Основные виды теплообменников в печь и его способы установки

17.12.2020

Изготовление печи своими руками

Большим плюсом станет покупка пиролизного агрегата – он отличается длительным горением дров и повышенным КПД.

Печное отопление с водяным контуром может отапливать здания большого размера – все зависит от мощности применяемой печи. Если есть возможность приобрести заводскую печку на дровах, то это плюс. Заводские агрегаты более аккуратные и эффективные, но на их приобретение нужны средства.

При нехватке денежных средств печное отопление с водяным контуром реализуется на основе самосборных печей, работающих на дровах. Их собирают из листового металла и кирпича. Металлические печки отличаются простотой – для их сборки нужен сварочный аппарат. Также они предельно компактны и не занимают много места. Их кирпичные версии более объемные, но они дольше хранят тепло и отличаются более эстетичным внешним видом.

Кирпичные печи на дровах всегда были атрибутом домашнего уюта. А будучи дополненными теплообменниками для организации водяного отопления, они подарят тепло всему дому, а не одному-единственному помещению.

Собрать простую печь с водяным контуром для отопления дома своими руками не представляет труда для тех, кто умеет обращаться с инструментами. В этом обзоре мы рассмотрим две схемы – одна из них поможет собрать печку из металла, а вторая из кирпича. Но для начала необходимо поговорить об изготовлении змеевика, являющегося сердцем любого отопительного агрегата, работающего на дровах.

Характеристики теплообменника для палатки

Существует большое количество разнообразных печек для туристических палаток. При всех их плюсах, большинство конструкций имеет ряд недостатков: прежде всего, они не выводят во внешнюю среду продукты горения, а кроме того, многие подобные обогреватели дают тепло с влагой. Таких недостатков лишён теплообменник — лёгкое устройство небольших габаритов, способное безопасно отапливать палатку туриста или другое помещение.
В отличие от многих других портативных печей, теплообменник выводит продукты сгорания во внешнюю среду, так что нет нужды открывать палатку для доступа свежего воздуха, в то же время теряя драгоценное тепло. Для обеспечения выхода продуктов горения в верхней части палатки должен иметься люк. Как и любое другое устройство, теплообменники обладают как достоинствами, так и недостатками.

Из первых следует выделить такие:
нагрев палатки не занимает много времени;
устройство даёт сухое тепло (нет влаговыделения);
тепловая энергия, выделяемая горелкой, в большем количестве, в сравнении с обогревателями других видов, расходуется именно на обогрев помещения, а не на другие цели — говоря проще, устройство имеет высокий КПД;
может работать с газовыми горелками любых типов;
компактные размеры.

Следует сказать и о минусах, характерных для обогревателей данного типа:
несмотря на компактные размеры, устройству всё же требуется какой-то объём помещения;
необходимо электропитание;
требуется качественный дымоход и его вывод из палатки.

Подводя итог, стоит сказать, что данный вид обогревателей является идеальным вариантом для любителей активного отдыха, у которых есть возможность взять с собой дополнительные устройства и сопутствующие гаджеты. То есть, теплообменник стоит выбрать, в первую очередь, автотуристам (рыбакам, охотникам и др.).

Как подобрать или рассчитать размеры печного котла

После того, как вы выбрали вид теплообменника, необходимо определиться с его размерами. С одной стороны его габариты должны соответствовать размеру места, куда он будет установлен.

Кроме этого, необходимо знать требуемую мощность печного теплообменника. Как ее определить?

Она зависит от тепловой мощности системы водяного отопления, необходимой для обогрева дома, которая в свою очередь зависит от теплоизоляционных свойств его наружных конструкций и максимальной отрицательной температуры наружного воздуха зимой. Упрощенно можно ориентироваться на средний показатель: 10-12 кВт на 100 м2 площади дома.

Как же вычислить необходимую площадь печного котла, для обеспечения такой тепловой мощности? В среднем, принято считать, что для обеспечения тепловой мощности 5-10 кВт необходимо около 1 м2 теплообменной поверхности котла. Величина этого показателя зависит от температуры горячих газов, соприкасающихся с теплообменником и температур воды (теплоносителя) на его выходе и входе, что в свою очередь, в значительной степени зависит от режима топки и вида топлива.

Полную мощность теплообменника можно вычислить по формуле:

Q=SQуд,

где: Qуд – его удельная мощность, ккал/час; S – его полезная площадь (соприкосновения с нагревающей средой), м2.

Удельную мощность можно вычислить по формуле:

Qуд = k(T-t)S,

где: k=12 ккал/час на 1°С – коэффициент теплопередачи «газ-вода» через стальную поверхность; Т = (Tмакс+Tмин)/2 – средняя температура нагревающей среды (пламя, газы), °С; t = (tмакс+tмин)/2– средняя температура теплоносителя (вход+выход/2), °С.

Если печь будет работать периодически (около 2 часов) на дровах, то средние температуры среды и теплоносителя будут максимум: 500 и 70°С соответственно и с 1 м2 теплообменника в этом случае можно будет получить максимум 6 кВт тепловой мощности.

Если печь будет работать на угле и постоянно, то средние максимальные средние показатели среды и теплоносителя могут быть: 800 и 70 °С соответственно. В этом случае с 1 м2 площади печного котла можно будет снять около 10 кВт.

Если известна общая требуемая тепловая мощность котла и режим топки (а значит и удельная его мощность), то вполне можно определить, какую полезную площадь поверхности он должен иметь:

S =Q/Qуд, м2.

В зависимости от того из какого материала будет изготавливаться теплообменник, можно подсчитать, сколько потребуется труб или листового металла, чтобы обеспечить такую площадь соприкосновения с нагревающей средой. При этом в расчет берется только та поверхность, которая будет непосредственно контактировать с горячими газами или пламенем.

Например, если печной котел будет изготавливаться сплошным (только из листового металла), то в расчет следует принимать только внутреннюю его поверхность. Если же он будет изготавливаться из труб, то практически вся их поверхность будет участвовать в теплообмене (их длина х диаметр х 3,14). При комбинировании разных материалов, необходимо будет вычислять площадь соприкосновения с нагревающей средой каждого элемента отдельно, а потом суммировать.

Если необходимо увеличить тепловую мощность котла при тех же габаритных размерах, можно в его конструкцию добавить дополнительные элементы (например, трубы). Если же его мощность получается слишком большой, то можно уменьшить его длину. Другими словами: в каждом конкретном случае необходимо делать расчет и корректировку размеров регистра, привязывая их к размерам и конструкции самой печи, а также мощности системы водяного отопления дома, которую придется обеспечивать тепловой энергией.

Изготовление своими руками

После того, как подобран вид печного котла, материал и сделан расчет размеров можно приступать к его изготовлению своими руками

При этом необходимо обратить внимание на качество сварочных работ. Оно должно быть на высоком уровне, так как данный агрегат будет эксплуатироваться в достаточно агрессивной среде, а для того чтобы выполнить его ремонт, скорее всего, придется разбирать печь или ее часть

Поэтому, если вы не уверены в своих способностях сварщика, то лучше эту работу поручить опытному специалисту, предварительно заготовив все необходимые элементы конструкции.

После выполнения сварочных работ необходимо заполнить регистр водой, проверить нет ли протечек и выполнить его опрессовку при давлении, превышающем рабочее в системе отопления, как минимум, в 2 раза.

Технология кладки

Прежде чем приступать к кладке печи своими руками, необходимо выбрать схему и нарисовать своими руками план-порядовку, лучше при этом воспользоваться готовыми проверенными схемами. Примером такой печи можно назвать печь Кузнецова с отопительным регистром, вмонтированным в дымовой канал с одной из сторон печи.

Печь Кузнецов, видео

Для кладки своими руками подобной печи в частном доме понадобятся материалы:

бетон для фундамента;
кирпич красный полнотелый;
кирпич шамотный огнеупорный;
кладочный раствор или его компоненты: глина, чистый сухой песок, чистая вода;
металлические трубы для выполнения теплообменника.

Также нужно купить готовые элементы: колосниковые решетка, дверцы, заслонки, шиберы, кровельные проходки. Цена на эти элементы обычно довольно высокая, поэтому нужно заранее просчитать, что именно необходимо.

Необходимый инструмент:

мастерки и кельма;
резиновый молоток;
болгарка с кругом для кирпича;
уровни, отвесы, бечевка;
рулетка.

Последовательность выполнения операций своими руками

1. Размечают положение будущей печи и заливают армированный прутком фундамент на 5 см ниже уровня чистового пола. Он не должен соприкасаться с фундаментом частного дома.
2. После полного высыхания фундамента выкладывают по схеме-порядовке и чертежу два ряда кладки из красного полнотелого кирпича на обычный цементный кладочный раствор, их назначение — выровнять возможные неровности фундамента и заложить основание печи.
3. Следующие ряды кладут на глиняный кладочный раствор по выбранной схеме, соблюдая перевязку, указанную на ней. Раствор делают из заранее вымоченной красной глины, карьерного песка и чистой холодной воды. Оптимальное соотношение глины и песка определяется опытным путем.

Правильно приготовленный кладочный раствор не должен быть слишком пластичным или рассыпчатым. Проверитьего можно так: скатать из раствора шар размером с теннисный мяч и уронить его с высоты 1 м на ровную поверхность. Он должен слегка деформироваться, покрыться мелкими трещинами, но не рассыпаться.

1. Толщина швов между рядами кирпича — не более 5 мм. Чем меньше швы, тем однороднее структура печи и лучше теплоотдача. Расшивку проводят сразу по мере кладки.
2. Дверцы устанавливают так: на предыдущий ряд кирпича кладут в месте установки дверки асбестовое полотно в виде полоски, на него ставят дверку. В отверстия в углах рамы заранее вставляют отожженную проволоку длиной не менее 40 см каждая. Эту проволоку закрепляют между рядами кладки. Если этого не сделать, рано или поздно раствор выкрошится, и дверка выпадет. Кладут несколько рядов, все время проверяя положение дверки по уровню. Поверх дверки также укладывают асбестовую полосу и сверху выкладывают кирпич.
3. Топку футеруют шамотным кирпичом. Красный керамический для этих целей не годится — он со временем растрескается, и может произойти обрушение свода. На схемах шамотный кирпич обычно обозначен желтым цветом.
4. Под варочную панель в кирпиче делают пазы на толщину плиты. Это делается для уменьшения теплопотерь и предотвращения задымления. Плиту кладут на раствор.
5. Самодельный теплообменник в дымовой канал устанавливают в процессе кладки на этапе укладки ряда, через который выходит нижний штуцер. В топочную камеру его монтируют при укладке нижнего ряда топки. Между теплообменником и кирпичом должен быть зазор не менее 5-7 мм.
6. В дымовом канале с теплообменником обязательно нужно предусмотреть прочистные дверки, так как на регистре будет оседать сажа, что ухудшит его нагрев. Количество дверок должно обеспечивать доступ для чистки к любой части теплообменника.
7. Верхнюю часть дымового канала оснащают заслонкой или шибером. Сам дымоход может быть либо кирпичным, либо можно купить и поставить сендвич-дымоход. При этом нужно соблюдать правила прохода трубы через кровлю, а на кирпичных трубах делать распушку.

Расстояние от нагретых металлических элементов до сгораемых конструкций должно быть не менее 25 см! Проходы через перекрытия изолируют базальтовым волокном или другими негорючими материалами!

После высыхания печи ее аккуратно протапливают, не перегревая, несколько раз. Проверяют тягу, устойчивость горения дров, отсутствие утечек дыма. После этого можно монтировать внешний отопительный контур и заливать воду в систему. Печь готова к эксплуатации.

Материал изготовления

Медь. За счёт своей пластичности, медь наиболее оптимальна при изготовлении теплообменника. Медная трубка проста для изгибания, придания любой формы.У неё высокий коэффициент теплопроводности более 380. Но медь так же недостаточно жаропрочный материал и дорого стоит.
Нержавейка. Тоже достаточно пластичный и отзывчивый материал. Хотя имеет более низкий коэффициент теплопроводности. Зато устойчив к перепаду температур. Из него можно сварить любой вариант конфигурации

ВАЖНО: Нельзя использовать оцинкованную сталь, при нагревании она выделяет в воздух ядовитые соединения цинка.
Металлопластик. Легкодоступный практичный материла

Легко можно найти, но у него низкий коэффициент теплопроводности! Практически на два порядка ниже, чем у меди. Зато этот материал долговечный, устойчивый к температурным перепадам.

Изготовление теплообменника своими руками

Не всегда есть возможность купить готовый проект печи с теплообменником. Так же не все могут сами работать сваркой. Но соорудить теплообменник в печь для отопления своими руками, не такая тяжелая задача. Применив алюминий или медь можно избежать сварочных работ. При хорошей подготовке, правильном расчёте это возможно и не обременительно. Вдобавок экономит семейный бюджет.

Расходные материалы

Выбрав место и размер, стоит обдумать из чего проще соорудить теплообменник. Можно использовать как перечисленные выше материалы, так и чугунные радиаторы отопления, автомобильные радиаторы и тому подобное. Главное правильно учитывать тепло проводимость. Точно продумать какой инструмент понадобится и подготовить его заранее. Все эти мелочи облегчат установку.

Алгоритм сборки

Начинать надо с проекта — продумывая мелочи и подбирая варианты. Исходить стоит из размера — если печь слабая, то несоразмерно большой теплообменник только навредит. Если вы используете в качестве трубы для змеевика медь, то длина не должна превышать трёх метров.

Самый простой вариант изготовления — змеевик. Для него потребуется медная труба, длинной от 2 м до 3 м.

От длины трубы и количества витков зависит скорость нагрева. Но стоит помнить — надо учитывать размер печи, топки и не злоупотреблять увеличением змеевика. Перекосы в размерах понижают срок службы печи.

Для закручивания трубы в спираль нужен шаблон. Это любая подсобная деталь цилиндрической формы. Диаметр шаблона должен вписываться в топочный размер.

Подготовив материалы приступаем:

Изгибая трубу, наматываем её на заготовленную болванку для получения спирали;
Соблюдаем размеры, в которые надо змеевик поместить;

Средний показатель расчётной мощности теплообменника, равен 1кВт на 10 метров площади.

Если вас не устраивает такой тип теплообменника, можно изготовить другой тип, например сварив стальные трубы. Выглядит это примерно так:

Примеры чертежей, по которым проводить работы:

Как установить?

Установить теплообменник в печь удобно во время кладки новой печи. Это позволит капитально смонтировать его, соблюдая все зазоры и размеры. При такой установке легче соблюсти правильный размер. Смонтировав теплообменник на фундамент печи, обложить его кирпичом легче, чем разбирая готовую печь, пытаться приспособить его на место. Но это тоже возможно.

Есть также важные моменты и требования, которые стоит соблюдать для увеличения сроков эксплуатации:

не стоит фиксировать трубы конструкций металлическими крепежами;
не стоит заливать ледяную воду, для избежания появления конденсата;
соблюдать пропорции между печью и теплообменником, избегая большой разницы;
использовать уплотнительные материалы с высокой жаропрочностью;
соблюдать полностью все меры противопожарной безопасности;

Нехитрые правила помогут избежать опасных ситуаций, помогут продлить срок службы печи. Не забывайте так же о пожарной безопасности.

Примеры установки на фото:

Изготовление металлической печи

Печное отопление с водяным контуром в деревянном доме можно сделать на основе металлической печи, хотя ничто не мешает отдать предпочтение кирпичу. Но с металлом меньше возни, а еще такая печка займет минимум места. В качестве основы возьмем схему самой простой буржуйки и выкинем из нее внутренние перегородки.

Предлагаем Вам чертеж одной из самый простых, но в тоже время эффективных металлических печей.

Эти перегородки необходимы для реализации пиролизной схемы горения, но в случае с нашим водяным отоплением они становятся не нужны. Вместо них весь внутренний объем займет теплообменник. Его можно изготовить из труб или листового металла – в последнем случае его площадь будет несколько больше, что увеличит тепловую мощность нашего агрегата.

Для изготовления печи потребуется листовой металл толщиной 4-5 мм. Вырезаем стенки, изготавливаем из арматуры колосниковую решетку. Монтируем основание, ставим внутрь теплообменник, собираем конструкцию воедино. Устанавливаем дымоход, подключаем печь к системе водяного отопления, заливаем теплоноситель и проводим тестовый запуск

Обратите внимание, что помещение, в котором стоит металлическая печка, обогревается ее собственным теплом, без дополнительных радиаторов

А как насчет кухни?

Труба как заготовка для кулинарных печей вообще говоря, подходит мало. Для летних варочных переносных она слишком тяжела, а для приготовления истинно печных деликатесов не годится однозначно, т.к. не кирпичная и не глиняная. Однако делать печь для казана из трубы имеет полный смысл: тяжелая основа придаст всему сооружению дополнительную устойчивость.

Вертикальная конструкция подойдет для большого котла, а горизонтальная – для нескольких меньших сразу. Последнее пригодится в животноводческом хозяйстве. Напр., для подмывания вымени коров и лап домашней птицы горячая вода нужна в небольших количествах, но достаточно долгое время. 2-3 сменяемых котелка обеспечат ее непрерывный поток, в т.ч. и на летнем выгоне/выпасе: печку из трубы такого размера можно возить в багажнике.

Гофра и оловянная труба

Гофра представляет собой экономичный вариант. Берут 3 гофрированные трубы из алюминия и устанавливают вокруг дымохода. Воздух прогревается от стенок последнего. Его можно перенаправлять в любую комнату. Чтобы добиться максимальной теплоотдачи, можно заворачивать трубы в слой фольги.

Есть возможность установки своими руками теплосъемника, функционирующего по типу колпаковой печи. Теплый воздух направляется вверх, после чего медленно опускается. В большинстве случаев металлическая труба греется до такой степени, что прикосновение к ней может привести к ожогам. В указанном случае теплообменник на дымоход для отопления незаменим, так как он снижает вероятность появления таких травм, а также пожаров. Некоторые мастера практикуют облицовку сеткой с камнями. Это не только декоративный прием, но и способ удержать ещё больше тепла. Мансардное помещение становится теплым и уютным.

Труба на олове также обустраивается просто. Дымоход оборачивают ею, после чего она начинает нагреваться. Воздух, который циркулирует в такой трубе, становится тёплым. Аргоновой или полуавтоматической сваркой приваривают спираль.

Обустроить хороший теплообменник на дымоход своими руками несложно. Надо запастись качественными инструментами и материалами. Создав такое приспособление самостоятельно, можно сделать жилище тёплым, а также сберечь немало денег.

Особенности

Сегодня отопительные котлы обладают достаточной мощностью для обогрева помещений различного назначения. Они экономичны. Время их беспрерывной работы составляет практически весь отопительный сезон.

Эти приборы могут работать на дровах, угле, пеллетах (древесных отходах, спрессованных и переработанных в гранулы), брикетах, торфе, дровяном газе.

Типы котлов

В зависимости от вида твердого топлива они подразделяются на следующие типы:

дровяные (отапливаются не только дровами, но и пеллетами);
универсальные (для работы используют разные виды топлива и их сочетания);
газогенераторные котлы (у них повышенный КПД, работают на дровах и древесном газе).

Модели последнего вида более удобны в применении, так как внутри них не скапливается сажа, а золы остается минимум.

Различают модели котлов длительного горения, зависимые от носителя электроэнергии и независимые.

Такое оборудование для отопления работает по принципу верхнего горения (очаг горит сверху вниз). Камеру сгорания, расположенную в верху конструкции, заполняют топливом. Вентилятор нагнетает воздух по воздуховоду, и тепло, выделяющееся при сгорании, отправляется в теплообменник. Объем камеры сгорания – около 500 дм3, поэтому такое отопительное устройство может без перерыва работать несколько дней.

Достоинства

Конструкции длительного горения – отопительные приборы, пользующиеся большой популярностью среди населения. Объясняется это множеством их достоинств: это не только использование топлива различных видов, но и долгое время их горения, а также простота и экологическая безопасность их применения.

Котел такого типа в его современной вариации – это конструкция, оснащенная автоматикой, вентилятором для увеличения давления в системе. При малом количестве потребляемого топлива такие приборы могут поддерживать температуру в помещениях большого размера.

Большой минус конструкции – высокая стоимость, более 1000 у. е.

Термогенераторная печь — обогрев, горячая вода и электричество из дров

Всем привет, предлагаю к рассмотрению интересную конструкцию дровяной печи, которую вы сможете сделать своими руками. Особенность конструкции в том, что печь способна генерировать электроток для зарядки мобильного телефона и прочих девайсов, за это отвечают элементы Пельтье. В качестве теплоносителя в печи выступает вода, хотя ее легко можно заменить маслом или другой жидкостью. Это значит, что к такой печи можно подключить батареи и отапливать помещение, как пример. Еще с помощью такой печи можно легко и просто получать горячую воду. Максимальная мощность, которую выдают элементы Пельтье, составляет 10 Ватт, а максимальное напряжение получается в районе 15 В. Если вам нужна более высокая мощность и напряжение, элементов Пельтье можно установить и побольше. Рассмотрим более подробно, как работает такая печь и как ее сделать.

Список материалов:

— готовый корпус для печи (или листовая сталь, уголок и другие материалы); — стальные трубы; — дымовая труба; — автомобильный радиатор (от Волги или другой, объем желательно побольше); — элементы Пельтье (у автора 14 штук); — термопаста; — листовой алюминий: — фум-лента; — квадратные стальные трубы (для теплообменников); — водопроводный шланг; — гидравлический клапан (для сброса лишнего давления); — тройники для водопровода; — аккумулятор, электроника для контроля напряжения (и подобное по желанию).

Список инструментов:

— болгарка; — сварочный аппарат; — токарный станок; — дрель; — гаченные ключи.

Процесс изготовления печи:

Шаг первый. Изготовление корпуса печи

Корпус печи изготовлен из металла, автор использовал для таких целей старую емкость. Можно сделать подобную печь из листовой стали, старых газовых баллонов и так далее, вы можете просто модернизировать уже имеющуюся у вас буржуйку.

Устанавливаем дверку, а также дымовую трубу. В дымовой трубе обязательно делаем задвижку, а дверку печи делаем так, чтобы она закрывалась герметично. Это нужно для того, чтобы быстро затушить печь в случае необходимости. Если элементы Пельтье перегреются, они могут выйти из строя.

По размерам печь у автора небольшая, но чтобы получать больше тепла, можно сделать печь и побольше.

Шаг второй. Изготовление теплообменников

Шаг третий. Нагревательный контур Внутри печи установлен нагревательный контур, в нем будет циркулировать наша вода, нагреваясь от углей и пламени. Для изготовления этого контура понадобятся стальные трубы, свариваем из них конструкцию, как у автора, все должно быть герметично и должно выдерживать высокое давление. Конечно, конструкция контура может быть и другой, чем больше будет нагреваемая площадь, тем эффективнее печь будет прогревать воду.

Шаг четвертый. Сборка печи Все почти готово, можно собирать печь. Устанавливаем дверку, а внутрь печи монтируем нагревательный контур. Нагревательный контур привариваем к корпусу печи, чтобы он не шевелился. К печи также привариваем ножки, автор сделал их из круглых труб, заварив торцы листовой сталью.

Шаг пятый. Собираем «бутерброд»

Элементы Пельтье подключаем последовательно или параллельно, в зависимости от тока и напряжение, которое вы хотите получить.

Шаг шестой. Окончательная сборка и тестирование

Если систему оснастить хорошими аккумуляторами и умной электроникой, от протопки печи можно запасать довольно неплохие резервы электроэнергии. Удачи и творческих вдохновений, если надумаете повторить нечто подобное! Не забывайте делиться своими самоделками с нами!

Источник

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Как подобрать или рассчитать размеры печного котла

После того, как вы выбрали вид теплообменника, необходимо определиться с его размерами. С одной стороны его габариты должны соответствовать размеру места, куда он будет установлен.

Чаще всего теплообменники помещают в топливник печи, но иногда в дымовых каналах или камере бесканальной печи. При этом необходимо учесть, что между кирпичной кладкой и регистром должен быть зазор 0,5-1 см, учитывающий тепловое расширение металла.

Кроме этого, необходимо знать требуемую мощность печного теплообменника. Как ее определить?

Она зависит от тепловой мощности системы водяного отопления, необходимой для обогрева дома, которая в свою очередь зависит от теплоизоляционных свойств его наружных конструкций и максимальной отрицательной температуры наружного воздуха зимой. Упрощенно можно ориентироваться на средний показатель: 10-12 кВт на 100 м 2 площади дома.

Как же вычислить необходимую площадь печного котла, для обеспечения такой тепловой мощности? В среднем, принято считать, что для обеспечения тепловой мощности 5-10 кВт необходимо около 1 м 2 теплообменной поверхности котла. Величина этого показателя зависит от температуры горячих газов, соприкасающихся с теплообменником и температур воды (теплоносителя) на его выходе и входе, что в свою очередь, в значительной степени зависит от режима топки и вида топлива.

Полную мощность теплообменника можно вычислить по формуле:

где: Qуд – его удельная мощность, ккал/час;S – его полезная площадь (соприкосновения с нагревающей средой), м 2 .

Удельную мощность можно вычислить по формуле:

где: k =12 ккал/час на 1°С – коэффициент теплопередачи «газ-вода» через стальную поверхность;Т = (Tмакс+Tмин)/2 – средняя температура нагревающей среды (пламя, газы), °С;t = (tмакс+tмин)/2– средняя температура теплоносителя (вход+выход/2), °С.

Если печь будет работать периодически (около 2 часов) на дровах, то средние температуры среды и теплоносителя будут максимум: 500 и 70°С соответственно и с 1 м 2 теплообменника в этом случае можно будет получить максимум 6 кВт тепловой мощности.

Если печь будет работать на угле и постоянно, то средние максимальные средние показатели среды и теплоносителя могут быть: 800 и 70 °С соответственно. В этом случае с 1 м 2 площади печного котла можно будет снять около 10 кВт.

Если известна общая требуемая тепловая мощность котла и режим топки (а значит и удельная его мощность), то вполне можно определить, какую полезную площадь поверхности он должен иметь:

В зависимости от того из какого материала будет изготавливаться теплообменник, можно подсчитать, сколько потребуется труб или листового металла, чтобы обеспечить такую площадь соприкосновения с нагревающей средой. При этом в расчет берется только та поверхность, которая будет непосредственно контактировать с горячими газами или пламенем.

Например, если печной котел будет изготавливаться сплошным (только из листового металла), то в расчет следует принимать только внутреннюю его поверхность. Если же он будет изготавливаться из труб, то практически вся их поверхность будет участвовать в теплообмене (их длина х диаметр х 3,14). При комбинировании разных материалов, необходимо будет вычислять площадь соприкосновения с нагревающей средой каждого элемента отдельно, а потом суммировать.

Если необходимо увеличить тепловую мощность котла при тех же габаритных размерах, можно в его конструкцию добавить дополнительные элементы (например, трубы). Если же его мощность получается слишком большой, то можно уменьшить его длину. Другими словами: в каждом конкретном случае необходимо делать расчет и корректировку размеров регистра, привязывая их к размерам и конструкции самой печи, а также мощности системы водяного отопления дома, которую придется обеспечивать тепловой энергией.