Какие трубы для отопления бывают
Рассматривая трубы для систем отопления, мы в первую очередь говорим о материалах для их изготовления. Естественно, что в разных отопительных системах требуются различные характеристики от магистралей, по которым будет циркулировать теплоноситель. Да и в качестве теплоносителя также выступают абсолютно разные вещества.
Помимо этого нужно понимать, что тубы в системе отопления – это не только магистрали с теплоносителем. К ним можно также отнести дымоходы. Материал труб, применяемых в системах отопления:
- металл;
- пластик.
Каждая из этих категорий достаточно обширна. Так, металлические трубы изготавливаются из различных марок сталей и цветных металлов. Они могут быть толстостенными или тонкостенными с разными диаметрами.
Стальные трубы, применяемые в системах отопления, изготавливаются из нержавейки или черного металла, который может иметь цинковое покрытие. Оцинковка защищена от коррозии, при этом стоит дешевле нержавейки. Металлические изделия бывают:
- гладкостенными;
- гофрированными.
Гофрированные трубы гибкие, при этом их характеристики позволяют их применять даже при подводке газа, не говоря уже о транспортировке жидкостей. Изделия из цветного металла (меди) бывают только в привычном всем виде – гладкостенными.
Пластиковые трубы изготавливаются из различных полимеров, таких как:
- пропилен (РР);
- сшитый полиэтилен (РЕХ);
- поливинилхлорид (ПВХ).
Их максимальная температура 95 градусов, при номинальном давлении до 25 атмосфер. Их сильные стороны в том, что они:
- не ржавеют;
- химически инертны;
- пластичны;
- долговечны.
Характеристики всех вышеперечисленных полимерных труб для домашнего отопления мы описывали в одной из предыдущих статей.
Для дымоходов применяются металлические и керамические изделия. Это многослойные конструкции, в которых предусмотрено утепление. Исходя из того, что нагреватели работают на разном виде топлива, выходит, что продукт сгорания (дым) также имеет разную температуру. Помимо этого в конденсате, который образуется на стенках дымоотвода, содержится большое количество кислоты. Исходя из этого, к материалам для дымовых труб предъявляются требования устойчивости к высоким температурам и кислотам. Более подробно мы рассказывали об этом в статьях про «металлические-сэндвич дымоходы» и «коаксиальные и керамические дымоходы».
Как установить теплообменник своими руками: инструкция
Установка теплообменника на дымоход происходит на базе уже готовой емкости, (например, модель “Ермак”), которую можно приобрести в магазине, либо изготовить самостоятельно из листовой нержавеющей стали или медной трубки.
Как выбрать металл для изготовления устройства
Для изготовления теплообменников используют следующие виды металла:
- нержавеющая сталь;
- оцинкованная жесть;
- медь.
Выбор зависит от конструкции печи, ее мощности и температурного режима.
Если рабочая температура печного оборудования не превышает 200 градусов, то для установки теплообменника подойдет любой металл.
Если печь нагревается выше 200 градусов, то использовать тонкостенные баки из оцинковки не рекомендуется, поскольку высокая температура может деформировать емкость.
Для теплообменника в виде змеевика (трубки, которая устанавливается спирально вокруг дымохода) используется медь как оптимальный металл по части пластичности, теплопроводности, прочности и устойчивости к коррозии.
При желании можно изготовить змеевик самостоятельно, согнув трубу спиралью таким образом, чтобы ее внутренний диаметр был на 1-2 мм больше трубы дымохода.
Установка теплообменника самоварного типа
Установка теплообменника — дело не совсем простое, и требует опыта в сварочных работах и знания принципов работы отопительных систем.
Монтаж выполняется на основе готового металлического бака:
- Емкость теплообменника устанавливается непосредственно на трубу дымохода, которая должна быть прочно закреплена на каменке.
- Выше по ходу трубы после теплообменника устанавливается шиберная заслонка дымохода.
- После выбора места для установки накопительного бака (это может быть парная, душевая, предбанник) на стену крепится опорная реечная конструкция.
- Бак фиксируется на опоре с помощью саморезов строго вертикально. Если бак имеет большой объем (от 120 литров), можно использовать кронштейны, которые устанавливаются на стену.
- К входному патрубку бака подключается обратный клапан (в случае открытого типа контура).
- К выходному патрубку емкости подключается кран для слива воды (он должен быть предусмотрен, если печное отопление используется сезонно).
- К теплообменнику через штуцеры подключаются отводящий и подводящий патрубки, идущие к накопительному баку.
- После подключения всех подводящих и отводящих труб теплообменник приваривается к трубе дымохода с обеих сторон.
- Патрубки, ведущие к накопительному баку, присоединяются при помощи металлических фитингов.
- После завершения сварочных работ, подключения подводящих и отводящих патрубков проводится проверка системы путем пробного запуска воды. Если сварные швы выполнены качественно, то в местах стыков течи возникнуть не должно.
Приступаем к монтажу контура
Собирание сооружения происходит по тому же принципу, что и в других системах отапливания. Не забудьте учесть один нюанс, при таком виде обогрева, возвращающаяся масса воды поступает в печь уровнем выше.
Приступаем к монтажу контура
Движение тепловых масс при таком виде нагрева может быть трех видов:
- Естественное – предусматривает монтаж труб под самым большим углом, который возможно сделать. В зоне стыковки трубки и печи нужно сконструировать разгонную часть, для этого ее направляют вверх до 1-1,5 м, а после направить вниз к батареям.
- Принудительное – поднимает на 30 % КПД. При составлении схемы необходимо предусмотреть насос, который даст нужное давление. Но не рекомендуется для отопления использовать исключительно этот вид циркуляции, так как при отключении электричества или поломки насоса, носитель закипит и механизм встанет.
- Комбинированное – предусматривает соединение монтажа труб из первого пункта с электрическим насосом, который нужно подключать в конструкцию так, как показано на 4 схеме. Это сочетание позволит работать от электросети насосу, а при отсутствии тока, движение внутри системы будет продолжаться естественным образом.
Общие принципы установки системы
Есть несколько принципов, которые помогут вам сделать качественный и долговечный теплообменник:
Первое правило монтажа любого трубопровода это соблюдение углов наклона. Даже, если в системе есть циркуляционный насос, проще сделать правильные углы наклона труб, чем потом мучатся со спуском системы и заменой насоса, который слишком быстро истратил свой рабочий ресурс. Трубы, подающие воду в бак с теплой водой прокладываются под углом в 30 градусов в сторону теплообменника. Трубы, отводящие воду из бака обратно в теплообменник выполнятся с уклоном примерно 5-10 градусов в сторону теплообменника. Нужно позаботится о спуске системы. В нижней точке предусматривается спускной кран, который необходим для спуска системы на зимний период, если пользоваться баней владелец не планирует. Проверяйте места соединений пластиковых труб с теплообменником. Пластиковые трубы при соприкосновении с горячими поверхностями может и не оплавятся, но деформируются точно. Поэтому подвод и отвод воды к теплообменнику лучше выполнять из металлических труб с переходниками на пластик. При необходимости, циркуляционный насос устанавливается прямо на трубу
Важно сделать так, чтобы была возможность замены и промывки насоса без демонтажа всей системы. Поэтому делается в двух местах устанавливаются тройники, через которые подключается насос. При необходимости линия с насосом перекрывается, насос снимается и выполняются все требуемые работы
После монтажа всей системы, не забудьте проверить ее холодной водой. Это позволит выявить течи и исправить огрехи до начала работы
При необходимости линия с насосом перекрывается, насос снимается и выполняются все требуемые работы. После монтажа всей системы, не забудьте проверить ее холодной водой. Это позволит выявить течи и исправить огрехи до начала работы.
Схема установки и подключения встроенного теплообменника
На что ориентироваться при выборе
Конечно основополагающая роль всегда отдается цене продукта. Выбор материала во многом влияет на конструкцию системы. Дальше стоит вопрос о возможности изготовления.
Заметка: Нужно конкретно определиться с такими нюансами, как: какую площадь необходимо отопить, будет ли там параллельно снабжение горячей водой, какое количество топлива можно расходовать и т. п.
Поэтому, выбирая подходящий вариант конструкции вы ориентируетесь на финансовое положение, доступность материала, нужду.
Так, например, для бани потребуется комплексный вариант. Здесь главной задачей является прогревание 2 помещений и нагревание воды (парилка, предбанник и душ). Так, наиболее подходящим для этого будет змеевик для печи и нагревания воды.
В деревянных домах, как правило, используют универсальную конструкцию отопительно-варочной печи. Самым распространенным типом считается змеевик с емкостью. Он прост в использовании и способен решать много задач таких, как отопление, нагрев воды и готовка еды.
Для отопления гаража отлично подойдет самодельный горизонтальный теплообменник из подручных средств. Здесь могут быть использованы автомобильный радиатор, старая чугунная батарея и т. д.
Установка
Монтировать теплообменник удобнее всего на этапе кладки. Это помогает соорудить его более правильно с четким соблюдением размеров, зазоров. При этом намного проще соответствовать заданным размерам. После установки теплообменника на фундамент печки, его обкладывают кирпичом. Это проще, чем разбирать имеющуюся конструкцию, хотя и такой подход не исключается.
Чтобы увеличить время эксплуатации нужно обращать внимания на следующие нюансы:
- не фиксировать трубы крепежами из металла;
- не наполнять систему слишком холодной водой, иначе образуется сильный конденсат;
- соблюдать соотношение размеров печи и теплообменника, разница не должна быть большой;
- пользоваться уплотнителями с хорошей огнестойкостью;
- соблюдение мер пожарной безопасности.
Указанные простые установки помогут предотвратить возникновение опасных для жизни и здоровья людей ситуации, увеличат время службы, помнить о безопасности.
Материал
Чаще устройство для предотвращения потерь тепла принято изготавливать из нержавеющей стали. Материал должен относиться к пищевым маркам, быть аустенитным, обладать большей пластичностью. Изделия, изготовленные из указанной стали, способны выдерживать высокие температуры длительное время. При этом их работоспособность не снижается, срок службы не сокращается. В состав аустенитной нержавейки входит никель, способствующий образованию на поверхности трубопровода особого тонкого слоя. Получившаяся пленка имеет высокую устойчивость к воздействию окружающей среды.
Труба теплообменной системы изготавливается из оцинкованной стали. При нагреве до температуры 200 градусов цинк, содержащийся в металле, испаряется. При температуре 500 градусов в воздухе скапливается большое количество выделившегося вещества, которое становится опасным для здоровья.
При применении оцинкованной стали важно следить за температурным режимом, чтобы избежать неприятных последствий
Для отопления
Для организации водяного отопления в доме теплообменник для дымохода будет отличным решением, но только при наличии теплоаккумулирующего бака. Для обогрева дома нет нужды постоянно нагревать холодную воду, теплоноситель в системе теряет после прохода контура 20-25°С и только. Соответственно снижается риск образования конденсата на поверхности дымохода.
Самый простой вариант теплообменника – змеевик из медной трубки, закрученный по спирали вокруг дымохода. Длина трубки не должна быть слишком длинной, учитывая даже маршрут до котла и обратно, и зависит от ее диаметра. Если взять, например размер ¼ дюйма, то желательно ограничиться протяженностью в 3,5-4 метра. Так можно будет обеспечить нормальный теплообмен с естественной циркуляцией воды в контуре «теплообменник — накопительный бак».
Если нет возможности установить котел близко к печи, то лучше использовать циркуляционный насос и принудительно прокачивать воду через теплообменник, тогда длина трубки уже не имеет особого значения. Использовать пайку или каким-либо образом улучшать контакт змеевика и дымохода не нужно. Слишком хороший теплоперенос больше сыграет в минус.
Большую теплоотдачу позволяет получить водяная рубашка, конструкция в которой поверх секции дымохода оборудуется внешний цилиндр, и вода заливается между ними. Секцию дымохода можно заменить на сборку труб меньшего диаметра, например 5-6 штук, так, чтобы их суммарное сечение равнялось каналу дымохода или немногим превышало его.
Основная сложность заключается в определении мощности теплоотдачи. Фактическое значение получается только на практике, и такой вариант мало кого устроит. Приблизительно можно подсчитать исходя из температуры горячих газов на выходе печи и по прохождению теплообменника. Удельная теплоемкость уходящих горячих газов составляет приблизительно 1,042 кДж/кг*К, чуть выше, чем насыщенный водяными парами воздух. В зависимости от перепада температур на входе и выходе теплообменника, площади контакта подсчитывается мощность.
Удельная теплоемкость воды 4,183 кДж/кг*К. Допустим перепад температур 150 градусов, тогда с каждого килограмма выходящего дыма можно нагреть килограмм или литр воды на 38°С. Далее вступает в расчет объем проходящих газов и КПД теплообменника, который, по факту, не превышает 60%.
Для отопления небольшого помещения достаточно будет и одного теплообменника для дымохода, однако лучше использовать его как вспомогательный источник тепла в дополнение к основному водяному контуру или водогрейному котлу, повышая общую отдачу тепла.
На практике небольшой дом или соседнее помещение проще обогреть с помощью воздушного теплообменника для дымохода. В нем применяется тот же принцип, что и в водяной рубашке, только в пространство между группой труб пускают газ от печки, а саму конструкцию ориентируют перпендикулярно дымоходу. Получается, что дым обтечет трубки теплообменника и нагревает воздух в них, дальше путем принудительного вентилирования он подается по воздуховоду в другие комнаты дома.
Принцип работы и функции теплообменника
Теплоносителем в теплообменнике может быть вода или антифриз
Жидкостное теплообменное устройство – это емкость, часть печной конструкции, оборудованная для подключения к трубопроводу. Бак нагревается, контактируя с продуктами сгорания топлива, и передает эту энергию воде. Вода, перемещаясь по системе, отдает тепло приборам отопления – радиаторам, от которых конвекционно прогревается воздух. Нагрев емкости может быть прямым или косвенным, а циркуляция теплоносителя – естественной либо принудительной.
Новости СМИ2
Теплоноситель
Вместо воды часто применяют антифризы на основе этиленгликоля, пропиленгликоля, спирта или масла. Их основное достоинство – низкая температура замерзания, находящаяся в пределах от -30 до -70°C. Точные цифры зависят от химического состава и концентрации жидкости. Применение такой химии дает ряд преимуществ:
- защита элементов системы от повреждений вследствие разморозки;
- антикоррозийная защита, обусловленная соответствующими присадками;
- отсутствие абразивов, солей и прочих примесей, разрушающих (засоряющих) трубопровод или арматуру.
Некоторые теплообменники, например – для бани, обслуживают не только приборы отопления, но и душ или отдельный резервуар. Поэтому здесь используют воду. Во избежание разморозки устройство проектируют так, чтобы заливка воды не занимала много времени. Если же баню или сауну топят часто, а ограждающие конструкции утеплены качественно, проблема снимается.
Функции теплообменника
Функция теплообменного бака, как части печной конструкции – прием и передача тепла теплоносителю от продуктов горения. Но как элемент более широкой системы (отопления, водоснабжения) он решает несколько задач.
- Равномерно и экономично распределять тепло по обогреваемым помещениям.
- Обеспечить дом (дачу, коттедж, баню, квартиру и пр.) горячей водой.
- Аккумулировать тепловую энергию для использования при неработающей печке.
Тепловой аккумулятор, подключенный к теплообменнику для дровяной печи, накапливает энергию благодаря теплоемкости аккумулирующего агента. Поэтому изготовить его можно, изолировав любую емкость. Бочка, облитая монтажной пеной и частично заполненная щебнем или песком – это уже теплоаккумулятор. Если снабдить его четырьмя патрубками и правильно подключить, агрегат станет функциональным элементом системы.
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.
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.
Источник
Что это такое
Устройство служит для нагрева воды в бане. Его принцип работы основан на физических свойствах горячей воды, расширяющейся и поднимающейся вверх, а холодная при этом остается внизу.
Обычно теплообменник небольшого размера, поэтому жидкость в нем быстро нагревается. К нему присоединяются две трубы – снизу и сверху. Таким образом, горячая по верхнему патрубку, замещаемая снизу холодной, поднимается в бак, который может находиться как в парилке, так и в смежном помещении, как правило – в мойке. При этом вода низкой температуры по нижней трубе постоянно без принудительной подачи добавляется в устройство для нагрева.
Варианты нагрева воды в бане от печи
Выделяют следующие модели:
1. Емкость самоварного типа – устанавливается на выходной патрубок дымохода. Нагрев происходит за счет тепла уходящих в трубу дымовых газов. К штуцеру на дне бака подсоединяется кран для разбора горячей воды. Если у вас нет помывочной, то данный вариант будет отличным решением для нагрева
Мы рекомендуем обратить внимание на следующие условия эксплуатации:
- использование бака самоварного типа допускается только с печами для бань;
- запрещается эксплуатировать пустой бак во время работы печи;
- если вы хотите получить «финскую сауну» данный вариант нагрева воды вам не подойдет, так как в случае долгого разогрева парной жидкость начнет кипеть, из-за чего образуется тяжелый пар.
2. Теплообменник самоварного типа (небольшого размера с возможностью подключения к баку), который можно расположить в любом месте. Удобен тем, что при его наличии, бак можно разместить в помывочной. Из очевидных преимуществ перед остальными вариантами – быстро нагревает воду.
3. Теплообменник, который устанавливается на стартовый дымоход.
4. Стартовый дымоотвод + бак-рюкзак – вариант с нахождением в парной и отсутствием регулируемой конвекции для прогрева помещения. Емкость соприкасается со стенкой трубы дымохода, за счет чего происходит нагрев жидкости. Из недостатков также можно отметить, что данная модель не имеет защиты от жесткого инфракрасного излучения, и в случае сильного нагревания, вода начинает кипеть.
5. Дымоход-конвектор со встроенным в него нагревателем.
Особенности: регистр находится внутри трубы, из которой выходят 2 одинаковых штуцера ¾ дюйма с внутренней резьбой. С помощью патрубков устройство соединяется с баком, висящим в удобном месте.
Может быть:
- Вмонтирован в печь – при появлении накипи теряет КПД.
- Расположен возле дымохода (на нем) – медленнее обеспечивает нагрев до необходимой температуры, зато на его внутренней поверхности ничего не оседает, к нему имеется легкий доступ, и его ремонт не составляет труда.
Выбор зависит от пользователя: чему отдать предпочтение, производительности или комфорту в обслуживании, экономии полезной площади или топлива.
Обзор печей с теплообменником
Огромный выбор металлических конструкций, их качество и цена, а так же эстетичность внешнего облика и компактные размеры ведут к вытеснению традиционных банных модификаций, выполненных из кирпича. Их место занимают новые металлические модели. Проведём сравнительный анализ некоторых образцов.
Печь «Везувий» Скиф
Определив объём парной, вычислив мощность печи и объём бака, покупатель выбирает нужную ему систему. Хорошим вариантом будет печь «Везувий» модель Скиф 16 ВЧТ. Её мощность позволяет удерживать достаточно высокую температуру в парильном помещении, объёмом до 18 м³, а находящийся в одном из боковых карманов, корпус теплообменника рассчитан на быстрый нагрев навесного бака, находящегося в другом помещении. Положение теплообменника конкретно с нужной левой или правой стороны выбирает покупатель. Это зависит от места установки и удобства монтажа.
Важными преимуществами модели считается достижение эффекта кирпичной печи за счёт расположения камней в кожухе, окружающем всю печь. У большинства моделей отсек каменки расположен в верхней части корпуса.
Качественная сталь, толщиной 8 мм использована для изготовления топки, она сохраняет свои пропорции при высоких значениях температур.
Печь «Торнадо»
Печь «Торнадо» модель 20 М ², чугунная дверца LK обеспечивает значительную мощность, она рассчитана на обогрев парилки, объёмом до 20 м³. Данная модель имеет большую массу, она оснащена встроенным теплообменником, а ёмкий боковой кожух определяет возможность закладки солидного объёма камней до 240 кг. Дополнительный плюс — мощная чугунная топка и кожух, предохраняющий воздух от перегрева, но максимально разогревающий камни в боковой каменке.
Вес печи -125 кг, что является солидным показателем. Перед её установкой нужно правильно рассчитать прочность фундамента.
Обе рассмотренные модели отечественного производства. Конкуренцию нашим печам обеспечивают финские марки. Модели банных печей, использующих теплообменники, применяются как для русской бани, так и для саун, финских бань.
Положительные свойства печей с теплообменником позволяют исключить применение дополнительных бойлеров или использование других методов нагрева воды. Новые технологии, на которых основано их производство, продлевают сроки эксплуатации подобных печей. Главным условием является правильная эксплуатация и качественная установка системы
Важно соблюдение мер безопасности во время эксплуатации оборудования
