Как сделать змеевик теплообменник

13.01.202312.02.2023 admin 0 Comments

Водяной теплообменник для кирпичной печи. Изготовление, замуровывание в кладку

Тяжелый (более 50 л воды плюс сама железка) бак, кроме прочего, опирается на не самую прочную часть заделки плиты и предположительно, способствует ее деформации и разрушению. Словом, не место ему там, хотя горячая вода нужна.

Родилось логичное, хотя и несколько хлопотное решение – изготовить и замуровать в печь небольшой металлический теплообменник и соединить его трубами со стоящим на крышке печи баком. Это мощная кирпичная кладка и вес бака для нее – тьфу! И не заметен вовсе. Освободится для готовки плита, никто не будет ее раскаленную корежить своим весом, да и вообще, железный ящик уберется из полезного рабочего пространства. Единственный момент – ведром наливать холодную воду, в бак под потолком, как прежде уже не выйдет. Для этого будет применен небольшой электрический насосик.

Теплообменник сварен из прямоугольной «черной» стальной трубы 40х20 мм. Некогда, такую конструкцию сделал для предполагаемой банной печи, но проект изменился и железка валялась без дела. Ждала своего часа. Здесь она использована как заготовка. Полуфабрикат.

В печи подобрано подходящее для теплообменника место. Здесь, стоит сказать, что частый случай размещения водяных теплообменников непосредственно в топке печи – грубая ошибка. Собственно, понятно – хочется, чтобы грело погорячее, вот и сунуть его прямо в огонь. Практика, однако, говорит иное. Наиболее выгоден в кирпичной печи высокотемпературный режим горения. При этом максимально догорает органика, дальше по ходу топочных газов выгорает сажа, её в принципе образуется значительно меньше. Такой режим горения принимается при проектировании печи и учитывается в конструкции. Это и небольшая утепленная топка для быстрого нагрева, и огнеупорная футеровка и некоторые другие особенности. Понятно, что размещение теплообменников, интенсивно отбирающих тепло прямо в топке, не дает развиться высоким температурам и со значительным КПД сжигать топливо. Отсюда и засаживание печи, и характерный неприятный запах в помещении, и большой расход дровишек.

Разумно размещать теплообменник за топкой, в специально спроектированных полостях или даже каналах конвекционной системы уже существующей печи. Очень удобны в этом смысле колпаковые печи. Моя имеет два яруса таких полостей-колпаков и один из них на первом этаже подошел чудо как хорошо. Расположена полость над и сзади топки, раскаленные топочные газы выпускаются в нее через щель. Выходные патрубки теплообменника при этом удобно расположены в помещении, соединение с внешним баком будет максимально коротким.

Что понадобилось для работы.

От имеющегося теплообменника отрезана часть. Коротенькие коллекторы с двумя параллельными ветвями. Размеры его преотлично подходили для выбранного для установки места в печи.

Колпаки в печи плоские, шириной в полкирпича. Ширина моего теплообменника как раз позволяет хорошо расположить его внутри, не опираясь и не прикасаясь к внутренним стенкам. При этом топочные газы будут омывать железку со всех сторон, отдавая тепло.

Входные патрубки теплообменника из отрезков стандартной водопроводной трубы ¾ дюйма, на их концах приварены коротенькие части с резьбой (продаются). Выводы теплообменника – вбок.

Итак, отрезанную заготовку заглушил. Подобрал две пластинки – обрезки полосы, приварил, обрезал лишнее.

В соответствующих местах железку зачистил и разметил места для входных патрубков. Отверстия большого диаметра сделал хрестоматийно – накернил и просверлил изнутри по кругу ряд некрупных отверстий, удалил перемычки, волшебным напильником довел отверстие до желаемой формы.

Основная часть теплообменника готова. Для проверки на герметичность заглушил один из патрубков стандартной заглушкой с лентой ФУМ и погрузив железку в корыто с водой щеками надул воздух. Пара обнаруженных некрупных свищей разделана и заварена.

Теплообменник держится на замурованных в кладку патрубках. Дополнительные пластины-упоры позволяют точно и надежно зафиксировать железку в выбранном положении.

Первая внутренняя пластина-упор может быть неказистой и упрощенной. Здесь, применил нетонкие пластины – куски стандартной полосы с выпиленными болгаркой посадочными местами для патрубков.

Выбор положения внутренней пластины на патрубке теплообменника, где: 1 – ширина колпака печи; 2 – отступ железки от внутренней стенки печи.

Выбором положения внутренней пластины-упора определяется положение теплообменника в полости колпака. Оно выбрано так, чтобы железка располагалась примерно в середине колпака, нигде не соприкасаясь с внутренними стенками. При этом максимально задействована полезная площадь теплообменника, газы омывают железку равномерно.

Для правильного и одинакового положения пластин на неровных (разогнутых вверх-вниз) патрубках, на время их монтажа соорудил простейшую оснастку.

Пластины наружные должны выглядеть культурно, половинками не отделаешься. Для них подобрал обрезки нетолстой листовой стали

1 мм толщиной. Вырезал квадратики, разметил центр и внутреннее отверстие. Его оказалось очень удобно, аккуратно и быстро выпилить ювелирным лобзиком.

Для монтажа внешней пластины использовал обломок кирпича – имитация стенки печи.

Внешние части теплообменника не поленился зачистить, обезжирить и покрасить – два слоя некоей термостойкой эмали для радиаторов.

Монтаж готового теплообменника в печи.

Место установки выбрано заранее, сейчас только уточнил положение по месту и отметил кирпичи подлежащие удалению.

При нормальной толщине шва (

5 мм) и отсутствии металлического армирования, работа хоть и не самая приятная, но особенных трудностей не вызывает. Ускоряет и облегчает процесс, смачивание глиняно-песчаного кладочного раствора водой. Из пулевизатора. Действовал так. Швы вокруг кирпичей попшикал не допуская потёков, подождал пока вода впитается, еще разок и еще. Влажную кладочную смесь выскреб плоской железкой, снова смочил. В качестве инструмента – кусок станочной пилы по металлу со сточенными зубьями. Работает долго и без видимых изменений. Инструменты вроде шпателя-ножа-отвертки моментально стачиваются до неузнаваемости.

Любые железки замуровываем в печную кладку, учитывая их большее, нежели у кирпичей тепловое расширение – через упругую огнеупорную прокладку. Здесь, это несколько слоев накрученного на патрубки асбестового шнура вымоченного в жидкой глине.

Свежая печная кладка отмыта и высушена частыми протопками некрупными палочками.

Источник

Змеевик в печь своими руками

Если вы хотите использовать для отопления своего частного или дачного дома традиционную твёрдотопливную печь, то это, безусловно, один из лучших вариантов. Однако случается так, что мощности и эффективности классической печи не хватает для того, чтобы полноценно обогреть каждое помещение в доме, в этом случае можно купить или сделать змеевик для печи.

Змеевик для печи – это неотъемлемый атрибут, особенно в том случае, если мощности печи не хватило на обогрев всего дома, каждого этажа, помещения и закутка в нём. Однако многие не хотят переплачивать, в этом случае можно сделать змеевик для печи своими руками.

Возможно, вам также понравится данная статья из нашего тематического блога: «Дымоход из чёрной стали».

Выбор материалов и подручных средств для змеевика

Если вы хотите змеевик для печи купить или сделать своими руками, первое на что нужно обратить внимание – это материалы, из которых он будет изготовлен:

Качественная труба из такого материала, должна иметь оптимальный показатель и коэффициент теплопроводности, который в идеале составит около 380.

Стальные вариации отличаются средней стоимостью. Такая разновидность также должна иметь определённый коэффициент теплопроводности. Для такого металла он составит 50.

Самым простым вариантом, коэффициент теплопроводности которого минимален, всего 0,3 является металлопластик.

В основе любого змеевика лежит труба, которая изготовлена из одного описанных выше материалов. Теплопроводность и эффективность такой конструкции зависит от того, каким диаметром и протяжённостью будет обладать такая система.

При одном поперечном размере, на одном уровне теплоотдачи показатель длины металлопластиковых и медных труб будет разным. В первом случае протяжённость составит 11. Если говорить о стальной вариации, то из протяжённости при одинаковых характеристиках будет в 5-8 раз больше в сравнении с медными.

Самым лучшим вариантом и материалом, из которого будет изготовлен змеевик, будет труба обожжённого типа из меди. К преимуществам такого материала относится высокая прочность и долговечность изделия, при этом, вы сможете легко придать материалу необходимую форму, а также присоединить с помощью резьбы фитинг.

Поскольку стоимость готовой медной фурнитуры и труб достаточно высокая, в целях экономии, можно поискать приспособления из этого материала, которые больше вами не используются, но при этом материал полностью сохранил все свои характеристики. Как вариант, можно использовать:

Теперь, необходимо подробней ознакомиться и просмотреть основные конструктивные особенности таких изделий:

Змеевик для печи должен быть достаточно эффективным, именно поэтому, в процессе разработки, необходимо позаботится о том, чтобы показатель общей площади поверхности конструкции был очень большим.

Также, для изготовления теплообменника, можно использовать гладкостенные трубы, которые имеют диаметр около 4-5 сантиметров. Если рассматривать их, то можно отметить, что по своей форме они напоминают большую букву Г.

Обратка и выходной отверстие, с которого выходит горячая вода, можно располагать с одинаковым успехом, с любой стороны. Также можно отдать предпочтение установке в помещении прямоугольного или цилиндрического бачка. Змеевик в этих случаях располагается прямо внутри конструкции, протяжённость этой вариации зависит от самого отопительного агрегата, его габаритов и мощности.

Также, теплообменный элемент можно установить прямо на дымоходной вытяжке. В этом случае он будет иметь характерную цилиндрическую форму, патрубки размещаются в нижней части, а сверху она переходит в дымоход, который имеет аналогичный диаметр и форму. Данная вариация идеально подходит как для получения тепла, используемого для прогрева помещений, так и для нагрева горячей воды.

Однако, если вы решили установить теплообменник на дымоход, необходимо помнить о том, что за счёт быстрого остывания проулков горения, тяга в вытяжке может нарушиться и стать недостаточной, для эффективного вывода отработанных продуктов горения и распада.

Змеевик также можно разместить и рядом с печью, которая выполняет не только отопительную функцию, но и используется для приготовления пищи. В этом случае, важно чтобы прогретый газ продвигался над верхней полочкой, и выводились через дымоход. Таким образом, печь с варочной поверхностью будет находиться над теплообменным носителем. При необходимости, можно не устанавливать верхнюю полку, в этом случае, нижняя и боковые части будут соединяться между собой с помощью труб.

Сборка своими руками

Если вы решили собрать своими руками змеевик трубчатых печей, рекомендуем взять на заметку следующие требования и правила:

Печь банная, змеевик для которой сделан своими руками, обойдётся существенно дешевле, при этом эффект и мощность будет аналогична покупному теплообменнику.

Если вы планируете разместить теплообменный носитель в уже собранной кирпичной печи, необходимо разобрать часть имеющейся кладки. Однако если вы собираетесь строить печку с нуля, вам потребуется выполнить работы в следующие последовательности:

Перед тем как выполнить монтаж ёмкости, очень важно удостовериться в том, что они отличается полной герметичностью. Для получения точной информации, необходимо предварительно протестировать его под высоким давлением.

Также, оптимальным и одним из самых лучших вариантов, который очень часто используется как для печей, так и для каминов, является размещение бака, который будет соединяться с медными трубками. Оптимальный объём такого бака будет составлять порядка 15-25 литров. Если у вас нет готового бачка, можно собрать его своими руками, для данных целей используется листовая сталь оптимальной толщины. Швы должны быть минимальными, при этом толщины металла составит около 3 миллиметров. Ёмкость для воды должна размещаться на оптимальном от печи расстоянии, которое составит не ближе одного метра и не дальше трёх. Теперь, необходимо проделать одно отверстие вверху и второе внизу резервуара. Выполняем монтаж сливного крана, также необходим дополнительный кран, через который, при необходимости можно будет стиль воду со всей системы. Проверяем герметичности и если всё в порядке, можно приступать к использованию!

Если с помощью такого теплообменника вы не просто хотите отапливать дом, но и получать горячую воду, на него должно уходить около 10-15 процентов выработанной от печи тепловой энергии. Если вы используете конструкцию, которая дополняется расширительным бачком, важно чтобы вода в нём могла прогреться до максимально высокой температуры не менее чем за 1,5-2 часа.

Обратка будет дополняться трубами с меньшим диаметром, чем те, которые используются в качестве подающей составляющей. Если вы хотите дополнить печь змеевиком и использовать её достаточно редко или сезонно, лучше не наполнять трубы простой водой и заменить её антифризом. Это позволит трубам оставаться в хорошем состоянии, а при резком перепаде температур, который наблюдается в зимний период не разорваться и не потерять свою герметичность.

С помощью печки дополненной теплообменником и змеевиком, вы сможете добиться максимальной эффективности и высокого КПД такого отопительного агрегата. Тепловая энергия, таким образом, будет распространяться по всему дому, в то время как классические печи обогревают только одну комнату и в большей степени пространство около себя.

Такой вариант отличается долговечностью и эффективностью, он гарантированно не потребует доработок в последующие годы, позволит обогреть как небольшую дачу, так и просторный двухэтажный коттедж.

Если вы используете в качестве топлива не дрова, а уголь, необходимо делать теплообменник боле толстым, а также соблюдать большие расстояния при его размещении, поскольку уголь, при горении даёт очень стильный жар и вырабатывает большое количество копоти.

Для того чтобы собрать змеевик в печь своими руками, необходимо составить или подобрать в данной статье готовую схему и после индивидуальной подгонки, реализовать её.

В видео вы сможете узнать, как выглядит змеевик для печки в работе: