Теплообменник труба в трубе печек для бани

Теплообменник для банной печи. Принцип работы и правильная установка.

Теплообменник предназначен для нагрева воды в бане.

Существуют два типа теплообменников:

1. Внутри печи (топки)

2. Для установки на трубу (дымоход)

Такие теплообменники устанавливаются только в печах изготовленных из стали (в чугунных печах теплообменники не ставят).

Представляет собой небольшой резервуар на 1 литр, сваренный из нержавеющей стали, толщиной от 1 до 2 мм.

И имеющий два штуцера, для подключения выносного бака.

2. Установка на трубу

Внутри такого теплообменника проходит дымовая труба, объем определяется потребностью, они бывают от 7 до 12 литров, (самые распространенные) имеют два штуцера для подключения выносного бака.

Принцип работы теплообменника

Самый простой принцип, вода по средством естественной циркуляции нагревается и поступает в выносной бак. Для того что бы, вода правильно циркулировала между баком и теплообменником, бак нужно разместить на 50см от уровня верхнего штуцера теплообменника

Так же нужно соблюсти уклон в 30 градусов.

Самая важная информация, которой многие пренебрегают

Если высота в парной менее 2-метров, то для того что бы добиться правильной циркуляции, нужно использовать горизонтальный бак.

Вот такого типа

Установка такого типа бака позволит обеспечить равномерный нагрев воды и удобство наполнения бака.

Источник статьи: http://zen.yandex.ru/media/pechka/teploobmennik-dlia-bannoi-pechi-princip-raboty-i-pravilnaia-ustanovka-5c581be486e4a700adce829d

Виды и правила монтажа теплообменников на трубу дымохода

Бережливость и экономия – это никак не признак жадности. Эти качества способствуют техническому прогрессу. Создаются самые разные устройства, которые упрощают жизнь и позволяют рационально использовать все ресурсы. Возьмем, к примеру, отопление. Благодаря желанию сэкономить и сберечь тепло в доме, была создана технология утепления. Это позволяет сделать дом теплым и уютным при минимальных затратах на отопление. Всем известно, что в коммунальной сфере огромное количество средств уходит именно на отопление.

Но это не единственный вариант, как можно сэкономить на отоплении. Если дом обогревается при помощи печного отопления, то можно установить теплообменник на трубу дымохода. Что это за устройство и как оно работает? Для чего оно нужно? Можно ли сделать его своими руками?

Предназначение теплообменника

Ни для кого не секрет, что из дома через разные источники уходит много тепла. Если посмотреть на фото ниже, то можно увидеть утраты в процентном соотношении.

Целых 14% приходится на дымоход. Это тепло могло бы остаться в доме. На первый взгляд, 14% от 100% немного. Но если выяснить сколько получается киловатт и умножить все это на отопительный сезон, то затраты могут ударить по кошельку.

В таких случаях устанавливают теплообменник на трубу дымохода для отопления. С ним КПД печи будет увеличен в разы, притом, что основные функции печки никак не пострадают. Для чего нужна дымоходная труба? Она в первую очередь отводит продукты горения (дым и газы). Они нагревают дымоход, он становится очень горячим. На фото видно, как выглядит печь и дымоход под тепловизором.

Бывает и такое, что температура дымохода близка к той, что находится в печи. Есть одна проблема – это тепло не аккумулируется. Эту большую температуру можно использовать рационально. Поэтому первым делом нужно думать не о том, как усилить тягу в дымоходе своими руками, а как использовать вырабатываемое тепло дымохода правильно. Именно этим занимается теплообменник.

Особенности теплообменника на трубу дымохода в баню

По конструкции подобные устройства подразделяются на два вида – встроенные и прикреплённые к трубе. Исполнение во втором варианте получило название теплообменник самоварного типа.

Для бани используется теплообменники, которые не только отапливают помещение, но и нагревают воду

В состав встроенного теплообменника входит небольшой бачок ёмкостью, как правило, до 5 литров, устанавливаемый между топкой и кожухом теплогенератора. Контакт устройства с открытым огнём должен быть полностью исключён. К встроенному теплообменнику с помощью труб подключается ёмкость, объём которой может достигать 100 литров. Когда отопительная установка нагревается, горячая вода поднимается вверх по трубе, а остывшая уже по другой трубе поступает обратно в теплообменник. Так во внешней ёмкости поддерживается требуемая температура воды.

Теплообменник самоварного типа – это ни что иное, чем герметичная ёмкость, которая опоясывает верхнюю дымоходную трубу. По мнению специалистов, такой вариант нагрева более предпочтителен. Объясняют они это тем, что в процессе нагрева используется тепло движущихся по дымоходной трубе продуктов сгорания. И ещё немаловажно, что если сравнивать объёмы, то значение этого параметра теплообменника, прикреплённого к трубе, больше, чем у изделия встроенного типа.

Конструкция и принцип работы

Существуют разные конфигурации теплообменников, которые отличаются формой или конструкцией, но являются схожими. В основе теплообменника полый корпус, имеющий входной и выходной патрубок. Кожух оснащается тормозным механизмом, который используется для отработанных продуктов (дым, газ). Ниже приводится пример конструкции водяного теплообменника.

Теплообменник может иметь систему регулируемых клапанов, которые помогают добиваться эффективного соотношения теплообмена и тяги в дымоходе. Нормы безопасности с ними не будут нарушены. Получается, что благодаря теплообменнику можно нагревать воду или воздух в помещении. Очень важную роль играет сечение дымоходов в теплообменнике печного котла. В зависимости от него и выбирается размер теплообменника, материал и мощность.

Основная задача – аккумулировать тепло от дымохода и передавать его в помещение. Классификация всех теплообменников следующая:

Воздушный теплообменник на дымоход имеет простую конструкцию, однако, не самый эффективный. Водяные изделия требуют качественного материала, сложнее в исполнении, но более эффективные. Подробней о видах мы поговорим дальше.

Что это такое и для чего он нужен

Теплообменник – устройство от передачи тепла от нагретой среды к более холодной. Принцип один, конструкций +множество. Теплообменник для дымопровода позволяет отобрать часть энергии отходящих газов и применить ее для обогрева соседнего помещения или нагрева горячей воды.

Устройства для отбора тепла отходящих газов для дымохода можно использовать только в том случае, если труба изготовлена из стали. На современные керамические и сэндвич-конструкции установить теплообменник не получится, так как наружная поверхность утепленной трубы холодная.

Газы, отходящие от современных газовых и пеллетных котлов, негорячие – порядка 200 °С, поэтому получить много тепла от дымохода не получится. От твердотопливных котлов отходят более горячие газы – до 600 °С, и рекуператор позволяет получить довольно значительное количество теплоты для обогрева или нагрева воды.

Максимальное количество тепла от отходящих газов можно получить при эксплуатации не слишком современных традиционных печей, каминов, самодельных буржуек. КПД у этих отопительных приборов небольшой, температура дымовых газов высокая, поэтому немалую часть уходящего тепла можно уловить при помощи теплосъемника. Применение теплосъемников на дымопровод самодельной буржуйки позволяет улавливать до 30-40% энергии дополнительно.

Основная причина установки теплообменника в том, что он позволяет максимально использовать энергию сжигания топлива и экономить расходы на отопление. Кроме того, иногда при отоплении небольших домов экономически нецелесообразно приобретать отопительный прибор с теплообменником и устанавливать систему отопления.

Современный камин или печь хорошо обогревают дома площадью до 70 м² и даже больше, в отоплении нуждаются только некоторые помещения – ванные или дальние спальни, помещения второго этажа или мансарды, вот для их отопления и можно приспособить тепло от рекуператора для дымохода. Иногда теплообменник для дымохода применяют для подогрева воды.

Используемый материал

Прежде чем сделать теплообменник на дымоход своими руками, нужно выбрать подходящий материал. Оптимальный вариант – пищевая нержавейка. Она хороша тем, что при высокой температуре металл не будет терять физических параметров. Сварочный шов получается крепким, а при реакции кислорода с никелем образуется защитная пленка. Она устойчивая к солям и кислотам.

Теплообменник на дымоход для отопления из цинка не так хорош. Нагреваясь до 200 градусов, материал испаряется. А когда отметка достигает 500 градусов, испарения выделяются в такой концентрации, что может быть опасной для человека. Но это не страшно, ведь не все печки могут выдавать такую температуру. Для постоянной эксплуатации он не подходит, но это хороший вариант теплообменника для банной печи на дымоход или для мансарды.

Классификация теплообменников и назначение

Приборы делятся на несколько разновидностей с учетом их главных конструктивных характеристик и назначения.

По месту размещения бака для теплой воды

Воздушный теплообменник для дымохода без нагрева воды

Баки можно устанавливать в парной, душевой или в чердачном помещении, у каждой локации есть свои достоинства и минусы. В первом случае можно заметно сократить габариты водопровода и ускорить процесс нагрева воды, одновременно необходимо учитывать площадь помещения. Наиболее оптимальным вариантом считается установка емкости в душевой, лишь незначительно увеличивающая длину трубопровода. Чтобы решить проблему с низким напором водяной струи, лучше вынести емкость на чердак. Этот способ требует увеличения количества труб и провоцирует потери тепла, если бак не оснащен утеплителем.

По месту размещения самого нагревателя

Теплосъемник на банный дымоход может быть размещен в печке либо недалеко от агрегата, оба варианта полностью доступны, но при этом имеют характерные особенности. Внутренний элемент дает возможность быстро нагревать воду, единственным минусом является ее быстрое закипание. Если такой прибор понадобится срочно заменить, для этой цели потребуется разбирать печное оборудование. Очистка внутреннего теплового обменника тоже доставляет проблемы из-за скопления толстого слоя накипи на его стенках. Деталь, размещенная возле дымохода, не имеет таких недочетов, поскольку температуры трубки недостаточно для нагрева воды возле стенок устройства. Нужно учитывать, что в подобной ситуации нагрев будет занимать больше времени.

Водяной теплообменник

Это стандартная конструкция, для которой используется жидкий теплоноситель внутри, нагреваемый теплом от дымохода. Он выглядит как металлический змеевик, обвивающий трубу дымохода. Коэффициент теплопроводности довольно высокий. На фото видно, как он выглядит.

Чтобы увеличить теплообмен, а также в целях безопасности, эта конструкция помещается в корпус из металла. Он хорошо изолируется с внутренней части утеплителем, устойчивым к повышенной температуре. Обычно это базальтовая вата.

Теплообменник на дымоход нужно подсоединять с отопительной системой. Он устанавливается где-то на дымоходе и имеет на корпусе два конце змеевика для подсоединения. Сверху устанавливается расширительный бачок. Змеевик делается из медной отожженной трубки. Материал имеет очень высокий коэффициент теплопроводности. Он в 7 раз будет меньше, чем стальной.

Вода внутри нагревается и поднимается по трубе. Она самотеком подается в батарею для отопления. При этом холодная жидкость вытесняется и подается в змеевик обратно. Получается система отопления естественной теплоизоляции. Для этого важно рассчитать длину теплообменника, правильно создать угол наклона и т. д.

Обратите внимание! Для улучшения циркуляции можно установить насос.

Есть некоторые недостатки теплообменника такого типа:

1. Необходимость сложных расчетов и создания.
2. Большой расход теплоносителя. Он будет испаряться из расширительного бачка. А при использовании воды оставлять систему без отопления нельзя, так как при сильном морозе она может замерзнуть. Придется сливать ее.
3. Нужно постоянно мониторить температурный режим и давление в системе.
4. Температура дыма и газов в дымоходе будет уменьшаться. Это может привести к снижению тяги и неполному сгоранию твердого топлива.

Вот теперь то и придется задуматься, как увеличить тягу. Регулятор тяги дымохода делается своими руками. Из видео можно узнать все подробности.

Как установить змеевик на дымоход

Эта витая конструкция считается самой простой. Она является прямоточной, поэтому многое будет зависеть от диаметра навиваемой трубки и скорости движения воды внутри нее. Здесь соотношения такие:

• Чем больше диаметр змеевика, тем больше в нем объема воды, который придется дольше нагревать.
• Чем быстрее движется по виткам вода, тем меньше она забирает тепловой энергии, просто не успевая.

Решить эти две проблемы можно двумя способами:

1. Увеличить длину трубы, скручиваемую в змеевик. То есть вода как можно дольше должна находиться внутри теплообменника.
2. Установить перед змеевиком отсекающий вентиль, с помощью которого можно было бы контролировать подачу жидкости. Таким способом можно увеличивать или уменьшать скорость движения воды.

Монтаж водяного теплообменника этого типа проводится на стадии установки дымохода. Потому что надо в змеевик вставить дымоходные трубы.

Для этого потребуется:

• труба из меди, алюминия или стали длиною 3 м;
• два гибких шланга для подключения к системе горячего водоснабжения, требуемой длины;
• вентиль.

Как правильно согнут трубу в змеевик
Самое сложное – согнуть трубу в змеевик. Если это стальное изделие диаметром меньше 25 мм, то ее можно согнуть на ручном трубогибе. Если диаметр больше данного значения, или используется алюминиевая, медная труба, то без нагрева их не обойтись. Для этого используется стандартная газовая горелка, работающая на пропане.

Есть другой способ, который сегодня практически не используют. Для этого в трубу засыпают мелкий просеянный песок, с двух сторон ее закрывают заглушками, а затем гнут по трубе диаметром 100, 120 или 150 мм. То есть соответствующей размерам дымохода. После готовую конструкцию освобождают от наполнителя и промывают под напором воды.

Следующий этап – нарезка резьбы на конце змеевика. Для этого используют лерку. Если теплообменник изготовлен из стальной трубы, то к концам можно приварить электросваркой сгоны с соответствующим диаметром под гибкие переходные шланги.

Все готово, можно монтировать теплообменник. Чтобы он не спадал с дымохода, можно его прикрепить к нему с помощью пайки. При этом увеличиться и теплообмен между двумя элементами. Далее в нижней части вкручивается вентиль, к нему гибкая вставка, которая противоположным концом присоединяется к водопроводу.

Змеевик из медной трубы на дымоходе печки

Свободный верхний конец теплообменного блока подключают или к накопительному баку, или к крану. Для соединения используется гибкая вставка.

У теплообменников этого типа есть один серьезный недостаток. Если его не использовать при эксплуатируемой печке, то вода внутри трубок закипит. А это недалеко и до гидроудара, который может разорвать стыки соединений.

Теплообменник воздушного типа

Воздушный теплообменник на дымоход своими руками имеет простую конструкцию. Он имеет металлический корпус, внутри которого есть входные и выходные патрубки. Принцип работы изделия простой и виден на этом фото.

Внизу находится холодный воздух. При поступлении в патрубки он нагревается и выходит из верхней части, нагревая помещение, в котором находится. В таком случае расход топлива уменьшается в 2-3 раза, так как помещение эффективней отапливается.

Обратите внимание! Теплообменник устанавливается в горизонтальном положении, как показано на фото. Но есть и варианты с вертикальным расположением.

Еще одно преимущество в том, что теплообменник на трубу дымохода делается своими руками. Нужна только подробная инструкция. Вот перечень инструментов и материалов для работ:

• сварочный аппарат;
• болгарка;
• листовой металл, размерами 350х350х1 мм;
• трубы разного диаметра;
• отрезок трубы, диаметр которой 60 мм;
• ведро из металла на 20 л или бочка.

Теперь можно приступить к пошаговому рассмотрению технологии создания:

1. Создаются торцевые детали из листов 350х350х1 мм. При помощи болгарки вырезаются два одинаковых круга. При этом диаметр деталей (заглушек) равен металлической емкости, которая будет использоваться.
2. В центре вырезается отверстие для установки 60 мм трубы.
3. По краям размечается и вырезается отверстия для остальных труб. Их должно быть 8. См. фото.

К центральному отверстию приваривается отрезок трубы, диаметр которой 60 мм.
​Обратите внимание! Важно, чтобы все трубы имели одинаковую длину.

Дальше привариваются все 8 труб по кругу. И так к каждому торцу. На выходе должна получиться такая конструкция.

Теплообменник практически готов, нужно только сделать для него корпус.

Если в емкости есть дно, то оно отрезается.

По бокам ровно по центру делаются отверстия, идентичные диаметру дымоходной трубы.

В каждое отверстие вставляется патрубок и приваривается сварочным аппаратом.

Сделанный ранее сердечник из труб вставляется в корпус и фиксируется с корпусом сваркой. Теплообменник готов. Осталось покрасить его краской с термоустойчивыми свойствами.

Устанавливается теплообменник на трубу дымохода в баню, в дом или в другое помещение. С ним разница в отоплении будет ощущаться сразу. Посмотрите соответствующее видео, которое поможет справиться с работой своими руками.

Банная печь с теплообменником — преимущества и особенности эксплуатации

Выделим основные достоинства печей в бане с теплообменником.

• Банная система такой конструкции решает сразу две задачи – отапливает помещения предбанника и парилки, а также нагревает воду.
• Располагать бак допускается в помещении, ближайшем к парилке.
• Несмотря на относительно невысокую стоимость печей с теплообменником на трубу в бане, им характерен большой эксплуатационный ресурс благодаря использованию при изготовлении высококачественных материалов.
• По причине оснащения топки современной печи огнеупорным стеклом, можно наслаждаться языками пламени и контролировать при этом процесс горения.
• Неприхотливость системы в уходе;
• Привлекательный внешний вид.
• Незначительные габариты печи с теплообменником на трубу в бане способствуют экономии пространства в парилке.
• Мощности такой системы вполне достаточно для быстрого прогрева помещения парилки до нужной температуры.

Конструкция банной печи с теплообменником не отличается сложностью, а бак можно расположить в помещении, примыкающем к парилке

Вопросы безопасности для каждого человека находятся на первом месте. Этот фактор требует, чтобы система эксплуатировалась правильно. Крепить трубы, соединяющие бак с другими частями конструкции, неподвижно к стене нельзя, поскольку при нагревании их линейные параметры изменяются.

Совет! Уплотнение резьбовых соединений конструкции следует проводить с использованием прокладок, способных выдержать высокую температуру.

Выбирать объём ёмкости для воды следует с учётом того, что её прогрев должен осуществляться на протяжении двух часов с момента розжига в топке топлива. Иначе вода просто превратится в пар.

Мощность созданного теплообменника на трубу дымохода в баню не должна оказывать влияние на функционирование самой печи. При этом уровень допустимого понижения мощности не должен превышать 10%. Когда система нагрета до высокой температуры, заполнять её водой нельзя.

Теплообменник из гофры

Еще один простой вариант утеплить мансарду или другое помещение. Конструкция состоит из трех алюминиевых гофрированных труб. Они обвертываются вокруг дымохода на мансардном или обычном этаже. Воздух внутри начинает нагреваться, и по системе труб направляется в любое желаемое помещение. Увеличить эффективность изделия можно, обвернув трубы пищевой фольгой.

Есть мастера, которые оборудуют конструкцию сеткой, устанавливают туда камни и украшают теплообменник. Это позволяет удерживать тепло. В открытом виде на мансарде такой вариант выглядит очень красиво и создает чувство уюта внутри. Получается, что создать теплообменник на трубу дымохода несложно, о чем свидетельствуют и отзывы. Даже новичок может справиться с этой задачей.

Недостатки

Несмотря на множество плюсов, устройство нагревательного элемента на трубе дымохода имеет и недостатки. Один из них, наиболее важный — резкое снижение температуры дыма в месте установки теплообменника. Это может грозить ухудшением тяги и образованием конденсата, повышенным отложением сажи внутри трубы.

Кроме того, при подключении системы отопления, например, гаража нужно просчитать объем теплоносителя, чтобы избежать закипания воды и разрыва труб. Сварные швы должны быть полностью герметичными.

Любая конструкция теплообменника существенно увеличивает КПД печи. Для безотказной работы системы необходимо не реже двух раз в год проводить визуальный осмотр всех ее элементов, а при необходимости — своевременный ремонт, чистку от накипи, замену прокладок и другие необходимые работы по обслуживанию. В этом случае системы нагрева воды и отопления будут безотказно работать в течение долгого времени.

Источник статьи: http://xn—-btbthzjhegg9g.xn--p1ai/pechi/zmeevik-na-trubu-dymohoda.html