Домашнее водяное отопление — теплообменник в печи

Несмотря на огромные запасы газа и множество трубопроводов, большинство малых российских поселений, находящихся далеко от крупных городов, вряд ли когда-либо будут газифицированы. Это просто нерентабельно. Даже в сердце России, в 200 км от Москвы, газифицированы лишь те поселки и деревни, которые находятся не дальше 10-15 км от городов. Дальше – все, как в глухой тайге. Отличие только в том, что есть электричество.

Конструкция и принцип действия

Печь с водяным контуром достаточно быстро нагревает помещение благодаря теплоносителю. Это может быть вода или другая жидкость, которая движется в системе. Нагревается она теплом от самой печки. Таким образом и функционирует система.

Чтобы система могла работать, в обязательно порядке необходимо устанавливать металлическую ёмкость, которая будет выполнять функции теплообменника. Выглядит она как обычный резервуар со штуцерами с подведёнными к ним трубкам. Современные прототипы таких устройств делаются из металла и огнестойкого кирпича, может оснащаться различными декорациями сверху, цветной плиткой и т. п.

Конструкция может выполняться двумя способами:

  1. 1. Теплообменник находится в топке. Такая конструкция предназначена для обогрева больших площадей, отличается продолжительной работой и долговечностью. Но есть и недостатки. К ним можно отнести близкое расположение к огню, что способствует прогоранию металлических частей. Если не очищать дымоход от сажи, то КПД постоянно будет падать.
  2. 2. Теплообменник в дымоходе. Простота в использовании и эксплуатации, высокая производительность и продолжительный срок службы у этого агрегата тоже есть. Но обогреть большие помещения вряд ли удастся с помощью такого устройства.

Печное отопление

Как система энергообеспечения, печное отопление применяется очень давно и обладает рядом преимуществ:

  1. Не требует подключения к сети питания. Для отопления нужны твердые материалы типа дров, угля, брикетов.
  2. Позволяет реализовать лучистую систему отопления, при которой стенки печи накапливают и передают тепло в помещение. Тип системы считается одним из самых лучших, сохраняющих заданные температуры долгое время.
  3. Правильно сложенная печь греет комнаты, служит для подогревания воды, приготовления пищи. Нет затрат электроэнергии, газа, а значит, снижаются расходы на содержание жилья.
  4. В холодное время года печь аккумулирует тепловую энергию, передавая ее в помещения. В жару конструкция также нагревается, беря на себя избыточное тепло, что помогает поддерживать в комнатах прохладный климат.

Вид отопления считается самым экологически чистым и безопасным. Но есть и минусы:

Получается, что печное отопление – дело хлопотное и затратное. И если в домах сезонного проживания такие заботы становятся приятным дополнением, то в особняках круглогодичного проживания они доставляют неудобства. Лучше рассмотреть варианты магистрального газового отопления или сделать систему с использованием баллонного газа.

Теплообменник своими руками

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

(2 голоса, в среднем: 5 из 5)

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.

Читайте также:  Инфракрасный теплый пол – от теории к практике

Функциональные изюминки теплообменника

Системы отопления для частного дома либо квартиры применяют поверхностные устройства, в то время, когда теплоносителю тепловая энергия передается через железные стены оборудования.

Наиболее полным образом данный принцип реализован в конструкции твердотопливных, газовых либо электрических котлов отопления:

  1. Циркулирующая вода либо антифриз по изогнутым трубкам, размещенным в отопительного прибора, нагревается от горящего горючего.
  2. Затем подогретый теплоноситель движется по трубопроводу отопительного контура, а в теплообменник начинает поступать остывшая вода из батарей.

Возможно, многие из нас подмечали, что посредством простой кирпичной печи не удается равномерно обогреть дом, в которых комнаты не соприкасаются с ее «неотёсанной». Решением проблемы может стать вмонтированный в нее теплообменник, который перевоплотит ее в водонагревательный котел.

Его форма и размер должны вписываться в габариты топливника. К устройству нужно подсоединить трубопроводы и радиаторы, а после этого заполнить систему теплоносителем – водой либо антифризом. По окончании установки батарей в дальних от печи комнатах удастся в доме сделать действенное отопление.

  1. Значительно чаще видятся водяные и воздушные теплообменники. Первые более практичные, поскольку жидкость лучше передает теплоэнергию, чем воздушное пространство.
  2. Видится кроме этого подобное устройство, напоминающее накопительный бак, которое устанавливается снаружи дымохода.

Совет: продаваемые в торговых сетях промышленные отопительные установки уже оснащены теплообменниками. Их конструкция максимально предназначена для действенного нагрева теплоносителя.

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

Изготовить дома подобный вариант будет сложно. Исходя из этого лучше выбрать более несложную модель.

Как работает система

Принцип действия теплообменника, причем не имеет значение – заводского либо самодельного, однообразен. Теплогенератор (котел либо печь) передает ему энергию от утилизации горючего, по окончании чего теплоноситель разносит ее по трубопроводам по всем комнатам.

Данный метод отопления позволяет равномерно распределять тепло по зданию. Важно да и то, что помещения прогреваются существенно стремительнее, уменьшая затраты на энергоресурсы.

Печное отопление в частном доме возможно усовершенствовать двумя методами:

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

Затем обладатель дома возможно уверенным, что он возьмёт отопление с водяным контуром, которое будет работать не хуже заводского твердотопливного котла. Отличие будет лишь в размещении входного отверстия теплообменника, которое будет расположено чуть выше над полом, чем у промышленных вариантов. Это может воздействовать на скорость естественной циркуляции воды.

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

Одним из основных элементов есть кроме этого расширительный бачок, который направляться установить в верхней точке схемы. С его помощью будет компенсироваться изменение объема нагретого теплоносителя, и выпускаться, попавший в систему воздушное пространство.

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

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

В чем преимущество отопления с теплообменником

Простое изготовление В то время, когда в доме уже имеется печное отопление, необходимо израсходовать деньги лишь на создание самодельного теплообменника и монтаж водяной отопительной системы.
Возможность комбинированного обогрева Кроме поверхностного воздушного обогрева комнат неотёсанной печи будет еще и водяной отопительный контур. Его возможно протянуть в отдаленные помещения.
Применение различных видов горючего Печи и твердотопливные котлы смогут работать на дровах, угле, торфе, пеллетах. В случае если легко модернизировать последние, они кроме этого будут способны производить тепло из газа и жидкого горючего.
Внешний вид Вам не нужно будет разрушать русскую печь, в случае если стремитесь сохранить национальный колорит в интерьере. Теплообменник не будет виден снаружи.

Недостатки:

  • в случае если устройство установлено в топку кирпичной печи, его КПД будет ниже заводских котлов;
  • в печи не удастся сделать непроизвольный контроль над интенсивностью нагрева теплоносителя.
Читайте также:  Вентиляция для газового котла в частном доме

Водяная рубашка

Просто реализуется еще один теплообменник – водяная рубашка (водяной контур) на трубу. На участок дымохода наваривается труба большего диаметра с двумя патрубками для подачи/отведения воды. Принцип работы все тот же: горячая вода подымается вверх, вниз поступает из выносного бака более холодная вода.

Принцип организации водяной рубашки на трубу и ее подключение к выносному баку

Этот способ более привлекателен по нескольким причинам:

  • нагрев происходит за счет тепла, которое раньше просто улетало;
  • сделать такой теплообменник своими руками несложно, хотя есть и фабричные варианты;
  • установить можно на любой металлический дымоход и для этого не нужно разбирать печь и делать в ней отверстия;
  • теплообменник на трубе предупреждает проникновение газов из дымохода в помещение.

Все эти плюсы делают такое устройство достаточно привлекательным. Но есть у такого решения и минусы:

  • требуется полная герметичность швов;
  • при добавлении холодной воды может образовываться конденсат;
  • заливать воду в разогретую систему нельзя – может из-за разницы температур порвать стенки дымохода.

Водяной контур на печь делается аналогично, но в этом случае в емкость с водой строится вокруг корпуса. Практически всегда такой теплообменник делают на круглые печи. Во-первых, можно подобрать трубу большего размера и приварить дно и верх, что вряд ли удастся с прямоугольными печами, и во-вторых, по кругу вода движется легко и система эффективна, чего тяжело добиться при квадратном кожухе.

Из чего состоит котел

Перед тем, как выбрать готовый котел для бани на дровах или его проект для постройки, необходимо ознакомиться с внутренним устройством системы и составными ее частями. От слаженной работы каждого компонента с остальными зависти общая эффективность конструкции.

В схеме самодельных котлов бани на дровах обязательно присутствуют такие элементы:

Предлагаем ознакомиться Как отмыть деревянный пол в бане Каждый водяной котел для бани на дровах, смонтированный своими руками может отличаться от аналогов конструкционным расположением отдельных элементов. При этом габаритные параметры влияют на его производительность.

Печное отопление с водяным контуром своими руками — поэтапное строительство

Сначала, прежде чем начать возводить печку, необходимо подготовить фундамент. Для этого необходимо выкопать котлован, глубина которого равна 150–200 миллиметрам. На дно слоями засыпать битый кирпич, щебёнку и бут. Затем всё залить цементным раствором. Фундамент должен возвышаться над полом на несколько сантиметров. На стяжку уложите гидроизоляционный материал.

Процесс строительства печи с водяным контуром

Основные особенности кладки кирпича

Печь необходимо строить из качественных материалов. Стены можно возводить из кирпичей с нормальным обжигом, а вот для топочной части приобретайте тугоплавкие кирпичи.

  • Прежде чем начать кладку, кирпичи необходимо смочить. Для этого погрузите их на некоторое время в воду. Когда от них перестанут выходить пузырьки воздуха, можно начинать кладку.
  • Все ряды и углы обязательно привязываются.
  • Цементный раствор наносите сразу на весь рад. Его слой должен быть около 5 миллиметров. Освежайте раствор на торце прямо перед укладкой на него кирпича.
  • Когда дойдёте до топочной части, не наносите глину мастерком. Делайте это руками.
  • Каждые пять рядов аккуратно срезайте излишки цемента со швов и протирайте их влажной губкой.
  • Стены печки должны быть вертикальными и горизонтальными. Используйте строительный уровень постоянно во время кладки, чтобы проверять это.

Строительство отопительного устройства с водяной рубашкой

Особенности кирпичной кладки

Водяной контур можно интегрировать как в отопительную печь, так и в отопительно-варочную. В обоих случаях технология кладки кардинально отличаться не будет. Формируется топка и зольник, дымовые каналы и труба аналогичного сечения, применяются стандартные дверцы, шиберы и варочные плиты. Основное отличие заключается в увеличенных размерах топочной камеры, где должен поместиться теплообменник и должно остаться место для полноценной загрузки дров. Если змеевик располагается в другом месте теплогенератора, тогда топочная камера тоже остаётся без изменений.

Иногда регистры врезают прямо в кладку ядра

Важно! Между водяной рубашкой и кирпичной кладкой должен оставаться зазор порядка 10-12 мм, чтобы при температурном расширении металл не распирал печку, и горячие газы «облизывали» теплообменник со всех сторон.

Для возведения основного массива и трубы используется полнотелый печной кирпич и глиняный раствор. Чтобы защитить стенки топки, создаётся ядро из шамота и огнеупорного раствора, которое не перевязывается с рядовой кладкой.

Применение теплообменника

Важным узлом печи для водяного отопления дома является теплообменник, его часто называют: «регистр», «водяная рубашка», «котёл», «змеевик». Это изделие из металла (в основном из стали, хотя есть и заводские чугунные модели), которое устанавливается внутри топки, либо в полостях по пути отвода дымовых газов. В отопительно-варочных печах теплообменник может служить основанием для установки чугунной кухонной плиты.

Читайте также:  Обзор наилучших энергосберегающих систем отопления для частного дома

Варианты теплообменника из труб и листа

Данный элемент приходится изготавливать под заказ. Для изготовления, как правило, используются стальные трубы с толстыми стенками (от 3 мм), диаметром 40-50 мм. Также для съёма тепла можно сварить водяную рубашку из листовой стали. Обычно это короб П-образного сечения, который ставится внутри топки и является её стенками.

Важно! Считается, что установка теплообменника в дымообороте предпочтительнее, чем в топке. В этом случае ничто не мешает процессу горения, а металл змеевика будет служить дольше из-за более щадящего режима эксплуатации.

Змеевик находится вне топки, прямого контакта с огнём не будет

Теплообменник для бани своими руками

Теплообменник изготавливают из металла не менее 2,5 мм или труб, согнутых змейкой, спиралью.

Бак для воды располагают выше уровня печи — это нужно для циркуляции воды. Затем эти элементы соединяют между собой трубами: верхним и нижним контуром.

Для слива воды (при промывке системы или в периоды длительного простоя в зимнее время) в обратный контур в низшей точке трубы врезается кран.

Теплообменник для бани своими руками

Установка теплообменника на банную печь требует качественного соединения всех элементов, герметичности сварных швов. Сам теплообменник можно проверить сжатым воздухом, опустив его в воду. После сборки проверяют герметичность соединений всей системы.

Примечание: для обогрева смежных помещений бак для воды можно теплоизолировать — в этом случае он будет нести дополнительную функцию теплоаккумулятора.

Этапы устройства печи

Удобно, когда на момент построения печи, теплообменник уже приварен к системе отопления. Не придётся изощряться в том, как закрепить конструкцию, пока идёт строительство, точно будут выверены все расстояния. Как это сделать:

  1. Заливается фундамент.
  2. Делается гидроизоляция.
  3. На сухую, то есть без раствора, выкладываются первые ряды до того уровня, где будет установлен теплообменник.
  4. Добавляется величина на швы (по 0,5 см на ряд). Теплообменник ставится на подпорки, например, деревянные бруски, высотой в общую толщину швов.
  5. Проводятся сварные работы – соединяются трубы подачи и обратки.
  6. Кирпичи убираются, теплообменник остаётся висеть на трубах.
  7. Производится кладка на раствор.

Особые трудности возникают при возведении там, где огибается регистр. Каждый кирпич здесь нужно подрезать, точно подгонять под размер и форму теплообменника, учитывая зазор.

Этапы устройства печи

Там, где из кладки выходят трубы, оставляется также небольшой зазор, который будет замазываться глиной во время штукатурных работ.

Необходимо отапливать большой дом? Печи длительного горения с водяным конутром – идеальный вариант для обогрева большого помещения.

Инструкция по изготовлению печи на отработке с водяным контуром представлена на этой странице.

Правила строительства

Самодельная печь должна отвечать требованием пожарной безопасности. Поэтому, нужно уделить особое внимание подготовки к строительству.

  1. Определиться с местом расположения печи.
  2. Подготовить правильный чертеж.
  3. Купить качественные материалы для строительства.
  4. Закупка инструментов.
  5. Составить смету расходов.

Правильно составленные чертежи станут вашими главными помощниками, так как именно чертежи самодельной кирпичной печи помогают избежать многих ошибок. Готовые планы можно найти в интернете.

Зачем они нужны

Естественно, многие люди могут задаваться вопросом, зачем усложнять жизнь, когда можно обеспечивать отопление дровяной печью, то есть по старинке. У таких изделий есть как минимум один существенный недостаток – они прогревают только прилегающие к ним помещения, прим этом весьма неравномерно. Но как же быть с удаленными помещениями?

Тут пытливые умы могут вспомнить про электрообогреватели различных видов, но это тоже не лучший выход:

  • Во-первых, как гласит инструкция, одна розетка способна выдержать напряжение лишь в 3, 5 кВт, в то время как мощные обогреватели требуют 7 кВт. И это только одно устройство, а суровые российские зимы требуют мощного обогрева.
  • Во-вторых, такое оборудование требует подключения к трем фазам. Это заставляет устанавливать дополнительные щиты и полностью переделывать электрическую сеть.
  • Наконец, в-третьих, цена за такое отопление очень высока. Круглые сутки будет потребляться масса электроэнергии, что выльется во внушительные счета.

Вышеописанные факторы свидетельствуют о том, что печь для дачи с котлом из кирпича является оптимальным решением.