Теплообменник для печи своими руками: конструкция, разновидности, нюансы
Для каждой отопительной системы крайне важен тепловой обменник. Он требуется для передачи определенного объема тепла от самого устройства обогрева до теплового носителя.
На данный момент есть огромное число приспособлений для обогрева, но это совсем не проблема для людей, которые самостоятельно придумывают и конструируют всевозможные механизмы.
Давайте поговорим о том, как сделать теплообменник для печи.
Теплообменник для печи: конструкция, разновидности, нюансы
Назначение теплообменника в системах отопления
Отопительные системы с тепловым обменником максимально эффективные в комплексной работе с котлоагрегатами, которые работают на твердом или газовом топливе. Это касается и электрическим котлов. Внутри них есть змеевик, который сделан из труб. По нему проходит вода, которая нагревается от температуры сгораемого топлива. После этого ее заменяет остывшая вода или иной тепловой носитель. В большинстве частных домов стоять привычные всем печи. Такие оборудование может прогревать помещение малых размеров, но для большой постройки с огромным числом комнат его мощности может попросту не хватить. В таком случае крайне важным будет использование теплового обменника, который за счет своего наличия преобразит печь в полноценное устройство для прогревания просторных комнат. При самостоятельной сборке такого устройства следует учесть, что его габариты в полной мере должны соответствовать размерам топки. Есть возможность подключить к нему трубы и батареи, которые способны сделать систему максимально эффективной.
Разновидности теплообменников
Самыми практичными является прибора, в которых тепловым носителем является вода. Это совсем неудивительно, так как по законам физики тепловая передача при помощи жидкости производится куда лучше, чем при использовании воздуха. И все же воздушное устройство используется крайне часто. Помимо перечисленных выше приборов есть и те, что устанавливают на систему дымохода. Установка таких приспособлений производится снаружи канала. Любые устройства с тепловыми обменниками, которые предназначены для прогревания помещений, устроены таким образом, что их основная функция по максимуму направлена на прогревание воды, т.е. теплового носителя.
Системная конструкция. Принцип действия теплообменного самодельного аппарата заключается в том, что он получает от отопительного прибора тепло, которое в свою очередь прогревает воду. Жидкость распределяется по трубам, т.е. равномерно прогревает комнаты. Эта система сильно экономить расход топлива, так как комната будет прогреваться куда быстрее.
Простое печное отопление можно модифицировать 2 методами:
- Производить установку технического устройства, которое конструируют исходя по размерам топливного бака.
- Выстраивать печи снова под размеры теплообменного прибора.
Важно знать и о том, что тепловой обменник следует подключать ко всей системе отопления таким образом, чтобы труба, по которой идет непрогретая вода, была как можно ниже. Не забывайте и про расширительный бачок, монтаж которого производят в самом верху трубопровода. За счет такого элемента можно регулировать объем прогреваемой жидкости, а еще выходит накопившийся воздух. В случае, если тепловой обменник, который выполняет естественное циркулирование теплового носителя, окажется недейственным, нужно поставить насос, который будет производить это автоматически. Теплообменник для печи на дровах своими руками сделать несложно. Его подключают к отопительной системе посредством 2 особых штуцеров – один из них подключает трубу с холодной водой, а второй с нагретой. При установке теплового обменника и требуемых металлопрокатныхх изделий следует соблюдать уклон, установленный правилами, указанными на схеме снизу.
Изготовление устройства своими руками
Размер и форма такого устройства могут быть самыми разными. Чаще всего такую конструкцию делают наподобие регистра, который состоит из определенного числа медных или стальных труб. Но часто можно встретить и пластинчатые приборы. При топливном сгорании (а тем более, если речь идет об угле), температуре в камере для топки сильно увеличивается. Именно по этой причине следует уделить особое внимание выбору материала. То же самое будет касаться и правильности конструкции, шовной прочности, которые производят посредством сварки.
Выбор материалов
Задача теплового обменника заключается в том, чтобы тепловой носитель передавал максимальный объем тепла. По этой причине мы настоятельно советуем вам обращать внимание на теплопроводные качества материала. Трубы из меди проводят тепло в 7 раз лучше, нежели изделия из стали. Исходя из этого можно сделать вывод, что для передачи одинакового теплового объема следует установить 3.5 метра медных труб или 25 метров стальных изделий. Тепловые обменники, сделанные из красного металла, является весьма экономичными при рабочем процессе. При этом медь является очень дорогим материалом. По этой причине для создания такого устройства будет целесообразно применять стальные трубки, диаметр которых должен быть не менее 3.2 см. В том случае, если в роли топлива был использован уголь, для изготовления аппарата мы настоятельно рекомендуем применять чугунные трубы, так как данный материал имеет наилучшие свойства прочности. Более того, он куда медленнее поддается разрушительному влиянию огня и высокой температуры.
Важные нюансы
Аппарат (теплообменный) для водяного типа отопления, который сделан из гладких по структуре труб, называют регистром. Устройство напоминает внешне своеобразную решетку. Не менее популярны и максимально простые конструкции, которые представлены в виде цилиндрического или прямоугольного бака. При изготовления теплового обменника для печи мы настоятельно рекомендуем соблюдать такие правила:
- Размер внутреннего пространства прибора должен быть от 0.5 см и больше. В обратном случае вода может слишком быстро закипеть.
- Важно, чтобы трубная толщина была не меньше 0.3 см, так как в противном случае материал быстро прогорит.
- Дистанция между тепловым обменником и стенами топочной камеры должно быть минимум 1 см, чтобы металл мог без проблем расширяться в процессе нагревания.
Поговорим о лучших тепловых обменниках.
Самые популярные формы прибора
Перед рассмотрением того, как сделать теплообменик для банной печи своими руками, следует рассмотреть самые популярные виды устройства:
- Аппарат, сделанный из листовой стали. Для того, чтобы сделать такой прибор, нужны эти материалы – металлический профиль (сечение прямоугольной формы 4*6 см), листовая сталь, труба с диаметром 4-5 см, которая нужна для подведения и отведения теплового носителя. Из стального профиля с использованием сварки делают 2 формы – П-образная для передней стороны теплового обменника и квадратная для задней. В последней придется сделать пару отверстий, к которым будут прикреплены трубы, необходимые для подведения и отведения теплового носителя. Посредством листовой стали производят соединение двух форм по бокам и сверху. Такие элементы играют роль стенок теплового обменника для печки.
- Прибор, сделанный из труб. Обе части такого прибора делают по аналогичной схеме, как и предыдущий вид. Разница заключается лишь в том, что в роли стен применяются трубы, которые крепят в профиль сваркой. Металлопрокатные изделия, используемые в конструкции, можно заменить на отрезки профильных труб, причем их сечение составляет 4*6 см, что сильно упрощает сварочные работы и дальнейшую установку. В случае, если устройство отопления не будет использовано для готовки еды, то в аппарату для теплового обмена дополнительно подключают трубы с малым диаметром, что улучшает отдачу тепла.
- Устройство, сделанное из металлопрокатных круглых изделий, представляет собой конструкцию, которую устанавливают прямо внутри топки и плотно прилегает к стенкам. Такая система состоит из 2 контуров – нижнего и верхнего. Такие элементы соединяют посредством вертикально расположенных труб, которые устанавливают около боковых стенок прибора отопления.
- Плоский тепловой обменник для печки в виде регистра, сделанный из труб. Такая конструкция самая действенная и простая. Ее можно с легкостью установить в печке любого размера.
- Тепловой обменник, сделанный из определенного числа секций радиатора из чугуна. Такая система должна быть подключена к системе отопления посредством резьбовых соединений. Устройство (теплообменник) такого вида довольно большое, а потому его монтаж выполняется не в топке, а в системе дымохода.
Следует отметить тот факт, что чугун – один из тех материалов, которые не могут выдерживать резкие температурные перепады, а потому его размещение должно быть выполнена на большой дистанции от места горения топлива.
Особенности установки
Монтаж прибора проще всего выполнять еще на этапе возведения печи. В обратном случае может появиться необходимость в демонтаже определенной части закладки. Пошаговое руководство:
- На готовое основание в место под топливник произведите монтаж подготовленного теплового обменника для трубчатой печи.
- При будущем выстраивании отопительного прибора оставьте маленькие просветы для выхода металлопрокатных изделий.
- По окончанию выстраивания печи произведите подключение теплового обменника к общей отопительной системе, которая будет заполнена водой.
В конце следует выполнить испытание обогревательного прибора.
Системы с воздушным тепловым носителем
Аппараты по тепловому обмену для воздушного отопления можно поделить на такие 2 вида – косвенные и прямые. Такая конструкция имеет огромное число минусов, а потому ее редко применяют в загородных домах. Ее главным преимуществом является возможность совмещать самого отопления с принудительной вентиляцией. Если допустить даже минимальную ошибку в процессе проектирования системы, можно лишиться даже этого достоинства.
