Теплообменник на дымоход в баню воздушный и водяной

Виды теплообменников и способы их монтажа

Теплообменник на трубу дымохода в баню — обязательный элемент для любого печного устройства, который отвечает за сохранение тепла. Перед его монтажом нужно изучить виды конструкции, их особенности. Установленный элемент дымоотводной конструкции, обеспечивающий тепловой обмен, позволяет сэкономить тепло в парилке.

Назначение

После растопки печи накопленное тепло вместе с продуктами горения выходит наружу через дымоход. Приблизительные тепловые потери — 14 %. Показатель небольшой, но для экономии топлива его следует снизить до минимума.

Для наглядности процесса потери тепла используют тепловизор, который показывает температуру дымохода, топки. Тепло не аккумулируется, но его можно задействовать в бытовых нуждах. С задачей использования потерянного тепла справляется теплообменник.

Этот элемент не выполняет основной функции в отопительной системе. Он выступает в роли вторичного звена, способного обеспечить частичный обогрев банного помещения. Для действенного эффекта необходимо подобрать модель, опираясь на показатель мощности и рабочий режим печи.

Недостаток рекуператора — нельзя регулировать мощность, прекратить нагрев, не потушив печь. Перекрытие контура с водой может привести к разрыву дымохода в результате закипания оставшейся жидкости. Жидкость нужно сливать.

Принцип работы

При топке печь, располагающаяся в банном помещении, и дымовая труба сильно нагреваются. Температура порой достигает 200–500 градусов, что делает устройство пожароопасным. Прикоснувшись к поверхности, можно сильно обжечься.

Чтобы зря не расходовать тепло размещается теплообменник. Подходящие для него места — бак, змеевик. Чаще тепловым носителем выступает вода, реже — воздушные массы. Вещества, контактируя с горячими стенками дымоотводной трубы, нормализуют температуру, система охлаждается, при этом жидкость/воздух нагреваются. Теплая вода попадает в верхний сектор рекуператора, проходит по выходному штуцеру, трубе, попадает в накопительный резервуар. В обратном направлении, проходя по штуцеру, движется холодная масса. Если нагрев не прекращается, циркуляция продолжается.

Температура воды с каждым кругом увеличивается, достигая максимальных значений. Принцип работы системы, где теплоносителем служит воздух, аналогична. Собравшись в нижней части конструкции, холодные массы нагреваются. Продвигаясь по трубопроводу, они обеспечивают отопление банного помещения. Такой метод лучше использовать в комнатах, в которых не нужно постоянное отопление, например, залах для отдыха. Здесь водяной носитель приведет к дополнительным трудозатратам, его придется постоянно сливать, заливать вновь.

Материал

Чаще устройство для предотвращения потерь тепла принято изготавливать из нержавеющей стали. Материал должен относиться к пищевым маркам, быть аустенитным, обладать большей пластичностью. Изделия, изготовленные из указанной стали, способны выдерживать высокие температуры длительное время. При этом их работоспособность не снижается, срок службы не сокращается. В состав аустенитной нержавейки входит никель, способствующий образованию на поверхности трубопровода особого тонкого слоя. Получившаяся пленка имеет высокую устойчивость к воздействию окружающей среды.

Труба теплообменной системы изготавливается из оцинкованной стали. При нагреве до температуры 200 градусов цинк, содержащийся в металле, испаряется. При температуре 500 градусов в воздухе скапливается большое количество выделившегося вещества, которое становится опасным для здоровья.

Разновидности

Главная функция теплообменной конструкции — перенос тепла от дымохода к прогреваемому помещению. Важное условие — температура на его поверхности не должна снижаться, иначе будет образовываться вредоносный конденсат, который влечет за собой скопление нагара на внутренних поверхностях трубы.

Большую сложность при изготовлении теплообменной системы составляет необходимость сохранения температурного баланса. В особенности с такой проблемой сталкиваются владельцы парилок, стремящиеся сделать все своими руками.

Классификация зависимо от конструктивных особенностей:

На выбор конструкции влияют особенности банного помещения, печного устройства

В банях, саунах, лучше устанавливать два разных теплообменных устройства. На выходе из печной топки всегда держится самая высокая температура, поэтому в этом месте следует использовать водяной агрегат для сохранности тепла. Чуть выше можно установить воздушный конвектор. При таком комбинированном монтаже КПД системы увеличивается на 20–30 %.

Воздушный

Конструктивно устройство представляет собой цилиндр с полой внутренностью. Подключается он непосредственно к системе, обеспечивающей отопление. Для соединения используются специальные патрубки. Внутри цилиндра монтируется тормозное устройство, предназначенное для замедления движения газов, образовавшихся при сгорании топлива. Чаще в качестве «тормозов» используются заслонки, в которых проделывают небольшие отверстия для свободного движения воздушных потоков. Среди покупных моделей рекуператоров часто встречаются экземпляры с ручной регулировкой уровня тяги.

В основе работы воздушного теплообменника лежит принцип конвенции. В нижней части делается специальное отверстие. Проходя через него, низкотемпературные воздушные массы попадают в корпусную часть. Под воздействие высоких температур дымоходной трубы они быстро нагреваются, затем возвращаются в протопленное помещение. Уже через несколько минут в помещении ощущается заметное потепление. Преимущество воздушной конструкции — повышение производительности банной печи.

Самой простым вариантом воздушного обменника тепловой энергии является гофрированная труба. Ею оборачивают дымоотводную наружную поверхность. Воздушные масса гофры достигает высоких температур очень быстро. Изделие достаточно просто направлять в нужное помещение. Чтобы увеличить теплоотдачу, гофрированную трубу оборачивают в пищевую фольгу.

Водяной

Наиболее популярный тип водяного теплообменника — змеевик, внутри которого находится вода. Принцип работы основан на его постоянном контакте с дымоходной поверхностью. Трубки небольшой толщины, длиной не более 3–4 м вставляются в корпусную часть теплообменника, стыки изолируются ватой на основе базальта. Чаще змеевик изготавливают из меди, что обеспечивает высокий уровень теплопроводности. Трубка подключается к системе отопления, затем устанавливается на дымоход. Вверху помещается бачок для накопления жидкости, расширившейся под воздействием высоких температур.

Принцип работы водяного теплообменного агрегата:

Главным достоинством такой конструкции является высокая продуктивность. Недостатки:

Подготовка к монтажу

Установить теплообменный элемент на дымоотводящую трубу можно своими руками. Работает он только в двух режимах, которые подразумевают отдачу тепла трубе, расположенной внутри дымохода:

Для эффективной работы теплообменной конструкции следует четко придерживаться установленных рекомендаций, требований к монтажу, принимая во внимание ее вид и материал. При тщательном подходе дымоходная система с рекуператором будет выполнять функции полноценной системы отопления, которая сможет обогреть банное помещение.

Полезное видео

Создать теплообменник самостоятельно не так уж трудно, главное выбрать тип конструкции. В видео показан пошаговый процесс изготовления воздушного агрегата.

Источник

Как установить воздушный или водяной теплообменник на трубу дымохода своими руками

Эффективность банной или отопительной печи можно повысить, оснастив ее водяным или воздушным теплообменником. Установка теплообменника на дымоходе позволит решить сразу две задачи: нагреть воду для отопительной системы или контура ГВС и выполнить теплоизоляцию дымохода.

Принцип работы

Дымовая труба металлической печки, установленной в бане, доме или гараже, при топке сильно нагревается. В зависимости от конструкции печи ее температура может быть от 200 до 500 градусов, что делает ее опасной в противопожарном плане, а случайное прикосновение к ней может вызвать сильный ожог.

Тепло от дымовой трубы можно использовать во благо, разместив на ней теплообменник: бак или змеевик. Теплоносителем в этом случае обычно выступает вода, а в некоторых случаях — воздух. При контакте теплоносителя с нагретыми стенками дымовой трубы их температура выравнивается: дымоход охлаждается, а вода или воздух в теплообменнике, напротив, нагреваются.

При нагреве теплая вода поднимается в верхнюю часть теплообменника, а оттуда по выходному штуцеру и трубе в систему или накопительный водяной бак. На место нагретой воды через входной штуцер поступает холодная. По мере нагрева циркуляция продолжается, в результате чего вода в накопителе способна нагреться до высокой температуры.

Воздушные теплообменники действуют по схожему принципу: снизу происходит забор холодного воздуха, после нагревания он поступает по трубопроводу в обогреваемые помещения. Так можно обогреть мансарду в дачном доме или комнату отдыха в бане, которые топятся периодически. Устройство водяного отопления в них невозможно, так как придется регулярно сливать и заливать в систему теплоноситель.

Бак с подключением водяного контура

Теплообменник в виде бака, расположенного вокруг дымохода, делают из нержавейки или оцинкованной жести. При этом следует учесть конструкцию печи. Если в ней предусмотрен режим дожигания дымовых газов, и температура дыма на выходе из печи не превышает 200 градусов, можно использовать любой материал для изготовления теплообменника.

В простых печах без дымооборота значение температуры дыма на выходе может достигать 500 градусов Цельсия. В этом случае необходимо использовать нержавейку, так как цинковое покрытие при сильном нагреве выделяет вредные вещества.

Чаще всего теплообменники такого типа устанавливают на банную печь и используют в качестве нагревателя воды для ГВС. Бачок оснащают штуцерами в верхней и нижней его части, к ним подключают трубы, выведенные в систему. Бак для горячей воды при этом устанавливают в душевой или парилке. Возможно использовать такую систему и для отопления подсобного помещения или гаража.

Изготовление бака: пошаговая инструкция и видео

Теплообменники для промышленных печей продаются в комплекте с некоторыми модификациями, при установке новой печки можно подобрать подходящую модель с уже готовым водяным контуром. Также можно сделать теплообменник на дымоход своими руками. Для его изготовления необходимы следующие материалы:

Последовательность изготовления для банной печи или буржуйки:

Теплообменник-водонагреватель, сделанный своими руками, показан на видео.

Простая конструкция: змеевик

Установка бака-теплообменника на дымоход связана с проведением сварочных работ, что по силам далеко не каждому. Более простая конструкция — змеевик, обернутый в виде спирали вокруг дымовой трубы. Змеевик можно изготовить из медной или алюминиевой трубки — эти металлы легко гнутся, имеют высокую теплопроводность и не подвержены коррозии.

Диаметр трубки выбирают так, чтобы было удобно ее подключать к штуцерам водяного бака-накопителя. Для гибки удобнее трубы с диаметром не более 28 мм. Длина в любом случае не должна превышать 3 метров — это обязательное условие для естественной циркуляции теплоносителя. Для подключения нагревательного змеевика к баку используют гибкую подводку для горячей воды.

Такую конструкцию теплообменника можно использовать для получения горячей воды, реже — для отопления небольших помещений. Максимальная эффективность нагрева достигается, если установить змеевик на дымоход простой печи типа буржуйки с высокой температурой дымовых газов.

Змеевик на дымоход своими руками

Теплообменник из трубы обычно устанавливают на дымоход металлической печи, установленной в гараже или мастерской, для получения теплой воды или отопления. Возможна также установка змеевика на банную печь.

Необходимые материалы:

Последовательность выполнения работ:

Видео: получение горячей воды от теплообменника-змеевика, установленного на дымоходе

Воздушный бак

Усовершенствовать обычную буржуйку или банную печь с прямым дымоходом можно, если установить на воздушный теплообменник на дымоход. Он представляет собой цилиндрический корпус, по которому проходят несколько полых труб. Подсос воздуха происходит снизу, нагреваясь в трубе, он выходит из теплообменника, увеличивая КПД печи на 15-20%. Воздуховоды можно вывести в соседнее помещение, обогрев таким образом от одной печи несколько комнат или секций гаража.

Видео: как сделать воздушный теплообменник на дымоход

Еще одна оригинальная конструкция печи с воздушным теплообменником на дымоходе для отопления гаража показана в видео-ролике. С помощью такой печки можно отопить не только гараж, но и любой хозяйственное помещение, включая сельскохозяйственные постройки и теплицы.

Из гофротрубы

Дешевый и простой способ устройства воздушного теплообменника — использование для этой цели гофрированных вентиляционных труб. Их оборачивают вокруг неутепленной части дымохода, в результате воздух в гофре прогревается и за счет тепловой конвекции поступает в соседние комнаты. Чтобы гофротруба прогревалась эффективнее, можно обернуть ее вместе с дымоходом несколькими слоями фольги.

Система с гофротрубой удобна для отопления гаража, в котором установлена простая буржуйка из чернового металла. Такая печь быстро нагревает воздух, но он поднимается к потолку, из-за чего на уровне пола температура остается низкой. Если вывести воздуховоды ближе к полу, можно создать естественную циркуляцию нагретого воздуха, и во всем объеме гаража температура станет примерно одинаковой.

Теплообменник колпакового типа

Теплообменники в виде колпака обычно используют для отопления мансарды или второго этажа. Принцип его действия заключается в том, что нагретый от дымохода воздух поднимается под потолок, где задерживается колпаком и, постепенно остывая, опускается вниз, в комнату.

Колпак можно выполнить или оцинкованного металла или огнестойкого гипсокартона и вывести воздуховоды в нужном месте. Иногда колпак декорируют камнями, которые, нагреваясь, служат дополнительным теплоаккумулятором.

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