Теплообменник водяной для печи: Теплообменник для печи своими руками, змеевик для отопления, водяная рубашка

Содержание

Страница не найдена

Кондиционеры

В ассортименте любого магазина, торгующего климатическим оборудованием, отдельной группой выделены напольные кондиционеры с воздуховодом,

Канализация

Фекальные насосы используются для осушения выгребных ям, перекачки содержимого септиков и любых других резервуаров,

Кондиционеры

Одним из наиболее эффективных аппаратов по увлажнению воздуха считаются ультразвуковые приборы, способные не только

Батареи и радиаторы

Хорошо, если отопительная система работает с максимальной эффективностью, радиаторы всегда горячие и люди в

Камины и печи

Современный рынок банных печей изобилует множеством моделей, среди которых каждый покупатель может найти печь

Вентиляция

Понятия о комфорте в современном мире несколько изменились, проживание в загородном доме принято связывать

Страница не найдена

Дымоход

В ходе строительства жилого дома или любого другого здания часто возникает необходимость прохода кровли

Канализация

Совсем не обязательно для душевой использовать поддон. Смелым решением в дизайне ванной комнаты является

Теплый пол

Коллектор для водяного теплого пола – оборудование, которое обеспечивает процессы направления, циркуляции и регулировки

Утепление

Установлено, что до 50 процентов тепловых потерь в деревянном доме относятся к наружным стенам.

Газовое отопление

Энергонезависимость котла – полноценная работа системы отопления без использования электричества. В виду повсеместно внедрения

Котлы отопления

Выбор топлива для системы отопления – базовый вопрос, который определяет тип котла, конфигурацию котельной

Страница не найдена

Утепление

Пеноизол не так давно появился на строительном рынке теплоизоляционных материалов. Однако благодаря своим свойствам

Утепление

Через стены и потолок уходит большая часть тепла. Поэтому, чем лучше сделана теплоизоляция бани,

Системы отопления

Перед тем как купить и подобрать циркуляционный насос для системы отопления частного дома, необходимо

Системы отопления

Несмотря на свою новизну и сравнительно недавнее появление на рынке бытовых приборов, микатермические обогреватели

Кондиционеры

Напольно-потолочные кондиционеры существенно расширяют варианты использования кондиционеров в помещениях, где классический настенный блок или

Водоснабжение

Многим известно, что сифон для раковины на кухню исполняет роль санитара этого помещения. Рассматриваемый

Теплообменник для кирпичной печи своими руками, водяное отопление для дома

Использование кирпичной печи для отопления дома имеет очень длинную и богатую историю. Со времени, когда человек сумел добывать огонь своими руками, он обустраивал на его основе прогревание жилища, готовил еду, защищался от опасностей, отгоняя диких животных. Со временем, технологии стали усложняться, и началась трансформация, которая сменила систему отопления открытым огнем на использование печи.

Содержание статьи

Виды печей, и все ли подходят для обогрева дома

Есть несколько десятков вариаций, которые предполагают разные функции и особенности. Печи могут выступать только лишь в роли варочной поверхности, это самые компактные устройства, их не составит труда выложить своими руками. Более масштабные сооружения служат средством отопления.

Но наибольшую популярность имели всегда, и до сих пор используются в негазифицированных регионах, большие печи, которые греют дом, в них готовят еду себе или скоту, выпекают хлеб, сушат фрукты.

Модернизация таких сооружений происходит и по сей день. Дело в том, что раньше дома строили небольшими, часто на одну-две комнаты, с низкими потолками. Такая планировка дома позволяла не создавать разветвленную систему отопления, тепла печи хватало, чтобы обогреть его целиком. Но такой недостаток, как концентрация теплого воздуха вверху помещения и непосредственно рядом с печью, не позволяет качественно обогреть современное жилье. Понимая, что этот недочет нужно исправлять, люди придумали систему с водяным отоплением в доме, где котлом выступает теплообменник, вмонтированный в кирпичную печь. Она способна качественно обогреть весь дом, благодаря циркуляции горячей воды по трубам к конвекторам.

Принцип работы печи с теплообменником

В замкнутой системе вода после остывания поступает в теплообменник и нагревается вновь. Такое отопление можно сделать своими руками, особенно если оно создается заново. Переделать уже готовую печь довольно проблематично. Основная сложность заключается в том, что теплообменник нужно вмонтировать в уже созданную конструкцию печи, его размеры обязательно должны соответствовать размерам, чтобы был обеспечен должный уровень его прогрева.

Кирпичные печи делят на две основные группы:

  • удерживающие тепло;
  • быстроостываемые.

Первый вариант предполагает, что печь построена таким образом, что ее прогрев осуществляется в течение длительного времени. Но вместе с тем, после топки один раз в сутки, она способна долго удерживать температуру дома и не исключает возможности приготовления еды без новой закладки дров. Печи, которые остывают быстро, имеют хорошую теплопроводность, они быстро нагреваются, отдают энергию в помещение, но требуют постоянного контроля.

Минусы водяного отопления

Теплообменник в любой печи, построенной опытным печником или своими руками, снижает время, которое печь остается теплой. Ей необходимо прогреть не только свою поверхность, но и воду из системы. Это стоит учитывать при строительстве. Особенно важно, если дом не используется зимой, правильно подобрать жидкость для заполнения системы. Если решено залить в теплообменник и трубы воду, что присуще водяным системам отопления, то зимой она может замерзнуть, что станет причиной выхода из строя.

Профессионалы советуют остановить выбор на специальных незамерзающих жидкостях.

Их стоимость существенно отразиться на всем бюджете при создании системы отопления, однако монтаж не предполагает использования очень толстых труб, да и батареи, имеющиеся в наличии в каждом строительном магазине, уже не те, что использовались раньше. Их форма и объем жидкости, необходимый для работы всего контура, созданы для минимизации расходов топлива.

Виды регистров, особенности и преимущества

Теплообменник может быть нескольких конфигураций. Также, они есть заводского производства или индивидуальной проектировки. В первом варианте предусмотрены все технологические нюансы, но печь нужно создавать под конкретный теплообменник. Если система отопления уже создана и ее нужно доукомплектовать, придется создавать его с учетом уже существующей конструкции печи. Когда есть навыки в газосварке, можно попробовать сделать теплообменник своими руками, в противном случае, стоит нанять специалиста.

Выделяют два основных типа строения регистров, применимых к водяным системам отопления дома. Они могут быть изготовлены из трубок, в виде змеевика, по которым циркулирует жидкость или из стальных пластин. Трубастый теплообменник печи, оснащенной водяным отоплением, имеет большую площадь прогреваемости, что улучшает его характеристики. Но существенным минусом стает возможность закипания воды при интенсивной топке. Этого можно избежать, используя трубы большего диаметра. Также такая проблема может случиться с водяным отоплением, если циркуляция жидкости недостаточная. Так бывает из-за неправильного монтажа системы, установки теплообменника своими руками без должного опыта и квалификации.

Исправить ситуацию довольно просто, достаточно оснастить такой «котел» насосной станцией, которая будет жидкость по водяным трубкам, не давая ей застаиваться. Таким образом, теплообменник не сможет нагреть ее до кипящего состояния, а сами батареи всегда будут теплыми и все помещения дома не остынут.

Трубастый теплообменник применяют не только к печам с водяным отоплением дома, но и в печах, оснащенных плитой. Его форма позволяет вмонтировать регистр в печь так, чтобы не снижать качество прогрева варочной поверхности. Если же такой надобности нет, то к нему довариваются дополнительные трубки. Такое усиление поможет увеличить КПД отопительной системы. Недостатком этой формы есть сложность очистки. Сажа, попадая между трубами, оседает на них и ухудшает проходимость тепла, поэтому периодически нужно следить за водяным теплообменником и чистить его.

В конструкции, изготовленной из стальных листов, эта проблема сведена к минимуму. Но его можно использовать только для отопительных печей. В обоих случаях избежать закипания воды в системе с водяным отоплением поможет создание регистра толщиной не менее четырех сантиметров. Если же заменить верхнюю полку регистра трубастыми элементами, его тоже можно приспособить к варочной печи.

Что нужно учесть при строительстве печи

Печи бывают разных конструкций, но не в каждую из них можно встроить теплообменник. К примеру, популярные канальные системы просто не содержат в себе места, предусмотренного для приспособления котла. Такую печь несложно создать своими руками, но она не сможет выполнять всех тех функций, которые от нее ожидаются.

Наиболее удачным вариантом станет камерная печь. Роль камеры может выполнять духовой шкаф, вокруг которого и создается теплообменник. Таким образом, конструкция печи приспособлена и для готовки, нагревания воды и отопления дома. Горячий воздух от регистра проходит через камеру, обдавая его требуемой тепловой энергией, и дальше проходит в конвектор, прогревая его по всей высоте. Конвектор расположен по всей высоте печи, дополняя водяное отопление, ведь он спокойно может прогреть всю комнату.

Само по себе, строительство кирпичной печи с теплообменником, не отличается от простой. Ее возможно построить своими руками. Материал требуется специальный. В качестве раствора принято использовать жаростойкий красный кирпич, в местах наибольшего температурного влияние его заменяют шамотным. Раствор лучше всего подходит на глиняной основе.

Строительство обязательно начинают с фундамента, и гидроизоляции. Кирпичная печь – это очень тяжелая конструкция и нуждается в надежном основании. Кладка требует точности и выверенности действий. Места, где кирпич не будет закольцован (подпечье, горнило, дверки отверстий для выгреба золы и т.д.) нужно дополнительно армировать и создавать с перевязкой.

Печь, построенная по всем правилам, станет прекрасной основой для водяного отопления, прогреет весь дом с минимальным расходом дров и прослужит долгие годы.

Похожие статьи

Теплообменник для кирпичной печи своими руками

Теплообменником может служить обычный бак, вмещающий до 5 литров жидкости. Конструкцию можно легко сделать своими руками, имея навыков сварки. Внутрь монтируются патрубки. Такое устройство быстро нагревает воду и подает ее в другой бак или радиаторы. Очень удобно для обогрева помещения ил нагрева воды.

Разновидности

Теплообменники имеют разную форму и размеры. Выбор регистра зависит от особенности печи и необходимой тепловой мощи.

Каждая из конструкций, сделанная своими руками по индивидуальным эскизам уже будет уникальной и считаться одной из лучших. Выделяют две разновидности: внешние и внутренние. Их четкие характеристики описаны в следующей таблице:

ВнешниеВнутренние
Модуль дымохода внутри герметичной емкости в виде трубы для отвода печного теплаРасположен внутри печи
Сложны в исполненииПросты в монтаже
Нет особых критериев по обслуживанию
Резервуар с водой демонтируется без усилийТрудно поддаются демонтажу и обслуживанию.
Вернуться к оглавлению

Материалы

Для изделия могут понадобиться трубы диаметром 3 см.

Теплообменник для печи делают из «черной» листовой стали толщиной 3—5 мм. Можно заменить круглыми трубами диаметром 30—50 мм. Также используют медные листы либо трубы из нержавейки. Стоит учитывать, что регистры легче изготавливать и обслуживать из листового металла. 9 из 10-ти приборов сплошные и в теплообмене задействована исключительно внутренняя часть, имеющая контакт с огнем или горячими газами. У регистров из труб теплообменная площадь больше при таких же габаритах. Это обусловлено тем, что такой теплообменника имеет форму, которая позволяет нагревающему фактору охватить почти всю его поверхность.

Из труб делают котел для печи с водяной рубашкой. Лучше брать бесшовные материалы. При использовании других труб, швы нужно укрепить сваркой и при кладке «развернуть» конструкцию в местах соединений к кирпичной кладке. Можно сделать регистр из стальных листов, что поможет увеличить теплообменную площадь.

Вернуться к оглавлению

Конструкции

Змеевик как золотой стандарт

Широко используются регистры этого типа, основу которых составляют профильные трубы средним диаметром 40—50 мм. Своей формой похож на Г-образную решетку. Профильные трубы можно заменить изделиями с небольшой площадью поперечного сечения. Обработка и вывод нагретой воды происходит с любой стороны конструкции. Место выхода выбирают с учетом всех особенностей печи и положением труб в сетке отопления.

Вернуться к оглавлению
Бак для внутреннего монтажа
Конструкция может быть прямоугольной формы.

Это прямоугольные, чаще цилиндрические конструкции со змеевиком или трубой внутри. От объема топливника печи напрямую зависит длина печного котла. Он устанавливается на дымоход. Внутри конструкции установлена труба размером, равным диаметру самого дымохода. Патрубки находятся внизу, к ним крепятся трубы, по которым выходит горячая вода в другой резервуар или радиаторы, а холодная возвращается внутрь.

Вернуться к оглавлению
Водяная рубашка

Одной из наиболее распространенных конструкций считается теплообменник, который создан из 2 резервуаров. Надежная, но сложная модель известна под названием водяная рубашка. Емкости меньшего диаметра помещают внутрь резервуара большего размера. Однако самостоятельное выполнение теплообменника сопряжено с определенными сложностями. Поэтому перед созданием следует получить консультации у профессионалов.

Если владельцу трудно смастерить своими руками теплообменник, можно подобрать конструкцию из старых полотенцесушителей или радиаторов для автомобильных печек. Одним из вариантов следует считать использование газовой колонки, которую часто можно встретить в квартирах. В этом случае домашнему мастеру не стоит ничего переделывать, так как конструкция практически готова к применению.

Установке готовой конструкции на отопительно-варочную печь нужно уделить больше внимания. Горячие газы должны проходить над верхней полкой и выходить сразу в дымоход через переднюю часть топливника.

Вернуться к оглавлению

Принцип работы

Если такое устройство находится в одной конструкции с топливником, то оно работает максимально эффективном.

Теплообменники, встроенные прямо в топливник, имеют высокий уровень КПД. Они расположены так, чтобы не находиться в зоне прямого контакта с огнем и избегать влияния высокой температуры. Вода нагревается быстро, остывает долго, конструкция за счет минимального воздействия огня служит долго. Такие регистры имеют на выходе патрубки для труб, ведущие к батареям или накопительной емкости для воды.

Вернуться к оглавлению

Как сделать своими руками теплообменник для печи из кирпича?

Для изготовления конструкции подойдет бак и трубки из меди в количестве 2 шт. Емкость нужного объема легко сварить из листовой стали толщиной 2,5 мм. В конструкции следует просверлить отверстия возле дна резервуара справа, и в самой верхней точке с другой стороны. Полученный теплообменник устанавливают в 3 м от печи на высоте 1 м от пола. Отводы подключаются к обогревательному устройству с разными наклонами. Внизу емкости врезают 2 крана — для слива накопительного бака и системы.

После окончательного выбора конструкции теплообменника, материала, можно приступать к монтажу. Главное, чтобы все сварочные работы были выполнены качественно. Потому что конструкция подлежит эксплуатации в тяжелых условиях, а для устранения проблем нужно демонтировать часть печи. После завершения основных работ регистр можно устанавливать в печь. Необходимо заполнить его водой и проверить на отсутствие протечек. Провести опрессовку высоким давлением как минимум в 2 раза большим, чем постоянное рабочее.

Вернуться к оглавлению

Как правильно использовать печь с теплообменником?

Для долгой службы устройства и предупреждения любых поломок нужно придерживаться нескольких правил безопасности. Во-первых, трубы теплообменника нельзя прикреплять на стены только неподвижными крепежами. Во-вторых, укреплять трубопровод нужно материалом, который способен выдерживает высокую температуру. В-третьих, заливать воду в холодную печь. При невысокой производительности печи лучше не устанавливать большой теплообменник.

 

Передающий тепло. Теплообменник для печи универсальный

Информационная статья

Теплообменник универсальный — предназначен для эффективного нагрева воды в выносном баке или отопительной системе за счет естественной циркуляции, в печах-каменках для бани и отопительных печах.

ПЕРЕДАЮЩИЙ ТЕПЛО. Теплообменник универсальный

Теплообменник — одна из ключевых опций системы Свободной Трансформации (FT), с помощью которого производится быстрый нагрев воды в выносном баке или в отопительном контуре за счет естественной циркуляции.

В настоящее время наше предприятие производит 2 вида теплообменников, они выглядят одинаково, но отличаются применяемой при их изготовлении разной нержавеющей стали. Есть теплообменник из жаростойкой нержавеющей стали AISI 430, а есть теплообменник из жаропрочной нержавейки AISI 304 (не магнитится) - эта сталь более высокого качества и отличается большей прочностью при различных тепловых нагрузках, стойкостьтью к агресивным средам и кислотам (не вступает в реакцию)

Уникальность фирменного теплообменника с торговой маркой «Ермак» подчеркивают следующие отличительные свойства:

  1. Эффективность. Конструкция печи и встраиваего в нее теплообменника, разработана таким образом, чтобы максимально обеспечить быстрый нагрев воды в баке или системе отопления.
  2. Универсальность.Использование теплообменника, как опции, позволяет его использовать в целом ряде печей — это относится к новой линейке банных печей на основе (FT), а также, к отопительному оборудованию — печь-камин «Садовый». При разработке новых изделий, будет, также, учитываться применение данной опции. Пользователь, который уже после приобретения новой печи (FT), задумался об использовании теплообменника, может всегда его приобрести и расширить функциональность оборудования.;
  3. Простота монтажа и демонтажа. В зависимости от условий планировки печи и размещения бака в банном помещении, возможно использование теполобменника либо с правой, либо с левой или с двух сторон изделия одновременно. Смонтировать теплообменник может неподготовленный пользователь в течении 20-30 минут. Замена его, производится, также, оперативно, не потребует разборки печи и ее транспортировки в сервис.
  4. Надежность. Безопасность и долговечность теплообменника обеспечивается технологией непрерывного сварного шва на специальном оборудовании. А заложенном в изделие большого запаса прочности, позволяют говорить испытания теплообменника, где давление было в 3 раза выше, предусмотренного техническим заданием.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ

В теплообменнике применяется специальная жаростойкая нержавеющая сталь, технические характеристики приведены в таблице — 1. В корпус теплообменника- 5, закручиваются два удлиненных сгона 4. Изделие монтируется из топки печи на одну из боковых стенок 3 и через распорные втулки 2, закрепляется гайками 1.

Возможные варианты использования теплобменника изображены на рисунке 3 (банная печь) и 4 (отопительная печь)

1. Планки. 2. Кожух печи. 3. Заглушки. 4. Гайки. 5. Шайбы. 6. Теплообменник. 7. Втулки. 8. Гайки. 9. Сгоны

ВАРИАНТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕПЛООБМЕННИКА В ПЕЧАХ-КАМЕНКАХ И ОТОПИТЕЛЬНЫХ ПЕЧАХ

ПРИМЕНЕНИЕ ТЕПЛООБМЕННИКА В БАННОЙ ПЕЧИ - ЕРМАК-16 (2012) 

При планировке бани, где есть необходимость размещения бака нагрева воды или контура отопления в смежном помещении, используют один или два теплообменника. За счет нагрева и естественной циркуляции пользователь получает горячую воду в выносном баке (рисунок 4-5) и в системе водяного отопления (рисунок — 6). Эффективность использования печи возрастает за счет более равномерного распределения теплового потока.

ПРИМЕНЕНИЕ ТЕПЛООБМЕННИКА С ОТОПИТЕЛЬНЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ — ПЕЧЬ-КАМИН «САДОВЫЙ» ОВ/ЧП/С

При использовании системы отопления в помещении, для качественного и быстрого нагрева, теплообменник встраивается в отопительную печь. Возможно использовать сразу два теплобменника для двух различных независимых контуров отопления, в этом случае общая теплоотдача сети и коэффициент полезного действия оборудования возрастут.

  1. Печь-камин
  2. Теплообменник
  3. Подающие трубы
  4. Расширительный бак
  5. Батарея отопления
  6. Обратная труба
  7. Предохранительный клапан
  8. Биметаллический термометр

Более подробная информация представлена в руководстве по эксплутации теплообменика. Руководство по эксплуатации на теплообменник (PDF, 5.1 Mb)

Подобрать и купить теплообменник вы можете в этом каталоге

Какой теплообменник для банной печи лучше


Кроме прогрева парной до необходимой температуры, для комфортного посещения бани или сауны нужно большое количество горячей воды. Решают проблему разными способами: установкой бойлера или проточного водонагревателя.

Судя по отзывам потребителей, наиболее экономичным и теплоэффективным решением считается теплообменник для банной печи. Устройство, в зависимости от конструкции, обеспечивает потребности в ГВС и позволяет полноценно обогреть смежные помещения: моечную и предбанник.

Как работает теплообменник, установленный в банную печь

Устройство печи с теплообменником настолько хорошо зарекомендовало себя, что появились различные варианты конструкции теплосъема, с различной степенью эффективности. Самые распространенные:

  1. Классический змеевик.
  2. Встроенный плоский теплообменник (похожий на две полые тарелки, соединенные между собой).
  3. Самоварный теплообменник, устанавливаемый на дымовую трубу.


Водяная рубашка, окружающая топочную камеру, применяется крайне редко и встречается всего в 1-2 моделях печей заводского производства.

Между тем, банные печи с теплообменником стали предметом дискуссий потребителей. Некоторые утверждают, что применение не практично, другие наоборот, указывают на удобство и комфорт во время эксплуатации.

Что дает встроенное или самоварное устройство теплосъема?

  • Теплообменник в банной печи нужен для получения горячей воды для помывки. Эта задача была основной при проектировании конструкции.
  • Возможность отопления в бане от печи с водяным контуром – фактически, металлическая печь становится неким подобием отопительного котла. Во время топки выделяется достаточно тепла для прогрева теплоносителя и нагрева необходимого объема воды ГВС.


Принцип работы зависит от используемого устройства. Эффективность определяется несколькими параметрами:

  1. Надежность.
  2. Достаточная теплоотдача.
  3. Возможность работы без использования теплообменника.


По своей конструкции, можно разделить все водогрейные устройства на встроенные и надстраиваемые (самоварного типа).

Встроенный теплообменник

Печи для бани с водяным контуром под отопление и нужды ГВС, стали появляться после того, как хорошие отзывы получили обычные водяные теплогенераторы. По своему устройству, печное оборудование с интегрированным водонагревательным контуром делится на несколько классов:

  • Змеевик – простейшее устройство, используемое в классических твердотопливных котлах. Внутри конструкции располагается согнутая металлическая трубка. Форма разная и зависит от особенностей внутренней конструкции печи. Змеевик располагают так, чтобы пламя не воздействовало на него напрямую, а нагрев осуществлялся посредством дымовых газов.
  • Плоский теплообменник – устройство более сложное по сравнению с предыдущим. Плоский теплообменник для банной печи, выглядит как две полых тарелки, соединенных между собой. По теплоэффективности, конструкция превосходит змеевик, используется в современных моделях печного оборудования.
  • Встроенный бак – в печи изготавливается отдельная емкость, устанавливаемая сверху топочной камеры. Встроенный горизонтальный теплообменник быстро нагревается и сохраняет температуру, пока печь остается горячей.
  • Водяная рубашка – представляет полость, окружающую всю топочную камеру и дымовые каналы. Конструкция часто используется при производстве твердотопливных котлов, но не получила широкого применения при изготовлении банных печек.


Принцип работы интегрированного теплообменника в банной печи заключается в следующем. Спираль или пластина разогреваются от дымовых газов, температура которых достигает 450-500°С. При нагреве возникает давление, заставляющее теплоноситель циркулировать в системе обогрева. В схемах, где используется бойлер косвенного нагрева, ГВС подогревается за счет тепла отопления.

Самоварного типа

Установка теплообменника на банную печь – бюджетное решение проблемы ГВС и отопления. Водогрейное устройство изготавливается двумя способами:

  • Змеевик – на дымоходную трубу устанавливается змеевик из алюминия или меди. Для систем с естественной циркуляцией, вплоть до накопительной емкости или водораспределительных кранов, размеры змеевика не должны превышать 3 м. Оптимальные размеры теплообменника с принудительной циркуляцией, 5 м.
  • Устройство теплообменника самоварного типа – специалисты сходятся во мнении, что именно такая конструкция оптимально подходит для бани. Горячая вода для душа готовится постепенно, предотвращается закипание жидкости.


Движение воды в теплообменнике самоварного типа происходит по естественным физическим законам. Нагретая жидкость поднимается вверх, в емкости создается давление.

Оптимальный объем теплообменника самоварного типа выбирают так, чтобы вода достигала необходимой температуры, после 2-3 часов интенсивного горения. Конструкция оптимально подходит для обеспечения водоснабжения горячей водой.

Какой теплообменник выбрать для печи в баню

При выборе конструкции теплообменника, учитывают преимущества и недостатки каждого вида. На подбор подходящего устройства влияет целевое предназначение и необходимая производительность:

  • Печь для бани со встроенным теплообменником – используется для одновременного обогрева и горячего водоснабжения. Печи длительного горения, работающие в режиме газогенерации, не могут обеспечить необходимую теплоотдачу при установке навесного бака. Причина этого в том, что дымовые газы имеют меньшую температуру нагрева.
    Если планируется установить печку длительного горения, альтернативы встроенному змеевику или пластинчатой конструкции, нет. Эффективное отопление в бане возможно только от печи с встроенным теплообменником.
  • Печь для бани с водонагревателем самоварного типа – отличает высокая производительность горячей воды, но для отопления, бак, надеваемый на дымоход, не сильно подходит по техническим характеристикам.


Выбирая, что установить, встроенный теплообменник или самоварного типа, учитывают особенности их эксплуатации. Для одновременного отопления и обеспечения горячей воды, лучше подойдет змеевик, пластинчатый теплосъемник или водяная рубашка. Исключительно для ГВС, лучше установить водонагревательную емкость самоварного типа.

Как установить теплообменник в печь

Встроенный теплообменник – монтируют на заводе, барабанного типа – устанавливается на трубу дымохода. Баки изготавливают разного внутреннего диаметра, поэтому, монтаж не требует много усилий и проводится одновременно с выводом дымоходной трубы. Заводские емкости поставляются с вместимостью от 20 до 80 л.

Сложность заключается в подключении батарей от печи. На корпусе расположены специальные отводы для подачи и обратки теплоносителя, к которым подсоединяются трубы системы отопления.

Работы выполняют с соблюдением следующих рекомендаций:

  • Трубы для подключения к теплообменнику. Температура теплоносителя часто превышает 85-100°С. Пластик, при таком нагреве, может деформироваться, поэтому его не используют. Для теплообменника надо использовать трубы из стали, подойдет медь.
  • Подключение батарей – при естественной циркуляции длина трубы от корпуса печи, не должна превышать 10 м.
  • Установка циркуляционного оборудования – системы отопления с принудительной циркуляцией устанавливаются для больших отапливаемых помещений, зачастую используются в промышленных банях.
  • Диаметр трубы теплообменника – производители четко прописывают в технической документации размер и шаг резьбы, облегчающий подбор трубы для монтажа. Диаметр трубопровода в системе отопления, при необходимости можно увеличить, но не уменьшить.

Использовать печь с встроенным теплообменником без воды, запрещается. Жидкость служит теплоотводящим элементом, охлаждающим контур. Без теплоносителя, всего после нескольких топок, наблюдается деформация и прогорание металла, после чего печь приходит в негодность.

[media=https://www.youtube.com/watch?v=KNBmIRYBoxw

[media=https://www.youtube.com/watch?v=Eh3VBkigyXw

Какие печи для бани лучше – с контуром или без

В традиционных банных печах не использовался теплообменник в обычном понимании этого слова. В каменках устанавливали встроенный бак с нижним или верхним подключением, предназначенный для нагрева воды. Позже, появился съемный теплообменник, устанавливаемый на дымоход.

За определенный период эксплуатации, потребители смогли выделить слабые и сильные стороны печки с водогрейным контуром. Узнать о них можно, внимательно изучив отзывы о теплообменниках.

В качестве недостатков выделяют:

  • Шум в теплообменнике – спустя несколько месяцев после установки наблюдается гул во время растопки печи. Происходит это по причине зарастания змеевика. Сужение диаметра трубы приводит к быстрому нагреванию и закипанию теплоносителя, что и становится причиной шума.
  • Требования, связанные с установкой – при естественной циркуляции теплоносителя, для нормальной работы печи потребуется, чтобы трубы в системе отопления были смонтированы со строгим соблюдением наклонов. Убрать воздушную пробку из труб достаточно сложно, придется при максимальном нагреве топить печку несколько часов подряд.
  • Требование в регулярном обслуживании. Нагрев воды через теплообменник связан с необходимостью чистить и промывать внутреннюю полость змеевика, по крайней мере один раз каждый отопительный сезон.


В зимний период, после каждого посещения и растопки печи, потребуется убрать воду из внутреннего теплообменника, что также доставляет неудобство.

Банные печи с водяным контуром получили широкое применение в промышленных целях. Бытовые модели не получили широкого распространения, за исключением водонагревателей самоварного типа, устанавливаемых на трубу.

Популярность моделей с встроенным контуром ограничивает то, что они не могут работать без теплоносителя. Отечественный покупатель отдает предпочтение традиционным печам и модификациям с водонагревательным баком, монтируемым на дымоход.

Водо-водяные теплообменники для использования в системах горячего водоснабжения

После отопления и охлаждения дома водонагреватель, вероятно, потребляет максимум энергии в каждом современном американском доме. Подогрев воды необходим в каждом доме для снабжения питьевой водой в более холодных регионах, горячего водоснабжения для мытья, спа и подогрева бассейнов. При таком широком спектре применений и огромном потреблении энергии крайне важно иметь эффективный нагревательный механизм, который в то же время был бы рентабельным и простым в обслуживании.

Это требует паяного пластинчатого теплообменника для горячей воды для бытового потребления. Этот тип водо-водяного теплообменника может быть легко установлен вместе с уличным котлом на дровах или обычными пропановыми (или газовыми) котлами. Его также можно эффективно использовать с бойлером, работающим на солнечной энергии, для передачи тепла.

В более холодных северных регионах довольно распространены котлы на дровяной печи. Эти котлы окружены рубашкой из труб, содержащих жидкости на основе гликоля с низкими температурами замерзания.По этой причине воду из резервуара для воды нельзя нагревать напрямую или позволять смешиваться с жидкостью в рубашке. Здесь используется теплообменник для горячего водоснабжения, такой как паяный пластинчатый теплообменник, который эффективен, занимает меньше места и проще в обслуживании по сравнению с традиционными теплообменниками. Более холодная вода из резервуара для воды или источника питьевой воды проходит через один конец этого теплообменника, а нагретая жидкость из рубашки котла проходит через другой конец. Обмен тепловой энергией между двумя жидкостями происходит без фактического контакта в течение нескольких минут, а желаемая температура воды в резервуаре достигается контролируемым образом без какого-либо загрязнения.


Как и выше, теплообменник для горячей воды также важен там, где установлен бойлер, работающий на солнечной энергии. Опять же, трубки солнечного водонагревателя содержат жидкость особого состава, которая предотвращает или, по крайней мере, сводит к минимуму потерю эффективности, вызванную накипью. Бытовое водоснабжение может содержать определенные растворенные соли, которые могут повредить трубы солнечного водонагревателя и привести к огромным счетам за ремонт. Теплообменник горячей воды для бытового потребления, такой как паяный пластинчатый теплообменник, является идеальным решением в таком случае.Нагретая жидкость из водогрейного котла, работающего на солнечной энергии, подается с одного конца, а более холодная вода из резервуара для воды течет с другого конца. Металлическая поверхность между двумя жидкостями действует как барьер для физического контакта и способствует передаче тепла. Нагретая жидкость теряет тепло, а вода в баке нагревается. Более холодная жидкость отправляется обратно в котел, и процесс повторяется до тех пор, пока не будет достигнута оптимальная температура воды.

Теплообменники горячей воды для бытового потребления играют большую роль в нашей повседневной жизни.Однако в связи с постоянным сокращением площади пола, увеличением рабочего времени и ростом затрат на техническое обслуживание предметов домашнего обихода становится все более важным выбирать такие вещи, как теплообменники, с умом. Паяный пластинчатый теплообменник для горячей воды не только компактен, но и очень эффективен, практически не требует обслуживания и идеально подходит для домашнего использования.

Добавление водо-водяного теплообменника для нагрева воды для бытового потребления - отличный способ повысить доступность горячей воды. Наши водо-водяные теплообменники специально разработаны для передачи тепла от одной среды к другой.

Строительство водонагревательного оборудования для дровяной печи

Одним из преимуществ отопления дровами является разнообразие потребностей, которые может удовлетворить всего одна печь. Дровяная печь не только согревает нас, но и может приготовить ужин, высушить одежду и поджарить холодные пальцы ног. Но разве это не было бы просто денди, если бы этот черный ящик тоже нарисовал красивую горячую ванну?

Вообще-то, в домашнем водяном отоплении дровяными печами нет ничего нового. . . Многие кухонные плиты были оснащены насадками для резервуаров для воды более века назад. Однако с появлением «герметичных» дровяных горелок и систем подачи воды под давлением оставила большую часть этих старых методов периодического нагрева на второй план, и были разработаны новые методы, основанные на замкнутой циркуляции.

Современная дровяная печь с водяным отоплением

В большинстве водонагревательных устройств используются теплообменники, которые устанавливаются внутри топки или дымохода устройства. Лучшие коммерческие примеры такого подхода действительно работают очень хорошо. Если печь работает большую часть дня, они могут обеспечить всю семью горячей водой. Однако в целях безопасности эти устройства обычно изготавливаются из нержавеющей стали (дорогой товар) и должны проходить испытания под давлением, чтобы убедиться, что они способны выдерживать очень высокие температуры, с которыми они могут столкнуться внутри системы отопления.Как следствие, качественные внутренние теплообменники стоят довольно дорого. Самодельные внутренние устройства , с другой стороны, заработали дурную репутацию из-за взрывов пара.

Кроме того, отвод тепла из топки или дымовой трубы дровяной печи может иметь неприятные побочные эффекты: вытягивание BTU непосредственно из огня (с теплообменником топки) может снизить эффективность сгорания. . . и если продукты неполного сгорания охлаждаются ниже температуры, при которой они конденсируются (с помощью топки или , теплообменника дымохода), может происходить сильное накопление креозота.Нет необходимости упоминать, что сочетание камина в дымоходе и внутреннего водяного теплообменника может обернуться катастрофой.



Разумный дизайн

Признавая тот факт, что не бывает некомпенсированных обедов в полдень, мы приняли консервативный подход к разработке собственной водонагревательной приставки для дровяной печи. Вместо того, чтобы случайно разместить теплообменник внутри обогревателя или трубы, мы прикрепили его снаружи топки. Поступив таким образом, мы избежали каких-либо серьезных модификаций нагревателя, который имеет сертификат лаборатории андеррайтеров.Более того, соблюдены несколько критериев безопасности, которые мы уже упоминали: температура, наблюдаемая за пределами кожуха нагревателя, не будет кипятить воду (пока эта жидкость продолжает циркулировать), а тепло, используемое для нагрева воды, - это то, что в любом случае излучалась бы обогревателем, поэтому из топки не удаляется лишнее тепло.

Наше водонагревательное оборудование состоит просто из 50 футов медных трубок диаметром 1/4 дюйма, свернутых в гипс из заполненной парижской панелью. Материал на основе гипса помогает равномерно распределять тепло по змеевикам и позволяет теплообменнику находиться в прямом контакте с корпусом печки без риска перегрева.(Мы хотели бы поблагодарить Эда Уолкинстика за это предложение.) Сборка прикручивается к боковой стороне нагревателя и подключена к утилизированному водонагревателю емкостью 42 галлона (мы использовали один с сгоревшим элементом, но со звуковым баком) в примерно так же, как и солнечный подогреватель.

Насос со скоростью 10 галлонов в минуту, установленный на сливе нагревателя, обеспечивает циркуляцию воды через змеевик и обратно к точке «Т» чуть ниже клапана сброса давления наверху резервуара (клапан был сохранен в качестве меры предосторожности). Холодная вода поступает в сосуд через обычный вход, а вода, нагретая дровами, через стандартный выход для горячей воды поступает в обычный электрический нагреватель.Все линии хорошо изолированы пеной высокой плотности толщиной 1 дюйм.

Конечно, если бы вода циркулировала постоянно, тепло могло бы быть потеряно печи, когда огонь не горел. Чтобы этого не случилось, исследователь Деннис Буркхолдер сделал автоматическое включение / выключение с помощью термостата кондиционера, подключенного к сети, подключенного к линии электропитания насоса. (Вы также можете использовать более широко доступную комбинацию управления отоплением / кондиционированием воздуха, установленную в режиме охлаждения.) Термостат прикреплен к стене на расстоянии трех футов от обогревателя и примерно на фут выше его вершины. Когда температура воздуха достигает 80 ° F, регулятор на 120 В включает насос, и вода начинает нагреваться. Встроенный дифференциальный переключатель снова отключает циркуляционный насос, когда температура падает до 76 ° F.

Советы по строительству

Компоненты системы теплообменника показаны на прилагаемой иллюстрации, но, конечно, каждая установка потребует некоторого изменения основных размеров.Например, если ваша печь больше, чем наша, вы можете увеличить панель настолько, чтобы вмещать 60-футовый змеевик 1/4-дюймовой трубки из мягкой меди внутри каркаса теплообменника увеличенного размера. Те из вас, кто имеют нагреватели меньшего размера, однако потребуется меньшее количество линии.

В любом случае работать с НКТ проще всего, так как для транспортировки она свернута в бухты. Мы просто уложили скрученную линию в рамку и аккуратно согнули трубку, чтобы заполнить прямоугольную форму. Гибкий материал может быть изогнут до радиуса примерно 1-1 / 2 дюйма без перегиба, поэтому не составит труда загнать его в любые потенциальные «горячие точки».Мы работали от внешних краев внутрь, подключая катушки к опорной пластине по ходу движения. (Без проволоки, удерживающей внешние круги трубок на месте, вся штука хотела выпрыгнуть из рамы.)

Как только медные трубки будут равномерно распределены внутри рамы, встряхните тонкую партию гипса и вылейте смесь в раму. Выровняйте поверхность, проведя линейкой по уголку, и дайте материалу высохнуть в течение нескольких дней. Затем панель можно прикрепить к боковой стороне печи, а линии 1/4 дюйма можно подсоединить к трубкам 1/2 дюйма резервуара подогревателя.

Безопасность и производительность

Мы провели расширенные тесты, чтобы определить наиболее эффективную конфигурацию теплообменника и убедиться, что устройство будет работать безопасно. Например, чтобы увидеть, что произойдет, если сбой в электроснабжении отключит наш насос, мы закрыли трубы, выходящие из резервуара подогревателя, и установили манометр на предохранительном клапане. Максимальное давление, которое мы смогли создать в системе, составило 3 фунта на квадратный дюйм. . . и это было после того, как поток застоялся в течение восьми часов при максимально возможной скорости горения для каталитического нейтрализатора Atlanta Stove Works!

Кроме того, чтобы определить, поощряется ли кондуктивный теплообмен через стену печи в нездоровой степени, мы каждый день проверяли внутреннюю часть топки дровяной печи на предмет повышенного накопления креозота.Мы не обнаружили разницы во внешнем виде или глубине отложений на любой из четырех стен, что свидетельствует о том, что теплообменник получал в основном лучистую энергию от внешней стены печи. (Керамика могла оказывать некоторый изолирующий эффект, уравновешивая повышенную проводимость.)

Сколько горячей воды будет производить теплообменник? Что ж, во время типичного семичасового цикла мы загружали от 55 до 60 фунтов древесины в Atlanta Catalytic, что увеличивало содержимое резервуара на 42 галлона до 140 ° F.Эта скорость сжигания восьми фунтов в час, вероятно, несколько выше, чем у большинства людей, поэтому объем горячей воды, который вы можете получить от аналогичного устройства, может быть немного меньше. Конечно, если вы поддерживаете сильный ожог в течение всего дня, общее количество горячей воды за 24 часа все равно должно составлять более 100 галлонов в день. И даже если вы часто будете эксплуатировать плиту в «выключенном» состоянии, система значительно снизит ваши счета за коммунальные услуги.


В зависимости от размера вашей семьи и количества воды, которую использует каждый человек, система может исключить вашего счета за горячую воду в зимний период.Следовательно, если вы можете получить свою древесину по цене, которая существенно ниже, чем стоимость эквивалентного количества электричества или газа, энергия, которую вы вкладываете в подогрев воды из вашей дровяной печи (которая, конечно, будет вычтена из объема тепла, которое бы доставил прибор), окупится вложенными в него средствами. Кроме того, вам будет приятно узнать, что вы сделали еще один шаг к замене невозобновляемых источников энергии.

Список материалов

насос (Richdel R798)

термостат (Dayton DE158)

(50 футов) 1/4 "медная трубка типа L

16-калибр, 2 'X 3', сталь

(8 футов) Уголок 1/8 "X 1"

Клапан сброса давления

(14) Болты 1/4 "-20 X 3/4" с гайками

(3 кварты.) штукатурка париж

(6 футов) проволока для тюков

сантехника разная


Первоначально опубликовано: январь / февраль 1984 г.

Пластинчатый теплообменник

- обогрейте дом и горячую воду

Этот пост может содержать партнерские ссылки, поэтому я зарабатываю комиссию.

Пластинчатый теплообменник - это устройство, в котором используются металлические пластины для передачи температуры от одной жидкости к другой.

С помощью циркуляционного насоса жидкость прокачивается по пластинам в противоположных направлениях, обеспечивая теплопередачу.

Основным преимуществом пластинчатого теплообменника является площадь поверхности внутри блока .

Тонкие пластины, уложенные друг на друга, позволяют жидкости контактировать с большой площадью поверхности, сохраняя при этом относительно небольшие размеры теплообменника.

Небольшие паяные теплообменники обычно используются для нагрева горячей воды.

Их небольшой размер и отличные характеристики делают их популярным выбором для многих домов .

Этот 50-пластинчатый паяный теплообменник используется для обогрева всего моего дома.

Горячая вода перекачивается из уличной дровяной печи через теплообменник.

Теплообменник затем передает тепло от уличной дровяной печи в систему отопления плинтуса моего дома, где горячая вода используется для обогрева моего дома.

С помощью этой системы я сбрасываю температуру в домашнем котле до нуля, но все же использую зональные термостаты для прокачки горячей воды через плинтусы, обогревая дом .

Теплообменник заменяет котел, поэтому теперь я просто сжигаю дрова вместо дорогостоящего топлива.

Красный циркуляционный насос на этом рисунке используется для перекачивания воды из уличной дровяной печи через паяный теплообменник.

Затем вода поступает к моему водонагревателю, где другой теплообменник нагревает мою горячую воду.

Затем вода рециркулирует обратно в уличную дровяную печь для повторного нагрева дровами.

Типы и варианты пластинчатого теплообменника

Для нагрева воды для бытового потребления обычно используются теплообменники двух типов.

Паяный теплообменник или теплообменник с боковым отводом.

В некоторых установках используется небольшой паяный теплообменник с 10 или 20 пластинами, подключенный к источнику холодной воды, который питает водонагреватель.

При использовании этого метода холодная вода нагревается теплообменником до того, как она попадает в водонагреватель.

Паяные теплообменники могут забиваться кальцием, ржавчиной или другими отложениями, обнаруженными в воде .

Для предотвращения этого в большинстве установок используются муфты или быстроразъемные соединения, позволяющие снять и очистить теплообменник.

Если у вас жесткая вода, возможно, придется ежегодно снимать теплообменник для его очистки.

Грязный или забитый теплообменник резко снижает его производительность. .

В теплообменнике с боковой стенкой используется термосифонный процесс для медленной циркуляции воды через теплообменник без использования каких-либо механических насосов.

Скорость восстановления бокового теплообменника намного ниже, чем у пластинчатого теплообменника, но они менее подвержены забиванию водными отложениями.

Общий

Стоимость пластинчатого теплообменника обычно зависит от количества пластин, которое он содержит.

При использовании в сочетании с дровяной печью на открытом воздухе они могут быть эффективным способом обогрева как дома, так и горячего водоснабжения .

Перед покупкой посмотрите на различные стили и варианты и выберите размер, который будет эффективно нагревать ваше предназначение.

Гидравлические печи для производства горячей воды

Что лучше с комплектом горячей воды для бытового потребления или с пуффером?

Говоря о гидроплитах, подключенных к системе производства горячей воды для бытового потребления, читатель yourFire задал нам следующий вопрос: «Я хотел бы знать: что лучше: комплект для горячей воды для бытового потребления или пуффер? Или мы должны установить оба? Заранее спасибо.”

Даже если на первый взгляд ответ может показаться довольно простым, мы решили подробно проанализировать его в специальной статье. Давайте подробно рассмотрим две доступные альтернативы, чтобы убедиться, что наша плита нагревает не только техническую воду для радиаторов, но и воду, необходимую для душа или мытья посуды (горячее водоснабжение).

ГИДРОПЕЧЬ С НАБОРОМ БЫТОВОЙ ГОРЯЧЕЙ ВОДЫ

Комплект для мгновенного приготовления горячей воды (комплект ГВС) монтируется в стандартной комплектации или добавляется в качестве опции к гидроплитам большей мощности, от 20-22 кВт и выше.По сути, это теплообменник, который позволяет передавать тепло технической воды на горячее водоснабжение. Комплект обычно состоит из пластинчатого теплообменника, трехходового клапана и реле протока.

Преимущества

Стоимость комплекта для горячего водоснабжения , даже если он является дополнительным, составляет довольно низкая и обычно составляет около 150-200 евро. Причем комплект устанавливается прямо внутри печи, не занимая дополнительного места .

Недостатки

Фактическое мгновенное производство горячей воды происходит только в том случае, если печь на гранулах включена и работает на полную мощность.

И наоборот, когда печь выключена или установлена ​​на минимум, нам придется подождать, пока она вернется к стандартному режиму работы. В этом случае, может пройти от пяти до тридцати минут, прежде чем у нас будет горячая вода .

Более того, расход воды набора для горячего водоснабжения составляет около 8-10 литров , что может быть недостаточно даже для длительного горячего душа.

ГИДРОПЕЧЬ С КОМБИНИРОВАННЫМ СЪЕМНИКОМ ИЛИ ЦИЛИНДРОМ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ

Даже если эти термины часто используются как синонимы для обозначения резервуаров для хранения, пуффер и резервуар для хранения - это не одно и то же.

Пуффер фактически является резервуаром для технической воды, предназначенной для системы отопления, тогда как резервуар-накопитель (бойлер) содержит горячую воду для бытового потребления. Однако самые современные пуфы, называемые «комбинированными», также позволяют накапливать горячую воду для бытового потребления, сохраняя ее отдельно от технической воды.

Существует два типа комбинированных буферов : «бак в баке» и «труба в баке».

Буферы «Бак в баке» содержат внутренний бак, который питает контур горячей воды для бытового потребления. Емкость этого внутреннего бака не очень велика (максимум до 300 литров), но этого вполне достаточно при нормальном и не слишком интенсивном использовании горячей воды (типичный пример: семья из четырех человек).

Пуховик "труба в баке" , подходящий для более интенсивного или профессионального использования (например, для профессионального использования).грамм. отели, дачные фермы), содержат змеевик для горячего водоснабжения, который, благодаря большей поверхности теплообмена, может гарантировать почти неограниченный поток воды.

Преимущества

С накопительным водонагревателем или комбинированным нагнетателем горячая вода поступает мгновенно, , когда это требуется пользователю, даже когда плита выключена.

Это не только увеличивает комфорт, но и позволяет значительно сэкономить по сравнению с использованием гидроплитки с комплектом ГВС.Печь включается реже и расход пеллет определенно оптимизировано .

Недостатки

Единственные недостатки пульверизатора или накопительного водонагревателя по сравнению с комплектом для ГВС связаны с стоимостью и местом , необходимыми для его установки.

Стоимость баллона для хранения простого типа составляет около 1700 евро и может превышать 2200 евро для самых современных комбинированных буферов.

Что касается размера, 200-литровый компактный накопитель, такой как этот от бренда RED, имеет диаметр 61 см на 126.Высота 5см (подробнее). Поэтому необходимо иметь технический отсек подходящего размера для его размещения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Если у вас достаточно места и достаточный бюджет, выигрышной комбинацией будет гидроплита в сочетании с пуффером или накопительным баллоном . В этом случае комфорт не имеет себе равных.

На фото Club Hydromatic от MCZ - керамическая печь на гранулах с инновационными характеристиками, ставшая результатом нескольких лет тщательных испытаний.Он предлагает высокий уровень производительности, особенно с точки зрения эффективности и выбросов.

теплообменников для ракетной печи (форум ракетных печей в Перми)

Руди Мэллони: Да, это возможно, и эта технология уже широко используется в различных других системах, однако любая система, которая отводит тепло от тепловой массы за счет продувки воздухом кроме этого, должен иметься воздуховод, спроектированный достаточно большим, чтобы подавать воздух с меньшей скоростью движения воздуха по мере того, как температура в тепловой массе падает!
Наглядный пример этого происходит при работе теплового насоса воздух-воздух. Система этого типа не пытается соответствовать температуре подаваемого воздушного потока печи, работающей на ископаемом топливе, как измерено в `` тепловом регистре '' из-за лучшая кривая эффективности Входящая электрическая энергия / выходная тепловая энергия, которая может быть получена в соотношении 1: 3! Вместо этого более низкая температура, больший объем воздуха протекает медленнее через воздуховод, обеспечивая то же количество термов / B.T.U.s в минуту, поставляемую печью, работающей на ископаемом топливе. - опять же, просто в большем объеме подаваемого воздуха.
Я думаю, что тепловой насос с соответствующими воздуховодами лучше подойдет для Ракетной печи, чем топка на ископаемом топливе, но даже эта комбинация потребует резервного источника энергии, ИЛИ , кого-то, предназначенного для питания Дракон в вашей ракетной печи небольшими порциями в течение 3-4 часов, по крайней мере, один раз в день, чтобы генерировать / хранить 20-25 часов тепла и делать это 24/7/365, ну не 365, как насчет использования теплового насоса, опять же что соотношение 1: 3, чтобы снизить его до 24/7/90? Вы не уничтожаете печь, вы Добавляете одну или две
Когда-то тепловые насосы были разработаны с терморегулятором, который изменял поток воздуха, подавая теплый, но более холодный воздух с немного меньшей скоростью, чтобы предотвратить жалобы на то, что «моя система выдувает холодный воздух», эта функция постепенно отменялась в последний раз. знал, просто собираюсь на электрическое отопление и резервные системы, работающие на ископаемом топливе!
Снова продув холодным воздухом над тепловой массой для сбора тепла, которое само по себе является переменным, потребует переменного управления из-за более низких температур, излучаемых тепловой массой, OR резервного тепла.Отвод тепла от бочки на 55 галлонов потребует только использования концевого выключателя вторичного вентилятора и резервного нагрева. Вам по-прежнему понадобится двигатель вентилятора, рассчитанный на работу при более высоких температурах, или другие двигатели вторичного вентилятора / нагнетателя!
Хотя эта система может быть построена и использована «вне сети» из-за тройного резервирования, это будет недешево, мало шансов на окупаемость!
Все это - очень, очень длинный способ описания проблем, связанных с попыткой превратить «Обогреватель пространства» в печь для всего дома! Три долгих и страстных приветствия команде, которые могут заставить его работать! Я надеюсь, что это основано на том, что Вы говорили и восполняете некоторые пробелы! Пиро-Аллен Л.

Дровяные печи водяные змеевики Интернет

Использование водяных змеевиков для дровяной печи в вашем доме

Дровяная печь - отличный способ сэкономить, пока вы отапливаете дом зимой. Если ваша дровяная печь расположена в центре главной комнаты, она может создать теплую и уютную атмосферу, в которой ваша семья будет любить собираться. Одна из проблем, с которыми люди сталкиваются при использовании дровяных печей, заключается в том, что распределение тепла в значительной степени централизовано, поэтому там, где расположена печь, намного теплее, а в отдаленных комнатах остается прохладно и неудобно.За последние несколько лет люди разработали несколько способов включить дровяную печь в более эффективную систему отопления дома. Когда вы используете водяные змеевики для дровяной печи, вы вводите новый уровень эффективности отопления в свой дом.

Опции водяного отопления

Есть много дровяных печей, которые можно подключить к существующей системе воздуховодов, чтобы тепло распределялось по всему дому более равномерно. Помимо нагрева воздуха, дровяные печи можно использовать для нагрева воды.Горячая вода может использоваться в системе лучистого отопления, которая проходит через пол, что является отличным способом равномерно обогреть ваш дом, при этом сохраняя значительную сумму на ваших ежемесячных счетах за коммунальные услуги. Другой вариант - использовать водяные змеевики дровяной печи для горячей воды для душа, приготовления пищи и других вещей. Если вы решите использовать дровяную печь для нагрева воды, у вас есть два разных варианта, которые помогут сэкономить деньги каждый месяц.

Советы по безопасности

Установка водяных змеевиков в дровяной печи представляет собой серьезную угрозу безопасности, если вы не знаете, что делаете.Вы можете нанять профессионального сантехника для выполнения этой работы, если вы не уверены в своих способностях слесаря. Вот несколько соображений безопасности и соображений, о которых вы должны знать, прежде чем использовать дровяную печь для нагрева воды.

• Неправильно спроектированная система водяного отопления может вызвать серьезный взрыв.

• Конвекционная проточная система обычно считается самой безопасной, поскольку она не зависит от электричества или каких-либо насосов и не способствует повышению давления.

• Убедитесь, что вы установили несколько предохранительных клапанов, чтобы избежать чрезмерного повышения давления.

• Резервуар для хранения воды также должен иметь соответствующий размер, чтобы избежать перегрева и компенсировать низкую скорость рекуперации тепла.

Использование водяных змеевиков для дровяной печи в вашем доме дает ряд преимуществ, но также существует ряд рисков для безопасности. Как домовладелец, также важно убедиться, что страхование жилья покрывает выбранную вами систему.Тщательно и безопасно включив в дровяную печь водонагреватель, вы сможете жить более эффективно.

Учебное пособие по физике

Если вы следовали инструкциям с самого начала этого урока, значит, вы постепенно усложняли понимание температуры и тепла. Вы должны разработать модель материи, состоящую из частиц, которые вибрируют (покачиваются в фиксированном положении), перемещаются (перемещаются из одного места в другое) и даже вращаются (вращаются вокруг воображаемой оси).Эти движения придают частицам кинетическую энергию. Температура - это мера среднего количества кинетической энергии, которой обладают частицы в образце вещества. Чем больше частицы вибрируют, перемещаются и вращаются, тем выше температура объекта. Мы надеемся, что вы приняли понимание тепла как потока энергии от объекта с более высокой температурой к объекту с более низкой температурой. Разница температур между двумя соседними объектами вызывает эту теплопередачу. Передача тепла продолжается до тех пор, пока два объекта не достигнут теплового равновесия и не будут иметь одинаковую температуру.Обсуждение теплопередачи было построено вокруг некоторых повседневных примеров, таких как охлаждение горячей кружки кофе и нагревание холодной банки с попой. Наконец, мы исследовали мысленный эксперимент, в котором металлическая банка с горячей водой помещается в чашку из пенополистирола с холодной водой. Тепло передается от горячей воды к холодной до тех пор, пока оба образца не будут иметь одинаковую температуру.

Теперь мы должны ответить на некоторые из следующих вопросов:

  • Что происходит на уровне частиц, когда энергия передается между двумя объектами?
  • Почему всегда устанавливается тепловое равновесие, когда два объекта передают тепло?
  • Как происходит теплопередача в объеме объекта?
  • Существует более одного метода передачи тепла? Если да, то чем они похожи и чем отличаются друг от друга?

Проводимость - вид из частиц

Давайте начнем наше обсуждение с возвращения к нашему мысленному эксперименту, в котором металлическая банка с горячей водой была помещена в чашку из пенополистирола с холодной водой.Тепло передается от горячей воды к холодной до тех пор, пока оба образца не будут иметь одинаковую температуру. В этом случае передачу тепла от горячей воды через металлическую банку к холодной воде иногда называют теплопроводностью. Кондуктивный тепловой поток подразумевает передачу тепла от одного места к другому при отсутствии какого-либо материального потока. Нет никаких физических или материальных движений из горячей воды в холодную. Только энергия передается от горячей воды к холодной.Кроме потери энергии, от горячей воды больше ничего не ускользнет. И кроме накопления энергии, в холодную воду больше ничего не попадает. Как это произошло? Каков механизм, который делает возможным теплопроводный поток?

Подобный вопрос относится к вопросу на уровне частиц. Чтобы понять ответ, мы должны думать о материи как о состоящей из крошечных частиц, атомов, молекул и ионов. Эти частицы находятся в постоянном движении; это дает им кинетическую энергию.Как упоминалось ранее в этом уроке, эти частицы перемещаются по всему пространству контейнера, сталкиваясь друг с другом и со стенками своего контейнера. Это называется поступательной кинетической энергией и является основной формой кинетической энергии для газов и жидкостей. Но эти частицы также могут колебаться в фиксированном положении. Это дает частицам кинетическую энергию колебаний и является основной формой кинетической энергии для твердых тел. Проще говоря, материя состоит из маленьких вигглеров и маленьких вздоров.Вигглеры - это частицы, колеблющиеся в фиксированном положении. Они обладают колебательной кинетической энергией. Удары - это те частицы, которые движутся через контейнер с поступательной кинетической энергией и сталкиваются со стенками контейнера.

Стенки контейнера представляют собой периметры образца вещества. Так же, как периметр вашей собственности (как и в случае с недвижимостью) является самым дальним продолжением собственности, так и периметр объекта является самым дальним продолжением частиц в образце материи.По периметру маленькие бомбы сталкиваются с частицами другого вещества - частицами контейнера или даже с окружающим воздухом. Даже вигглеры, закрепленные по периметру, трясутся. Находясь по периметру, их шевеление приводит к столкновениям с находящимися рядом частицами; это частицы контейнера или окружающего воздуха.

На этом периметре или границе столкновения маленьких бомберов и вигглеров являются упругими столкновениями, в которых сохраняется общее количество кинетической энергии всех сталкивающихся частиц.Конечный эффект этих упругих столкновений заключается в передаче кинетической энергии через границу частицам на противоположной стороне. Более энергичные частицы потеряют немного кинетической энергии, а менее энергичные частицы получат немного кинетической энергии. Температура - это мера среднего количества кинетической энергии, которой обладают частицы в образце вещества. Таким образом, в среднем в более высокотемпературном объекте больше частиц с большей кинетической энергией, чем в более низкотемпературном объекте.Поэтому, когда мы усредняем все столкновения вместе и применяем принципы, связанные с упругими столкновениями, к частицам в образце материи, логично сделать вывод, что объект с более высокой температурой потеряет некоторую кинетическую энергию, а объект с более низкой температурой получит некоторую кинетическую энергию. . Столкновения наших маленьких бомжей и вигглеров будут продолжать передавать энергию до тех пор, пока температуры двух объектов не станут одинаковыми. Когда это состояние теплового равновесия достигнуто, средняя кинетическая энергия частиц обоих объектов становится равной.При тепловом равновесии количество столкновений, приводящих к выигрышу в энергии, равно количеству столкновений, приводящих к потерям энергии. В среднем нет чистой передачи энергии в результате столкновений частиц по периметру.

На макроскопическом уровне тепло - это передача энергии от высокотемпературного объекта низкотемпературному объекту. На уровне частиц тепловой поток можно объяснить в терминах суммарного эффекта столкновений целой группы маленьких взрывных устройств .Нагревание и охлаждение - макроскопические результаты этого явления на уровне частиц. Теперь давайте применим этот вид частиц к сценарию металлической банки с горячей водой, расположенной внутри чашки из пенополистирола, содержащей холодную воду. В среднем частицы с наибольшей кинетической энергией - это частицы горячей воды. Будучи жидкостью, эти частицы движутся с поступательной кинетической энергией, и ударяются о частицы металлической банки. Когда частицы горячей воды ударяются о частицы металлической банки, они передают энергию металлической банке.Это нагревает металлическую банку. Большинство металлов являются хорошими проводниками тепла, поэтому они довольно быстро нагреваются по всей емкости. Канистра нагревается почти до той же температуры, что и горячая вода. Металлическая банка, будучи цельной, состоит из маленьких вигглеров . Вигглеры на внешнем периметре металла могут ударить частицы в холодной воде. Столкновения между частицами металлической банки и частицами холодной воды приводят к передаче энергии холодной воде.Это медленно нагревает холодную воду. Взаимодействие между частицами горячей воды, металлической банки и холодной воды приводит к передаче энергии наружу от горячей воды к холодной. Средняя кинетическая энергия частиц горячей воды постепенно уменьшается; средняя кинетическая энергия частиц холодной воды постепенно увеличивается; и, в конце концов, тепловое равновесие будет достигнуто в точке, где частицы горячей и холодной воды будут иметь одинаковую среднюю кинетическую энергию.На макроскопическом уровне можно наблюдать снижение температуры горячей воды и повышение температуры холодной воды.

Механизм, в котором тепло передается от одного объекта к другому посредством столкновения частиц, известен как проводимость. При проводке нет чистой передачи физического материала между объектами. Ничто материальное не движется через границу. Изменения температуры полностью объясняются увеличением и уменьшением кинетической энергии во время столкновений.

Проводимость в объеме объекта

Мы обсудили, как тепло передается от одного объекта к другому посредством теплопроводности. Но как он проходит через большую часть объекта? Например, предположим, что мы достаем керамическую кружку для кофе из шкафа и ставим ее на столешницу. Кружка комнатной температуры - может быть, 26 ° C. Затем предположим, что мы наполняем керамическую кофейную кружку горячим кофе с температурой 80 ° C.Кружка быстро нагревается. Энергия сначала проникает в частицы на границе между горячим кофе и керамической кружкой. Но затем он течет через большую часть керамики ко всем частям керамической кружки. Как происходит теплопроводность самой керамики?

Механизм теплопередачи через объем керамической кружки описан так же, как и раньше. Керамическая кружка состоит из набора упорядоченных виглеров. Это частицы, которые колеблются в фиксированном положении.Когда керамические частицы на границе между горячим кофе и кружкой нагреваются, они приобретают кинетическую энергию, которая намного выше, чем у их соседей. По мере того как они извиваются более энергично, они врезаются в своих соседей и увеличивают свою кинетическую энергию колебаний. Эти частицы, в свою очередь, начинают более энергично покачиваться, и их столкновения с соседями увеличивают их колебательную кинетическую энергию. Процесс передачи энергии посредством маленьких колец продолжается от частиц внутри кружки (в контакте с частицами кофе) к внешней стороне кружки (в контакте с окружающим воздухом).Вскоре вся кофейная кружка станет теплой, и ваша рука почувствует это.

Этот механизм проводимости посредством взаимодействия частиц с частицами очень распространен в керамических материалах, таких как кофейная кружка. То же самое работает с металлическими предметами? Например, вы, вероятно, заметили высокие температуры, достигаемые металлической ручкой сковороды, когда ее ставят на плиту. Горелки на плите передают тепло металлической сковороде. Если ручка сковороды металлическая, она тоже нагревается до высокой температуры, достаточно высокой, чтобы вызвать сильный ожог.Передача тепла от сковороды к ручке сковороды происходит за счет теплопроводности. Но в металлах механизм проводимости несколько сложнее. Подобно электропроводности, теплопроводность в металлах возникает за счет движения свободных электронов . Электроны внешней оболочки атомов металла распределяются между атомами и могут свободно перемещаться по всей массе металла. Эти электроны переносят энергию от сковороды к ручке сковороды. Детали этого механизма теплопроводности в металлах значительно сложнее, чем приведенное здесь обсуждение.Главное, чтобы понять, что передача тепла через металлы происходит без движения атомов от сковороды к ручке сковороды. Это квалифицирует передачу тепла как относящуюся к категории теплопроводности.

Теплообмен конвекцией

Является ли теплопроводность единственным средством передачи тепла? Может ли тепло передаваться через объем объекта другими способами, кроме теплопроводности? Ответ положительный. Модель теплопередачи через керамическую кофейную кружку и металлическую сковороду включает теплопроводность.Керамика кофейной кружки и металл сковороды твердые. Передача тепла через твердые тела происходит за счет теплопроводности. Это в первую очередь связано с тем, что твердые тела имеют упорядоченное расположение частиц, которые закреплены на месте. Жидкости и газы - не очень хорошие проводники тепла. На самом деле они считаются хорошими теплоизоляторами. Обычно тепло не проходит через жидкости и газы за счет теплопроводности. Жидкости и газы - это жидкости; их частицы не закреплены на месте; они перемещаются по большей части образца материи.Модель, используемая для объяснения передачи тепла через объем жидкостей и газов, включает конвекцию. Конвекция - это процесс передачи тепла от одного места к другому за счет движения жидкостей. Движущаяся жидкость несет с собой энергию. Жидкость течет из места с высокой температурой в место с низкой температурой.

Чтобы понять конвекцию в жидкостях, давайте рассмотрим передачу тепла через воду, которая нагревается в кастрюле на плите. Конечно, источником тепла является горелка печи.Металлический горшок, в котором находится вода, нагревается конфоркой печи. По мере того, как металл нагревается, он начинает передавать тепло воде. Вода на границе с металлическим поддоном становится горячей. Жидкости расширяются при нагревании и становятся менее плотными. По мере того, как вода на дне горшка становится горячей, ее плотность уменьшается. Разница в плотности воды между дном и верхом горшка приводит к постепенному образованию циркуляционных токов . Горячая вода начинает подниматься к верху кастрюли, вытесняя более холодную воду, которая была там изначально.А более холодная вода, которая была наверху горшка, движется к дну горшка, где она нагревается, и начинает подниматься. Эти циркуляционные токи медленно развиваются с течением времени, обеспечивая путь для нагретой воды для передачи энергии от дна горшка к поверхности.

Конвекция также объясняет, как электрический обогреватель, установленный на полу холодного помещения, нагревает воздух в помещении. Воздух, находящийся возле змеевиков нагревателя, нагревается. По мере того, как воздух нагревается, он расширяется, становится менее плотным и начинает подниматься.Когда горячий воздух поднимается, он выталкивает часть холодного воздуха в верхнюю часть комнаты. Холодный воздух движется в нижнюю часть комнаты, чтобы заменить поднявшийся горячий воздух. По мере того, как более холодный воздух приближается к обогревателю в нижней части комнаты, он нагревается обогревателем и начинает подниматься. Снова медленно образуются конвекционные токи. Воздух движется по этим путям, неся с собой энергию от обогревателя по всей комнате.

Конвекция - это основной метод передачи тепла в таких жидкостях, как вода и воздух.Часто говорят, что тепла поднимается на в этих ситуациях. Более подходящее объяснение - сказать, что нагретая жидкость поднимается на . Например, когда нагретый воздух поднимается от обогревателя на полу, он уносит с собой более энергичные частицы. По мере того как более энергичные частицы нагретого воздуха смешиваются с более холодным воздухом у потолка, средняя кинетическая энергия воздуха в верхней части комнаты увеличивается. Это увеличение средней кинетической энергии соответствует увеличению температуры.Конечным результатом подъема горячей жидкости является передача тепла из одного места в другое. Конвекционный метод передачи тепла всегда предполагает передачу тепла движением вещества. Это не следует путать с теорией калорийности, обсуждавшейся ранее в этом уроке. В теории калорийности тепло было жидкостью, а движущаяся жидкость - теплом. Наша модель конвекции рассматривает тепло как передачу энергии, которая является просто результатом движения более энергичных частиц.

Два обсуждаемых здесь примера конвекции - нагрев воды в кастрюле и нагрев воздуха в комнате - являются примерами естественной конвекции.Движущая сила циркуляции жидкости является естественной - разница в плотности между двумя местами в результате нагрева жидкости в каком-либо источнике. (Некоторые источники вводят понятие выталкивающих сил, чтобы объяснить, почему нагретые жидкости поднимаются. Мы не будем здесь приводить подобные объяснения.) Естественная конвекция является обычным явлением в природе. Океаны и атмосфера Земли нагреваются естественной конвекцией. В отличие от естественной конвекции, принудительная конвекция включает перемещение жидкости из одного места в другое с помощью вентиляторов, насосов и других устройств.Многие системы отопления дома включают принудительное воздушное отопление. Воздух нагревается в печи, выдувается вентиляторами через воздуховоды и выпускается в помещения в местах вентиляции. Это пример принудительной конвекции. Перемещение жидкости из горячего места (около печи) в прохладное (комнаты по всему дому) приводится в движение вентилятором. Некоторые духовки - это печи с принудительной конвекцией; у них есть вентиляторы, которые нагнетают нагретый воздух от источника тепла в духовку. Некоторые камины увеличивают нагревательную способность огня, продувая нагретый воздух из каминного блока в соседнее помещение.Это еще один пример принудительной конвекции.


Передача тепла излучением

Последний метод передачи тепла включает излучение. Излучение - это передача тепла посредством электромагнитных волн. излучать означает рассылать или распространять из центра. Будь то свет, звук, волны, лучи, лепестки цветов, спицы колес или боль, если что-то излучает , тогда оно выступает или распространяется наружу из источника.Передача тепла излучением включает перенос энергии от источника к окружающему его пространству. Энергия переносится электромагнитными волнами и не связана с движением или взаимодействием материи. Тепловое излучение может происходить через материю или через область пространства, лишенную материи (то есть вакуум). Фактически, тепло, получаемое на Землю от Солнца, является результатом распространения электромагнитных волн через пустоту пространства между Землей и Солнцем.

Все объекты излучают энергию в виде электромагнитных волн. Скорость, с которой эта энергия высвобождается, пропорциональна температуре Кельвина (T), возведенной в четвертую степень.

Мощность излучения = k • T 4

Чем горячее объект, тем больше он излучает. Солнце явно излучает больше энергии, чем горячая кружка кофе. Температура также влияет на длину и частоту излучаемых волн. Объекты при обычной комнатной температуре излучают энергию в виде инфракрасных волн.Поскольку мы невидимы для человеческого глаза, мы не видим эту форму излучения. Инфракрасная камера способна обнаружить такое излучение. Возможно, вы видели тепловые фотографии или видеозаписи излучения, окружающего человека или животное, или горячую кружку кофе, или Землю. Энергия, излучаемая объектом, обычно представляет собой набор или диапазон длин волн. Это обычно обозначается как спектр излучения . По мере увеличения температуры объекта длины волн в спектрах испускаемого излучения также уменьшаются.Более горячие объекты, как правило, излучают более коротковолновое и более высокочастотное излучение. Катушки электрического тостера значительно горячее комнатной температуры и излучают электромагнитное излучение в видимой области спектра. К счастью, это обеспечивает удобное предупреждение для пользователей о том, что катушки горячие. Вольфрамовая нить накаливания излучает электромагнитное излучение в видимом (и за его пределами) диапазоне. Это излучение не только позволяет нам видеть, но и нагревает стеклянную колбу, в которой находится нить накала.Поднесите руку к лампочке (не касаясь ее), и вы также почувствуете излучение лампочки.

Тепловое излучение - это форма передачи тепла, поскольку электромагнитное излучение, испускаемое источником, переносит энергию от источника к окружающим (или удаленным) объектам. Эта энергия поглощается этими объектами, вызывая увеличение средней кинетической энергии их частиц и повышение температуры. В этом смысле энергия передается из одного места в другое посредством электромагнитного излучения.Изображение справа было получено тепловизором. Камера обнаруживает излучение, испускаемое объектами, и представляет его с помощью цветной фотографии. Более горячие
цвета
представляют области объектов, которые излучают тепловое излучение с большей интенсивностью. (Изображения любезно предоставлены Питером Льюисом и Крисом Уэстом из SLAC Стэндфорда.)

Наше обсуждение на этой странице относилось к различным методам теплопередачи. Были описаны и проиллюстрированы проводимость, конвекция и излучение.Макроскопия была объяснена с точки зрения частиц - постоянная цель этой главы Учебного пособия по физике. Последняя тема, которую мы обсудим в Уроке 1, носит более количественный характер. На следующей странице мы исследуем математику, связанную со скоростью теплопередачи.

Проверьте свое понимание

1. Рассмотрим объект A с температурой 65 ° C и объект B с температурой 15 ° C.Два объекта помещаются рядом друг с другом, и маленькие бомбы начинают сталкиваться. Приведет ли какое-либо столкновение к передаче энергии от объекта B к объекту A? Объяснять.

2. Предположим, что объект A и объект B (из предыдущей задачи) достигли теплового равновесия. Столкнулись ли частицы двух объектов друг с другом? Если да, то приводит ли какое-либо столкновение к передаче энергии между двумя объектами? Объяснять.