление – теплообменник в печи

    Промышленный вариант теплообменника

    Нередко в заводских условиях такие устройства изготавливают из меди. Труба напоминает змеевик, у которого поперечно изгибам расположено множество пластин, благодаря чему обеспечивается большая площадь теплообмена.

    Изготовить в домашних условиях подобный вариант будет довольно проблематично. Поэтому лучше выбрать более простую модель.

    Домашнее водяное отопление – теплообменник в печи

    Теплообменники отопления для дачи чаще всего изготавливают из стальных труб

    Как работает система

    Принцип действия теплообменника, причем неважно – заводского или самодельного, одинаков. Теплогенератор (котел или печь) передает ему энергию от утилизации топлива, после чего теплоноситель разносит ее по трубопроводам по всем комнатам.

    Данный способ отопления дает возможность равномерно распределять тепло по зданию. Немаловажно и то, что помещения прогреваются существенно быстрее, уменьшая расходы на энергоресурсы.

    Печное отопление в частном доме можно усовершенствовать двумя способами:

    • заложить новую печь под определенный размер теплообменника;
    • поставить своими руками в существующий отопительный прибор самодельное устройство, изготовленное по размерам топливной камеры.

    Домашнее водяное отопление – теплообменник в печи

    Промышленные отопительные печи с теплообменником

    После этого владелец дома может быть уверенным, что он получит отопление с водяным контуром, которое будет работать не хуже заводского твердотопливного котла. Разница будет только в размещении входного отверстия теплообменника, которое будет расположено чуть выше над полом, чем у промышленных вариантов. Это может повлиять на скорость естественной циркуляции воды.

    Совет: подключайте теплообменник к отопительной системе с таким условием, чтобы обратка была размещена как можно ниже.

    Одним из основных элементов является также расширительный бачок, который следует установить в верхней точке схемы. С его помощью будет компенсироваться изменение объема нагретого теплоносителя, и выпускаться, попавший в систему воздух.

    Данная схема отопления требует выдерживать определенный наклон трубопроводов от верхней точки к последнему радиатору и от него к котлу, примерно 10 мм на 1 м.

    Совет: если естественной циркуляции окажется недостаточно для обогрева большого дома, установите в отопительную систему циркуляционный насос.
    В этом случае нет разницы, на каком расстоянии от пола будет установлена обратка.

    Домашнее водяное отопление – теплообменник в печи

    На фото – принудительная система отопления с теплообменником в печи

    В чем преимущество отопления с теплообменником

    Простое изготовление Когда в доме уже есть печное отопление, нужно потратить деньги только на создание самодельного теплообменника и монтаж водяной отопительной системы.
    Возможность комбинированного обогрева Помимо поверхностного воздушного обогрева комнат грубой печи будет еще и водяной отопительный контур. Его можно протянуть в отдаленные помещения.
    Использование разных видов топлива Печи и твердотопливные котлы могут работать на дровах, угле, торфе, пеллетах. Если слегка модернизировать последние, они также будут способны вырабатывать тепло из газа и жидкого топлива.
    Внешний вид Вам не придется разрушать русскую печь, если стремитесь сохранить национальный колорит в интерьере. Теплообменник не будет виден снаружи.

    Недостатки:

    • если устройство установлено в топку кирпичной печи, его КПД будет ниже заводских котлов;
    • в печи не удастся сделать автоматический контроль над интенсивностью нагрева теплоносителя.

    Изготовление

    В этом случае теплообменник для отопления может иметь различную форму. Чаще всего она напоминает регистр, изготовленный из нескольких медных или стальных труб. Также применяется и пластинчатый теплообменник системы отопления.

    В зоне горения топлива температура очень высокая, особенно, если используется антрацит. Поэтому предъявляются повышенные требования к металлу, конструкции устройства и качеству сварных швов.

    Домашнее водяное отопление – теплообменник в печи

    Медный теплообменный контур для печи

    Материал

    Устройство должно обеспечивать оптимальную передачу теплоэнергии, поэтому очень важен коэффициент теплопроводности металла. К примеру, медная труба ее проводит в 7 раз лучше стальной. В этом случае 25 м последней можно легко заменить на 3,5м первой.

    Теплообменники из меди самые экономичные в работе, однако, и цена у них одна из самых высоких. Поэтому чаще всего применяют стальную трубу Ø32 мм и более.

    Совет: когда предполагается чаще всего печь топить углем, рекомендуем использовать чугунный теплообменник, который способен стойко выдерживать максимальную температуру сгорания топлива.
    Обычно используют секции старых радиаторов отопления.

    Домашнее водяное отопление – теплообменник в печи

    Установка стального теплообменника в печь

    Как рассчитать мощность

    Вычислить данный параметр можно только приблизительно.

    При этом следует учесть много факторов, в том числе:

    • диаметр трубы;
    • теплопроводность металла;
    • длину змеевика;
    • температуру сгорания топлива;
    • с какой скоростью циркулирует теплоноситель.

    Обычно реальная способность устройства выполнять свои функции выясняется только после начала работы системы отопления. Рекомендуем при расчетах брать во внимание то, что 1 м трубы Ø50 мм дает примерно 1 кВт теплоэнергии.

    Совет: возьмите для примера известную модель котла и изготовьте теплообменник согласно его параметрам.

    Конструкция

    Регистром называют теплообменник для водяного контура отопления дома, который сварен из гладкостенных труб. Напоминает он своеобразную «решетку», что является наиболее популярной формой для самодельного устройства.

    Есть также конструкции более простые по форме – они напоминают прямоугольный или цилиндрический бак. В данном случае следует ориентироваться на то, чтобы площадь поверхности для теплообмена была максимально большой.

    Рекомендуем соблюдать следующие условия при его изготовлении:

    • внутренняя ширина пустот должна быть 5 мм и более, в противном случае вода может закипеть;
    • используйте трубы с толщиной стенки от 3 мм, тогда металл не прогорит;
    • между стенками топочной камеры и теплообменником должен оставаться зазор размером 10–15 мм, компенсируя расширение металла при его нагревании.

    Монтаж

    Устанавливать устройство лучше одновременно с кладкой печи. В противном случае придется разобрать ее часть.

    Инструкция процесса следующая:

  • Сделайте в топочной камере фундамент для теплообменника и установите его.
  • Оставьте места для подачи и обратки устройства при дальнейшей кладке.
  • По завершению строительства печи подключите теплообменник к отопительной системе, заполните ее водой и сделайте пробную топку печи.
  • Домашнее водяное отопление – теплообменник в печи

    Отопительный прибор с двумя водяными контурами

    Вывод

    Как бы ни была хороша кирпичная печь, однако она не всегда сможет равномерно отопить дом с множеством комнат. В этом случае необходимо приобретать котел или самостоятельно сделать теплообменник из стальных или медных труб. Так вы сможете увеличить на несколько порядков эффективность отопительного прибора. Видео в статье даст возможность найти дополнительную информацию по вышеуказанной теме.

    Понравилась статья? Подписывайтесь на наш канал Яндекс.Дзен

    Оставить комментарий

    ОБЯЗАТЕЛЬНО приложите ФОТО проблемы — так ответ эксперта будет гораздо точней

    Оставляя комментарий, Вы принимаете пользовательское соглашение

    Ваше имя:
    Ваш e-mail:
    Источник gidroguru.com