Теплообменник на трубу. Что такое теплообменник для дымохода, зачем он нужен и как работает?

Теплообменник на трубу. Что такое теплообменник для дымохода, зачем он нужен и как работает?

Теплообменник (или конвектор, или экономайзер, если нагревается вода) — деталь, которая устанавливается на дымоход. Горячий дым, проходящий по печной трубе — нагревает ее. А теплообменник — может нагревать этим теплом воздух или воду.

Поскольку самый горячий участок печной трубы — это первый метр на выходе из печи, ставить конвектор в идеале надо именно тут. Если дымоход не очень длинный, и проходит без изгибов — то и дальше от топки нагрев тоже возможен. Например, таким способом можно обогревать комнату или мансарду на 2 этаже над помещением с котлом.

Так выглядит топка печки и начало дымохода в тепловизоре

Д ля полноценного отопления или вместо «основного» водогрейного котла теплообменник не используется — слишком мало тепла он выдаст. Но для дополнительного обогрева вполне подходит, поскольку стоит дешево, электричества не расходует. По сути он не позволяет просто так терять тепло, которое выделяет печь (твердотопливная, или на газу, или на отработке — любая, кроме электрического котла).

Для каких дымоходов можно использовать?

Для любых твердотопливных (на дровах, пеллетах) или газовых котлов. Это может быть банный котел, или буржуйка, или камин в комнате.

Главное — чтобы дымоход был в виде металлической трубы, и не был ничем прикрыт. То есть если у вас кирпичный камин с кирпичным прямоугольным дымоходом — поставить такие теплообменники на него не получится (вместо них можно использовать каминные вентиляционные решетки).

Бак теплообменник на трубу. Воздушный теплообменник

Подобная конструкция, которая устанавливается на дымоход теплогенерирующего устройства, как правило, состоит из металлического корпуса, в котором смонтировано несколько входных и выходных патрубков. Принцип действия данного вида теплообменника довольно прост.

Снизу, по принципу конвекции, холодный воздух, поступая в патрубки, после нагрева выходит из верхней части теплообменника непосредственно в отапливаемое помещение. Такой принцип действия дает возможность значительно увеличить эффективность теплогенерирующего устройства и в 2-3 раза уменьшить расход топлива.

Самостоятельно изготовить теплообменник на дымоход довольно просто, имея сварочный аппарат, болгарку, металлических труб различного диаметра, желания и умения обращаться с инструментом.

Материал:

• лист металла 350х350х1 мм;
• труба с диаметром в дюйм с четвертью и длиной 2,4 м;
• отрезок трубы с диаметром 50 мм;
• металлическая емкость или 20 л ведро от машинного масла.

Изготовление:

1. создать торцевые детали, для чего нужно из листа металла вырезать окружности. Необходимо чтобы диаметр заглушек соответствовал диаметру емкости приготовленной заранее;
2. посередине заглушки вырезается отверстие под 60 миллиметровую центральную трубу;
3. разметить и вырезать по краям окружности отверстия под трубу в дюйм с четвертью;
4. таких окружностей должно быть две;
5. трубу диаметром1¼ болгаркой разрезать на 8 равных патрубков длиной примерно по 30 см;
6. к центральному отверстию заглушек приварить 300 мм отрезок трубы диаметром 60 мм;
7. по окружности приварить 8 отрезков 1¼трубы;

Должна выйти подобная конструкция

Далее понадобится сделать из приготовленной емкости корпус теплообменника. Для этого потребуется:

1. дно емкости срезать при помощи отрезной машинки;
2. по центру с боков корпуса сделать отверстие по диаметру дымоходной трубы;
3. к боковым отверстиям корпуса необходимо приварить патрубки соответствующего диаметра;
4. подготовленный сердечник вставить в корпус и сваркой скрепить его с кожухом. Готовую конструкцию необходимо окрасить термостойкой краской.

Теперь нужно установить теплообменник на трубу дымохода и наслаждаться теплом.

Теплообменник на трубу дымохода. Механизм функционирования

Металлическая печка, размещенная в доме, гараже или бане, в обязательном порядке оснащается дымоходом для вывода угарных газов и организации тяги. Эта труба в процессе протапливания печи может достигать очень высоких температур, порядка 200-500 ℃, что небезопасно для находящихся в помещении людей.

Если установить теплообменник на дымовую трубу, то можно существенно увеличить КПД печи, а также обезопасить себя от прямого контакта с горячей поверхностью. В установленном на дымоходе баке или змеевике теплоносителем будет выступать вода, однако, можно монтировать и воздушный теплообменник на трубу дымохода. Благодаря прямому контакту дымовой трубы с теплоносителем, их температурные показатели уравновешиваются, то есть вода или воздух постепенно нагреваются, а стенки трубы остывают.

По мере повышения температуры воды внутри регистра на трубу, она поднимается вверх, где попадает через специальный штуцер в водяной бак. Посредством входного штуцера, расположенного в нижней части теплообменника, в него попадает холодная вода, замещая теплую. Такая циркуляция продолжается постоянно, при этом вода может нагреться до очень высоких значений.

Воздушный радиатор на трубу дымохода имеет аналогичный принцип работы. Холодный воздух поступает внутрь теплообменника снизу, а после нагревания поднимается вверх и через трубопровод подается в отапливаемые помещения. Кроме того, пластины радиатора также отдают тепло. Воздушный теплообменник оптимален для отопления мансард на даче или предбанников бани, если такие помещения протапливаются лишь время от времени. В них нецелесообразно организовывать водяное отопление, поскольку придется постоянно заливать и сливать воду из системы.

Теплообменник на трубу для отопления. Виды металлов для производства теплообменника

Непосредственно теплообменник на трубу дымохода в баню лучше всего изготавливать из «нержавейки», называемой аустенитной сталью. Данный материал сохраняется свои лучшие характеристики даже при интенсивной эксплуатации в предельном температурном режиме.

Сварные швы таких труб очень прочны и на них не образуются трещины, а никель, входящий в состав сплава, при взаимодействии с кислородом образуют защитный пленочный слой, устойчивый к воздействию на него солей и кислот. Подобный сплав для создания теплообменника является самым долгосрочным вариантом (прочитайте: «Какой теплообменник в банную печь лучше установить – варианты конструкции»).

Если же осуществлять отопление в бане через теплообменник из цинка, то это может быть опасным для человеческого организма. Когда материал разогреется до температуры в 200 градусов по Цельсию, начнется процесс выделения вредных цинковых испарений, а накаливание до 500 градусов по Цельсию приведет к тому, что в воздухе образуется предельная концентрация опасных веществ. Естественно, нет причин для беспокойства, если цинковый теплообменник не разогревается больше 200 градусов по Цельсию. Такое отопление бани весьма эффективно.

Теплообменник регистр на трубу в баню устанавливается своими руками без каких-либо затруднений. Можно его даже монтировать на обычную железную печь, затем оборудовать кирпичную кладку вместе с печью и благополучно использовать. Даже если кирпич будет уложен на ребро – устойчивость конструкции не снизится. На фото и при визуальном осмотре теплообменник не будет выделяться из общего фона, что позволяет его монтировать в любом помещении, через которое проходит дымоход. Схожим методом может быть сделан теплый пол в бане от банной печи , который отличается практичностью.

Теплообменник на трубу для бани. Различие по видам

Змеевик для печи с парой отверстий представляет простой теплообменник для дровяной печи. Он использует нагретую воду на выходе через отверстие вверху.

Теплообменник для банной печи на дымоход устанавливается с помощью двух емкостей цилиндрической и прямоугольной формы. Соединительный трубопровод обеспечивают хорошую пропускную способность для жидкости. Установка теплообменника на банную печь предусматривает антикоррозийное покрытие для защиты металла.

Классификация агрегатов разнообразна подвидами, предполагающими изменение конструкций или составных частей, отдельных элементов, материалов. Теплообменник для бани купить можно двух видов: по расположению резервуара и по месту размещения. Второй вариант предполагает две возможности: в печке или вблизи дымохода.

Бак для бани с теплообменником, вмонтированные в печку, быстро нагревается, но существует вероятность закипания жидкости. Замена при повреждении будет возможна только после разбора кирпичной кладки печи. Накопление накипи сопровождается снижением КПД за счет уменьшения теплоотдачи.

Теплообменник на трубу дымохода в баню не создает подобной проблемы, так как небольшой подогрев не приводит к закипанию.

Установка теплообменника в бане под камнями не рациональна для любителей попариться. Температура парилки будет недостаточной при таком расположении конструкции.

По месту размещения бака с водой

Бак для бани с теплообменником может размещаться в любом стандартном отделении бани, будь то парилка или моечное помещение. Первый вариант упрощает монтаж из – за небольшого трубопровода, что увеличивает скорость подогрева воды. Купить теплообменник для банной печи необходимо для оптимального обустройства возле дымохода. Увеличенный трубопровод не позволит установить стационарный душ. Проблема разрешается с помощью гибкого шланга, расположенного не выше 1,5 метра для необходимого напора подачи жидкости.

Следующий вариант предполагает размещение бака на чердаке бани. Но месторасположение потребует дополнительного утепления устройства. Кроме того, чтобы долить емкость жидкостью придется носить ведра или подключить водоснабжение.

Вопрос о том, как подключить бак к теплообменнику банной печи решается с учетом личных предпочтений хозяев, на основании подготовленного проекта.

Приоритет установки теплообменника в парной

Теплообменник в печь монтируется на дне. По типу водяной рубашки топливная камера с внутренней стороны размещает конструкцию. Некоторые строители предпочитают расположить теплообменник для банной печи своими руками на внешней стенке. Оба устройства не допускают прямого контакта с огнем. Популярность способа внутреннего размещения основана на ряде преимуществ:

• Компактное устройство не занимает много места в парилке.
• Быстро подогревается вода.
• Можно установить в парилке или душевой.
• Безопасность конструкции.

Установка теплообменника с внутренней стороны изолирует горячий бак от внешнего воздействия. Людям не надо опасаться случайного контакта с нагретой поверхностью емкости. Кроме того, размещение значительно экономит место в парилке.

Змеевик печи, установленный на внешней стенке, функционирует как дополнительный источник отопления помещения. Основное назначение конструкции связано с проблемой, как подключить теплообменник к банному баку. Трубопровод из нержавейки длиной около 7 метров присоединяется по – разному: с использованием тройника, штуцера, соединительной трубки, крана для слива и других составляющих системы.
Отличия в установке и работе теплообменника

Теплообменник в бане располагается между топкой и отопительным прибором следующими способами:

• встраиваемый в печку;
• прикрепляется к дымоходу;
• располагается возле дымохода.

Главным условием для того, чтобы система работала, является бесперебойная подача воды для наполнения бака. Многие используют для этого циркулярный насос. Горячая вода в бане через теплообменник наполняет бак в 120 литров, этого хватает для принятия душа. Теплообменник для бани своими руками должен учитывать особенности установки:

• Общее расстояние трубопровода составляет не более 3 метров. Так сокращаются теплопотери.
• Прибор для движения воды под давлением не применяют при использовании трубы радиусом в 0,5 дюйма;
• Многократное использование способов нагрева воды в бане обосновывает экономичность системы.

Принцип работы теплообменника основан на поступлении жидкости в трубопровод из стороннего резервуара. Как правило, для самотека жидкости хватает небольшого напора жидкости из бака. Трубопровод из меди или стали размещается в печке в виде змеевика или нескольких регистров, в форме спирали. Длина ее составляет около 7 метров. Степень нагрева воды регулируется двумя кранами, расположенными у входа и на выходе.

Теплообменник на трубу в баню качественно подогревает воду в любое время года. Внутри печки устройство может обогревать помещение загородного дома, быть источником теплой воды в быту. Если увеличить размер топки, использовать жаростойкие материалы, то печь с теплообменником для бани становится частью системы отопления дома.