что такое теплообменник в печи камине
Что такое теплообменник в печи камине
Что такое теплообменник. Принцип работы водняного контура в каминах и печах.
Принцип работы теплообменника основывается на законах физики: нагреваясь за счет отходящих газов (дыма), теплообменник передает тепловую энергию теплоносителю (антифризу или обычной воде). Нагревшись теплоноситель поднимается вверх, вытесняя остывший, другими словами, работа водяного контура основана на циркуляции теплоносителя в трубопроводной системе.
Камины и печи с водяным контуром полностью решают задачу отопления разделенных перегородкой помещений от места где установлено само устройство. Количество и наличие элементов отопительной системы определяется на основании технических условий, теплотехнического расчета и других.
Современные отопительные печи-камины дают до 12 кВт тепла: из низ 5 кВт идет через конвекцию теплового воздуха и до 7 кВт через теплообменник в систему отопления. Таким образом, когда за окном температура достигает минус 40 градусов достаточно разжечь каминную печь и добавить 10 кВт тепловой мощности в систему с тепловым топливным котлом.
Камин с теплообменником: выбираем правильно
Камины печи с теплообменником не так часто используются при отоплении дома и ограничены в своем применении. Для этого есть одна весомая причина: в данной конструкции отсутствует постоянная подача топлива. И это особо ощутимо в ночное время и доставляет дополнительные неудобства. Однако печи камины с теплообменником представлены на рынке в широком ассортименте. Как правило, это чугунные печи камины с теплообменником, а также выполненные из других материалов. Можно сделать теплообменник для камина даже своими руками. На эту тему мы и поговорим в данной статье. Будет приведена инструкция по выбору данной конструкции.
Виды теплообменников
Выбирая печь камин с теплообменником, обратите внимание, что в них могут использовать теплообменники двух видов, в которых есть принципиальная разница в системе обогрева :
В такой системе вода движется по принципу естественно гравитации и циркулирует естественным путем. Такая система часто применялась во время СССР. В наше время их активно вытесняют закрытые системы.
Теплообменник может иметь и различную конструкцию. В этом варианте их исполнения можно разделить и на типы изготовления:
Из вышеизложенного можно сделать вывод. Что если у вас требуется обогрев небольшого помещения, где вы не постоянно проживаете. Тогда можно не ставить компрессоры по принудительной циркуляции жидкости. Она просто дороже стоит и не скоро себя окупит. Но если у вас большой дом и вы постоянно в нем проживаете, тогда без принудительной циркуляции теплоносителя просто не обойтись. Поэтому к данному вопросу нужно подойти с умом, а на нашем ресурсе вы можете узнать, как сделать водяное отопление.
Печь из чугуна
Все-таки не зря была сделана чугунная печь. Такая конструкция имеет дополнительную теплопроводность. Легко выдерживает перепады температур и хорошо держит тепло. КПД агрегата с закрытой топкой достигает 80-ти процентов. Имеет срок службы свыше 10-ти лет. Камин печь с теплообменником может быть выполнена во фронтальном и угловом варианте. Дополнительно устанавливается стеклянная дверца, что защищает помещение от попадания мусора и углей. Также может быть сделана печь камин с плитой и теплообменником, тогда еще и прибавляется функция приготовления пищи. По всем вариантам можно посмотреть фото и видео в инете и подобрать наилучший вариант, который подойдет именно вам. Цена таких моделей довольно различна, все зависит от материала изготовления и уровня комплектации.
Делаем теплообменник для печи
Если сказать проще, в качестве теплообменника может выступать любая труба, которую следует согнуть. Если нет такого материала или вы не знаете, как это сделать, можно использовать старые радиаторы или сушку для белья.
Рассчитываем площадь теплообменника
У всех теплообменников один принцип работы: в них емкость заполняется жидкостью и нагревается, после этого подается в бак или систему отопления. Для выполнения соединения применяется 2 штуцера, которые крепятся сверху и снизу — обратка. По ней уже остывшая жидкость попадает для последующего подогрева. Движение, как и говорилось выше, происходит в результате самотека или принудительно. Для правильного обогрева помещения надо рассчитать и площадь теплообменника. Расчет следует делать по принципу порядка 4-5 кВт на 1 м². Если у вас баня, тогда следует за основу брать 5 кВт. Если жилое помещение, тогда можно и 3 кВт, здесь не потребуется поднимать температуру до уровня бани. Конечно, следует при этом и учитывать расположение котла. По окончании топки мощность агрегата крайне быстро упадет в 5-10 раз. Поэтому и площадь теплообменника следует рассчитать с большим запасом.
Принципы изготовления
Есть множество видов теплообменников, но в их изготовлении есть 1 одинаковый принцип — металл должен быть толщиной не менее 2,5 мм.
Внимание: если вы планируете разместить в печи еще и варочную часть, тогда не следует выполнять теплообменник в ее верхней части — плита плохо греется. Выберите вариант, когда трубы находятся по стенкам топочного отделения.
Самым большим недостатком применения теплообменника является то, что при его размещении топливо полностью не сгорает. Топка постоянно охлаждается, что ведет к образованию сажи, которая оседает в дымоходе.
Если вы все таки применили теплообменник в печи, тогда следует придерживаться некоторых привил:
Внимание: при работе такой печи никогда не следует ее нагревать, когда в системе нет воды. Примените для соединения бака с печью медную трубу. Если вы не живете в этом строении постоянно, тогда не забывайте сливать воду с системы при наступлении холодов.
Если ваша дача оборудуется не большим котлом, тогда в нем тоже можно применить теплообменник. Следует сделать верхнюю часть цилиндрическую, а нижнюю плоскую. Соединение емкостей выполните большим количеством изогнутых трубок. В этом варианте, топливо будет греть нижнюю часть и трубы. Газы будут двигаться по направлению вверх и прогревать трубы и цилиндр. В нижней емкости будет вода прогреваться более интенсивно и двигаться в верхнем направлении и заполнять цилиндрический бак. После этого жидкость будет перемещаться по всей системе.
Печь «бавария»
Если речь зашла о печах, будет неправильно не упомянуть об этой конструкции, печь «бавария» используется нашими людьми и причем довольно успешно. Следует рассказать о достоинствах и недостатках данной модели.
Достоинства
Это довольно бюджетная конструкция, которая привлекает людей. Пожалуй, это большой плюс. Итак:
Конечно, производитель пишет то, что нравится людям. Но если посмотреть отзывы о данной печи на форумах, тогда становится ясно, что это хоть и экономная печь, однако отопить дом ей в качестве единственного обогревателя будет довольно затратно. Но ее хватит для создания теплой обстановки в небольшом помещении. В итоге выбор за вами. И если вы захотите подобрать печь камин с теплообменником, имеющую высокий КПД для отопления большого помещения, это можно найти на нашем сайте, где есть множество достаточно экономных конструкций, которые можно сделать своими руками.
Как устроен камин с теплообменником, как его правильно использовать
Традиционно считается, что камин в доме служит в большей степени для создания визуального эффекта. Доказательством этому являются модели каминов, в которых реализована имитация пламени и полностью отсутствует способность обогрева.
Дровяные или газовые камины с закрытой топкой эффективно используют энергию, которая освобождается при сгорании топлива и большую часть ее направляют на нагревание воздуха в комнате. Такой камин по своим функциям отлично подойдет для дополнительного отопления в загородном доме. Для того чтобы нагреть полностью дом, необходимо запустить основной котел, а пока он будет разогреваться, можно разжечь камин и быстро согреться с помощью локализованного тепла.
Иногда для дачи описанный выше вариант неприемлем. При отсутствии газификации котел будет работать на дровах. Согласитесь, что подкладывать дрова в котел и в камин, используя при этом одинаковый принцип эксплуатации, нецелесообразно. Возможность объединить два вида устройств предоставляет печь камин с теплообменником.
Принцип действия
Идея создания камина с водяным контуром зародилась от необходимости производить нагрев сразу нескольких комнат. По своему принципу камин с теплообменником похож на отопительный котел, только владельцам дома и гостям дополнительно предоставлена возможность любоваться игрой пламени.
Основная схема, по которой работает такой камин, состоит из источника тепла и контура, где происходит передача внутренней энергии. В отличие от привычного нашему представлению камина, в котором выделенная энергия в виде излучения или конвекции передавалась воздуху, наполняющему комнату, здесь реализована ее транспортировка с помощью теплоносителя. В роли теплоносителя выступает вода или специальная жидкость-антифриз для систем отопления.
В итоге алгоритм работы камина следующий: энергия, выделяющаяся при сгорании дров, частично передается воде. Оставшаяся ее часть приходится на излучение, как и в обычном камине. Нагретая вода циркулирует по системе в разных комнатах и в радиаторах отдает свое тепло воздуху.
Достоинства подобных систем
Наличие конура отопления в камине делает его полноценным источником тепла не только в месте его непосредственной локализации, но и во всех предусмотренных в данном случае комнатах. Вода, нагретая в теплообменнике, служит для транспортировки тепла в системе отопления и используется в системе водопровода.
Правильно подобранный по мощности камин способен обогреть помещение, обеспечить жильцов горячей водой для разных потребностей. Встроенный теплообменник в камин не изменяет основного предназначения устройства. Камин, как и прежде, является символом уюта, благодаря своему характерному исполнению и возможности проводить время, глядя на магическую стихию.
Дополнение камина функциями приводит к тому, что он превращается в универсальное устройство жизнеобеспечения при автономном существовании в доме. Наличие варочной панели раскроет перед хозяйкой все возможности по приготовлению пищи. Камин с контуром отлично подойдет для дачи, когда, к примеру, в период отопительного сезона приходится проводить там длительное время.
Устройство системы отопления
Для того чтобы качественно рассмотреть принцип превращения энергии, следует всю систему отопления разбить на два условных блока: теплообменник и сама магистраль.
Теплообменник для камина может быть выполнен в виде трубы, по которой протекает вода. Чтобы повысить эффективность передачи тепла, нужно увеличить площадь теплообменника, находящегося в активной зоне (зоне топки), поэтому трубу выполняют в виде змеевика, радиатора или другого варианта лабиринта. Этот узел даже в кирпичных каминах выполнен из чугуна или стали. Чугунный змеевик способен отлично передавать тепло циркулирующей жидкости и выдерживает воздействие температур. Но литье из чугуна значительно повышает затраты на изготовление камина, поэтому альтернативой выступает стальная конструкция.
Постоянный перепад температур и воздействие открытого пламени на стальной теплообменник приводит к быстрому выходу из строя последнего. Учитывая все нюансы, применяются две различные схемы передачи тепла от пламени к воде.
Контур камина может быть включен в систему отопления, как дополнение к основному, так и в качестве основного. По устройству систему делят на два вида: открытая (с естественной циркуляцией) и закрытая (с принудительной).
Чтобы вода имела возможность расширяться при нагревании, конструируется ответвление в самой верхней части системы в виде расширительного бака. Подобную систему отопления можно было бы назвать менее затратной, но сегодня стоимость металлических труб настолько велика, что делает это утверждение ложным.
Конечно, на практике таких показателей не допускают, однако замечено, что система под давлением более эффективна. Расширительный бак тоже присутствует, только он закрыт, и внутри него имеется резиновая перегородка. Она зонирует бак на две составляющие части: первый отсек предназначен для воды, а в другой части находится воздух под давлением.
Чтобы не отвлекаться от вопроса о камине, следует отметить, что камины с теплообменником могут быть включены в систему открытого и закрытого типа.
Использование в интерьере
Не стоит забывать, что ключевым моментом в названии устройства является слово «камин». Это означает, что кроме своих технических качеств он, прежде всего, служит частью интерьера. Различные варианты исполнения предоставляют возможность подобрать модель под любую отделку комнаты.
Чугунные печи и камины оснащены дверцей их жаропрочного стекла. Наблюдать за пламенем через это стекло удобно, к тому же оно служит частью технологии медленного горения. Чугунные варианты самые оптимальные по производительности и по отделке.
Некоторые готовые модели не требуют дополнительной отделки, поскольку покрыты слоем керамики. Покупателю остается только определиться с цветом камина. Однако встречаются и такие варианты, которые придется дополнительно облицовывать. Это предоставляет возможность выполнить отделку в едином духе со стилем комнаты. Отлично подходит керамика, искусственный камень, декор кирпичной кладки.
Наличие контура в камине не мешает выполнять модели разных типов по способу установки. Угловой камин по своим габаритам подойдет для небольшой комнаты в дачном доме. Подобное расположение не просто экономит пространство, но и создает иллюзию его увеличения. Угловая модель скрывает границу перехода между стенами, поэтому взор не «цепляется» за габариты и внешне комната оценивается, как большое пространство.
Печи-камины с теплообменником
Печь камин с теплообменником — безопасное живое пламя и обогрев дома. Устройство и принцип работы. Расчет мощности печи камина с теплообменником.
Невозможность газификации частного дома приводит к поиску альтернативного отопления. Не всегда есть возможность использовать для этого электроэнергию, и часто единственным выходом остается дровяное отопление. Сжигать дрова можно в печах разной конструкции, но их строительство занимает немало времени, а иногда требует перепланировки дома. Избежать этого можно, если установить печь камин с теплообменником, которая эффективно обогреет дом и придаст интерьеру уют. Функцию настоящей печи и возможность наблюдать за огнем, как у камина, объединил в себе данный агрегат.
Что такое печь камин?
Металлический корпус с встроенной топкой и прозрачная дверь — такой внешний вид имеют данные изделия. При этом производители постоянно усовершенствуют декоративные качества, функциональность, способность быстро и качественно обогревать большое помещение. Данные агрегаты отличает простой монтаж, который можно произвести за 1 день. Комплектация включает в себя плиту для готовки пищи, духовку, но есть и более простые модели без этих функций.
Существуют кирпичные печи камины. Они представляют собой единый блок с одним дымоотводящим каналом. Однако лучшей считается чугунная печь камин, так как этот металл является самым долговечным в условиях термонагрузок. Преимущества чугуна состоят также в его долгом остывании после прекращения топки. Все модели оснащаются дверью со стеклянной жаропрочной вставкой, которая позволяет наблюдать за огнем и не бояться искр. Именно они часто приводят к пожару, если используется открытая топка.
Как работает печь камин?
Дрова сжигаются в топке закрытого типа. Через специальные отверстия в нее поступает воздух, а продукты сгорания выводятся через дымоход. Повышает эффективность агрегата и позволяет обогреть большую площадь теплообменник. Все камины с теплообменником позволяют распределять тепло равномерно по всему дому, а не нагревать одну комнату.
Теплообменник не портит внешний вид агрегата, так как скрыт во многих моделях внутри облицовки. Накопление тепла осуществляется в бойлере, из которого горячая вода подается на радиаторы отопления. Циркулируя по кругу, вода остывает и снова поступает в теплообменник печи для подогрева. Таким образом, принцип работы данного агрегата схож с работой отопительного котла.
Однако он располагается, например, в гостиной, и выглядит, как камин, придавая комнате уют очага и возможность домочадцам проводить вечера возле живого огня. Со стороны нельзя догадаться, что это — полноценная система обогрева дома. Существуют также модели без теплообменника, подходящие для обогрева небольшого дома, дачи.
Производители печей каминов
Среди европейских производителей хорошо зарекомендовали себя немецкие и итальянские фирмы. Среди отечественных производителей известна высоким качеством печей компания Экокамин. Она имеет производственные линии и собственные салоны-магазины. Следует обратить внимание на популярную модель Бавария, под этим брендом выпускается несколько разнообразных модификаций данных агрегатов тепла (пример на видео ниже). Среди них печи камины с теплообменником, духовкой, плитой и просто недорогие агрегаты без дополнительных модификаций. Внешнее оформление позволяет установить его в любой части комнаты, так как выпускаются следующие модели:
Любоваться живым пламенем можно не только через дверцу, но также через боковые стенки. Компания создала модель Бавария Три стекла, в которой все стенки, кроме задней — стеклянные. Все печи камины отличаются компактностью и лаконичным дизайном, который подойдет для многих стилей интерьера: классика, минимализм, хай-тек, авангард, техно, лофт.
Как рассчитать мощность?
Все модели отличаются мощностью, от которой зависит обогрев конкретной площади помещения. Стандартно считается, что на 10 м2 надо 1 кВт мощности агрегата при средней высоте потолков (не превышающей 2,8 м). Таким образом, для обогрева площади 60 м2 рекомендуется выбирать печь камин мощностью 6 кВт. Если модель имеет дополнительные функции, расчет осуществляют, исходя из следующих данных:
Итак, чугунная печь камин является универсальным устройством для обогрева дома, получения горячей воды, приготовления пищи или обустройства простого камина. Функционально различающиеся модели позволяют выбрать оптимальный для своего дома вариант. Конструкция украшает интерьер, при этом живой огонь заключен в закрытой топке, что сделало эксплуатацию максимально безопасной.
Почему не нужно делать камин с водяным контуром или как его сделать правильно?
Как было бы здорово иметь в доме красивый очаг с большой стеклянной дверцей, да еще и такой, чтобы тепло от сгорания дров не вылетало в трубу. Так в чем же проблема? Если после прочтения моей статьи у Вас не возникнет сомнений и новых мыслей по поводу установки печи камина с водяным контуром, то можете смело приступать к делу. А если же возникнут…
Особенно прекрасно не оправдываться перед собой, семьей и гостями за свой камин, его капризность, специфичность. Его маленькую дверцу или еще что-то, чем, вообщем-то, приходится часто жертвовать ради водяного контура.
Дело конечно не только в водяном контуре, но здесь надо разобраться по порядку и «отделить мух от котлет»…
Что мы обычно ждем от камина?
Когда мы – Вы, я или кто-либо другой – сидя у экрана компьютера, рисуя свой проект или просто размышляя на тему отопления дома, задумываемся о камине и отоплении дома (особенно если задумываемся о первом и втором одновременно), мы частенько забываем первичные ожидания от самого камина. Во-первых, мы забываем разницу открытого камина и камина с дверцей. А она существенная, если дверца обычная. Дело в том, что топки бывают «колосниковые» и «подовые». Про это я недавно написал отдельную статью «Современная дверца для камина с огнеупорным стеклом – важные особенности!».
Многие отлично знают, в чем все-таки прелесть открытых каминов. Но вряд ли многие люди могут различить важные особенности каминной топку (или любой камин с дверцей) и открытый камин. И уж, тем более, меньше людей смогут подобрать дверцу, за стеклом которой камин будет гореть с эффектом открытого камина – хорошую подовую дверцу. Подавляющее же большинство стальных каминов и любых каминов с дверцами – колосниковые. Это требуется для эффективности отопления. Горение в них совсем другое, эстетика сгорания дров в них никогда не сравнится с открытым камином или камином с хорошей подовой дверцей.
Во-вторых, вот мой личный опыт и опыт моих коллег. Чтобы не откладывать постоянно топку камина и вообще иметь возможность наслаждаться видом пламени, камин должен располагаться на самом видном месте гостиной. Так же он не занимать ключевое место – чтобы не мешался. Это, конечно же, очевидно, но когда возникает вопрос о водяном контуре, мы начинаем прокручивать многие варианты размещения для выгодного отопления дома. Зачастую, мы забываем о вышеназванной очевидности в угоду эффективности отопления.
Правда о железных каминах с водяным контуром или – 5 причин не делать этого
Надо сказать, что расчет мощности чугунных топок весьма своеобразен. Сказать что такие расчеты слегка завышены – ничего не сказать. Тем более, когда идет учет такой топки с водяным контуром. Сразу оговорюсь, что я не беру в расчет настоящие котлы прямого иди длительного горения, созданные для отопления дома. О них я писал в отдельной статье (ссылка откроется в новой вкладке).
Ну и, наверняка Вы недостаточно проанализировали свои возможности отопления дома. Если уж из всех вариантов отопления дровами, Вы решили рассмотреть камин, да еще и с водяным контуром. Тем более если это не основное отопление. Об этом читайте далее.
Вот, кстати, небольшое видео про каминную топку (в которую можно встроить регистр отопления). Мой обзор топки нашего производства «ТКДп (Топка каминная двустворчатая подовая) 800 Огонёк»:
Пять причин не делать каминопечь с водяным контуром
Если не делать железный (чугунный, стальной) камин с водяным контуром, то что тогда делать? Конечно, нужно повысить теплоемкость системы или КПД, или и то и другое сразу. При этом, не упуская вопрос надежности.
Сейчас, так сказать, «в тренде» делать большой многокубовый теплоаккумулятор (огромный утепленный бак с водой). Если такой бак нагреть один раз, вода, циркулируя – довольно долго поддерживает тепло в доме. Но это тема отдельной статьи, это экономный вариант и скорее вспомогательный агрегат, чем какой то «волшебный» ключик.
Можно сделать каминопечь с водяным контуром. Какие тут могут быть подводные камни? На самом деле, даже если камни тут подводные, вода в этой реке достаточно прозрачная, но не все смотрят под ноги… когда переходят ее.
Нужен ли Вам водяной контур – как понять?
Личный опыт. Мы делаем печи с водяным контуром в двух случаях: 1. если планировка дома неудачная для печного отопления (для отопления печью на дровах). Второй случай – заказчик требует 100% полную автономность от электросетей. А дом при этом все-таки больше чем рекомендуемый тепловой контур для одной печи, а печь предполагается одна.
Рассмотрим первый вариант – неудачная планировка. Неудачной планировкой я называю наличие в доме удаленных спален, куда будет долго достигать конвективное тепло. Так же длинные коридоры, продолговатая форма дома при одном этаже. Но это только первые признаки. При детальном анализе принимается в расчет материал стен и способ утепления, расположение и размер окон. Рассчитываются показатели региона строительства и еще с десяток-другой показателей, важных при отоплении печью.
При требовании заказчика к полной автономности от электросетей, зачастую, не принимается в расчет надежность и долговечность печи. Как правило, такие дома не очень хорошо утеплены (сэкономлено на строительстве). Да и на печи тоже экономия присутствует, т.к. для регистра желательно делать печь-котел, а не просто каминопечь. Не принимается в расчет возможность разместить две печи, или двухэтажную печь. Или две печи – одна на другой, — опять же из соображений экономии.
В проектировании печного отопления кроме ряда базовых параметром желательно учитывать множество факторов и дополнительных параметров. Нужно знать некоторые житейские нюансы, о которых знает не любой проектировщик отопления, и даже не любой проектировщик ПЕЧНОГО отопления.
Допустим у Вас уже построенный, может быть, давно дом. И Вы хотите выложить/переделать печь или каминопечь. В таком случае так же лучше очень обстоятельно подойти к вопросу. Мой опыт показывает что заказчик, сталкиваясь с нюансами печного отопления, не сразу может ответить на вопросы по отоплению дома. Т.е. эта работа не только для проектировщика, но и для заказчика. Ведь у каждой печи, у каждого расположения печи, у каждого варианта планировки есть свои особенности.
Как правильно сделать печь камин с водяным контуром?
Чтобы правильно выложить каминопечь, надо принимать во внимание все вышеперечисленное в статье. Я бы советовал избегать использования воды при отоплении дома печью, для этого надо детально проанализировать Вашу ситуацию.
Если все же встраивать регистр в кирпичную печь, то делать ее надо по типу котла. Для этого нужно делать полностью двухконтурную печь – футеровать шамотом не только топку камина, но и канал где находится регистр. Это повысит теплоемкость и надежность печи. Печь не будет бояться «перетопов», теплоноситель будет медленнее остывать, потому что снизится показатель отдачи тепла «от стенок»/«внутри» (теплоноситель).
Так же такие печи лучше делать гибридными, т.е. встраивать в систему с электрокотлом и термодатчиком – для поддержания температуры теплоносителя. Это оздоровит печь: уменьшит количество конденсата, упростит растопку холодной печи, да и печь не будет так остывать. В такой системе желательно делать давление и насос. Здесь мы уходим от полной автономности. К тому же если рассматривать электричество как дополнительное отопление, то его можно реализовать лучшим образом – чтобы не делать водяной контур. И при расчетах, получится что это может быть эффективнее и дешевле.
Получите бесплатно проект печи на моем сайте! Сохраняйте статью к себе, если была полезна. Так же есть полезное видео про печь с водяным контуром на нашем канале Youtube: