Водяной теплообменник для кирпичной печи. Изготовление, замуровывание в кладку

Моё отопление в деревенском доме – кирпичная теплоемкая дровяная печь. Это дёшево, многофункционально, экологично (дровишки — один из немногих восполнимых энергоресурсов, что приятно). Печь отопительно-варочная, со встроенной духовкой и камином сзади. Отопительная печь имеет более высокий КПД — лучше сжигает дровишки и использует тепло, но комбинированная с варочным настилом позволяет при топке (обычно, два раза в сутки, утром, вечером) еще и готовить. Это очень удобно, и здорово экономит баллонный газ (дорого и далеко тащить). Словом, всем хорошо, но и так невеликих размеров плита — чугунный варочный настил с конфорками, наполовину занят баком с водой.

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.

Для работы с железками — набор слесарного инструмента, набор инструментов для сварочных работ, расходные и вспомогательные материалы, средства защиты.
Для работ кирпичных – инструмент для резки кирпича, емкости, сита, материалы, инструменты для приготовления кладочного раствора; емкость для вымачивания кирпича, сопутствующие мелочи.

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.

Патрубки применил уже готовые, с приваренной резьбой, от старого большого теплообменника-донора. Отрезал, уточнил длину, подогнал торцы. Последнее — для некоторой разогнутости патрубков вверх и вниз при штатной установке в печи. Это позволит всплывать пузырям воздуха через верхний и полностью сливаться воде через нижний.

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.

Зачем нужен конвектор на дымоход и как выбрать и смонтировать оптимальный экономайзер?

Дымоход-конвектор представляет собой полую металлическую конструкцию, которая присоединяется к выходящему патрубку котла или камеры сгорания печи. Его функция заключается в отведении отработанных газов и продуктов сгорания топлива, а также дополнительном обогреве помещения за счёт использования вторичной тепловой энергии.

Конструкцию можно легко сделать самостоятельно, используя базовые навыки работы со сварочным аппаратом и обладая общими знаниями и пониманием принципов работы печного оборудования.

Что такое экономайзер и для чего он нужен

Конвекторный дымоход — изготавливаемый из высоколегированной жаропрочной стали теплообменник, устанавливаемый непосредственно на трубу отопительного котла или банной печи и используемый для повышения скорости обогрева основного пространства и эффективной подачи теплого воздуха в соседние помещения.

Использование экономайзера предпочтительно в случае регулярной эксплуатации очага в роли основного отопительного прибора. В таком случае устройство сможет взять на себя функцию радиаторного отопления, значительно повысив КПД всей отопительной системы. Максимальной эффективности при эксплуатации дымохода-конвектора можно добиться при его инсталляции на трубу твердотопливного котла.

Дымоходы конвекторного типа эффективны при организации отопления в банных помещениях. В таких случаях используются модели с возможностью перекрытия конвекционных каналов с целью направления всей вырабатываемой очагом энергии на быстрый прогрев парилки.

Конструктивная схема

Схематично дымоходная система, оборудованная дымоходом-конвектором, может выглядеть следующим образом (вариант для банной печки).

1. Печь – служит для обогрева бани, получения пара и нагревания воды.
2. Конвектор на трубу дымохода надевается на выходной оголовок печи и служит для отбора тепла от дымоходной трубы.
3. Шибер – служит для регулирования тяги в дымоходе.
4. Адаптер – соединяет одностенную трубу сэндвичем.
5. Основной дымоход-сэндвич – служит для отвода газов, дополнительной теплоизоляции и предотвращения образования конденсата.
6. Оголовок – внешний завершающий элемент дымохода.

Примечание! Сэндвич является необязательным, но очень полезным элементом. Можно обойтись и обычной однотрубной конструкцией, но экономия будет незначительной, а вот интенсивность образования конденсата существенно снизится. Некоторые модели дымоходов-конвекторов уже оборудованы шибером.

Различные формы конвекторов.

Как устроен конвектор

Экономайзер имеет модульную конструкцию, состоящую из двух стальных труб разного диаметра. Внешняя труба исполняет роль кожуха теплообменника и изготавливается из закаленного стального листа 0,5 мм. Внутренний дымоотводный модуль производится из стали толщиной в 1 мм и обеспечивает прохождение раскаленных газов.

Отдельные модели комплектуются верхним кожухом из искусственного или натурального камня, призванным аккумулировать и равномерно распределять жар в отапливаемом пространстве. Конструкция такого дымохода полностью исключает попадание угарного газа в помещение: во внешнем модуле конвектора циркулирует только нагретый воздух, прочие газы остаются внутри полностью герметичного сердечника.

Используемые для создания печного конвектора материалы обладают высокой степенью жаропрочности, устойчивы к коррозии и окислению.

Материал

Дымоход-конвектор изготавливается из жаропрочной, высоколегированной стали (с содержанием хрома на менее 13%) и должен обладать противокоррозионными, кислотоустойчивыми свойствами. Кожух конвектора некоторых моделей иногда выполнен из бучардированного камня, натурально камня (мрамора, змеевика, жадеита, талькохлорит), который равномерно отдает тепло дымохода и аккумулирует его.

Принцип работы

В ходе сгорания топлива в печи выделяется большое количество раскаленного газа, выводимого за пределы отапливаемого помещения посредством трубы. Экономайзер позволяет использовать отводимый от очага газ с целью дополнительного обогрева.

Конвектор для дымохода работает по принципу простейшего теплообменника с естественной конвекцией воздушных масс. Охлажденный воздух всасывается в конвективные отверстия внешней трубки изделия и, нагреваясь от раскаленной дымоотводной трубы, постепенно поднимается наверх, распространяясь по всему помещению. Медленно охлаждаясь, воздушные массы опускаются, и их путь повторяется снова.

Модели Термофор

Самые известные модели натрубных конвекторов, выпускаются отечественной компанией Термофор. На сегодняшний день на рынке присутствуют две разновидности устройства:

• Термофор 1, который предназначен для отопления только одного помещения;
• Термофор 2, способный обогревать два смежные помещения.

Дымоход-конвектор Термофор сконструирован из нескольких труб, стандартных размеров — 0,65 или 1 м. Диаметр внутреннего участка равен 115 мм, а внешнего кожуха — 220 мм.

Термофор 1 выполнен из двух труб, в комплектацию которых входят декоративные накладки. Модель, предназначенная для отопления сразу нескольких комнат, выполнена в угловой форме. Термофор 2 снабжен четырьмя трубопроводами и накладками.

Подобная установка по принципу своего функционирования близка к коаксиальной трубе. Для увеличения производительности устройства, на патрубки конвектора устанавливается воздухоотвод, благодаря которому воздух внутри агрегата движется с более высокой скоростью.

Дымоход-конвектор для отопления смежных помещений имеет много положительных отзывов пользователей. Они отмечают, что это эффективное устройство, способно хорошо снабжать помещение теплом.

Виды и конструкции

Конструкция печного конвектора может быть разнообразной в зависимости от его функционального предназначения:

1. С двумя патрубками. Используются для обогрева одного жилого помещения.
2. С четырьмя и более патрубками. Применяются при необходимости обогрева двух и более смежных помещений.
3. Для бань. Отличаются возможностью перекрывания вентиляционных отверстий с целью увеличения скорости прогрева парилки и повышения максимальной температуры воздуха в натапливаемом пространстве. Некоторые модели банных экономайзеров комплектуются специальной стальной сеткой для укладывания камней.

Конструкции экономайзеров для обеспечения равномерного прогрева жилых помещений имеют конвективные отверстия на внешней части, обеспечивающие охлаждение газоотводной трубы и эффективную циркуляцию нагретого воздуха.

Длина изделия может варьироваться от 50 см до 1 метра в зависимости от преследуемых в процессе установки экономайзера целей и конструктивных особенностей конкретной системы отопления.

Чем больше длина конвектора, тем больше площадь его соприкосновения с основной трубой, а значит, быстрее происходит нагрев воздуха в отапливаемом пространстве.

Короткие конвекторы подходят для эксплуатации в помещениях с низким потолком.

Воздушные теплообменники

Принцип действия такого устройства в том, что горячие газы внутри дымохода обтекают трубки теплообменника, за счёт чего они нагреваются и отдают энергию наружу. По сути, он не создаёт дополнительного нагрева, а просто направляет горячий в воздух в заданном направлении.

Воздушный теплообменник на дымоход может быть как самостоятельным, так и с принудительной тягой. Чтобы ускорить распространение горячего воздуха в помещении, часто используют обычный вентилятор, этого вполне достаточно для циркуляции воздуха, и в то же время не переостужает дымоход.

Собрать такой теплообменник можно самостоятельно, а все этапы показаны на видео в этой статье

Теплообменник «Кузнецова»

Это самый оптимальный теплообменник на дымоход для отопления холодной мансарды или чердака. Горячие газы всегда стремятся вверх, а так, как выход располагается ниже уровня входа, они сначала нагревают теплообменник, и уже после этого, остывая, попадают в трубу, откуда и выходят на улицу.

Дымоход с теплообменником Кузнецова не сможет полностью обогреть помещение, но он практически полностью исключает потери тепла, выпуская через трубу только остывшие газы.

Преимущества и недостатки

Конвекторный дымоход обладает рядом значимых эксплуатационных преимуществ:

• Доступная цена.
• Легкая сборка и монтаж.
• Низкая пожароопасность.
• Защита от ИК излучения и угарного газа.
• Высокий КПД отопительной системы за счет снижения объемов топлива и организации удержания попадающего в трубу тепла внутри помещения.
• Регулирование степени прогрева путем перекрывания конвекционных отверстий (возможно при выборе соответствующих моделей экономайзера).
• Долговечность изделия при условии правильного выбора его конструкции и высокого качества использованных в производстве материалов.

Среди недостатков использования экономайзера при организации отопительных систем следует отметить:

• Необходимость постоянно оберегать патрубки изделия от соприкосновения с легковоспламеняющимися предметами.
• Усложнение процесса чистки систем газоотведения во всей конструкции дымохода.
• Увеличение занимаемого отопительной системой пространства.
• Необходимость обеспечить дополнительную циркуляцию воздушных масс в смежных отапливаемых помещениях.
• Отделка прилегающих к конвекторной системе стен должна осуществляться заранее с учетом максимально рекомендованного с точки зрения пожаробезопасности расстояния от экономайзера до перекрытий. В противном случае ремонт может потребовать полного демонтажа и переустановки конвектора.

Очевидно, что в случае необходимости регулярно отапливать одно или несколько помещений печью с низким КПД преимущества экономайзера сполна покроют возникающие при его установке и эксплуатации неудобства. Невысокая же стоимость устройств данного типа позволит использовать их даже в отопительных проектах с низким бюджетом.

Способы решения задачи

Очевидно, что для подогрева теплоносителя и подачи его в радиаторную систему дровяную печку нужно снабдить дополнительным теплообменником. Есть два пути: приобрести для дома готовую металлическую либо чугунную печь длительного горения со встроенным водяным контуром, либо изготовить ее своими руками.
Существует несколько разновидностей самодельных теплообменников и вариантов их монтажа:

1. Бак – котел, встраиваемый прямо в топливник или в один из дымоходных каналов.
2. Регистр, сваренный из труб, иногда – в виде змеевика. Тоже ставится внутрь камеры сгорания либо в газоход.
3. Теплообменник самоварного типа (техническое название – экономайзер). Устанавливается сугубо на дымоход для отбора теплоты у отходящих газов.
4. Полноценная водяная рубашка. В упрощенном исполнении подобная печь-камин с водяным контуром показана выше на схеме.

Бак-котел для нагрева теплоносителя

Водяной контур можно изготовить из таких материалов:

• черная или нержавеющая сталь;
• чугун;
• медь.

Стальные теплообменники практичны и недороги, а потому наиболее популярны. Цена меди слишком велика, а вот температура плавления – низкая, отчего при горении угля подобная конструкция может «поплыть». Что же касается чугуна, то самостоятельно отлить из него регистр не получится, разве что вмонтировать в газоход старую отопительную «гармошку» МС-140, как показано на фото. Но помните: батарея моментально лопнет при подаче холодного теплоносителя в раскаленную печку либо в результате замерзания воды во время длительного простоя.

Система будет работоспособной при условии наличия постоянной циркуляции теплоносителя в трубах. Это обеспечивается обязательным уклоном, а также желательной установкой циркуляционного насоса, гарантирующий необходимое движение и предотвращающий закипания воды.

Небольшие по габаритам, но отличающиеся достаточной мощностью насосы гарантируют хорошую циркуляцию. Они необходимы особенно при большой протяженности отопительной системы. Установка такого насоса выполняется на обратку, то есть на возвращающую теплоноситель трубу.

Рассчитывать только на насос и монтировать трубопроводы без уклона не следует, поскольку при перебоях в поставках электроэнергии может возникать закипание и выход из строя и насоса, и самой системы. В таких случаях лучше прибегать к установке расширительных баков, которые компенсируют расширение воды.

Завершаются проектные работы ознакомлением специалистов со схемами. Они помогут устранить ошибки, ведущие к нестабильной работе водяного отопления от печки. Это также возможность избегания нарушений правил безопасности.

Срок службы конвектора

Продолжительность службы правильно подобранного и установленного при соблюдении всех технических требований экономайзера практически не ограничена. Приспособления данного типа изготавливаются из высокопрочных материалов устойчивых к окислению, ржавлению и изнашиванию под воздействием высоких температур.

Дымоходы-конвекторы имеют простую конструкцию и минимум рабочих узлов, поэтому при правильной установке и эксплуатации в системе в них попросту нечему ломаться.

Тем не менее, производители дымоходов конвекторного типа рекомендуют регулярно производить профилактический осмотр системы газоотведения с целью предупреждения возможных дефектов герметизации и прочих технических неисправностей.

Конвекторный дымоход в домашних условиях

Устройство конвекторных дымоотводов довольно простое, его легко изготовить самостоятельно. Экономайзер является трубой, соответствующей диаметру дымоотвода, на внешней поверхности которой наварены специальные карманы для циркуляции воздуха. Это могут быть трубы малого диаметра, прямоугольный профиль или пластины из металла.

Монтируются экономайзеры в случае присутствия металлического дымохода, на трубу керамического дымохода их установить нельзя.

Лучше всего для изготовления конвекторной конструкции подходит пищевая сталь из нержавейки. Она хорошо выдерживает высокую температуру, устойчива к агрессивным средам. Такое устройство обладает длительным сроком эксплуатации.

Другой материал – оцинкованная сталь, но она способна выделять токсические вещества при сильном нагреве – 200 градусов и выше. Бытовые печи работают при более низкой температуре, поэтому материал считается подходящим для экономайзера.

Сделать самому или заказать

Экономайзер — простое по своей конструкции устройство, которое вполне можно изготовить самостоятельно при наличии необходимых материалов и инструментов (сварочный аппарат, напильник или ножницы по металлу).

Если сделать конвекторную трубу своими силами не представляется возможным, ее можно приобрести в строительном магазине, подобрав подходящую по конфигурации и стоимости модель.

Советы по выбору

Если у вас нет желания или возможности изготавливать экономайзер своими силами, его можно купить. При выборе необходимого изделия следует обратить внимание на следующие нюансы:

1. Качество сварки в стыковочных узлах не должно вызывать сомнений: линия сварки должна быть ровной и однородной, а детали не должны болтаться относительно друг друга.
2. На поверхности деталей не должно быть пятен, побежалостей и других дефектов, так как их наличие свидетельствует о низком качестве использованного материала.

Критерии выбора печи с водяным контуром

Выбирая готовое изделие или планируя построить печь с водяной рубашкой своими руками, необходимо обращать внимание на мощность установки. Чем больше площадь помещения, тем мощность должна быть выше. Следует учитывать отдачу теплообменника.

Массивность установки оказывает влияние на выбор основания: если печь для обогрева дома имеет большой вес, оно должно быть прочным.

Важно рассчитать и объем теплоносителя. При самостоятельном строительстве следует выбрать конструкцию дымового канала, рассчитав его диаметр.

Метки: змеевик, печка, рука, свой

Строительные нормативы

Выбор и монтаж экономайзера должен осуществляться при соблюдении требований действующих нормативов, в частности:

• СНиПа 23-01-99 “Строительной климатологии”.
• СНиПа 41-01-2003 “Отопление, вентиляция и кондиционирование”.
• СНиПа 42-01-2002 “Газораспределительные системы”.
• СП 42-101-2003 «Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб».
• ППБ 01-03 «Правила пожарной безопасности в Российской Федерации», а также других действующих документов, регламентирующих монтаж и эксплуатацию дымоходов конвекторного типа в обустраиваемом типе строений.

Сфера применения дымохода-конвектора

Конвекторы бывают трех типов: водяной, электрический и газовый. Установка дымохода-конвектора требуется только на газовых отопительных системах и банных печах.

Дымоходы-конвекторы успешно применяются для ускоренного темпа нагрева смежных помещений, который осуществляется путем отбора тепловых потоков от уходящих через дым газов. Помимо этого они служат в качестве защитного механизма от инфракрасного излучения, которое исходит от дымовой трубы. Их легко установить. Они также просты в эксплуатации. Если конструкция простая и без вентилятора, то наличие электропроводки не требуется.

Конвектор в составе печи и дымохода

Дымоход-конвектор может быть монтирован двумя способами:

• подключением трубы к общему дымоотводу;
• обустройство собственной системы дымоотведения.

Совет! Второй способ позволит отапливать одновременно две комнаты. Например, конвектор устанавливается в одной комнате, а дымоход обустраивается в другой. Такая система идеальна для бани с комнатой отдыха.

Накладка на конвектор для дымохода, которая придает ему эстетичный и красивый внешний вид

Изготовление и установка конвектора своими руками

Сборка экономайзера осуществляется в несколько этапов:

Чертеж и схемы

Перед началом работ следует произвести все необходимые замеры для расчета требуемых габаритов изделия. Необходимые для работы детали необходимо нанести на соответствующие чертежи и схемы с целью упрощения и повышения точности предстоящих работ.

При этом следует учитывать что:

1. Внутренняя труба должна быть толщиной не менее 1 мм и внешним диаметром, совпадающим с диаметром стационарного дымохода. Можно сварить ее из прямоугольного металлического листа.
2. Приготовленная заготовка будет обрезаться в соответствии с длиной имеющейся печной трубы.
3. Если предполагается делать один патрубок, его диаметр должен обеспечивать расстояние между его внутренней частью и внешней частью газоотводного канала в несколько сантиметров.
4. Длина внешних модулей должна быть немного короче внутренней газоотводной трубы. Оптимальная толщина используемой для данных элементов стали — 0,5 мм.
5. Если в качестве внешнего модуля выбраны несколько трубок малого диаметра, необходимо рассчитать их количество для полного покрытия внутреннего газоотводного канала в процессе приваривания (трубки крепятся к телу внутреннего патрубка по кругу, словно лепестки цветка).
6. Если в роли внешнего патрубка будет выступать одна труба большого диаметра, необходимо вырезать из дополнительного листа стали 2 заготовки для усеченных конусов, равномерно прорезать в них конвекторные отверстия. Эти детали станут верхней и нижней частями теплообменника.

Расчет размеров

Расчет размеров всех вышеперечисленных элементов необходимо осуществлять с учетом конструктивных особенностей конкретной отопительной системы, а также размеров отапливаемого помещения или помещений. Для упрощения работы можно воспользоваться специальной таблицей:

Конвектор
d	H	h	n
110	570	500	5
115	570	500	5
120	570	500	5
130	570	500	6
150	570	500	6
200	570	500	8

Где d — диаметр газоотводной трубы, H — высота газоотводной трубы, h — высота теплообменника.

Достоинства комбинированной отопительные системы

1. Основным достоинством печного отопления с водяным корпусом является отсутствие необходимости покупки дорогостоящих агрегатов и комплектующих.
2. За долгие годы пользования печи понадобится только небольшой косметический ремонт. Это гораздо дешевле и проще, чем везти в сервис дорогое оборудование.
3. Свободный дизайн. Мастера могут соорудить печь любой формы и размера, а хозяин по желанию может украсить ее по своему вкусу.

Печь может прекрасно вписаться в дизайн комнаты

Если сравнивать печное отопление с водяным контуром с твердотопливными котлами, то и здесь есть дополнительные плюсы за счет того, что печь нагревает не один теплоноситель, а и дымовые отводы. Непосредственно при топке выделяемое тепло передается к радиаторам отопления, а после печь еще какое-то время отдает тепло до тех пор, пока не остынет окончательно.

Теплообменник можно встраивать в уже существующую конструкцию. Кроме того, даже варочная печь может стать основой вашей системы отопления.

Печи с водяным контуром легко сделать самостоятельно, но можно приобрести в магазине уже готовые приборы отопления. Модели характеризуются следующими достоинствами:

1. Печи с водяным контуром не нужно подключать к электросетям. Они не используют газ в качестве топлива. Приборы работают на угле, торфе и дровах, которые относятся к возобновляемым видам топлива.
2. Печное водяное отопление полностью автономно, при этом его можно совмещать с другими системами.
3. Регулировка осуществляется ручной заслонкой.
4. Стенки печи массивные, они передают тепло, нагревая воздух и окружающие предметы. Помещение отапливается равномерно за счет использования теплоносителя. Он проходит по трубам, нагревая их и радиаторы.
5. Отопление частного дома не потребует больших расходов. Уголь, торф и древесина доступны всем.
6. Печи не только отапливают помещение, их используют для приготовления пищи и нагрева воды.
7. Приборы, передняя часть которых закрыта стеклом, позволяют созерцать открытое пламя. Камины создают в домах комфортную атмосферу.
8. Конструкция печи массивная, в холодное время года она накапливает большое количество тепловой энергии. Остывание печи происходит постепенно, поэтому она еще долго время нагревает помещение после того, как прогорит топливо. Летом процессы протекают противоположным образом. Если печь в деревянном доме построена на отдельном фундаменте, в теплый сезон она выводит излишек тепла в землю, работая в качестве кондиционера.
9. Природное топливо, на котором работает печь, умеренно загрязняет окружающую среду.
10. В качестве теплоносителя используется вода. Она имеет объемную теплоемкость, что позволяет передавать тепло на большие расстояния. Вода имеет доступную стоимость. Она не горит, не токсична.

Предлагаем ознакомиться: Потолок из брусков своими руками

Но печи с водяным контуром имеют и недостатки. За ними необходимо постоянно наблюдать, вовремя закладывать дрова и регулировать тягу. Следует чистить дымоход и выносить золу.

Мощная кирпичная печь имеет большие размеры, поэтому ее ставят на прочное основание. Она занимает полезную площадь комнаты, из-за этого большие конструкции устанавливают в просторных помещениях. Такая печь имеет низкий КПД.

При установке печи нужно сооружать дымоход. Тяга должна быть сильной, тогда топливо интенсивно горит, а дым быстро выводится наружу. Трубу изолируют от деревянных элементов кровли и перекрытий. Установив в доме печь, необходимо поддерживать запас топлива, вовремя утилизировать золу и шлак. Это добавляет работы хозяевам частного дома.

Главным недостатком водяного отопления можно назвать то, что вода быстро замерзает. Превращаясь в лед, она расширяется, повреждая приборы. Соединяясь с воздухом, она способствует появлению коррозии на металлических элементах системы отопления. Если вода жесткая, внутри радиаторов и труб образуется накипь.

• Экономичность системы. Строительство печи или переоборудование уже готовой не потребует серьезных финансовых вложений, и как отопительный прибор она не нуждается в сложном и дорогом обслуживании.
• Можно совместить печь с камином и получить не только отопительный прибор, но и уникальный декоративный элемент, который может стать главной достопримечательностью интерьера.

Внешний вид печи может быть выбран владельцем дома

• В доме создается особый уют и атмосфера, которую можно создать только с помощью этого живого способа отопления.
• Сравнительно высокий КПД. Если печь сложена грамотным специалистом по хорошей схеме, ее производительность будет достаточно высокая, вплоть до 60% в сравнении, например, с жидкотопливным котлом.

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.

С этим можно справиться своими силами при наличии опыта печных работ либо как минимум кладки кирпича. Первое, что вы должны сделать, – подготовить регистр. Можете купить уже готовым или же изготовить собственноручно из листов стали или труб, руководствуясь одной из предложенных ниже инструкций.

Схема печи с водяным контуром

Водяной контур в нашем случае сооружается так же, как твердотопливный котёл, единственное отличие заключается лишь во входном отверстии регистра – оно расположено выше, чем в котле. Помните об этом при монтаже трубопровода.

Обычно с печами устанавливают двухтрубные системы как с верхней, так и с нижней разводкой. В самой верхней точки устанавливается расширительный бак.

Если вы выбрали этот вариант, то устанавливайте трубы с предельно возможным уклоном (хотя бы 4-5ᵒ), причем на подаче, непосредственно у выхода из теплогенератора, создайте так называемый коллектор разгона – поднимите трубу вертикально на 100-150 см, после чего опустите с наклоном в сторону батарей. Благодаря этому эффективность циркуляции заметно повысится.

Принудительная

Она увеличивает производительность отопительной системы примерно на 25-30%, вам потребуется лишь врезать циркуляционный насос в отопительную магистраль. Хотя отопление печью с водным контуром исключительно с такой циркуляцией небезопасно, поскольку в случае прекращения подачи электричества прибор не будет работать и рабочая жидкость закипит.

Альтернатива

Оптимальный вариант – это комбинация обоих типов циркуляции: наклон трубопровода соблюдайте такой же, как описан выше, но при этом врежьте и насос. В таком случае даже при перебоях с электроэнергией система продолжит работать. Схема комбинированной циркуляции приведена ниже.

Двухтрубная система отопления. 1 — теплообменник (регистр, котел); 2 — расширительный бак; 3 — коллектор разгона (при естественной циркуляции); 4 — духовой шкаф или водогрейный бак; 5 — подающая магистраль; 6,7 — запорная арматура; 8 — обратка; 9 — радиаторы; 10 — циркуляционный насос

Комбинированная циркуляция. 1 — котёл; 2 — радиаторы (батареи) отопления; 3 — расширительный бак или гидроаккумулирующая ёмкость; 4 — фильтр; 5 — кран; 6 — циркуляционный насос

Особенности монтажа

Инсталляция экономайзера осуществляется непосредственно в нижнюю часть дымоотводной трубы. Конструкция выходит из тела дымохода, а потом снова входит в него, оставаясь промежуточной частью газоотводной системы.

Длину конвектора подбирают исходя из высоты помещения, а также требуемого расстояния конструкции от стены. Чем меньше экономайзер отстоит от стенной перегородки, тем больше жар выводимого через него воздуха. Большинство конвекторных труб фабричного производства комплектуются дополнительными модулями для наращивания их фактической длины. В случае отсутствия такой детали можно воспользоваться гофрированной трубой из нержавеющей стали.

Нижняя часть конвектора монтируется непосредственно над полом. В процессе установки рекомендуется укрепить этот участок при помощи уплотнительной прокладки, и только потом обрабатывать швы специализированным герметиком.

Важно плотно состыковать оба торца изделия со стационарным дымоходом, предотвратив дальнейшее попадание газов из внутренней трубы в помещение.

После окончания работ по изготовлению дымохода-конвектора своими руками рекомендуется покрасить его жаропрочной краской в черный цвет: это обеспечит повышение теплопроводности изделия.

Кладка печи

Строительство печи начинается с основания. Прежде всего, выройте котлован и уложите в него «подушку» из щебня или битого кирпича. После этого уложите кирпич двумя-тремя рядами, используя цементный раствор и по остывании последнего настелите поверх основания рубероид для гидроизоляции. Важно, чтобы фундамент выступал на несколько сантиметров над поверхностью пола.

Особое внимание следует уделить приготовлению песчано-глиняного раствора. Этот процесс состоит из нескольких этапов и занимает не один день.

Этап 1. Подготовьте глину, желательно синюю. За несколько дней до начала работ замочите ее в воде в соотношении:

• 1:1, если материал влажный;
• 1:2, если сухой.

Регулярно помешивайте раствор и по необходимости добавляйте воду.

Этап 2. Подготовьте песок, в идеале – горный, кристаллический, но также можете взять и речной. Вначале очистите песок – поместите его в воду и отстаивайте минимум два дня. Время от времени сливайте мутную воду, пока она не станет чистой.

Этап 3. Далее оборудуйте на бойке своего рода грядку из песка и сухого цемента, перелопачивайте ее, пока не образуется однородная смесь. Затем засыпьте ее в предварительно подготовленную емкость и залейте раствором, чтобы в итоге она (смесь) была как густая сметана. Для повышения плотности добавляйте соль (1 кг на 10 л воды).

Этап 4. Остается лишь проверить качество раствора, его пластичность. Можете для проверки зачерпнуть раствор мастерком и положить на кирпич. И если при этом раствор будет приставать к инструменту, то добавляйте еще песка с водой. А если раствор ложится плохо, то добавляйте глину.

Более детально с процедурой кладки и порядовкой можете ознакомиться при прочтении упомянутой выше статьи.

Частые ошибки и проблемы при установке

Конвекторный дымоход отличается простотой в монтаже и эксплуатации, поэтому его установка не потребует особых усилий. Тем не менее, могут возникнуть проблемы ставшие следствием неправильного выбора диаметра или длины изделия.

Главные ошибки при монтаже экономайзера могут быть связаны с неверной высотой расположения его патрубков относительно напольного покрытия (слишком высоко или низко), а также с некачественно выполненной герметизацией стыков изделия со стационарной трубой.

Сложности при инсталляции экономайзера вызывает необходимость нарастить его при помощи гофрированной трубы с последующей вертикализацией конструкции относительно стенных перекрытий. В этом случае следует дополнительно воспользоваться герметиком для укрепления мест стыков, а также выровнять конструкции при помощи строительного уровня.

Как поставить теплообменник в готовую печь

Если печь уже готова, то может быть несколько вариантов установки теплообменника.

Вариант 1

Установка прибора в топливник. Она может выполняться как с разборкой конструкции, так и без нее (если прибор отопительно-варочный, а плита установлена таким образом, что ее можно снять без демонтажа кладки). Со вторым способом никаких трудностей не возникнет, а вот при разборке они могут возникнуть.

Вариант 2

Как уже отмечалось, многие специалисты уверены, что регистр должен располагаться вне топливника. В идеале его нужно расположить в колпаковом дымоходе, после чего приварить один конец прибора к подаче горячего теплоносителя в систему, а второй – к «обратке».

Расположение регистра в колпаке

Обслуживание и чистка

Для полноценного функционирования экономайзера необходимо регулярно производить профилактический осмотр и ремонт всех его частей. Как правило, данная задача сводится к обновлению слоя герметика в случае необходимости, а также прочистке внутренней газоотводной трубы.

Чистку патрубка следует осуществлять одновременно со стационарным дымоходом, в случае необходимости полностью или частично демонтируя систему конвектора, используя механический (при помощи специальных ершиков) или химический (посредством применения специализированных составов для очистки дымохода из нержавейки) способ.

Правила эксплуатации

Чтобы конвектор правильно работал и не терял эффективности, следует периодически устраивать профилактический осмотр элементов конструкции. Такая процедура не потребует больших трудозатрат и будет сводиться к прочистке внутренней трубы от скоплений сажи и обновлению герметизирующих материалов.

Чистка патрубка экономайзера должна производиться одновременно с чисткой всего дымохода. Сделать это можно традиционными методами: используя жесткий ершик, специальные химические реагенты или применяя народные рецепты.