Печи на твердом или жидком топливе дают большое количество тепла, однако немало его уходит беспрепятственно в трубу. Не потерять полезную энергию и перестать отапливать улицу поможет теплообменник на трубу дымохода. Простое и компактное устройство способно повысить теплоотдачу фактически на треть, не снижая характеристик самой печи, однако следует учесть целый ряд факторов, таких как поддержание нормальной тяги и возможность чистки дымохода, чтобы не попасть впросак с теплообменником.
Принцип работы
При горении жидкого топлива или угля, особенно в самодельных печах, на входе в дымоход температура газов достигает 600°С и даже выше. Для поддержания активной тяги такие температуры не нужны, они только ухудшают ситуацию. Ничто не мешает забрать часть тепла без ущерба для функционирования печи и отдать воздуху в помещении или воде в системе отопления или ГВС. Так если снизить температуру газов с 600°С до 400°С, то в зависимости от качества теплообменника и объема протекающих газов мощность нагрева может достигать нескольких киловатт.
Задача заключается в том, чтобы обеспечить активный теплообмен между перегретыми газами, вырывающимися из стопки, и целевой средой: водой или воздухом. Ключевой является площадь контакта. Располагать, например, воздуховоды или змеевик водяной трубы внутри дымохода не лучшая идея, даже с учетом всех остальных особенностей любые объекты в канале будут способствовать лишь образованию сажи и конденсата, что быстро выведет из строя дымоход и соответственно превратит работу печи в опасное для окружающих мероприятие.
Есть три оптимальных варианта для теплосъема с дымохода:
- Змеевик вокруг дымохода.
- Водяная рубашка. Поверх трубы дымохода одевается цилиндр большего диаметра и заполняется теплоносителем. Разбивка канала дымохода на группу каналов меньшего диаметра позволяет повысить площадь контакта.
- Тормоз для дымохода. Канал дымохода формируется в виде змеевика, лабиринта, по которому движение газов замедляется, что увеличивает теплоотдачу.
Первые два варианта подойдут для формирования водяного контура и использования тепла в системе отопления или ГВС. Третья конструкция больше подходит для локального обогрева воздуха.
У всех типов теплообменников есть особенности, которые не стоит игнорировать. Если нагреваемой средой является вода, то возникает проблема с чрезмерным теплообменом. Когда дымоход уже горяч, и печь активно топится, подача в теплообменник холодной воды вызывает резкое понижение температуры стенок дымохода. Это неизбежно приводит к конденсации влаги из отработанных газов на стенках дымохода, и, как следствие, происходит быстрое заполнение канала гарью и золой. Чтобы справиться с этим, необходимо снизить скорость теплообмена и разницу температур.
Воздушный теплообменник
Наряду с высокой производительностью получить долговечность очень сложно. С одной стороны увеличение площади контакта теплообменника и дымохода увеличивают выход тепла, с другой стороны чрезмерный забор тепла грозит большими проблемами вплоть до полного выхода дымохода из строя.
Оптимальные характеристики теплообменника для дымохода:
- Водяной контур должен снабжаться отдельным теплоаккумулирующим баком, исключая подачу холодной воды непосредственно на теплообменник.
- Конструкция теплообменника должна быть легкосъемной, для чистки и обслуживания.
- Мощность теплообменника подбирается исходя из реальных показателей печи и дымохода так, чтобы температуры газов выше теплообменника было достаточно для поддержания тяги.
В качестве материалов для теплообменника лучше выбирать нержавеющую сталь, способную выдержать резкие перепады температур. Внутренняя поверхность теплообменника, контактирующая с дымом по возможности должна быть идеально гладкой, чтобы конденсат даже при появлении срывался в конденсатосборник, не создавая лишних проблем.
Самодельные теплообменники для дымохода часто собираются без учета этих требований и без предварительного расчета, от чего возникает масса проблем, как с нагревом воды, так и состоянием дымохода.
С воздушными теплообменниками все обстоит проще. Если не подавать большой объем холодного воздуха с улицы, а использовать его для подогрева внутреннего объема в помещении, то перепада температур не будет достаточно для активной конденсации.
Для отопления
Для организации водяного отопления в доме теплообменник для дымохода будет отличным решением, но только при наличии теплоаккумулирующего бака. Для обогрева дома нет нужды постоянно нагревать холодную воду, теплоноситель в системе теряет после прохода контура 20-25°С и только. Соответственно снижается риск образования конденсата на поверхности дымохода.
Самый простой вариант теплообменника – змеевик из медной трубки, закрученный по спирали вокруг дымохода. Длина трубки не должна быть слишком длинной, учитывая даже маршрут до котла и обратно, и зависит от ее диаметра. Если взять, например размер ¼ дюйма, то желательно ограничиться протяженностью в 3,5-4 метра. Так можно будет обеспечить нормальный теплообмен с естественной циркуляцией воды в контуре «теплообменник — накопительный бак».
Если нет возможности установить котел близко к печи, то лучше использовать циркуляционный насос и принудительно прокачивать воду через теплообменник, тогда длина трубки уже не имеет особого значения. Использовать пайку или каким-либо образом улучшать контакт змеевика и дымохода не нужно. Слишком хороший теплоперенос больше сыграет в минус.
Большую теплоотдачу позволяет получить водяная рубашка, конструкция в которой поверх секции дымохода оборудуется внешний цилиндр, и вода заливается между ними. Секцию дымохода можно заменить на сборку труб меньшего диаметра, например 5-6 штук, так, чтобы их суммарное сечение равнялось каналу дымохода или немногим превышало его.
Основная сложность заключается в определении мощности теплоотдачи. Фактическое значение получается только на практике, и такой вариант мало кого устроит. Приблизительно можно подсчитать исходя из температуры горячих газов на выходе печи и по прохождению теплообменника. Удельная теплоемкость уходящих горячих газов составляет приблизительно 1,042 кДж/кг*К, чуть выше, чем насыщенный водяными парами воздух. В зависимости от перепада температур на входе и выходе теплообменника, площади контакта подсчитывается мощность.
Удельная теплоемкость воды 4,183 кДж/кг*К. Допустим перепад температур 150 градусов, тогда с каждого килограмма выходящего дыма можно нагреть килограмм или литр воды на 38°С. Далее вступает в расчет объем проходящих газов и КПД теплообменника, который, по факту, не превышает 60%.
На практике небольшой дом или соседнее помещение проще обогреть с помощью воздушного теплообменника для дымохода. В нем применяется тот же принцип, что и в водяной рубашке, только в пространство между группой труб пускают газ от печки, а саму конструкцию ориентируют перпендикулярно дымоходу. Получается, что дым обтечет трубки теплообменника и нагревает воздух в них, дальше путем принудительного вентилирования он подается по воздуховоду в другие комнаты дома.
Для банной печи
В бане использовать тепло от дымохода актуально только для ГВС или приспосабливать отопление воздушное. Воздушный теплообменник будет актуален в первую очередь для прогрева предбанника и раздевалки и других банных помещений, кроме парилки, где и так достаточно тепла от самой каменки.
Контур ГВС актуален для отдельно стоящего здания бани. Достаточно установить небольшую по объему емкость под потолком в соседней к парилке комнате и с помощью теплообменника нагревать воду в нем.
Монтировать контур отопления на основе теплообменника для дымохода, по меньшей мере, не актуально. Он по определению слишком завышен для обеспечения естественной циркуляции, а установка циркуляционного насоса и соответственно захолаживание стенок дымохода скажутся на тяге. Все упирается в повышенную теплоемкость любого, даже самого примитивного контура водяного отопления.
Недостатки
Основная сложность с теплообменниками для дымохода состоит в отсутствии адекватного регулирования мощности, нет хорошо отработанных способов прекратить нагрев теплоносителя или воды ГВС во время работы печки. Если просто перекрыть контур с водой, то остаток в теплообменнике может закипеть и разорвать дымоход и корпус устройства. Нужно полностью сливать жидкость.
Кое-как ограничивать мощность можно с помощью заслонок, но тогда пострадает тяга и отрегулированная работа самой печки. Обходной путь, фактически байпас, существенно усложняет конструкцию дымохода и делает его чрезмерно объемным.
Все сводится к простой идее. Не нужно мириться с потерей тепла, которое уходит в трубу. Но при установке теплообменника стоит учитывать, что он может играть лишь вторичные роли, как в отоплении, так и в горячем водоснабжении, существенно снижая нагрузку на основной источник тепла. При выборе актуальной модели необходимо тщательно подбирать мощность и режимы работы, чтобы не испортить условия эксплуатации самой печи.
Особенностью печей на твердом или жидком топливе является невысокий общий КПД. При сжигании данных видов топлива образуется большое количество тепловой энергии, однако основная ее часть уходит в атмосферу вместе с продуктами сгорания. Улучшить теплосъем можно, установив дополнительный теплообменник на трубу дымохода.
Принцип работы
На выходе из котла температура газообразных продуктов сгорания топлива может достигать 600 °С более. Для обеспечения нормальной тяги в дымоходе такой нагрев является чрезмерным и в отдельных случаях даже вредным, поскольку способен привести к перегреву конструкций.
Рациональнее пустить избыток тепла в отводимых газах на приготовление горячей воды, или нужды дополнительного жидкостного или воздушного отопления. При этом работоспособность печи не будет нарушена, а величина дополнительно снимаемой мощности может достигнуть нескольких киловатт.
Съем избыточной тепловой мощности производят дополнительным теплообменником, монтируемым на дымоходе. Размещается теплообменник снаружи дымохода. Устанавливать его внутри дымоотводящей трубы не рекомендуется, т.к. это приведет к ухудшению тяги, быстрому накоплению сажи и интенсивному образованию конденсата в холодное время года.
В качестве теплоносителя для подобного теплообменника может использоваться воздух и вода. Воздух обычно применяется для организации дополнительного воздушного отопления. Вода может использоваться как на нужды отопления, так и для ГВС.
Конструктивные особенности. Варианты исполнения
Чаще всего дополнительные теплообменники устраивают в виде следующих конструкций:
- змеевик с внешней стороны дымоотводящей трубы;
- водяная рубашка. Представляет собой заполненный теплоносителем герметичный цилиндр, надеваемый на дымоход. Для увеличения эффективности теплосъема участок дымохода под водяной рубашкой нередко разделяют на несколько каналов меньшего диаметра;
- тормоз для дымохода. Для устройства такого теплообменника дымоход прокладывается не вертикально, а змейкой. Это увеличивает площадь контакта с окружающей средой и, соответственно, величину снимаемой тепловой мощности.
Последний вариант пригоден лишь для местного отопления в непосредственно близости от котла или печи. Первые два могут применяться для организации ГВС и жидкостного отопления.
Главной особенностью теплообменников для дымоходов является интенсивный теплосъем с отработанных газов. С одной стороны, эффективный теплообмен позволяет уменьшить потери дорогостоящего тепла. С другой, — эксплуатация подобного устройства может привести к тому, что участок дымохода под теплообменником всегда будет прохладным. Это чревато образованием конденсата.
Избавиться от конденсации влаги в дымоходе можно несколькими путями:
- применением теплоаккумулятора для жидкостного контура. Дополнительный бак в системе избавит от риска подачи слишком холодной жидкости к дымоходу;
- дополнительный теплообменник конструируется таким образом, чтобы всегда была возможность оперативно его демонтировать, очистить и установить обратно;
- мощность устройства подбирается таким образом, чтобы продукты сгорания на участке выше него сохраняли достаточно высокую температуру, необходимую для обеспечение тяги.
В качестве материала изготовления приборов для дополнительного теплообмена обычно применяется нержавеющая сталь. Она устойчива к температурным перепадам и легко шлифуется, чтобы конденсат быстро стекал и не способствовал образованию сажи.
Теплообменник для дымохода при водяном отоплении дома
Одним из наиболее рациональных вариантов организации подобных систем является змейка из медной трубы небольшого диаметра, намотанная вокруг дымохода. Для частного дома средних размеров оптимальный теплосъем можно обеспечить, намотав 3-4 метра трубы диаметром ¾ дюйма. Добиваться плотного контакта с трубой дымоудаления нет смысла, т.к. это может привести к чрезмерному теплосъему и нарушению тяги в трубе.
Для профилактики образовании конденсата в дымоотводящей трубе рекомендуется использовать теплоаккумулирующие баки. Емкость таких баков рассчитывается индивидуально в зависимости от мощностей котла и дополнительного теплообменника, а также с учетом объема циркулирующего теплоносителя.
Вариант с водяной рубашкой чуть более сложен в реализации, поскольку при монтаже подобной системы могут возникнуть сложности с установкой цилиндрического бака на уже действующий дымоход. Вместе с тем, такие конструкции более компактны из-за лучшего теплосъема.
Использовать для отопления дома одну лишь энергию отводимых от котла газов вполне возможно, но не всегда рационально. Как правило, подобные конструкции применяются лишь в качестве вспомогательных для основных систем отопления.
Теплообменник на дымоход банной печи
Для банной печи съем тепла с дымохода в отопительных целях применяется крайне редко. Банные печи, как правило, обладают значительной мощностью, несопоставимой с мощностью устройств косвенного нагрева. Поэтому более разумно в качестве основного отопительного прибора рассматривать именно печь. Теплосъемники на дымовые трубы могут пригодиться лишь для организации дополнительного отопления в предбанниках, коридорах и прочих помещениях, непосредственно не контактирующих с печью.
Вместе с тем, установленный на трубе теплосъемник вполне способен обеспечить горячее водоснабжение.
Недостатки использования
При всех удобствах и очевидной экономии, теплообменники на трубе дымохода способны озадачить одной серьезной проблемой: трудностью регулирования мощности. При работающем котле или банной печи прекратить нагрев теплоносителя почти невозможно. Если перекрыть контур, то остановившаяся внутри теплосъемника вода быстро перегреется, закипит и разрушит всю конструкцию. Поэтому нагретую воду приходится сливать в отдельную емкость, что не всегда удобно.
Уменьшить скорость нагрева воды можно путем перекрытия дымохода заслонками. Однако такие действия могут нарушить работу котла или печи, что может привести к отравлению угарным газом, пожару и прочим печальным последствиям. Решением проблемы может стать прокладка байпаса – параллельного дымохода. Однако в этом случае увеличивается стоимость монтажа, плюс все сооружение получается весьма громоздким.
Поэтому перед установкой на трубу дополнительного теплообменника будет разумным тщательно взвесить все плюсы и минусы использования таких систем, а также определиться с их мощностными характеристиками. Лучше всего при решении подобных задач привлечь опытного специалиста.
- Хит продаж
- Новинка
Изготовлены из нержавеющей стали высшей категории AISI439, не подвергаются коррозии.
- Хит продаж
Идеальный вариант для использования в условиях повышенных температур и влажности.
- Хит продаж
Чистый «хромированный цвет»
- Хит продаж
- Новинка
- Объем: 10 литров
- Положение: навесной
- На дымоход: диаметром 115 (120) мм
- Хит продаж
- Новинка
- Объем: 9 литров
- Хит продаж
- Новинка
Принцип работы баков и теплообменников основан на использовании тепла, получаемого от сжигания в банной печи твердого топлива, для нагрева воды в емкости.
- Хит продаж
- Хит продаж
- Новинка
Они изготовлены из нержавеющей стали высшей категории AISI439 — не подвергаются коррозии.
- Хит продаж
- Хит продаж
- Новинка
- Марка стали: AISI 430
- Хит продаж
- Новинка
- Марка стали: AISI 430
- Хит продаж
- Новинка
Изготовлены из нержавеющей стали высшей категории AISI439.
- Хит продаж
- Новинка
- Объем: 20 литров
- Положение: навесной
- На дымоход: диаметром 115 (120) мм
- Хит продаж
- Новинка
Для бани. Чистый «хромированный цвет» баков смотрится элегантно и стильно
- Хит продаж
- Новинка
Не подвергаются коррозии
- Хит продаж
- Новинка
Баки для бани из нержавеющей стали – идеальный вариант для использования в условиях повышенных температур и влажности. Баки компании везувий изготовлены из нержавеющей стали высшей категории AISI439. Баки для бани «ПТК «Везувий» не подвергаются коррозии. Чистый «хромированный цвет» баков смотрится элегантно и стильно
- Хит продаж
- Новинка
Баки для бани из нержавеющей стали – идеальный вариант для использования в условиях повышенных температур и влажности. Баки компании везувий изготовлены из нержавеющей стали высшей категории AISI439. Баки для бани «ПТК «Везувий» не подвергаются коррозии. Чистый «хромированный цвет» баков смотрится элегантно и стильно
- Хит продаж
- Новинка
- Объем: 55 литров
- Положение: навесной, вертикальный
- На дымоход: диаметром 115 (120) мм
- Хит продаж
- Новинка
- Объем: 75 литров
- Положение: навесной, вертикальный
- На дымоход: диаметром 115 (120) мм
- Хит продаж
- Новинка
- Объем: 60 литров
- Положение: навесной, вертикальный
- Хит продаж
- Новинка
Для бани — для использования в условиях повышенных температур и влажности.
- Хит продаж
- Новинка
- Материал: нержавеющая сталь
- Объем: 100 литров
- Хит продаж
- Новинка
- Объем: 80 литров
- Положение: навесной, горизонтальный
- Хит продаж
- Новинка
Баки для бани из нержавеющей стали – идеальный вариант для использования в условиях повышенных температур и влажности. Баки компании везувий изготовлены из нержавеющей стали высшей категории AISI439. Баки для бани «ПТК «Везувий» не подвергаются коррозии. Чистый «хромированный цвет» баков смотрится элегантно и стильно
Принимаем к оплате:
Внимание! Информация о цене товара на сайте, НЕ является публичной оффертой.
Наши основные заказчики: Московская область(МО), Санкт-Петербург, Екатеринбург, Нижний Новгород, Красноярск, Омск, Самара, Крым, Ростов-на-Дону, Волгоград, Уфа, Пермь, Воронеж, Казань, Новосибирск, Челябинск, Якутск, Сургут, Архангельск, Краснодар, Астрахань, Владимир, Ижевск, Улан-Удэ, Саранск, Иркутск, Оренбург, Мурманск, Пенза, Рязань, Пенза, Тула, Владивосток, Уссурийск, Петропавловск-Камчатский.
© 2019 KaminDom.ru Недорогой интернет-магазин каминов и печей для частного дома и дачи. У нас Вы можете купить отопительные системы в Москве, Спб с доставкой по России недорого.
Оплатить покупку можно следующими способами:
| 1. Оплата наличными курьеру при доставке или в пункте самовывоза (только для жителей Москвы и Подмосковья). |
| 2. Безналичный банковский перевод на расчетный счет ИП по предварительно выставленному счету. |
| 3. Оплата банковской картой с сайта. Перед оплатой заранее уточните информацию у менеджера. |
| 4. Перевод на банковскую карту. Вы можете оплатить либо через интернет-банк переводом на нашу карточку (Сбербанк), либо в любом отделении банка. |
| 5. Оплата через терминалы. |
Если Вы выбрали оплату наличными курьеру или банковской картой при доставке товара, то расплатиться за покупку Вы сможете непосредственно с курьером нашего магазина в момент доставки заказа. Оплата принимается только в российских рублях при доставке товара и передаче всех необходимых документов. Данный способ оплаты возможен только для физических лиц.
Для физических лиц, проживающих вне Московского региона и получающих товар через транспортную компанию и для юридических лиц — оплата производится в безналичной форме на расчетный счет магазина или на банковскую карточку. В этом случае оплата заказа производится согласно выписанному счету, который Вы можете получить по адресу электронной почты.
Оплата счета должна быть произведена в течении 3-х банковских дней. Если в течении этого времени вы не направили средства в оплату счета, он считается недействительным. После оплаты заказа обязательно сообщите нам о факте оплаты.
В сообщении укажите: дату, сумму оплаты, номер заказа, Ф.И.О. и номер платежного поручения.
