Мідний теплообмінник для котла своїми руками. Теплообмінник для системи опалення: основні види та виробники. Що таке теплообмінник: пристрій та принцип дії

- Серце опалювальної системи, призначений для передачі тепла по середовищах та обігріву приміщення. Середовище в системі може бути рідким, паро - газоподібним. Простим пристроємвважається кімнатний радіатор із водним джерелом тепла.

Від проміжного матеріалу в системі, тобто теплообмінника, залежить ступінь провідності тепла, найкращі показникипровідності у срібла та міді. Мідь використовується, звичайно, частіше. Передача тепла у неї майже в 8 разів вища, ніж, наприклад, у сталі, пластик у багато разів ще гірший.

Принцип роботи

Без мідного теплообмінника не обходиться жодна система опалення котлів. Принцип роботи простий. Вода починає циркулювати по змійовиках у трубах, нагрівається, тече в трубопровід системи, в радіатори, з яких повертається назад, у вже охололому вигляді.

У приватних будинках теплообмінник встановлюють з метою перетворення печі на водонагрівальний котел. При саморобному пристроїважливо враховувати розмір та форму, щоб обмінник поєднувався з габаритами камери грубки.

До обмінника підключаються радіатори, трубопровід, труби нагріваються рівномірно, розподіляється тепло по всьому будинку.

Плюси і мінуси

До явних переваг теплообмінника можна віднести:

простоту його виготовлення та встановлення;
опалення можна зробити комбінованим, крім обігріву встановити водяну системуопалення;
паливо для пристрою може бути різноманітним: твердим, газо-рідкоподібним;
прилади красиві зовні, можна надати інтер'єру національного стилю.

Недоліків у теплообмінника два:

відсутній автоматичний контроль за нагріванням носія;
ККД не надто високий.

Теплообмінник із використанням трубної дошки

Види теплообмінників

Теплообмінники в залежності від свого призначення бувають охолоджувальними та нагрівальними:

Охолоджувальний пристрій контактує з рідиною або холодним газом, остуджуючи гарячий .
Нагрівальний пристрій з розігрітим газом, або рідиною віддає тепло циркулюючим потокам холодної рідини, газу відбувається обмін.

Конструктивно теплообмінники бувають:

поверхневими, при контактах серед через проміжну поверхню;
регенеративними, при подачі до насадки холодної, то гарячої водиза рахунок нагрівання та охолодження регулюється та підтримується температурний режим;
змішувальними, подача середовищ з одного в інше шляхом їхнього змішування.

Поверхневі теплообмінники можуть мати різну форму, бувають:

пластинчастими, що складаються з безлічі пластин з рідиною, що проходить через їх лабіринти;
у вигляді змійовиків, тонких трубок, закручених у спіраль;
труба в трубі, що складаються з двох трубок різних діаметром і розміщених одна в іншій.

Як зробити обмінник своїми руками

Для теплообмінника з ємністю буде потрібно бак, пара трубок з міді. Можна використовувати листову сталь у товщину 2,5-3 мм, зварити з неї резервуар потрібного обсягу.
Встановіть ємність від підлоги щонайменше 1 метра, від печі – щонайменше 3 метрів.
Виконайте два отвори праворуч, ближче до конструкції і зліва – нагорі.
Підведіть до печі нижнє відведення, під нахилом 2-3 градуси.
Підключіть верхнє відведення під кутом у 20 гр., лише у зворотний бік.
Вріжте в нижнє відведення на виході кран для зливу води з бака.
Внизу є ще один кран для зливу води з усієї системи.
Перевірте конструкцію, вона має бути герметичною, можна заповнити водою і під легким натиском виявити місця протікання, усунути їх.

Необхідні матеріали, інструменти креслення

Для теплообмінника варто підібрати:

Місткість на 90 -110 літрів.
Анод.
Мідну трубку завдовжки до 400 см для термонагрівача. Якщо немає мідної труби, можна скористатися алюмінієм, металопластом, аби добре гнувся.
Регулятор потужності регулювання подачі тепла.

Не потрібно виготовляти змійовик зі сталі, матеріал поганий на тепловіддачу не важливо гнеться, повітря нагрівається завдяки міді набагато швидше. При використанні сталі додатково буде потрібно трубогиб.

Покрокове керівництво

Виготовлення безканального теплообмінника

Підготуйте ємність, краще за металеву, пластикова буде довше нагріватися.
Встановіть бак на початок системи опалення.
Виконайте в ємності 2 отвори для виходів. Одне – угорі, через яке гаряча вода виводитиметься. Друге – внизу, холодна рідина надходитиме з труб системи.
Розмістіть виходи правильно, від цього залежить швидкість віддачі тепла.
Запаяйте отвори герметично, щоб температура повітря не витрачалася на батарею, а приміщення рівномірно прогрівалося.
Для трубки використовуйте мідь, вона повинна добре гнутися і максимально віддавати тепло в приміщення.
Зігніть трубку у формі спіралі, вийшов змійовик.
Помістіть спіраль у бак, кінці трубки потрібно вивести назовні, добре закріпити їх.
Приєднайте до кінців деталей фітинг із різьбленням.
Підключіть до труби регулятор потужності, його можна купити в магазині, коштує недорого, тому самостійне виготовленняне варто зациклюватись.
Система цілком працюватиме справно і без регулятора, але він потрібний для регулювання потужності, економії електроенергії. Потужність можна виставити на власний розсуд.
Підключіть до термостата клеми, після чого – дроти живлення.
Щоб бак не зношувався від перепадів температури, встановіть анод.
Закрийте всі елементи герметично.
Наповніть бак водою, теплообмінник готовий.

Виготовлення різних видів теплообмінника

Водяний

Пристрій має два сектори, що нагрівають один одного. Циркуляція води за великої потужності відбувається по замкнутому контуру в резервуарі опалювальної системи, де нагрівається до 180 гр. Після обтікання встановлених трубок вода прямує до основної системи, де температура нагріву збільшується.

Для виготовлення водяного теплообмінника приготуйте:

Місткість у формі сталевого бака. Встановіть її на початок системи. Для водної циркуляції потрібні 2 відгалуження із труб, нижнє – для входу холодної води, верхнє – для входу гарячої.
Перевірте бак на герметичність.
Розмістіть мідні трубчасті спіралі всередині бака, 4 метри труби на 100 літрів бака цілком вистачить.
Підключіть регулятор потужності до мідної трубки.
Щоб перепади тиску та температури не зруйнували ємність, встановіть анод ближче до нагрівального елемента.
Запаяйте герметично бак.
Наповніть водою.
Перевірте систему у роботі.

Пластинчастий

Цілісний блок конструкції складається з почергово розміщених пластин з гарячими і холодними середовищами. Змішування середовищ не відбувається, оскільки ущільнювач гумовий та багатошаровий. Пластинчасті види складні для власноручного виготовлення, важлива герметичність внутрішніх платин, а для цього потрібне спеціальне обладнання.

Труба у трубі

Обмінник складається з великий трубиі меншою діаметром, вставленою всередину. Середовища переміщаються меншою трубою, для охолодження подаються в зовнішню трубу. Конструкція:

проста у виготовленні;
легко чиститься;
довговічна;
застосовна до будь-якого теплоносія;
на відміну пластинчастої труби може працювати під тиском;
змінивши розміри труб, можна підібрати оптимальну швидкість руху рідини.

Щоб труби не влетіли вам у копієчку, ретельно розраховуйте витрати матеріалу.

Для виготовлення конструкції підберіть дві мідні трубки по діаметру одна більше за іншу на 4 мм для зазору:

Приваріть бік трійник до обох боків зовнішньої труби.
Вставте меншу по діаметру трубку, приваріть торці великої трубки, зафіксуйте положення меншої труби.
приваріть короткі трубки до трійників на виході, по них пересуватиметься рідина.
При використанні сталевого матеріалу збільшіть площу поверхні, зберіть батарею з обмінників окремо.
З'єднайте трубки відрізками, по черзі приваріть до обох трійників, щоб вийшла змійка.

Повітряний

Повітряний теплообмінник складається з радіатора та вентилятора. Вентилятор охолоджує потоки повітря, розганяє їх у всій системі вентиляції. Дані вид обмінника встановлюють у будинках адміністрації, для суспільних цілей.

Теплообмінник своїми руками

Як зробити бустер для промивання теплообмінника

Бустер складається з резервуару, насоса для циркуляції води та електро нагрівального елемента. Не потрібно розбирати опалювальний котел для промивання, достатньо від'єднати патрубки, до одного з них під'єднати шланг із нагнітанням через нього. хімічного розчинувсередину агрегату. Через інший патрубок розчин виливатиметься, але до нього теж потрібно під'єднати шланг.

З хімічних реагентів переважно використовується соляна, сірчана кислота, може заливатись фосфорна, азотна.

Промити теплообмінник не складно, але дотримуватися техніки безпеки необхідно, тобто відключити спочатку прилад від джерела живлення, будь то газ, вода, електроенергія. Демонтаж потрібно проводити обережно, пошкоджений ущільнювач може призвести до протікання конструкції, обладнання швидко вийде з ладу.

Теплообмінник важливо правильно спроектувати, розрахувати економічну ефективність, відсоток гідравліки, позначити втрати тепла, розрахувати конструкцію за геометричними параметрами агрегату та його вузлів, розрахувати теплову ізоляціюпристрої.
Вибирайте конструкцію для виготовлення своїми рукамипростіше, зробити заводський агрегат практично неможливо.
Приєднати теплообмінник до системи можна за допомогою штуцеріводин поставити внизу для входу холодної води, другий зверху для входу гарячої.
При встановленні обмінникаставте труби під ухилом згідно зі схемою.
При установці агрегату до печіі використання для топки вугілля як матеріал для обмінника краще підібрати чавун, він довговічний, непрогорається.
Для виготовлення обмінника своїми рукамивізьміть будь-яку модель для прикладу та дотримуйтесь її параметрів.
При використанні печі з метою обігрівуі водопостачання обмінник повинен забирати на себе не більше десятої частини тепла, що виробляється.
Пелети– гарне пальне та дешеве за ціною, не виділяється сажа, для чистоти дуже важливо.
Перевірте шви біля обмінника, не можна допустити їх течі, під тиском або високими температурами в непридатність може стати вся конструкція.
Правильно робіть розрахунки, інакше праці дорого вам обійдуться.
Теплообмінник типу труба в трубі легко чиститься, довго служить, просто виготовляється, може працювати під тиском. Вважається найприйнятнішим варіантом при власноручному виготовленні.

Як бачите, виготовити теплообмінник самостійно не важко. Для простої конструкції достатньо бака, двох мідних трубок різних по діаметру, змійовика та вентилятора. За рахунок пристрою можна не тільки обігріти приміщення, а й охолодити його.

Річ, подібно до обмінника в тій, чи іншій формі є практично в кожному будинку. Підійдіть до роботи конструктивно та докладно, виготовте креслення, визначтеся з вибором матеріалу, дотримуйтесь вищеописаної інструкції з виготовлення, збирання та підключення пристрою.

При бажанні та послідовних діях зберете конструкцію не гірше за магазинну, в будинку буде тепло і затишно, а пристрій – працювати безвідмовно протягом тривалого часу.

Для того, щоб піч могла використовуватися як джерело тепла для системи водяного опалення будинку, в ній повинен бути обов'язково встановлений теплообмінник, в якому циркулює рідкий теплоносій, найчастіше вода. Його ще називають пічний котел або регістр. У цій статті ми розглянемо, як виготовити такий теплообмінник для печі своїми руками і яким він може бути, залежно від виду печі та матеріалу, що використовується для його виготовлення.

З чого можна виготовити пічний теплообмінник

Для того щоб виготовити теплообмінник для печі своїми руками можна використовувати листову «чорну» сталь завтовшки 3-5 мм або сталеві труби(круглі або профільні) з такою ж товщиною стінок та діаметром 30-50 мм. Як варіант, для цієї мети може використовуватися лист або труби з нержавіючої сталічи міді. Але, з-за високої вартості, ці матеріали при самостійному виготовленні пічних котлів використовуються вкрай рідко.

З листового металутакі регістри виготовити простіше. Їх легко чистити при експлуатації. Але, як правило, вони мають меншу площу контакту з полум'ям або гарячими газами, так як у своїй більшості вони є суцільними і в теплообміні бере участь тільки внутрішня поверхня, звернена до полум'я.
Пічні котли з труб, при тих же габаритних розмірів, як правило, мають велику теплообмінну площу (хоча це залежить ще й від кількості та від діаметра труб), так як дозволяють полум'я або гарячим газам контактувати практично з усією їх поверхнею. Але вони складніші у виготовленні. Особливо це стосується конструкцій, що складаються повністю із труб круглого перерізу.

Якщо для виготовлення теплообмінника для печі з водяним контуром використовують труби, то найкраще, якщо вони будуть безшовними (ціліснотягнутими). Якщо ж використовуються шовні труби, то шви доведеться додатково зміцнювати зварним швом і розташовувати зовнішньої сторонирегістру (з боку цегляної кладки).

Дуже часто при виготовленні пічних казанів труби та листове залізо комбінують. Робиться це для того, щоб використовувати їх позитивні якості: щоб і виготовляти було простіше, і теплообмінна площа була достатньою.

Яких видів можуть бути саморобні пічні теплообмінники

Крім, розглянутих вище, конструкційних відмінностей пічних котлів, що залежать від обраного матеріалу для їх виготовлення, їх конструкції можуть відрізнятися і в залежності від виду печі, для якої вони призначені. Такі печі можуть бути опалювальними або опалювально-варильними.

Конструкція теплообмінника для опалювально-варильної печі відрізняється тим, що у верхній частині є відкритий простірдля доступу полум'я до варильної плити. У регістрах для опалювальних печей верхня частина, як правило, закрита суцільним листом або рядами труб.

Форма та розміри пічних котлів підбираються відповідно до розмірів та форми того місця, де їх передбачається встановити (найчастіше це топливник печі), а також залежно від його необхідної теплової потужності.

Конструкції котлів для опалювальних печей із водяним контуром

Тут ми розглянемо три найпоширеніші конструкції, виконані окремо з листового металу та труб, а також їх комбінування.

Варіант 1.

Теплообмінник є суцільною П-подібною конструкцією, звареною з листового металу, призначеною для розташування в паливнику. опалювальної печі. Теплообмінною поверхнею є його внутрішні стіни.

Теплообмінник із листового металу для опалювальної печі

Варіант 2.

Пічний котел із труб. Холодна вода із системи подається через «зворотку» в нижню U-подібну трубу основи теплообмінника (діаметром 40-50 мм і з товщиною стінки 3-4 мм), поступово нагріваючись, вона по Г-подібних вертикальних трубах (такого ж перерізу, як і U-подібна основа або менша) піднімається вгору і потрапляє у верхню трубу-колектор, а з неї, вже нагрітої, в систему опалення будинку. Такий регістр є більш ефективним, ніж виготовлений з листової сталі, але й складнішим у виготовленні, тому що доведеться робити безліч стиків труб між собою та зварювати їх.

Пічний регістр для опалювальної печі із труб

Варіант 3.

Бічні поверхні цього регістра виготовляються з листового металу товщиною 3-5 мм і є суцільними панелями товщиною 40-45 мм, а верхній частині вони з'єднані між собою поруч горизонтальних трубдіаметром 40-50 мм.

Використання труб замість суцільної поверхні (як у варіанті 1) дозволяє збільшити площу зіткнення з нагрівальним середовищем, а використання листового металу для бічних панелей, спрощує процес виготовлення, що важливо якщо ви вирішите його зробити своїми руками.

Пічний котел з листового металу та труб для опалювальної печі

Пічні котли (регістри) для опалювально-варильних печей

Теплообмінники для опалювально-варильних печей можуть бути виготовлені, як з листового заліза, так і труб (круглих або профільних), а також при їх комбінуванні. Розглянемо кілька варіантів.

Варіант 1.

Теплообмінник для опалювально-варильної печі або кухонної плитиу вигляді двох суцільних бічних панелей із листового металу («книжка»), з'єднаних між собою.

Теплообмінник для опалювально-варильної печі

Варіант 2.

Пічний котел із труб круглого та прямокутного перерізу: круглі (діаметром 40-50х4 мм) розташовані горизонтально та з'єднані в конструкцію за допомогою прямокутних 50-60х40х4 мм. Така комбінація різних видівтруб полегшує виготовлення казана. Розміри а Б Ві грозраховуються, залежно від розмірів топливника та необхідної потужності регістру.

Теплообмінник для опалювально-варильної печі з круглих та профільних труб

Варіант 3.

Теплообмінний регістр тільки з круглих труб. Являє собою два горизонтальні контури, з'єднані вертикальними трубами. Холодна вода із системи подається в нижній контур, а нагріта з верхнього контуру подається назад у систему опалення.

Регістр для опалювально-варильної печі із труб

Як підібрати або розрахувати розміри пічного котла

Після того, як ви вибрали вид теплообмінника, необхідно визначитись із його розмірами. З одного боку, його габарити повинні відповідати розміру місця, куди його буде встановлено.

Найчастіше теплообмінники поміщають у топливник печі, але іноді димових каналах або камері безканальної печі. При цьому необхідно врахувати, що між цегляною кладкоюі регістром має бути зазор 0,5-1 см, що враховує теплове розширення металу.

Крім цього необхідно знати необхідну потужність пічного теплообмінника. Як її визначити?

Вона залежить від теплової потужності системи водяного опалення, необхідної для обігріву будинку, яка залежить від теплоізоляційних властивостеййого зовнішніх конструкцій та максимальної негативної температури зовнішнього повітря взимку. Спрощено можна орієнтуватися на середній показник: 10-12 квт на 100 м 2 площі будинку.

Як же обчислити необхідну площу пічного котла для забезпечення такої теплової потужності? В середньому прийнято вважати, що для забезпечення теплової потужності 5-10 кВт необхідно близько 1 м 2 теплообмінної поверхні котла. Величина цього показника залежить від температури гарячих газів, що стикаються з теплообмінником і температур води (теплоносія) на його виході та вході, що у свою чергу, значною мірою залежить від режиму топки та виду палива.

Повну потужність теплообмінника можна обчислити за такою формулою:

Q=SQуд,

де: Qуд- Його питома потужність, ккал/година;
S- Його корисна площа (дотику з нагрівальним середовищем), м 2 .

Питому потужність можна обчислити за такою формулою:

Qуд = k(T-t)S,

де: k=12 ккал/годину на 1°С – коефіцієнт теплопередачі «газ-вода» через сталеву поверхню;
Т= (Tмакс+Tмин)/2 – середня температура нагрівального середовища (полум'я, гази), °З;
t= (tмакс+tмин)/2– середня температура теплоносія (вхід+вихід/2), °З.

Якщо піч працюватиме періодично (близько 2 годин) на дровах, то середні температури середовища та теплоносія будуть максимум: 500 і 70°С відповідно і з 1 м 2 теплообмінника в цьому випадку можна буде отримати максимум 6 кВт теплової потужності.

Якщо піч працюватиме на вугіллі та постійно, то середні максимальні середні показники середовища та теплоносія можуть бути: 800 і 70 °С відповідно. У цьому випадку з 1 м 2 площі пічного котла можна буде зняти близько 10 квт.

Якщо відома загальна необхідна теплова потужність котла і режим топки (а значить і питома потужність), то цілком можна визначити, яку корисну площуповерхнівін повинен мати:

S = Q / Qуд, м 2 .

Залежно від того з якого матеріалу буде виготовлятися теплообмінник, можна підрахувати, скільки потрібно труб або листового металу, щоб забезпечити таку площу зіткнення з середовищем, що нагріває. При цьому до уваги береться лише та поверхня, яка безпосередньо контактуватиме з гарячими газами або полум'ям.

Наприклад, якщо пічний котел виготовлятиметься суцільним (тільки з листового металу), то в розрахунок слід приймати лише внутрішню поверхню. Якщо ж він виготовлятиметься з труб, то практично вся їх поверхня братиме участь у теплообміні (їх довжина x діаметр x 3,14). При комбінуванні різних матеріалів, необхідно буде обчислювати площу зіткнення з нагрівальним середовищем кожного елемента окремо, а потім підсумовувати.

Якщо потрібно збільшити теплову потужністькотла при тих же габаритних розмірах, можна додати його в конструкцію додати додаткові елементи(Наприклад, труби). Якщо його потужність виходить занадто великий, можна зменшити його довжину. Іншими словами: у кожному конкретному випадку необхідно робити розрахунок та коригування розмірів регістру, прив'язуючи їх до розмірів та конструкції самої печі, а також потужності системи водяного опалення будинку, яку доведеться забезпечувати тепловою енергією.

Виготовлення своїми руками

Після того, як підібрано вигляд пічного котла, матеріал і розрахунок розмірів можна приступати до його виготовлення своїми руками. При цьому необхідно звернути увагу на якість зварювальних робіт. Воно має бути на високому рівніТак як даний агрегат буде експлуатуватися в досить агресивному середовищі, а для того, щоб виконати його ремонт, швидше за все, доведеться розбирати піч або її частину. Тому, якщо ви не впевнені у своїх здібностях зварювальника, то краще цю роботу доручити досвідченому фахівцю, попередньо заготовивши все необхідні елементиконструкції.

Після виконання зварювальних робіт необхідно заповнити регістр водою, перевірити чи немає протікання та виконати його опресовування при тиску, що перевищує робоче в системі опалення, як мінімум, у 2 рази.

Теплообмінник для гарячої води – незамінний елемент. Саме він передає тепло холодній воді, тим самим нагріваючи її та забезпечуючи мешканців безперебійним гарячим водопостачанням. Від продуктивності роботи теплообмінника безпосередньо залежить не тільки комфорт домочадців, а й довговічність обігрівачів, тому дуже важливо, щоб агрегат був виконаний якісно. З огляду на це багато хто задається питанням: чи варто робити теплообмінник своїми руками або краще не ризикувати і придбати вже готовий? Перший варіант, безумовно, складніший, але він цілком реалізований, якщо детально розібратися, як зробити теплообмінник: матеріали, конструктивні особливості, монтаж - про все це і не тільки йтиметься далі.

Особливості та функції теплообмінника

Перш ніж розглядати основні моменти виготовлення та монтажу теплообмінника для гарячої води, абсолютно не зайвим буде дізнатися, що ж являє собою цей агрегат і для чого він потрібен.

Теплообмінник – технічний пристрій, що з'єднує між собою два теплоносія: холодний та гарячий. Як правило, він має вигляд звичайної трубної конструкції. Між носіями безперервно здійснюється передача тепла - від холодного до гарячого, завдяки чому будинок забезпечується гарячою водою. Причому теплообмінник не має власного джерела тепла – він використовує енергію, що надходить від системи опалення.

Таким чином, головна функціяагрегату – підігрів холодної води та отримання на виході гарячої. Ефективність виконання цієї функції залежить від трьох факторів:

температурна різниця між двома теплоносіями;
габарити теплообмінника та, отже, площа контакту носіїв;
матеріал, з якого виготовлено теплообмінник.

Пластинчастий теплообмінник

Останній чинник важливий у плані ефективності агрегату, а й у питанні його виготовлення та монтажу. Для виконання теплообмінника може використовуватися пластик, сталь та чавун. Перший матеріал не завжди ефективний через свою низьку теплопровідність. Що стосується вибору між сталлю та чавуном, то тут слід порівняти характеристики двох матеріалів, щоб визначитися з найбільш відповідним.

Чавунний теплообмінник

Плюси теплових агрегатів із чавуну:

Висока теплопровідність – чавунні елементи швидко нагріваються та ефективно передають тепло від одного носія до іншого.
Повільне охолодження – теплообмінники з чавуну довгий час остигають, що дозволяє заощадити на роботі опалювальної системи.
Довговічність - чавун стійкий до впливу слабких кислот і до утворення накипу, тому він менш схильний до корозії, ніж багато інших металів, що і забезпечує тривалий термін служби теплообмінника.
Можливість збільшення функціональності – вже після встановлення агрегату до нього можна наростити нові чавунні секції, тим самим збільшивши потужність теплового обладнання.

Мінуси чавунних теплообмінників:

Громіздкість – чавунні агрегати відрізняються вагою, що ускладнює їх експлуатацію та обслуговування. При цьому чим більше маса теплообмінника, тим вища його потужність.

Порада. Обов'язково враховуйте вагу чавунного теплового приладупри виборі місця для його встановлення – важливо, щоб монтажна основа була дуже міцною.

Крихкість - незважаючи на велику вагу, агрегати з чавуну бояться механічних ударів: вони швидко обзаводяться тріщинами, сколами та іншими деформаціями.
Низька стійкість до температурних перепадів – хоч чавун і витримує максимально високі температури, Від різких термічних змін на поверхні теплообмінника можуть з'являтися тріщини, що може спричинити значне зниження його працездатності.

Сталевий теплообмінник

Переваги приладів із сталі:

Підвищена теплопровідність - як і чавун, сталь оперативно нагрівається і добре передає тепло холодному носію.
Низька вага – сталеві теплообмінники не обтяжують загальну системуопалення, тому їх можна використовувати для забезпечення гарячого водопостачання у будинках великої площі.
Удароміцність – стальні конструкціїдуже міцні, тому не страшні механічні ушкодження.
Стійкість до термічних змін – сталь без наслідків витримує різкі перепади температур усередині системи.

Недоліки сталевих теплообмінників:

Сприйнятливість до корозії – для сталі характерна низька стійкість до кислотних середовищ, що значно скорочує термін експлуатації теплообмінника.
Неможливість збільшення потужності пристрою шляхом додавання нових секцій.
Швидке охолодження – сталь швидко віддає температуру, що збільшує витрати на пальне.

Порада. Для виготовлення якісного та довговічного теплообмінника рекомендується використовувати труби з жароміцної сталі діаметром не менше 32 мм та товщиною стінки 5 мм та більше.

Виготовлення теплообмінника

Конструктивно теплообмінники для гарячої води можуть бути двох видів: зовнішні та внутрішні. До перших відносяться підкова та змійовик. Підкова дуже легка у виконанні, але не відрізняється високою потужністю: для її виготовлення потрібно просто зварити дві чавунні або сталеві труби – в результаті ви отримаєте агрегат з маленькою площею контакту носіїв і, отже, з низькою потужністю нагрівання холодної води, що надходить.

Більше вдалим варіантомЗовнішнього теплообмінника буде змійовик - він виготовляється за допомогою зварювання декількох труб: чим більше труб ви використовуєте, тим потужнішим буде агрегат.

Внутрішній теплообмінник являє собою бак, в який поміщається трубка, що нагріває воду, що надходить до неї. Щоб зробити такий прилад своїми руками, вам знадобиться:

сталевий бак для води;
сталева або чавунна трубка;
анод;
регулятор потужності.

Виготовлення теплообмінника не займе багато часу: скрутіть трубку в спіраль, закріпіть її на стінках бака, а потім зробіть у ємності два виходи: нижній для холодної води, верхній для гарячої.

Зовнішній теплообмінник

Монтаж теплообмінника

Коли всі компоненти готові, можна розпочинати монтаж теплообмінника. У випадку із зовнішнім агрегатом робота виконується таким чином:

на вході та виході звареної конструкції наріжте різьблення;
за допомогою муфти з'єднайте вхід теплообмінника із системою опалення
використовуючи аналогічну муфту, з'єднайте вихід теплообмінника із трубою гарячого водопостачання.

Внутрішній теплообмінник монтується за такою схемою:

поблизу батарей опалення встановіть бак із трубкою-термонагрівачем;
поряд із трубкою всередині бака встановіть анод;
через нижній вихід проведіть у бак трубу опалювальної системи, а через верхній – трубу, яка забиратиме холодну воду.

За бажанням можете підключити до нагрівальної трубки регулятор потужності, а до нього термостат для керування температурою нагрівання води.

Важливо! Верх і низ сталевого бака повинні бути запаяні, щоб застерегти попадання в ємність повітря, яке забиратиме температуру, призначену для нагрівання води.

Як бачимо, навіть такий складний агрегат системи опалення, як теплообмінник для гарячої води, цілком реально спорудити та встановити своїми руками. Головне – детально продумати кожен крок: від вибору матеріалу до фінального підключення. Так що не нехтуйте запропонованою вам інструкцією - вона допоможе уникнути помилок у забезпеченні власного будинкубезперебійною гарячою водою.

Як виготовити теплообмінник змійовик: відео

Теплообмінник для системи опалення: фото

За допомогою печі в лазні можна вирішити одразу дві задачі: забезпечити необхідну температуру в парній та нагріти воду в мийній. Немає необхідності встановлювати бойлер: нагріє воду теплообмінник для печі. Розібравшись з його пристроєм і технологією виготовлення, хорошому господареві не важко буде спорудити піч з теплообмінником своїми руками.

Призначення та види теплообмінників для печі

Печі з теплообмінником влаштовані таким чином, щоб холодна вода надходила в спеціально призначену ємність, де вона нагрівається і трубопроводом надходить у підвісний бачок у мийній.

Інший варіант використання нагрітої води - як теплоносій, коли вона надходить у радіатори опалення (так працюють печі з теплообмінником для будинку). Якщо підвісний бак встановити безпосередньо в мийній, він також буде виконувати роль радіатора, обігріваючи приміщення.

Розрізняють два види теплообмінників:

внутрішній - вбудовується в бічну стінкупічної камери або має форму покладеного в нижній частині печі змійовика, а в деяких випадках є ємністю у вигляді «сорочки» на внутрішньої поверхнітопки;
зовнішній – є частиною димаря або опоясує його.

Теплообмінник зі штуцерами для з'єднання із системою: 1 – випускний, 2 – впускний

Як теплоносій у таких системах використовується вода. Надходить вона з підвісного бачка самопливом по трубопроводах завдяки природної циркуляції: нагріта рідина піднімається вгору, а холодна опускається вниз. Також можна використовувати циркуляційний насос. Елементи системи з'єднуються за допомогою штуцерів: перший розташований зверху, другий у нижній частині теплообмінника.

Піч із вбудованим теплообмінником, підвісним баком та системою трубопроводів

Більшою ефективністю відрізняються системи із природною циркуляцією теплоносія. Важливо, щоб загальна довжина трубопроводів не перевищувала 3 м. Для цього бак слід встановлювати безпосередньо в парній або за стінкою. Діаметр труби повинен бути не менше дюйма: це сприяє зниженню опору, завдяки чому система може працювати без циркуляційного насоса.

Розрахунок площі теплообмінника

Точно розрахувати теплообмінник для цегляної печіне представляється можливим через безліч факторів, які впливають на процеси, що відбуваються в системі. Достатньо виконати приблизний розрахунок, щоб виготовити конструкцію оптимальної конфігурації.

Наприклад, для підтримки необхідної температури в парній потрібно 5 кВт: саме такою потужністю повинна мати піч з теплообмінником. При цьому відомо, що 1 м2 пристрою забезпечує під час роботи топки близько 9 кВт. Слід враховувати вид палива, його калорійність, особливості конструкції печі, її потужність та інші параметри.

Це важливо знати: потужність котла знижується майже у 10 разів на заключному етапі спалювання твердого паливаТому площа поверхні теплообмінника повинна бути розрахована зі значним запасом. Це дозволить довше підтримувати на потрібному рівні температуру в парній та мийній.

Форма котла печі з теплообмінником може бути різною. Найчастіше для виготовлення використовують стійкі до корозії труби з нержавіючої сталі. Ефективними є також пристрої пластинчастого типу.

Як зробити теплообмінник для печі своїми руками

Матеріалом для виготовлення найпростішого пристрою є деталі з нержавіючої сталі або іншої жаростійкої сталі у вигляді циліндрів різного діаметру.

Конструкція найпростішого теплообмінника з нержавіючої сталі

Максимальна товщина металу не регламентується, а мінімальна обмежується 2,5 мм: більш тонкий матеріал має менший термін служби в умовах агресивного середовища. Важливо, щоб усі зварні швибули виконані з мінімально можливими проміжками. Розміри деталей визначають після розрахунку параметрів системи.

Після виконання зварювальних робіт конструкція перевіряється на міцність за такою методикою:

Заварюється нижня труба чи різьблення герметично накручується заглушка.
У ємність пристрою заливається вода.
За допомогою насоса з манометром тиск нагнітається.
Оглядаються шви: якщо вони герметичні – течі не буде, інакше проблемна ділянка позначається маркером, а після зливу повторно зварюється.
Проводяться повторні випробування.
Аналогічно випробовується вся система.

Чим меншою буде довжина труб, тим легше досягти герметичності. Якщо бачок не планується використовувати як радіатор для обігріву приміщення, його слід «обшити» теплоізоляційним матеріалом.

Складніше влаштований теплообмінник зовнішнього типу (встановлюється поверх димаря). Для його виготовлення необхідні спеціальні верстати та пристрої ( фрезерні верстати, преси тощо). Перевагою такої конструкції є доступність для ремонту.

Основні правила монтажу та безпечної експлуатації

Пекти з теплообмінником для будинку або дачі повинна експлуатуватися з дотриманням наступних правил:

кріплення труб і самого пристрою має бути таким, щоб конструкція не деформувалася в результаті теплового розширення;
кількість тепла, що відбирається, не повинна перевищувати 1/10 потужності самої печі (залежить від розміру теплообмінника);
об'єм бака для води слід підбирати так, щоб через 2 години поле початку топки вода була гарячою (через невеликий об'єм бака приміщення буде насичене парою, а в зайво великому вона грітиметься занадто довго);
заливати холодну воду в розігрітий у печі порожній теплообмінник категорично забороняється;
як ущільнювачі для герметизації різьбових з'єднаньвикористовуються лише термостійкі матеріали;
труби в системі, що працює за принципом природної циркуляції, повинні мати ухил (близько 2-5 градусів) у бік, що відповідає напрямку подачі теплоносія.

Пекти з теплообмінником для дачі або лазні є універсальною: вона грітиме і повітря, і воду для мийної. Виготовити необхідне для цього пристрій власноруч не уявляє труднощів для тих, хто володіє технікою зварювання та слюсарної обробки металів.

Відео: конструкція теплообмінника

Зібрати теплообмінник своїми руками змушують самі різні обставини. Так, подібною обставиною може стати унікальне планування будівлі. Нестандартні будівлі найчастіше неможливо обігріти за допомогою звичайних батарей, тому доводиться розробляти та виготовляти опалювальну систему самостійно.

Теплообмінник для печі, виготовлений своїми руками, знадобиться і у випадку коли будинок розташований у віддаленій місцевості і не має центрального опалення. Крім того, саморобний змійовик стане в нагоді за наявності труднощів з газифікацією або електропостачанням.

Саморобний обмінник тепла хороший тим, що не тільки дозволяє опалювати ваш будинок, а й дає можливість отримати гарячу воду для господарсько-побутових цілей. В результаті даний апарат постачатиме їй кухню, ванну кімнату і лазню.

Існує кілька видів теплообмінників:

водяний;
повітряний;
вбудований;
зовнішній.

Тип змійовика вибирається залежно від кількості печей, розміщених у будинку, площі, яку займає те чи інше приміщення, а також матеріалу стін. Майже всі нагрівальні пристрої, побудовані за принципом розширення гарячої води, монтуються всередині приміщення.

Зовнішній та внутрішній вигляд

Теплообмінник для печі своїми руками збирається зовні приміщення в тих випадках, коли всередині не вистачає місця для збирання змійовика. Апарат, а саме його резервуар, виноситься за стіни будівлі. З системою опалення усередині будинку він зв'язується за допомогою трубопроводів різного діаметру.

Зовнішнім може бути як водяний теплообмінник, і повітряний. Нагріває такий пристрій спеціальна піч за допомогою особливої труби, що відводить назовні продукти горіння. Тепло, що утворюється при горінні, можна використовувати для обігріву невеликих приміщень, для цього тепловий обмінник встановлюють прямо в димар.

До плюсів такого нагрівального елемента можна віднести простоту технічне обслуговуваннята ремонту, а до мінусів – складність виконання. Справа в тому, що доведеться монтувати апарат на відкритому повітріта додатково знадобиться перебудова такого елементу житлового будинку, як цегляна піч.

Конструкція теплообмінника внутрішнього типу є дещо простішою. Наприклад, його можна розмістити прямо у печі, над топкою. Для цього можна використовувати внутрішній простіркаміна. Конструкція обмінника залежатиме від конструкції домашньої печічи каміна.

Перед початком робіт є сенс проконсультуватися з досвідченим фахівцем у галузі облаштування опалення будівель. Він підкаже, чи варто використовувати регенеративний теплообмінник або при проведенні монтажних робітнайкраще в конструкції системи обігріву приміщення застосувати змішувальні теплообмінники. На підставі отриманої від нього інформації власник житла зможе точно розрахувати вартість проведення будівельних робітщо безпосередньо впливає на те, яка конструкція теплообмінника буде обрана.

На жаль, опалення за допомогою описуваного пристрою будь-якого типу має на увазі отримання значно менш високого ККД у порівнянні з котлами, створеними при промислове виробництво. До мінусів роботи з таким пристроєм можна віднести неможливість встановлення на нього приладів, що забезпечують автоматичний контроль за інтенсивністю нагрівання теплового носія (повітря, води тощо).

Схема пристрою обмінника тепла

Схема роторного теплообмінника зазвичай є досить стандартною і має такі самі конструктивні елементи, Якими має регенеративний теплообмінник До таких елементів відносять:

цегляну піч;
нагрівальний резервуар;
трубки;
трубопровід для підключення системи опалення;
нагріваючий елемент.

Пічний змійовик, змонтований у вигляді контуру замкнутого типу, дозволяє успішно замінити котли типу TLO, які є незалежними. У такому вигляді можуть бути побудовані змішувальні теплообмінники.

Схема опалення та гаряче водопостачання повинні включати і додаткові елементи, такі як опалювальний прилад, що має мідний теплообмінник, крани та запори, систему водовідведення тощо. При цьому варто знати, що мідний теплообмінник для опалення може використовувати як теплоносій не тільки воду, а й спеціальні незамерзаючі рідини.

Якщо власник житла вирішив застосувати тип теплообмінника, який використовує як теплоносій воду, варто продумати і змонтувати систему подачі води в контур. Це можна зробити за допомогою подачі рідини безпосередньо в бак або безпосередньо в трубопровід в «зворотню». Цей варіант підключення системи подачі води дозволить виготовити теплообмінник, який не має при змішуванні рідини різкого перепаду температури.

При облаштуванні опалення слід передбачити встановлення на його елементах фільтрів. Це дозволить опалювальній системі прослужити значно довше.

При монтажі системи слід дотримуватись кількох народних радЯк зробити теплообмінник своїми руками. Наприклад, як один з його елементів можна використовувати автомобільні радіатори, що добре віддають тепло, що дозволяє знизити витрати на опалення. Такий теплообмінник для печі коштує відносно недорого, що дозволяє заощадити при монтажі опалювальної системи досить серйозну суму.

При використанні схеми обмінника, заснованої на природній циркуляції теплоносія, максимальна довжинаоднієї «нитки» опалення має бути понад 3 м. Виготовити теплообмінник, що дозволяє перевищити це обмеження, у принципі можливо, та його ККД буде дуже низьким. Тому слід правильно розраховувати габарити пристрою.

Варто при цьому орієнтуватися на потужність та розміри цегляної печі, вид палива, місця установки печі та на стандартну пропорцію — 1 кв. м поверхні обмінника тепла дорівнює 10 кВт. Наступний нюанспри будівництві такого пристрою, як теплообмінник для печі, полягає в тому, що він не повинен відбирати у печі більше 1/10 енергії, що виробляється. Для того щоб зменшити витрати на опалення, як матеріал для труб обмінника найкраще використовувати мідь.

Під час проведення розрахунку апарату варто закласти деякий запас потужності. Якщо схема опалення не передбачає природної циркуляції води, доведеться встановити насос.

Монтаж теплообмінника та його перевірка

Фахівці знають, що обмінник найкраще монтувати одночасно із будівництвом печі. Таким чином, власник житла уникне необхідності розбирати стару піч або руйнувати частину її кладки.

Для монтажу пристрою необхідно:

підготувати фундамент печі та встановити на нього змійовик обмінника;
при кладці печі залишити вхідні та вихідні отвори для труб радіатора;
після закінчення кладки дати розчину висохнути, після чого провести перевірку опалювальної системи, що вийшла.

Як перевірити теплообмінник, можна дізнатися із технічної літератури. Найпростіший спосіб це просто подати воду в систему і запалити піч. В результаті ви перевірите зварювальні шви радіатора, з'єднання труб.

Якщо не циркулює рідина або ви виявили текти, потрібно перебрати всю систему. Щоб цього не сталося, при виготовленні резервуару обмінника необхідно використовувати сталь завтовшки 2,5 мм, а шви мають бути мінімальною шириною.

Варто звернути увагу на забезпечення пожежної безпеки виготовленого теплообмінника. Не можна допускати появи відкритого вогню чи витоків газу чи електрики. Якщо власник самостійно виготовив теплообмінний елемент опалювальної системи, то для введення її в експлуатацію слід запросити дослідного сантехніка, який помітить дефекти та надасть рекомендації щодо усунення.

Якщо монтаж опалення проводить спеціалізована компанія, її фахівці самостійно складуть необхідну схему, здійснять розрахунки теплообмінника та системи опалення.