Котлы со скелетным теплообменником: какие бывают и как сделать своими руками
Кирпичный котел со скелетным теплообменником — это современная улучшенная модификация кирпичной печи, в которой эффективность нагрева увеличивается за счет установки внутреннего отопительного контура, выполненного в форме трубных регистров.
Их подключают к водяной системе отопления со стандартными отопительными приборами. Обычно такой источник нагрева устанавливается в домах печного отопления или в больших банях.
Целесообразность установки данного типа отопительных агрегатов зависит от системы дымоотвода и доступности помещения для размещения довольно габаритной конструкции.
Почему лучше устанавливать трубчатые теплообменники
Конструкцию теплообменника, предварительно сваренную из бесшовных труб, устанавливают непосредственно в топку. Существует множество вариантов проверенных конструкций, разных размеров и конфигураций, например, хорошо зарекомендовавшие себя печи Кузнецова.
Чертежи таких теплообменников можно скачать в интернете или изготовить самостоятельно.
Наиболее часто применяются трубчатые теплообменные поверхности двух типов:
В некоторых случаях в печь водяного отопления устанавливается плоские стальные теплообменники, действующие по принципу водяной рубашки. Если сравнивать плоскую и трубчатую систему, то преимущества будут у последней.
При одной и той же геометрии, у трубчатых теплообменников поверхность нагрева больше. Так, если развернуть стальную бесшовную трубу по ГОСТ 12132-66 с Ду=50 мм, то ее окружность составит 3,14х50= 157 мм.
При этом она займет в топке ширину только 50 мм, то есть ее поверхность в три раза выше, чем у плоской модели «водяной рубашки». Для того чтобы воспользоваться этим преимуществом, собирать такую конструкцию нужно с зазорами между труб.
Открытый огонь в топочной камере, через зазоры хорошо и быстро прогревает кирпич, что повышает в целом систему обогрева в доме или бане.
Принцип работы печи со встроенным трубчатым теплообменником
Кирпичные котлы со встроенным трубчатым теплообменником имеют водяной контур, соединенный с внутридомовой системой отопления.
Твердое или газообразное топливо сгорает в топочной камере, нагретые дымовые газы отдают тепло через стальные стенки теплоносителю, нагревая его до температуры 95 С.
Остывшие дымовые газы за счет разности температур удаляются в дымовую трубу и далее выбрасываются в атмосферу. Нагретый теплоноситель поступает в систему отопления и движется по внутреннему контуру к приборам отопления, где через радиаторные поверхности нагрева, отдает тепло внутреннему воздуху в помещении и остывает.
Далее он возвращается в кирпичную печь, под воздействием естественной циркуляции, вызванной температурным напором на входе и выходе сетевой воды из кирпичного котла.
Если в котел будет вмонтирована сложная конфигурация трубчатого теплообменника, возможно, будет создано большое гидравлическое сопротивление, что не позволит хорошо циркулировать воде в контуре.
Для печей работающий на газовом топливе, имеющим горелочное устройство, можно установить комплекс автоматики с первичными датчиками управления и погодозависимым регулированием, которые обеспечат 100 % автоматизацию процесса горения.
Плюсы и минусы котла со скелетным теплообменником
У печей оборудованных водяным контуром, которые используются для обогрева индивидуального коттеджа, существуют как преимущества, так и недостатки. Собственнику жилья необходимо их учитывать, перед тем как принимать решение об установки такого источника нагрева.
Кроме того потребуется выбрать размеры топки, которые по тепловым показателям обеспечат надежное отопление дома. При использовании твердого топлива объем топочной камеры должен обеспечить работу источника в течение 8-12 часов от одной загрузки.
Преимущества печи со скелетным теплообменником:
К минусам печей со скелетным теплообменником, работающих на твердом топливе, можно отнести необходимость постоянного обслуживания печи по загрузке топлива, отсутствие системы защиты и регулирования. В связи с этим в помещении могут создаваться зоны недогрева или перегрева.
Как сделать новую печь с водяным отоплением
В интернете много чертежей, чтобы выполнить печь отопления своими руками. При отсутствии практического опыта у застройщика, надежнее поручить такую работу профессионалам, которые выполнят ее, учитывая требований пожарной безопасности и правил эксплуатации.
Алгоритм возведения печи со скелетным теплообменником:
При возведении печного источника отопления, важно обратить внимание на толщину стенок, которую выполняют из огнестойкого шамотного кирпича. Она зависит от вида топлива, для устройств, работающих на угле, стенки выполняются более широкими.
Это ограничение не должно игнорироваться, иначе печи станут очень быстро прогорать, и придется устанавливать новую конструкцию.
Выбор твердотопливного котла. Советы форумчан
Выбираете энергоэффективные решения?
Обратите внимание на геотермальные тепловые насосы FORUMHOUSE
Геотермальный тепловой насос EU (старт/стоп)
Геотермальный тепловой насос IQ (псевдоинвертор)
Геотермальный тепловой насос IQ (инвертор)
Из-за постоянного роста цен на энергоносители и дороговизну подключения газа всё большее число пользователей forumhouse.ru обращают внимание на твердотопливные котлы.
Сегодня рынок предлагает не один десяток моделей, работающих на угле, дровах или топливных брикетах.
Чтобы не ошибиться с выбором, следует знать ряд особенностей этого типа отопительного оборудования.
Твердотопливные котлы работают на следующих видах топлива:
Чтобы подобрать наиболее оптимальный ТТ котёл, необходимо:
1. Определить, какой вид топлива наиболее доступен в вашем регионе проживания. Может оказаться, что где-то выгоднее отапливаться дровами, а где-то – углём или торфом.
Существуют модели, которые работают на двух- трёх типах энергоносителей: дровах и электричестве. Днём агрегат отапливает помещение, работая на дровах, а ночью включается электрический тэн. Такая схема наиболее оптимальна при доступности ночного тарифа на электроэнергию.
2. Подобрать необходимую мощность.
Ориентировочно парамтеры мощности устройства высчитывается так – для отопления 10 кв. м площади необходим 1 кВт. Это пропорция справедлива для хорошо утеплённого дома при высоте потолков до трёх метров.
3. Выяснить, необходимо ли только отопить дом, или также нужна горячая вода для бытовых нужд. В этом случае ставится двухконтурный или одноконтурный ТТ котёл с подключённым к нему бойлером косвенного нагрева.
Бойлер косвенного нагрева нагревает воду, используя тепло системы отопления и электрическую энергию. Это позволяет «не гонять» устройство для приготовления горячей воды по окончании отопительного сезона.
4. Определить цель использования: постоянно (ПМЖ), изредка (дачный режим) или как резервная система.
Если нужно выбирать котел под ПМЖ, то на первое место выходят его надёжность, долговечность и экономичность. Чем реже нужна загрузка топливом, тем комфортнее им пользоваться.
Выбираем твердотопливный котел
Калорийность и теплоотдача разных видов топлива отличаются друг от друга. Поэтому мощность устройства и, соответственно, количество времени его работы на одной закладке могут существенно различаться.
Garifyllin:
– Приобретая ТТ котёл, многие думают, что его мощность не зависит от вида сжигаемого топлива. На самом деле падение мощности при сжигании менее калорийного топлива (отсыревших дров) может достигать 25-30%.
При работе устройства на топливе с влажностью 25-35% потери мощности увеличиваются. Идёт интенсивное образование нагара, и топку придётся чистить раз в 3-5 дней.
В технических описаниях котлов пишется максимальная мощность. При выборе ТТ котла нужно учитывать, что данная мощность указывается при работе на топливе с небольшим содержанием влаги и при оптимальных условиях эксплуатации. В действительности при использовании менее калорийного топлива, или если оно накопило влагу мощность может существенно отличаться от заявленной производителем. Выбирая устройство, необходимо это учитывать.
Glaz2137:
– Первый хороший вопрос, который необходимо задать при выборе котла – какая у него максимальная и минимальная мощность и насколько экономично он работает в этих режимах.
Пример: котёл имеет диапазон мощностей от 5 до 30 кВт. Время его горения на одной закладке составляет от 4 до 12 часов.
Поэтому на максимуме в среднем он отдаст 120 кВт час, а вот на минимуме – только 60 кВт час.
Glaz2137:
– Важно понять, что не весь отопительный сезон котёл работает в номинальной мощности. Простое устройство с такими данными большую часть времени работает неоптимально, и у него плохое КПД.
Плюсы и минусы
Чтобы понять, какой твердотопливный котел лучше выбрать, нужно изучить все его преимущества и недостатки.
У твердотопливных котлов есть ряд неоспоримых преимуществ:
Но классические ТТ котлы не лишены недостатков:
Большинство твердотопливных котлов работает по следующему циклу:
Garifyllin:
– При остановке котла теплоноситель в системе остывает, соответственно, температура в доме падает.
ТТ котлы с теплообменниками из чугуна менее восприимчивы к качеству и жёсткости воды, но этот материал более требователен к температуре теплоносителя обратного потока.
Если в «обратку» системы отопления подать холодную воду, то из-за резкого температурного перепада теплообменник чугунного котла может разрушиться.
Garifyllin:
– Котлы со стальным теплообменником быстрее разогреваются. Они не боятся резкого перепада температуры теплоносителя. Однако они более требовательны к топливу и дымоходу.
Оптимальная схема использования твердотопливного котла
Опираясь на опыт пользователей forumhouse.ru, можно сказать, что наиболее оптимальным вариантом является следующая схема: это связка из твердотопливного котла и ТА (теплового аккумулятора), который устанавливается между котлом и системой отопления.
ТА – это большой, хорошо утеплённый бак с водой.
Тепловой аккумулятор выполняет следующие функции:
Однако в связке ТА и ТТ есть «подводные камни».
Glaz2137:
– Есть теплоаккумуляторы открытые и закрытые. Открытый ТА – это ёмкость с водой, в которую погружен теплообменник. Воду в ТА греет котёл, а теплообменник забирает тепло в систему отопления. Если площадь теплообменника выбрана неправильно (оказалась мала) и он не справлялся с передачей мощности, то это приводит к тому, что ТА кипит, а батареи в доме – едва тёплые.
Меры безопасности при отоплении твердотопливным котлом
Твёрдое топливо, в отличие от жидкого, горит дольше. При горении дрова или уголь выделяют много тепла, а сам твердотопливный котёл, обладая инерционностью, не может мгновенно остыть и прекратить работу даже при полном перекрытии доступа воздуха в топку. Это может стать достаточно серьезной проблемой.
При нагревании теплоноситель значительно увеличивается в объёме, и этот избыток нужно куда-то деть.
Если этого не сделать, то ситуация может выйти из-под контроля: трубы или радиаторы отопления разорвёт, а при грубом нарушении правил монтажа твердотопливный котёл может взорваться.
Чтобы этого не произошло, в систему отопления встраивают расширительный бак для сброса избытка теплоносителя.
Расширительнее баки бывают двух типов:
1. Закрытые – это закрытый бак, оснащённый предохранительным клапаном для сброса избытка давления.
2. Открытые – это открытый бак, имеющий сообщение с атмосферой.
Такой бак обычно монтируется в верхней точке системы отопления на чердаке.
Это обеспечивает беспрепятственный сброс избытка давления из системы.
Iven:
– Для твердотопливного котла лучше использовать открытую систему с естественной циркуляцией теплоносителя.
На FORUMHOUSE собрано множество информации о требованиях к котельным. Познакомьтесь с основными критериями выбора ТТ котла. Пиролизные котлы – миф или реальность. Узнате, чем лучше топить твердотопливный котел. Следите за битвой между пиролизным котлом и обычным твердотопливным.
Смотрите на нашем сайте видео о том, как отопить большой дом при отсутствии газа. А из этого видеоролика вы узнаете, как самостоятельно построить «умную» твердотопливную систему отопления.
Чертежи моего котла водяного отопления
В комментариях иногда задают вопросы — на конкретный вопрос — конкретный ответ. Некто Владислав интересуется котлом, чертежи и такое прочее, перед тем как делать котел я его нарисовал, и более того в 3D, котел можно вертеть, смотреть размеры и такое прочее. Насколько могу судить, в сравнении с П-образным котлом у моего КПД примерно в два раза больше, в общем тепла он забирает сколько что дым из дымаря идет еле теплый, и если за ним не следить — может закипеть. Единственный серьезный недостаток этого котла — трудоемкость в изготовлении. На рисунке видно по 5 коленец с каждой стороны — в моем реальном котле их всего 4, я устал их выстругивать болгаркой, да и 4 — вполне достаточно оказалось. На рисунке котел стоит к нам задом, к лесу передом.
Рисовал я его в самой простой программе для 3D моделирования SketchUp, загрузить ее можно здесь. В ней же можно открыть и посмотреть — модель котла
Теперь тонкости изготовления котла водяного отопления:
1. Трубу надо брать бесшовную и толстостенную, но как показала практика, можно взять трубу со швом, но на всякий случай шов лучше проварить. В моем котле вся тонкая труба бесшовная и толстостенная, наружный диаметр 60 мм, толщина стенки 5 мм, пилить и обтесывать ее болгаркой долго и тяжело. Верхняя толстая труба — у меня со швом, и она тонкостенная, 3 или 4 мм всего, шов проварили, в общем три года уже стоит все нормально.
2. Подачу можно приварить в любое место верхней толстой трубы, но наиболее удобно приварить возле края, обратку можно приварить в любом месте внизу котла там где удобно, работать будет в любом случае, на рисунке отмечены места куда приварены подача и обратка у меня.
3. Котел я выставлял по уровню, небольшие погрешности допустимы.
4. Трубы нельзя сваривать встык, везде по краю всех труб и отверстий, надо снять фаску, чтоб сварочный шов получился такой же толщины как и толщина стенки трубы. Если сварить встык, возможны плохо проваренные места, котел может потечь.
5. Куски труб друг к другу надо подгонять как можно более точно, тогда варить будет легко и просто.
6. Расстояния между коленцами надо выбирать такое чтоб можно было нормально сварить, у меня оно 5-6 см.
7. На этот котел я потратил неделю, 3 дня ушло на то чтоб все нарезать и подогнать друг к другу, 3 дня мне его варили, до этого котлов я не делал, кое-где были щели, их надо было заваривать, и такое прочее.
8. Не волнуйтесь если после сварки котел течет как решето. Места где текло я зачистил болгаркой, шлифовальным диском, их проварили еще раз — процедуру повторяли если я не путаю пару раз, но котел все равно потел, я очень расстроился хотел его бросить и сварить П-образный котел, но течи через пару дней затянулись сами, три года — полет нормальный.
Вроде ничего не упустил, если что спрашивайте в комментариях, подправлю.
Какой котел лучше скелет или чемодан
Когда-то путешественники перевозили вещи в дороге в громоздких и тяжелых дорожных сундуках. Конечно же, им было очень далеко до сегодняшних удобных чемоданов на колесиках и с телескопическими ручками для удобства. В современном понимании чемодан появился только в середине 19 века. Небезызвестный сегодня Луи Виттон трансформировал сундук в более привычный нашему взгляду дорожный аксессуар. Выпуклая крышка заменилась плоской, так что теперь можно было без проблем укладывать один чемодан поверх другого, и места они стали занимать меньше. Да и вес существенно уменьшился.
На тот момент чемоданы от Луи Виттон уже были показателем высокого статуса владельца и его благосостояния. И позволить себе такой аксессуар могли далеко не все. Сегодня же ассортимент чемоданов от самых разных производителей вырос в разы, позволяя подобрать подходящий саквояж на любой вкус, цвет и кошелек.
В советские времена были популярны фибровые чемоданы, аксессуары из кожи и кожзама. Фибровый чемодан сделан из плотно спрессованного по специальной технологии картона. Конструкцию усиливали металлическими вставками, снабжали ремешками и ремнями. Правда, в нашем ритме жизни такие дорожные аксессуары не выдерживают никакой конкуренции с новыми материалами.
Сегодня, выбирая дорожный аксессуар, современный потребитель нередко задается вопросом, из чего делают чемоданы? И, вдогонку, обязательно уточняет, а какой материал лучше для чемодана: пластик, ткань, металл? Разберем более подробно.
Пластиковые чемоданы и их особенности
Одним из самых популярных материалов для чемоданов сегодня заслуженно признан пластик. И это не удивительно. Он доступнее по цене, чем аксессуары и алюминия, но при этом на порядок прочнее и более защищены от вандалов, чем тканевые.
Прочные ли пластиковые чемоданы? Однозначно можно ответить, что да. Но, конечно же, имеет значение и то, от какого производителя и в какой ценовой категории вы приобрели саквояж. Если взять самый дешевый чемодан от неизвестного бренда, он, наверняка, окажется хуже по качеству, чем наиболее бюджетный аксессуар от проверенного производителя.
Последний вариант – инновационная технология от компании Samsonite, которая предложила рынку дорожных аксессуаров усовершенствованный пластик. Новый материал обладает большим запасом прочности. В основе curv – пластиковые волокна, переплетенные особым образом, что делает готовый продукт максимально качественным, износо- и ударостойким и при этом не обладающим большим весом.
Поликарбонат в этом перечне идет сразу же за инновацией бельгийской компании. Этот материал также облагает малым весом при высокой прочности. Какие плюсы и минусы чемодана из поликарбоната? Среди достоинств легкость, гибкость, устойчивость к повреждениям. Среди недостатков – более высокая стоимость, чем у абс-пластика или пропилена. Кроме того, зачастую поликарбонат покрывают специальным составом, который защищает чемодан от мелких царапин и потертостей.
Следующим идет полипропилен. Этот вид пластика достаточно жесткий, но при этом упругий. Также у материала высокая ударопрочность, и все содержимое чемодана будет надежно защищено от повреждений. Одно из преимуществ материала – он отлично поддается окраске, так что цветовая гамма очень разнообразна. Почти все дорожные аксессуары из полипропилена производят в странах Европы, что благотворно влияет на итоговое качество изделия. Если говорить о минусах, то в таких чемоданах обычно отсутствует подкладка.
Последним мы рассмотрим АБС-пластик. Именно из него появились первые пластиковые чемоданы. Но сегодня этот материал в чистом виде очень устарел. Он более тяжелый и менее прочный, чем вышеописанные разновидности, сравнительно хрупкий. Но есть и один тонкий момент: утилизован АБС-пластик или нет. В первом случае действительно материал отличается хрупкостью, но и цена у него низкая. Во втором по своей прочности он может не уступать полипропилену и поликарбонату.
Однако сегодня редко можно встретить модели из чистого АБС-пластика. Чаще всего его смешивают с поликарбонатом, объединяя лучшие свойства обоих материалов. Кроме того, у АБС-пластика привлекательный внешний вид, а еще в таких чемоданах можно закрепить подкладку. Нередки и сочетания с полипропиленом. Композитные чемоданы в итоге более выигрышные в цене. Конечно, они будут не настолько же качественными, как «чистый» поликарбонат или пропилен. Но при этом качественные характеристики существенно повысятся, а стоимость останется доступной.
Чемоданы из ткани: что хорошего
Конечно, это не означает, что аксессуар сшит из тонкого лоскута ткани. Это дорожные чемоданы с достаточно жестким каркасом. Изготавливают такие саквояжи из прочной и плотной ткани, устойчивой к мелким механическим повреждениям. Тканевые саквояжи отличаются демократичной ценой и легким весом. Кроме того, в них достаточно небольших карманов, чего не хватает пластиковым вариантам. И если вы не возите с собой ничего особенно хрупкого, а также редко попадаете в неблагоприятные погодные условия, то текстильный саквояж может стать отличным решением. Можно сказать, это самые легкие чемоданы. Тканевые саквояжи вместительны (не уступают пластиковым моделям), удобны в транспортировке.
Выбирая текстильный чемодан, важно, чтобы материал был дополнительно пропитан водо- и грязеотталкивающими пропитками.
Также лучше выбирать чемоданы с усиленными каркасами, чтобы продлить срок их службы. Конечно, текстильные дорожные аксессуары будут менее долговечны, чем пластиковые или, тем более, металлические варианты. Но если вы не планируете частую эксплуатацию и прогулки под дождем, то вполне можно сэкономить и приобрести именно тканевый чемодан.
Металлические чемоданы – надежно и дорого
Не самый популярный, но самый надежный материал, который используют для изготовления чемоданов. Если сравнивать металл, текстиль и пластик, конечно, прочнее будет чемодан из авиационного алюминия. Этот специальный сплав существенно легче обычного алюминия, и лучше него по техническим характеристикам. Но, с другой стороны, они больше по весу пластика и ткани и, конечно же, относятся к самым дорогим дорожным аксессуарам. Именно поэтому особенным спросом пользуются первые два вида материалов – пластик и текстиль.
Выбрать чемодан на колесах из металла стоит, если вам особенно важна сохранность содержимого, элегантный и солидный внешний вид и при этом не критична высокая стоимость. Такие чемоданы оборудованы как минимум одним, а то и двумя кодовыми замками для максимальной безопасности. Цветовых решений здесь не так много, как в случае с пластиком и тканью, но это и не требуется. Благородный металл очень выгодно и стильно смотрится даже в небогатой палитре.
Интересная особенность металлических чемоданов – они сохраняют внутри себя тот микроклимат, который был в помещении при укладывании багажа. Это значит, что если вы сложили ценные вещи или документы при определенном уровне влажности и температуре, никакие внешние колебания уже не изменят внутреннюю «атмосферу» вашего багажа.
Обычно в таких чемоданах удобные регулируемые перегородки и отделка высокого качества. Вес компенсируется прочными и маневренными колесиками. Как и другие чемоданы, доступен в нескольких размерах – от небольшого для одного в поездку на день-два до объемного варианта на целую компанию или семью с детьми.
Так какой самый лучший материал для чемодана?
Однозначно ответить вопрос, из какого материала лучше купить чемодан на колесах, как видите, довольно сложно. Все будет зависеть от целей, для которых вы берете чемодан. Влияет тип и длительность поездки, ее формат, наиболее частные погодные условия. Будет ли ваша поездка короткой и максимально комфортабельной, или вам предстоит попасть в более экстремальные условия. Собираетесь ли вы менять климатические зоны, или это короткая поездка на авто в соседнюю область. Ваш багаж будет все время рядом с вами под полкой в купе поезда, или вам придется доверить его грузчикам в аэропорту. В общем, все эти факторы будут влиять на конечный выбор.
Например, если это деловая поездка и вам нужно перевозить ценные документы и вещи, стоит выбрать алюминиевый саквояж. Его цена существенно выше, но при этом внешний вид и уровень безопасности тоже на высоте.
Для частых авиаперелетов лучше выбирать чемоданы из пластика. Они отличаются прекрасной устойчивостью к повреждениям и надежно защитят ваши вещи от неблагоприятных погодных условий и пролитых жидкостей.
Тканевые чемоданы – самые легкие. Они подойдут для путешествий поездом или автомобилем, где ваш багаж всегда на виду и под рукой. Также именно текстиль отличается более низкой стоимостью и богатством цветовых решений. Хотя последнее успешно решает специальный защитный чехол для чемодана.
Будем надеяться, наша статья помогла вам определиться, какой выбрать материал чемодана и что вам подойдет больше в вашей ситуации.
