Пічне опалення: види теплообмінників, як зробити водяне або повітряне пристрій своїми руками

Пічне опалення: види теплообмінників, як зробити водяне або повітряне пристрій своїми рукамиЄ безліч різних обладнань для опалення приватного будинку, де основним джерелом енергії є електрика або газ. На сьогодні почали набирати популярність сучасні твердопаливні котли. Але є люди, для яких встановлення нового обладнання не по кишені, і, як правило, у них в будинку є звичайна цегляна піч. Використовуючи нехитрі методи, доробив кілька водяних контурів, можна зробити гарний і, головне, дуже дешеве пічне опалення.

Зміст

  • 1 Повітряне опалення
  • 2 Різна циркуляція теплоносія
  • 3 Водяний контур
    • 3.1 Основні елементи конструкції
    • 3.2 Види теплообмінників та їх установка

Повітряне опалення

Для початку слід зазначити, що не тільки люди, які вже мають печами, переробляють їх під опалювальні системи, але і в приватних нових будинках встановлюють таке обладнання. Пов’язано це з дешевизною дров, хоча добре продуманою схемою пічного опалення можна опалювати та іншими видами твердого палива, наприклад, тирсою, паливними брекетами або вугіллям.

Пічка без водяного контуру може прогрівати обмежений простір в кімнаті. Але навіть встановивши таке доповнення, конструкція не зможе забезпечити максимального захоплення будівлі, що і є основним недоліком цієї системи. Це стосується лише системи повітряного типу, оскільки альтернативою є водяна схема, яка повністю може забезпечити опалення в будинку будь квадратури та поверховості (при правильному конструюванні і монтажі всіх необхідних комплектуючих).

Найкраща система опалення приватного будинку!

Пічне опалення: види теплообмінників, як зробити водяне або повітряне пристрій своїми рукамиПічне опалення будинку повітряного типу працює за певним принципом. Воно полягає в поширенні гарячого повітря по кімнаті, підігрітого у пічці. Підігрітий кисень може надходити або відразу ж в приміщення, або по воздуховодам окремо поширюватися по кімнатах. Завдяки тому, що шлях від печі до вихідної точки не буде мати великий довжини, повітря не встигне охолонути.

У зв’язку з цим і не рекомендується встановлювати такі системи в великих будівлях, оскільки такий теплоносій не має здатність довго зберігати тепло. Використовуючи в цій схемі повітроводи, можна досягти максимально ефективного поширення повітря по всьому приміщенню.

Ємність для нагріву повітря розташовується зверху топки. Відповідно, повітря буде нагріватися максимально ефективно. Як відомо, зверху піч нагрівається більше, ніж в інших її частинах. Крім того, тепло буде передаватися і з димоходу таким чином.

Циркуляція теплоносія відбувається природним шляхом. Але для більш високої ефективності роботи системи деякі умільці встановлюють вентилятори. Таким чином, швидкість його руху буде швидше, відповідно, вона буде менш остигати при виході з повітропровода.

Природна циркуляція є наслідком різної щільності гарячого і холодного повітря в системі. При попаданні в камеру нагріву холодне повітря витискує гарячий. Але при цьому можуть виникнути проблеми, так як при природному (дуже повільному) русі теплоносій може сильно нагріватися. Щоб уникнути появи таких складнощів і встановлюються вентилятори або інші електричні комплектуючі.

Різна циркуляція теплоносія

Більш дорогі насоси або вентилятори, а також інше обладнання для такої системи дають можливість регулювати подачу повітря в певні кімнати. Таким чином, у кожної з них можна змінювати мікроклімат.

Забиратися холодне повітря може також по-різному. За цим критерієм пристрої можна розділити на два виду:

  • Пічне опалення: види теплообмінників, як зробити водяне або повітряне пристрій своїми рукамиПовна циркуляція однієї маси повітря. Гаряче і холодне повітря змішується тільки в одному приміщенні. Великим недоліком такої схеми є погана якість повітря після проходження декількох циклів нагрівання і охолодження.
  • Часткова рециркуляція. Така схема має свої плюси і мінуси. Відчутною перевагою є постійний забір свіжого повітря з вулиці. Частково він змішується з основною масою, тому якість кисню в кімнаті досить висока. Недолік — постійна необхідність у витратах на електроенергію.
  • Зрозуміло, що для реалізації першого варіанту не потрібно купувати додаткове обладнання, насоси або помпи, а циркуляція повітря буде відбуватися природним шляхом. Для другого варіанту потрібно в обов’язковому порядку встановлювати насоси, але при цьому мережу повітроводів робити не потрібно.

    Природна / примусова циркуляція системи опалення

    Основні переваги повітряного опалення над водяним наступні:

    • мінімальні ризики виникнення аварійних ситуацій;
    • високий ККД;
    • батареї в приміщеннях не потрібно встановлювати.

    Пічне опалення: види теплообмінників, як зробити водяне або повітряне пристрій своїми рукамиДля реалізації другого варіанту з примусовим рухом повітря не потрібно встановлювати систему повітроводів, що є великою перевагою і істотно спрощує процес виготовлення і монтажу. Крім цього, такий спосіб частково замінює систему кондиціонування і іонізації повітря.

    Якщо планується установка печі без примусової циркуляції повітря, то потрібно особливо ретельно підійти до її кладці, оскільки тільки це може істотно збільшити продуктивність повітряної системи в подальшому.

    Збільшення коефіцієнта корисної дії прискорить процес циркуляції теплоносія, так як повітря буде прогріватися набагато швидше, а зміна гарячого кисню на холодний і навпаки буде відбуватися частіше.

    Крім переваг над водяним опаленням, повітряне має і свої недоліки:

    • повітроводи, як правило, мають дуже великий діаметр, тому весь монтаж здійснюється на етапі будівництва будівлі;
    • нагріте повітря від печі має великий діапазон, якщо порівнювати з іншими приладами для нагріву;
    • іноді є необхідність у застосуванні вентиляторів, які видають багато шуму, тому краще розташовувати пічку в підвальному приміщенні.

    Є і негативні сторони примусової циркуляції. З повітропровода часто вилітає багато пилу в кімнати. Це сильно забруднює повітря. Вирішити таку проблему можна установкою звичайних фільтрів при вході на трубі.

    Пічне опалення: види теплообмінників, як зробити водяне або повітряне пристрій своїми руками

    Швидкість передачі тепла в цій схемі має як позитивну, так і негативну сторону. Плюсом печі для опалення приватного будинку такого типу є швидкість прогрівання приміщення на відміну від водяного контуру. Мінус — це відсутність інерції, тобто при відключенні печі повітря в кімнаті швидко починає остигати.

    Монтаж системи на повітрі не являє собою ніякої складності на відміну від водяного опалення. Вентиляційні шахти досить швидко і просто монтується без необхідності проведення зварювальних робіт. До того ж є гнучкі повітроводи, які приймають будь-яку форму в залежності від геометрії приміщень.

    цегляна піч

    Незважаючи на очевидні плюси повітряної системи, вона ще не встигла зайняти своє почесне місце на ринку не користується великою популярністю серед власників приватних будинків.

    Водяний контур

    Працює будь-водяне опалення за принципом розподілу теплоносія (рідини) від локальної точки нагріву по всьому приміщенню. Для цього використовується трубчастий контур. Великою відмінністю печі для водяного опалення приватного будинку від повітряного є замкнутий цикл руху теплоносія.

    Основні елементи конструкції

    Як і інші конструкції подібного типу, піч для опалення будинку, що працює на рідкому теплоносії, має деякі особливості конструкції.

    Для топки на воді властиві такі ключові компоненти:

    • Пічне опалення: види теплообмінників, як зробити водяне або повітряне пристрій своїми рукамиосновним елементом є пічка з встановленою ємністю для теплообмінника;
    • розширювальний бак, функція якого — запобігання поломок системи у зв’язку із збільшенням тиску;
    • опалювальний контур, по якому рухається теплоносій і відбувається передача тепла повітрю;
    • насос для забезпечення циркуляції рідини по всьому контуру.

    Є й загальні рекомендації для будь-якого водяного опалення. До них в першу чергу можна віднести схему розводки труб по приміщенню. Вони всі вже давно відомі і їх необхідно дотримуватися.

    Пічне опалення: види теплообмінників, як зробити водяне або повітряне пристрій своїми руками

    Але є і специфічні правила, властиві тільки для цегляних печей, які використовуються в якості основного елемента нагріву теплоносія. Більшою мірою це пов’язано з особливостями температурного режиму.

    Такі пристрої швидко остигають і довго нагріваються, що призводить до неякісного обігріву будинку. Вирішити проблему можна завдяки правильному прорахунку всіх компонентів системи.

    Види теплообмінників та їх установка

    Пічне опалення: види теплообмінників, як зробити водяне або повітряне пристрій своїми рукамиВиробництво ємності для обміну тепла виконується з чорної листової або нержавіючої сталі. Робити самостійно такі комплектуючі з чавуну складно, так як він часто тріскається. Але використовувати готові чавунні радіатори можна.

    Як альтернативу можна застосовувати мідь. Теплопровідність при цьому в кілька разів збільшується, а вартість будівлі також зростає. Для теплообмінника підійде сталь від 3 мм. Якщо в якості палива планується використовувати вугілля, то таку деталь потрібно виготовляти з листової сталі від 5 мм.

    Теплообмінники мають три різновиди:

    • регістри-змійовики і радіатори;
    • сорочки з листової сталі;
    • комбіновані варіанти.

    «Сорочки» значно простіше у виготовленні, а очищати їх від продуктів згоряння нескладно. Але, з іншого боку, теплообмінники трубчастого типу володіють збільшеною теплопровідністю, так як їх площа нагріву більше.

    Також при використанні «сорочки» потрібно враховувати і зайве тиск води. Воно створюється за рахунок установки розширювального бака, а також при підйомі води на значну висоту.

    Теплообмінник такого типу (для водяного опалення) можна зробити, використовуючи тільки підручні засоби. Для цього необхідно нарізати шість сталевих пластин відповідного розміру з товщиною не менше 5 мм і зварити воєдино. В якості додаткових ребер жорсткості потрібно приварити косинці. Таким чином можна запобігти деформації.

    Важливо відзначити, що, використовуючи водяний контур для опалення, з допомогою печі можна додатково підключити тепла підлога.

    Печі з водяним опаленням Булерьян

    Пічне опалення: види теплообмінників, як зробити водяне або повітряне пристрій своїми рукамиФорма трубчастого теплообмінника може бути різною, але всередині повинна в обов’язковому порядку залишатися не менше 3 см ширини для руху теплоносія. Якщо не дотримуватися цього правила, то теплоносій може закипіти. Цьому сприяє сильна температура нагрівання або низька швидкість руху всередині.

    Регістри краще робити з профільної труби, а не з круглої. Зварювальні та монтажні роботи будуть проходити набагато простіше і швидше.

    Виготовити тепло-піч можна і своїми руками. Теплообмінник краще робити ретельно проварюючи кожне з’єднання. Халтура на цьому етапі може призвести до можливого витоку води в подальшому. Ремонт при цьому робити дуже довго й важко. Доведеться розбирати грубку, виймати теплоносій, проварювати його ще раз. Потім назад вмонтувати і замурувати.

    Є два можливих варіанти розміщення печі. Перший — безпосередньо в пальнику. При цьому значно звужується його ємність.

    Якщо встановлювати трубчастий теплообмінник, то потрібно залишати невеликий зазор між ним і стіною. Це сприяє кращому нагрівання теплоносія. Регулярно потрібно стежити за тим, щоб сорочки і регістри не були засмічені. В іншому випадку це буде сприяти зменшенню ефективності носія тепла.

    Якщо господарі будинку планують довго не бути на місці, то ефективним методом від замерзання теплоносія в зимовий час є його злив.

    Таким чином, зробити систему опалення для приватного будинку через піч вважається дуже ефективним і дешевим варіантом. Крім цього, такий пристрій можна всіляко вдосконалити, встановлюючи додаткові контури обігріву або інші елементи.

    ЛЕНІНГРАДКА! Сама надійна система опалення

    Пічне опалення: види теплообмінників, як зробити водяне або повітряне пристрій своїми руками

    Поділитися з друзями
    Ремонт та вироби своїми руками