Водяной бак для печного теплообменника

Кирпичная теплоемкая печь топится зимой два раза в сутки – утром, вечером. Кроме прочего, это дает возможность постоянно иметь в своем распоряжении и достаточное для ежедневных мелких хозяйственных нужд количество горячей (теплой) воды. Это удобно, приятно и экономно. Простейший способ – водрузить некую посудину с водой на плиту печи (в случае отопительно-варочной ее конструкции). Первоначально так и поступил – из доставшихся по случаю остатков-обрезков нержавеющей стали выкроил и изловчился сварить прямоугольный ящик-бак удобного размера. Мой бак емкостью около 50 л. занимал половину невеликой плиты и заливался ведром. Разбор горячей воды – из впаянного краника снизу (Фото 1).

При ремонте и доработках своей домашней печи, среди прочего был изготовлен и вживлен в печную кладку небольшой теплообменник. С расчетом убрать бак с плиты, освободить ее для удобной готовки. Место для бака выбрано на крыше печи, он поместился туда почти впритирку. Высокое расположение емкости делает естественную циркуляцию воды эффективнее, да и полезное пространство внизу не загромождает. Единственное затруднение – крайне неудобное наполнение бака вручную, разрешилось по всем правилам восточной тактики. Применен отдельный небольшой электрический насосик. Исходя из размещения бака, положения теплообменника и прочих факторов, имеющийся бак доработан. В него установлены элементы для присоединения нужных трубопроводов, механический термометр, поплавковый датчик наполнения.

Что понадобилось для работы.

Набор некрупного слесарного инструмента, инструменты и материалы для конструктивной пайки – портативная газовая горелка, мощный паяльник, припой, флюсы.

Присоединение бака к печному теплообменнику – не тонкими металлопластиковыми (МП) трубами, отсюда специфические переходные элементы (Фото 2).

Монтаж в бак – пайкой. Припой конечно без свинца и прочих вредностей. Здесь, сплав олово-медь. Бронзовые штуцеры легко паяются, следует лишь позаботиться о мощном источнике тепла или дополнительном подогреве. Другое дело нержавеющая сталь. Моя марка стали поддалась ортофосфорной кислоте (флюс). Действовал так – размечал на нужной стороне бака центры отверстий для патрубков, вырисовывал отверстия для них. По внутреннему контуру будущего отверстия накернивал и сверлил ряд небольших отверстий, выпиливал надфилем между ними перемычки и дорабатывал отверстие большим круглым напильником с мелкой насечкой (Фото 3,4).

Удалял заусенцы и зачищал посадочные места штуцеров. Места пайки на баке предварительно залудил. Использовал помянутую ортофосфорную кислоту, мощный (150 Вт) электрический паяльник и дополнительный подогрев небольшим пламенем газовой горелки. Вполне удобно работать самостоятельно без помощника – в левой руке зажженная горелка, в правой паяльник. Зачищенное место вокруг отверстия уже смочено флюсом. Горелкой греем стенки около места пайки, но не само его. Прогретым паяльником берем каплю припоя и растираем по зачищенной и офлюсованной нержавейке. Вокруг отверстия. Припой должен плавиться от нержавейки и смачивать ее равномерным тонким слоем.

Бронзовые патрубки паял горелкой, используя специальный пастообразный флюс для монтажа медных водопроводов. Он предназначен для огневой пайки и очень удобен – содержит в своем составе пылинки припоя олово-медь. Нагрев и время внесения припоя легко контролировать – греем до тех пор, пока флюс не засеребрится. Медь и сплавы паяет безотказно, предварительно лудить не нужно, единственный момент – хорошо подогнать (чтобы задействовать капиллярные силы) и зачистить поверхности.
Патрубки разобрал – все отвинтил, снял все уплотнители. В месте посадки зачистил некрупной наждачкой, намазал пастой-флюсом и пришлепнул на залуженное место. В правой руке катушка припоя с размотанным концом, в левой зажженная горелка. Хорошим мощным пламенем без стеснения греем основание штуцера и железку вокруг, как только флюс засеребрится, убираем факел чуть в сторону и около шва касаемся проволочкой припоя. Он плавится и жидкий, капиллярными силами его затаскивает в шов. Проследим, чтобы выступившее количество припоя было примерно одинаковым со всех сторон и убираем пламя, даем железке самостоятельно остыть (Фото 5). Не дуем, не смачиваем водой, не шевелим горячие детали.

Аналогичным манером монтируем все крупные железки – два патрубка для МП труб к теплообменнику, перелив (Фото 6).

Разбор горячей воды через имеющуюся дырочку от крана, там уже впаяна стандартная внутренняя трубная резьба ½” (Фото 1).

Для двух оставшихся приборов – датчика уровня и механического термометра понадобились более тонкие монтажные отверстия. Они без затей просверлены спиральным сверлом соответствующего диаметра. Остальное так же – места паек выровнял и зачистил. Залудил нержавеющую сталь, впаял. Штатные провода датчика укоротил, посадочное место зачистил и также облудил с ортофосфорной кислотой. Паял электрическим паяльником, только слегка подогревая стенку бака в стороне от проводов. Термометр же еще не пришел по почте, отверстие для него пришлось только подготовить (залудить) и заглушить деревянным чопиком.

Все пайки сделаны одномоментно. Следом, немедленная отмывка остатков кислотного флюса. К счастью на улице было тепло. Бак отмывал целиком – положил на стриженую травку пару обрезков досочек, на них бак. Рядом ведро с теплой водой и ковшик. Резиновые перчатки, плоская пластиковая щетка с короткой щетиной. Чуть смочил верхнюю стенку водой, нанес немного ядреного щелочного концентрата, методично поработал щеткой. Круговыми движениями, ни пяди не пропуская – заодно и старая копоть отмылась. Особенно тщательно обработал места паек, вокруг торчащих штуцеров. Обработанную стенку отмыть, воды как патронов – не жалеть. Переворачиваем бак на другую сторону, повторяем. И так до полной и окончательной победы.

Мой безсвинцовый припой для радиотехнического применения, с флюсом-канифолью внутри проволоки. Ее следы также остались на пайках. Щелочью она не растворяется, пришлось поработать и старой зубной щеткой с ацетоном (работать в защитных очках).

Что у нас получилось.

Установка бака в сборе, подключение к теплообменнику.

Бак собран – возвращены все штатные железки и резинки на штуцеры для МП труб, с лентой ФУМ накручены выходной штуцер (тоже для МП трубы, но потоньше) и присоединитель «елочка» для шланга аварийного перелива (в канализацию).

Бак в сборе торжественно водружен на рабочее место. Только что без духового оркестра. Положение бака – над теплообменником для максимально коротких соединений (Фото 12).

Соответствующими элементами снабжены выходные патрубки теплообменника – на верхнем выходном — угловой присоединитель-переходник, нижний снабжен еще и сливным краном (Фото 13). Рукоятка крана направлена к стенке печи для уменьшения вероятности случайного ее открытия.

Куски МП трубы соответствующего диаметра точно отмерил, отпилил, зачистил концы от заусенцев, продул от опилок. Смазал посадочные места (на штуцерах) вазелиновым маслом, собрал (Фото 14).

Аналогичным образом собрал и разбор горячей воды — изогнул кусок МП трубы (с крыши печи вниз), подготовил ее концы. Один из них снабдил шаровым краном с уже имеющимся, штатным присоединителем для МП, второй подключил к сливному штуцеру бака.

Наполнение бака холодной водой делалось при помощи небольшого (220 В х 25 Вт) фонтанно-аквариумного насоса (Фото 15). Для пробы, просто из ведра, потом из бочки с холодной водой (в этом же помещении) с ручным контролем (сунув в бак пальцы, как становится мокро бежишь выключать), а затем и с помощью автомата-набирателя по датчику наполнения.

Через время, приехал и мой термометр. Впаивал его в подготовленное отверстие в вертикальной передней стенке бака. Мой градусник изначально предназначался для более-менее точного контроля температуры горячей воды для приготовления напитков — чай, кофе. Удлиненный стержень из нержавеющей стали чувствителен к измеряемой температуре только на конце. В середине вполне можно паять. Кругленькую шкалу термометра несколько вынес вперед, от стенки бака. С расчетом на потенциальный утеплитель, да и паять так было удобнее. Место монтажа на ножке градусника зачистил некрупной наждачкой, залудил с ортофосфорной кислотой и безсвинцовым припоем. Отмыл от остатков кислоты, место монтажа уплотнил несколькими витками медной луженой проволоки. Слил из бака воду, впаял термометр, отмыл место пайки (Фото 16).

Печи с водяным контуром для отопления дома: какую выбрать, все варианты реализации

Если вы выбрали для обогрева печное отопление и хотите, чтобы температура равномерно распределялось по всей площади – вы пришли по адресу. В данной статье мы расскажем, как установить печь для дома со схемой водяного отопления европейского качества по цене ниже среднерыночной.

Особенности

Владельцы домов до сих пор пользуются теплообменниками. Особенно их использование распространено в сельской местности и новых районах городов, где пока отсутствует газовое снабжение. Обычная печь на дровах распространяет тепло неравномерно. Использование же водяного контура позволяет равномернее распределять тепло по жилью.

Печное отопление, дополненное системой водяного контура, характеризуется улучшенными параметрами и дополнительными преимуществами:

• Обеспечение длительного горения топлива.
• Получение единиц теплового потока не только от тления дров, но и в процессе сгорания газов.

Достоинства и недостатки

Печь стала необходимым предметом в условиях российских холодов, но зачастую ассоциируется только как способ обогрева. Тем не менее, печное отопление с водяным контуром способно обеспечить как теплом, так и горячей водой.

• высокий срок службы даже при экстремальных условиях;
• использование экологических материалов для топки, которые находятся в свободном доступе и по приемлемой цене;
• разнообразие дизайнов;
• многофункциональность – дает возможность нагреть помещение, готовить, разогревать продукты;
• схожесть внешнего вида с камином повышает уровень комфорта.

Однако есть ряд недостатков, которые ожидают владельца в процессе эксплуатации:

• долгий прогрев до теплоотдачи;
• нужно тщательно ухаживать за зольником, дымоходом, тягой;
• чем больше мощность, тем крупнее размер отопительного прибора;
• повышенная пожароопасность;
• жар будет распределяться только по тем комнатам, что находятся в непосредственной близости от установки;
• большая часть тепла выходит через трубу, что значительно снижает показатель КПД;
• придется своевременно закладывать дрова, очищать печь от отходов и золы;
• чтобы монтировать агрегат, нужно обладать определенными знаниями;
• если аппарат неправильно используется, то он может стать причиной отравления угарным газом.

Когда люди находятся в жилом комплексе не постоянно, а приезжают на лето, рекомендуется использовать морозостойкое вещество для печки, способное выдерживать оттаивание и замораживание без разрушения конструкции, с целью сохранения первичных функций.

Устройство печи с водяным контуром

Классифицируется несколько способов реализации:

• построить с изначальным включением правильного размера теплообменника;
• вмонтировать регистр в уже готовый тепловой агрегат.

Принцип работы простой:

• в контур, расположенный в топливной части, следует вода;
• в процессе прогорания дров или другой разновидности топлива осуществляется нагрев жидкости;
• далее кипяток попадает в конвективно-радиационный отопительный элемент, который распространяет тепло по комнатам;
• после остывания, вода возвращается к змеевику.

Виды схем систем отопления для печи

Обязательно такая конструкция оснащается кранами для сливания жидкости. Это необходимо сделать перед наступлением холодов, так как замерзшая вода способна повредить аппарат. Как альтернатива – изначальное использование антифриза в роли жидкого вещества.

Рассмотрим подробно каждый из трех типов структур.

Открытая

Классическая конструкция, функционирующая по принципу естественной циркуляции, то есть благодаря различной плотности холодного и горячего водного вещества. Подходит для небольших зданий.

Ставится она по традиционному плану – от печки начинается разгонная труба в высоту больше 2,5 м и диаметром от 50 мм. Сверху помещается расширительный бак открытого типа.

От верхнего выхода теплообменника до бака должен быть уклон в 30 градусов для избежания гидроударов. Обратный отвод ставится в горизонтальном положении, затем делается слив для опустошения теплообменника.

При этом окружность должна быть более 32 мм. Рекомендуемый материал в зоне подключения к печи – только сталь или медь.

Закрытая

В нее входит обязательная установка насоса для циркуляции и рециркуляции, бака-накопителя, манометра или термоманометра, автоматического воздухоотводчика и предохранительного клапана.

Помимо этого, есть вероятность монтажа теплообменника, который значительно увеличивает общий КПД, регулирует тепловой режим, накапливает тепло при циркулярной работе печки.

Обвязку также предполагается делать из металлических труб.

Комбинированная

Является наиболее предпочтительным решением. Искусственный обогрев помещений выполнен по правилам естественной циркуляции жидкостей. Вспомогательно осуществляется резервный запас с помощью циркуляционного насоса. В холода подобная конструкция послужит в комнатах дома обогревателем, и позволит готовить еду без применения иных энергопотребителей.

Разновидности печей

Печь с водяной рубашкой (теплообменником) обеспечивает длительный и равномерный нагрев воды. Это происходит благодаря тому, что ее стенки долго остывают, продолжая нагревать жидкость. Для создания подобной системы можно использовать готовые устройства небольшого размера.

Кирпичные

Теплогенератор такого вида доставляет сложности при кладке. Конструкция состоит из следующих частей:

• металлической плиты;
• универсальной коптильно-варочной камеры;
• вентиляционного канала;
• коробки-водогрейки;
• духового шкафа.

Для создания используется огнеустойчивый кирпич и раствор.

Каминные

Прекрасно объединяют в себе назначение модного камина и отопительной печи с варочным контуром. Зачастую в них применяются защищающие дверцы, выполненные из стекла, устойчивого к жару. Они неплохо смотрятся в интерьере, при этом достаточно надежны и не пожароопасны. Основным достоинством остается высокопрочность чугуна, позволяющая ему с легкостью переносить значительные перепады температур.

Металлические

Устройства из металла (чугуна и стали) относятся к категории постоянного действия, то есть их нужно методично «подкармливать» для получения теплоотдачи. При этом скорость разогрева помещения у них очень быстрая. Представлен такой агрегат в разных ценовых диапазонах, но и безопасность у него намного ниже, так как стенки нагреваются до максимальных температур. Пожар может произойти даже от небольшого соприкосновения с поверхностью.

Типы печей по методу нагревания

Работают печи для водяного отопления дома на дровах, угле, торфе, евродровах. По типу камеры они отличаются по габаритам и делятся на переносные и стационарные. По внешнему виду дверцы в печи бывают с прямоугольными, щелевыми, круглыми и шахтными разъемами. Также печи могут обладать одним или двумя действующими отсеками.

Однокамерные

Подходят для небольших помещений, быстро прогревают пространство, доступны по цене и не требуют особых знаний при эксплуатации.

Двухкамерные

Нижние и верхние части работают по принципу самообеспечения. В цокольном отделе сгорает топливо, преобразуясь в газ, который поднимается и соединяется с кислородом. Такая система позволяет экономить на топливе, при этом уровень КПД максимальный.

Конвекционные

Функционирование модели обеспечивает циркуляция воздуха, поэтому холодный поток, поступающий снизу, сверху нагревается до высоких температур. Быстрый разогрев помещения, но и такое же остывание.

Разновидности теплообменников для печей

Печное отопление с водяным контуром – классическое решение для обеспечения обогрева и уюта в доме. Обязательным элементом таких печей является теплообменник. На его работу оказывает влияние материал, из которого он изготовлен.

Медные

Такой змеевик достаточно действенный, потому как его теплопроводность считается очень хорошей. Но у него есть один существенный недостаток – температура плавления составляет 1083 °С. При использовании агрегата с соблюдением установленных правил можно не беспокоиться о приведении устройства в негодность. Но в экстренных и непредвиденных обстоятельствах, жар может достигать 1200°С. А появляющийся при остывании конденсат имеет примеси опасных химических соединений, приводящих к образованию коррозии. Поэтому устанавливать такой тип теплообменника в кирпичную кладку строго запрещено.

Чугунные

Весьма восприимчивы к ржавлению, обладают повышенной ломкостью, а термические изменения, возникающие при охлаждении и разогреве, являются причиной появления расщелин, что приводит к выходу из строя теплообменника. Чугунный регистр, в связи с недостаточной обработкой металла, конструируется из литых запчастей, что снижает его надежность. Также из недостатков можно отметить – большой вес.

Стальные

Теплообменники из такого материала встречаются чаще из-за его доступности, а также возможности применения любой обработки. Согласно рекомендациям, контуры выполнены из жароустойчивой стали размером от 3 до 5 мм, прибегая к использованию труб без швов.

Из нержавейки

Стоимость такого теплообменника на уровне предыдущих вариантов, но по эксплуатационным характеристикам аппарат превышает их.

Они идеально подходят для бань, деревянных домов и коттеджей, поскольку обладают особой защитой от воздействия высоких температур, что увеличивает их срок службы.

Выбор печи с водяной рубашкой – рекомендации

Чтобы подобрать систему, подходящую именно для вашего дома, необходимо учитывать следующие параметры:

• для небольших сооружений с хорошим утеплением вполне подойдет металлическая конструкция;
• в строениях чуть крупнее продумайте схему так, чтобы одна установка могла воздействовать на все здание. Для этого можно попробовать спроектировать нагрев с помощью водяного или парового контура;
• для построек с одним этажом подключение контурного прибора осуществляется как к кирпичной, так и сделанной из чугуна конструкции;
• в многоэтажках (2, 3, 4) больше всего подходит чугунная печь-котел.

В последнюю очередь придется определиться с видом топлива, так как от этого будет зависеть разновидность и окончательная стоимость печного оборудования.

Монтаж печей для дома со схемой водяного отопления – пошаговая инструкция

Дабы избежать неприятных последствий неправильной сборки печи и теплообменника, лучше привлекать специалиста – монтажника. Он учтет все тонкости:

• Правила пожарной безопасности. Необходимо защитить от возгорания стены вокруг установки негорючими материалами.
• Сборка дымоотвода – следующий шаг. Отличные варианты комплектации можно приобрести у производителя Ferrum.
• Специальный зазор в пять миллиметров, который оставляется при монтаже труб, нужно заполнить подходящим жароустойчивым герметиком.
• Ни в коем случае нельзя замуровывать конструкцию вплотную, необходимо оставить зазор между ней и стенками в 10/15 мм, чтобы компенсировать температурное расширение.
• После проверяется комплектация, и проводится монтаж отопительного прибора (теплообменник обязательно проходит испытание на прочность гидравлическим или пневматическим давлением в шесть бар).
• В заключении мастер подключает все составляющие конструкции и проверяет ее готовность.

Правила эксплуатации

Для непрекращающейся деятельности отопительной системы мы рекомендуем соблюдать следующий порядок действий:

• В процессе работы не отсоединять радиатор от устройства. Вода при нагревании расширяется, и увеличившееся давление может стать причиной взрыва.
• Если теплообменник уже нагрелся, нельзя допускать попадание холодной жидкости в систему, так как разница температур приводит к деформации и повреждению.
• Не допускать использование пустого теплообменника во избежание прогорания.
• Для увеличения продуктивности следует применять циркуляционный насос.
• Использовать антифриз, если это необходимо.
• Кран для сливания расположить в нижней точке.

Для продления срока службы теплообменника рекомендуется подбирать установку с большей мощностью, чем вы рассчитали согласно имеющимся параметрам. Это поможет уменьшить нагрузку, которая возникнет, если печи придется функционировать на пределе своих возможностей. Такая стратегия позволит снизить износ деталей.

Чтобы отопительная система функционировала бесперебойно, соблюдайте правила эксплуатации.

Заключение

Водяная печка является замечательным решением как для небольшого коттеджа, так и для вместительного загородного дома. Хоть КПД таких тепловых агрегатов в сравнении с газовыми и твердотопливными аппаратами низок, но помещение они прогревают намного быстрее. А также обладают эффективной теплоотдачей.

В статье мы рассмотрели схемы печи для дома с водяным отоплением и узнали о профессиональном монтаже агрегата.