Теплообмінник як спосіб оптимізації роботи печі

Будь-яка людина, який вирішив будувати власний будинок. завжди стурбований проблемою його опалення, оскільки, в кінцевому підсумку, саме воно є запорукою комфортного життя сім'ї.

Традиційним способом зігріти будинок в нашій країні завжди була цегляна піч, яка і в наш час не втрачає свою популярність. ККД різних типів печей може відрізнятися в рази: від 35% в разі російської печі до 80% у печі Колпакова. Але при цьому доброму господарю завжди хочеться максимально збільшити корисну віддачу опалювального агрегату.

Кращим способом це зробити є монтаж у внутрішньому обсязі печі теплообмінника, який, поглинаючи тепло продуктів згоряння, сприяє більш повному використанню потужності печі і дозволяє обігрівати весь будинок рівномірно, незалежно від того, де саме знаходиться піч.

види теплообмінників

Найвідомішим видом теплообмінника є змійовик. Але ця форма не є догмою і підходить далеко не для всіх печей. Тому в кожному окремому випадку конструкція і форма теплообмінного вузла може вирішуватися по-різному.

Для прийняття правильного рішення необхідно врахувати три основні чинники:

Теплообмінник не повинен заважати завантаженні палива в піч і не повинен перешкоджати його горіння.
Серед геометричних розмірів агрегату важливими є два: габарити теплообмінника повинні відповідати розмірам печі; не можна перевищувати максимальний перепад між входом в теплообмінник холодної води і виходом гарячої води. інакше він буде працювати неефективно.
Максимальна площа поверхні теплообмінника.

За місцем розташування всі теплообмінні пристрої можна розділити на два типи:

Зовнішній теплообмінник - розташовується біля димоходу і найчастіше представляє собою герметичну ємність, «оперізує» димохід. Нагрівання рідини відбувається за рахунок тепла видаляються продуктів згоряння.
Внутрішній теплообмінник - ємність, розташована прямо в котельній камері печі або знаходиться в безпосередній близькості від неї.

конструкції теплообмінників

Оскільки теплообмінний пристрій майже кожен раз виконується індивідуально, то немає жодних конкретних типорозмірів або строго регламентуються форм. Фактично, це індивідуально виготовлене пристрій, тому розміри варіюються досить широко.

Що стосується форм, то найбільш часто використовуваними є наступні конструкції:

Теплообмінник з листової сталі. Для його виготовлення потрібно наступні матеріали: сталь листова, сталевий профіль прямокутного перетину 60 * 40 мм (50 * 40 мм) і труба діаметром 40 - 50 мм для організації підведення і відведення води в контур.

З профілю за допомогою зварювання виготовляють дві частини: квадратну - для задньої частини теплообмінника і П-образну - для передньої. У задній торцевій частині прорізають два отвори для приварювання труб відводу і підведення води. Сталевими листами з'єднують задню і передню частини як зверху, так і з боків. Вони утворюють стінки теплообмінника.

Теплообмінник з труб. Передня і задня його частини виготовлені так само, як і в попередньому випадку.

Роль же бічних і верхньої частини агрегату виконую водяні труби. Їх вваривают в отвори, зроблені в стінках прямокутного профілю. Труби введення і відведення води також розташовуються в задній П-образної стінці теплообмінника.

Ще один об'ємний теплообмінник з круглих труб являє собою конструкцію, розміщену безпосередньо в котельній камері, буквально «прилипла» до її стінок.

Вона являє собою два замкнутих контуру з труб - верхній і нижній, які розташовуються, відповідно, біля «дна» топки і біля її «стелі». Між собою вони з'єднані вертикальними ділянками труб, розташованих біля стінок камери згоряння.

Плоский регістр з труб являє собою просту і ефективну конструкцію, яку нескладно розташувати в будь-який печі.
Теплообмінник з секцій чавунного радіатора. Може складатися як з одного, так і з двох рядів секцій.

До системи опалення таку конструкцію приєднують, використовуючи з'єднання. Так як подібний пристрій є досить габаритним, його розміщують не в паливній камері, а в пічному ковпаку або в димоході. Роль відіграє також і матеріал теплообмінника - чавун. який не любить різких перепадів температури, що виникають при одночасному контакті стінки регістра з холодною водою і вогнем, тому розміщувати його краще подалі від місця безпосереднього згоряння палива.

Що потрібно передбачити і врахувати

При розміщенні теплообмінника в печі потрібно враховувати наступне:

Теплообмінник краще встановлювати вчасно кладки нової печі. Якщо це роблять при переробці старої печі, то обсяг топливника зменшується, що веде до швидкого і неповного прогорання палива, що знижує ККД печі. У випадку з новою піччю розмір топливника легко підганяється під розмір теплообмінника і проблем не виникає.
Теплообмінний пристрій потрібно монтувати після влаштування фундаменту печі і тільки після цього робити обкладання печі цеглою.
Необхідно залишати зазор між стінками топливника і теплообмінником. Якщо останній зданий з труб, то розмір зазору повинен становити не менше 10-15 мм, якщо матеріалом теплообмінника є листова сталь, то досить і 5 мм. Зазор необхідний для компенсації температурних розширень металу.
Для виготовлення теплообмінника краще використовувати якісний метал товщиною не менше 2,5 - 5 мм. Використання більш тонкого матеріалу загрожує прогоранням теплообмінника і необхідністю розбирати піч для його ремонту.
В якості теплоносія можна використовувати не тільки воду, а й антифриз.
Після виготовлення теплообмінника необхідно випробувати його на міцність під тиском. Це дозволить переконатися в надійності зварних швів.
Для виготовлення теплообмінника краще використовувати жароміцний нержавійку, хоча вона і дорожча за звичайну стали в кілька разів. В кінцевому підсумку ці витрати будуть виправдані безпекою і довговічністю роботи печі і системи опалення.

Безпечна експлуатація печі з теплообмінником

Для безпечної експлуатації потрібно строго виконувати наступні правила:

Ніколи не заповнюйте теплообмінник холодною водою тоді, коли піч вже розігріта. Зробіть це заздалегідь.
У місцях з'єднання теплообмінника і водопровідних труб потрібно використовувати тільки ті ущільнювачі, які призначені для експлуатації в умовах високих температур.
Не варто кріпити відводять труби на нерухомі кріплення. Теплове розширення металу викликає зміни лінійних розмірів труб, що може призвести до розхитування кріплень.
Конструкція і розміри теплообмінника повинні бути такими, щоб пристрій не впливало негативно на потужність печі. Тому відсоток відбирається тепла повинен складати не більше 10%.
Потрібно враховувати, що розміщення в печі теплообмінника просунутий до постійного охолодження топки, тому, внаслідок неповного згоряння палива утворюється багато сажі. Тому димохід потрібно чистити частіше.
Для обратки системи опалення потрібно застосовувати труби меншого діаметру, ніж для подачі. Це робиться для того, щоб знизити швидкість циркуляції і вода встигала охолонути в приміщенні, а не поверталася в піч гарячої.
Якщо піч знаходиться в будинку, який експлуатується тільки сезонно, то потрібно передбачити можливість повного зливу води із системи і теплообмінника. Це запобіжить розриви труб при замерзанні в них води.

Використання теплообмінника не тільки підвищує ефективність роботи печі, а й забезпечує рівномірний прогрів всіх віддалених від неї приміщень будинку.

Схожі статті

Попередня ◈ Наступна