Теплообменники для отопления своими руками

Теплообменники – это общее название приспособлений, объединённых принципом работы.

Подробный обзор

Для чего нужен теплообменник

Существует много видов газовых палаточных печек. И их общим недостатком является то, что некоторые из них не удаляют продукты сгорания наружу. Это довольно опасно, есть риск отравиться продуктами сгорания. Также в палаточное пространство попадает влага, образующаяся в процесс сгорания – влажное тепло не является оптимальной средой для длительного пребывания людей.

Теплообменник для зимней палатки – это отличное решение, обеспечивающее более безопасный обогрев с помощью газовых горелок. Принцип их действия прост:

  • Расположенная под теплообменником горелка нагревает конструкцию;
  • Через трубки обменника протягивается воздух, нагревающийся и попадающий в зимнюю палатку;
  • Продукты сгорания отводятся через дымоход наружу палатки.

Источником питания выступает аккумулятор, в качестве вентилятора используются малошумящие компьютерные кулеры или вентиляторы иного типа.

По своей конструкции прибор напоминает небольшой жаротрубный теплообменник, используемый в твердотопливных отопительных котлах. Через него проходит жар от горелки, а по трубкам прогоняется воздух. На выходе мы получаем сухое тепло, вполне комфортное и согревающее людей.

Устройство системы

Итак, назначение приспособления – передавать температуру от одной среды к другой. Источниками тепла и теплоносителями могут быть различные жидкости, газы и пар. Нестабильные среды разделяются материалом, имеющим для этого подходящий показатель теплопроводности. Простейший пример теплообменника – обычный комнатный радиатор. Источник тепла – вода в отоплении. Нагреваемая среда – воздух в комнате. А разделяющий материал – металл, из которого сделан радиатор.

Большую роль в том, какой использовать промежуточный материал, имеет его степень теплопроводности. Лидерами по этому показателю являются серебро и медь. Но по понятным причинам, чаще всего применяется медь.

Устройство теплообменника

Медь в 7,5 раз лучше передаёт тепло, чем сталь, а пластик в 200 раз хуже, чем сталь. Получается, что при прочих равных условиях, 1,7 метра медной, 12 метров стальной и 2000 метров пластиковой трубы передадут одно и то же количество тепла. Виды

По назначению, разделяют теплообменники на:

  1. Охладительные.
  2. Нагревательные.

Первые содержат в себе холодный газ или жидкость. Контактируя с ним, разогретый теплоноситель остывает.

Нагреватели же наоборот, содержат в себе разогретый газ (жидкость), который делится теплом с циркулирующей холодной жидкостью (газом).

Устройство поверхностного теплоомбенника

И «нагреватели» и «охладители» могут различаться по конструкции:

  1. Поверхностные (тот случай, когда среды контактируют через промежуточную поверхность).
  2. Регенеративные (поочерёдная подача холодной и горячей среды к специальной насадке, которая, нагреваясь и охлаждаясь, регулирует температуру сред).
  3. Смесительные (подача одной среды непосредственно в другую и их перемешивание).
Устройство системы

Надо сказать, что поверхностные теплообменники используются чаще всего. Они значительно отличаются по форме. Здесь можно выделить три типа:

  1. Пластинчатые (множество пластин, собранных в кассеты, по лабиринтам которых проходит жидкость).
  2. Змеевики (тонкая трубка, закрученная в спираль).
  3. Труба в трубе.

Отопление на двух видах топлива может быть очень удобным, особенно когда возникают перебои с одним из источников обогрева. Котлы отопительные комбинированные имеют две камеры сгорания и производятся в разных исполнениях: газ – электричество, газ – уголь и так далее. Конструкцию системы и способы монтажа рассмотрим далее.

Особенности выбора терморегулятора для радиатора отопления рассмотрим тут.

Привычные способы отопления в некоторых ситуациях могут оказаться неудобными. Отопление без газа и дров может быть хорошей альтернативой. Здесь -otopleniya/ рассмотрим способы организации обогрева помещения без использования дров и газа.

Изготовление своими руками отопительного теплообменника

Когда в доме имеется печь, то не стоит торопиться ее разбирать. Ведь, установив в ней теплообменник, можно провести модернизацию оборудования и сделать отопительную систему более усовершенствованной. Как сделать теплообменник, да еще и своими руками для отопления частного дома, будет интересно узнать всем домовладельцам, кто до сих пор использует печное отопление.

Функциональные особенности теплообменников

Прежде чем начать изготавливать теплообменник, следует понять характер выполняемой им функции в отопительной системе. Принцип работы этого приспособления реализован в устройствах электрокотлов, газовых и твердотопливных. Теплообменник представляет собой конструкцию из изогнутых труб, которые размещаются внутри отопительного оборудования и нагреваются при помощи источника энергии.

По трубам теплообменника проходит теплоноситель, например, вода, которая нагревается и отправляется в радиаторы, на ее место поступает остывшая вода из батарей и снова нагревается.

Таким образом, происходит отопление дома. В качестве теплоносителя могут использоваться газы, тогда в качестве нагревательного элемента будет работать рекуператор.

Однако в жилых домах такой аппарат используется крайне редко.

Установив в печь теплообменник, можно получить полноценную систему отопления.

Подбор материала

Следует сразу отметить, что в домашних условиях создать теплообменник как на заводе практически невозможно. Вместе с тем, самодельная конструкция по функционалу не будет уступать созданной на предприятии.

Можно придать любую форму конструкции, но наиболее популярными вариантами является система, выполненная из нескольких металлических труб в виде решетки или пластин.

Читайте также:  Варено-копченая грудинка в домашних условиях

В связи с тем, что температура горения достаточно высокая, тем более когда в качестве топлива используется уголь, следует особое внимание уделить выбору материала, а также уровню качества швов сварки. Кроме того, важную роль имеет тип металла, поскольку у каждого своя теплопроводность.

Если взять медную трубу, то она в 7 раз будет превышать коэффициент теплопроводности, чем аналогичная труба, изготовленная из стали. При идентичном диаметре и объеме передаваемого тепла достаточно 3,5 метра медной трубы, при этих же параметрах стальной понадобится 27 метров.

Нагревательные элементы из меди самые дорогие, но эффективные. Если нет возможности потратиться на приобретение таких материалов, можно приобрести стальные трубы, но при этом их диаметр должен быть не менее 3,5 сантиметров.

Для справки! В том случае, если в качестве топлива будет использоваться уголь, то наиболее рациональным вариантом будет установка теплообменника из чугуна. Это самый прочный и теплоустойчивый металл. Кроме того, в качестве нагревательного элемента можно использовать старые чугунные батареи.

Изготовление своими руками отопительного теплообменника

Расчет мощности

Очень сложно сделать идеальную систему отопления, не зная мощности теплообменника. При расчете данного показателя следуют учесть следующие параметры:

  • диаметр труб;
  • длину нагревательного прибора;
  • теплопроводность используемого металла;
  • максимальную температуру горения топлива;
  • скорость циркуляции жидкости.

Если установить данные исходные величины проблематично, можно воспользоваться усредненным расчетом, исходя из того, что для получения мощности в 1 кВт, понадобится метр трубы с радиусом не менее 2,5 сантиметров.

Конструкция и монтаж

При изготовлении нагревательного элемента требуется соблюдение следующих правил:

  1. Во избежание закипания воды внутренний объем труб должен быть не менее 50 мм.
  2. Металл не должен прогорать, поэтому его рекомендуемая толщина составляет минимум 3 мм.
  3. При нагреве металл имеет способность расширяться, этот момент следует учесть, предусмотрев расстояние между стенами топки и нагревательным элементом.

Процесс установки нагревательного элемента состоит из нескольких простых действий:

Далее следует соединить нагревательный элемент с отопительной системой и запустить воду.

Преимущества теплообменника

Нагревательный элемент в системе отопления, установленный в печи, имеет свои преимущества. Среди основных плюсов можно выделить следующие:

  1. Простота изготовления и монтажа.
  2. В доме появляется комбинированное отопление, что дает возможность отапливать большие площади, а не только локально одно помещение.
  3. Возможность использовать разные виды топлива. Например, котлы ориентированы только на конкретный вид, а печь можно топить любыми твердыми энергоносителями.
  4. Печь придает интерьеру особый шарм и уют, а благодаря новой функции она будет приносить еще больше пользы.

Несмотря на очевидные преимущества, следует отметить, что в сравнении с котлами, сделанными в заводских условиях, КПД будет ниже, кроме того, отсутствует автоматический контроль температуры нагрева теплоносителя. Вместе с тем, стоимость заводских котлов не каждому по карману, а изготовление отопительной системы своими руками с использованием самодельного элемента нагревания под силу каждому.

Недостатки грунтового воздушного теплообменника

Наш пользователь говорит, что воздух, который попадет в дом из теплообменника, не отличается от воздуха из форточки – он такой же чистый, единственное – в нем нет уличной прохлады. Ни у кого в семье нет ощущения, что в помещение попадает воздух из грунта. Субъективно он пока что видит в этой конструкции одни плюсы.

Но воздушный грунтовый теплообменник – не самая одобряемая конструкция на.

Минусы конструкции:

  1. Она может быть опасна для здоровья.
  2. В трубах образуется конденсат, который необходимо удалять.
  3. Для прокачки воздуха по десяткам метров труб нужна довольно мощная вентиляционная установка.

GaserКонсультант раздела «Вентиляция»

Если дренаж негерметичный, то вы, очевидно, дышите «воздухом из грунта».  У меня это как-то не очень состыкуется со здоровьем. Ладно, если район не радоноопасный, а если да?

Внутри стенок грунтового воздушного контура создана идеальная среда для размножения различных микроорганизмов, многие из которых могут представлять опасность для здоровья людей.

Недостатки грунтового воздушного теплообменника

Николай 1Участник

Лично я опасаюсь гонять воздух по длинным магистралям, тем более под землей. Воздух придется обязательно фильтровать от пыли и возможных бактерий.

Настоятельно не рекомендуется делать грунтовые воздушные теплообменники в радонопасных районах.  Радон – это газ, выделяемый из толщи земли.  При высоких концентрациях он с большой вероятностью приводит к  раку легких.

Радоноопасные районы России:

  • Алтайский край;
  • Кавказские минеральные воды;
  • Карелия;
  • Кольский полуостров;
  • Ленинградская область;
  • Урал.

Дом Prayfor стоит на плите – так геологи называют горизонтальное залегающие в грунте горные породы, поэтому наш пользователь считает, что радона ему бояться нечего. А бактерии он уничтожает, проводя ежегодную дезинфекцию труб специальной воздушной пушкой.

Трубы заполнили паром с дезинфицирующим средством,  закрыли все выходы и оставили так на несколько часов. В доме все точки подачи и забора воздуха закрыли, чтобы воздух пошел через всю систему прямо на улицу. Через несколько часов по системе прогнали чистый воздух, который вытеснил из нее остатки дезинфицирующего пара.

Материал, необходимый для создания тепловентилятора

Для создания тепловентилятора с водяным источником тепла своими руками вам потребуется:

Инструмент, необходимый для создания обогревателя

Материал, необходимый для создания тепловентилятора
  • Электролобзик с пилкой по металлу или болгарка с отрезным диском. Идеальный вариант и то и другое.
  • Дрель, набор сверел по металлу, пассатижи, фигурная (крестовая) отвертка, набор метизов (гайки болты шайбы и т.д).
  • Плашка, чтобы нарезать резьбу на медной трубке. Если выбор пал на фланцевое соединение, то в таком случае необходим мощный паяльник, флюс для пайки меди и сами металлические фланцы, с отверстием, равным сечению медной трубки.
  • Линейка, карандаш, ножницы по металлу.
Читайте также:  Ловля уклейки весной на поплавочную удочку

Совет: Гораздо проще сочленять центральную систему отопления и ваш теплообменник муфтами на полдюйма.

Процесс сборки

Создание водяного тепловентилятора своими руками, условно нужно разбить на четыре этапа: создание корпуса, в зависимости от размаха лопастей вентилятора, создание теплообменника, размеры которого будут зависеть от размеров корпуса, монтаж на выбранное место и подключение к отопительной системе.

Материал, необходимый для создания тепловентилятора
  1. Делаем разметку. При помощи лобзика, болгарки или ножниц по металлу вырезает полосу металла, чтобы сделать импровизированную рамку. Ширина полосы будет равна ширине корпуса вашего устройства. Длина полосы будет равна длине четырех сторон устройства.
  2. Отмечает на полосе линии сгибов. Процесс гибки металла достаточно трудоемок, он требует навыков.
  3. Соединяем противоположные концы полосы болтиками или заклепками. Для этого на противоположных торцах полосы нужно сделать отбортовку, около 1-2 см.
  4. Из остатков материала делает переднюю панель, в которой следует сделать много больших отверстий для выхода горячего воздуха.
  5. Крепим ее жестко на лицевую сторону рамки.

Этап 2

  1. Заполняем чистым и сухим песком медную трубку, затыкаем один конец и производим гибку теплообменника. Песок нужен, чтобы в местах сгиба не получилось заломов. После чего, освобождаем теплообменник от песка и тщательно его продуваем.
  2. Сверлим в боковой стороне корпуса два отверстия, для вывода концов теплообменника.
  3. На концах теплообменника нарезаем резьбу для присоединения к муфтам.
  4. В верхнюю точку теплообменника впаиваем кран Маевского.

Этап 3

Материал, необходимый для создания тепловентилятора
  1. Производим сборку устройства. Сначала в готовый корпус монтируется теплообменник. С двух сторон его концы крепятся к корпусу гайками. Оставшаяся резьба будет для накручивания муфт.
  2. После этого, за теплообменник устанавливается вентилятор. Для этого в углах корпуса следует просверлить небольшие отверстия, для крепления пружин. Другую сторону каждой пружины следует одеть на вентилятор так, чтоб он находился по центру устройства, как на растяжках.
  1. Крепим устройство на стену так, чтобы между стеной и обогревателем был зазор, не менее 10 см.
  2. К трубам центрального отопления присоединяем краны.
  3. После чего, через муфты, подсоединяем к нашему вентилятору.

Наш водяной тепловентилятор готов. Рекомендуется перед запуском стравить воздух при помощи крана Маевского.

Как сделать печи для бани с теплообменником?

Дровяные печи для бани с теплообменником традиционно используются для подогрева воды параллельно с протапливанием парной. Такое решение гораздо удобнее, нежели покупать и устанавливать отдельный электрический водонагреватель и уплачивать счета за потребленную электроэнергию. Выбор подобных изделий на современном рынке весьма широк, можно подобрать печи для бани разной мощности и количеством нагреваемой воды.

Варианты подогрева воды на помывку

Если говорить о готовых металлических отопителях, имеющихся на данный момент в продаже, то функция подогрева воды в них реализована 3 способами:

  1. Самый простой – это навесной бак, нагревающийся непосредственно от стенки топливника.
  2. Встроенный стальной бак, таким может снабжаться как стальная, так и кирпичная печь.
  3. Теплообменник для банной печи в виде змеевика.
  4. Нагреватель самоварного типа.

Навесной металлический бак крепится к одной из боковых стенок агрегата. Заполняется через верхнюю крышку, опорожняется посредством крана. Этот вариант недорогой, но и самый неудобный, поскольку вода в емкости достаточно быстро нагревается и закипает. За этим процессом приходится следить, вовремя опорожняя бак и заполняя его холодной водой.

Следующий вариант – бак из нержавейки, встроенный внутрь топливной камеры. Для подачи и отбора воды к нему приварены 2 патрубка с резьбой, выходящие наружу. К ним присоединяются трубы, ведущие в соседнее помещение (моечную), где и присоединяются к отдельному накопительному резервуару. Последний размещается на определенной высоте, чтобы вода могла поступать в душ самотеком. Здесь важно правильно подключить теплообменник для естественной циркуляции воды.

Перечисленные 3 типа теплообменников имеют 1 общий недостаток: они не могут использоваться в порожнем виде, то есть без воды. Если навесная емкость еще как-то переживет подобную ситуацию, то нагреватели, встроенные в топку, прогорят очень быстро.

Поэтому, имея такую печь для бани с теплообменником, перед растопкой надо всегда следить за наличием воды в баке.

Нагреватель самоварного типа

Подогрев воды с помощью самоварного теплообменника – наиболее прогрессивный способ. Общеизвестно, что банные печи не могут похвастать высоким КПД, поскольку львиную долю тепловой энергии они просто выбрасывают на улицу через дымоход. Чтобы в этом убедиться, достаточно измерить температуру поверхности трубы, нередко она достигает 200-250 ºС. Можно не допустить потери этого тепла, пустив его на подогрев той же воды.

  1. Не отнимает тепло непосредственно из камеры сжигания, соответственно, время протапливания парной не увеличивается.
  2. Банная печь работает максимально эффективно, так как теплота дымовых газов не выбрасывается на улицу, а идет на загрузку накопительной емкости для помывки.
  3. Ничего страшного не произойдет, если в силу разных причин в бачке не будет воды. Здешняя температура не столь высока, как в топливнике и теплообменнику из нержавеющей стали не грозит быстрое прогорание.

Рекомендации по изготовлению

Многие домовладельцы, не обладающие возможностью приобретать готовые изделия или не желающие это делать, используют у себя в бане самодельные печи, сваренные из металла и обложенные кирпичом. Другой, не менее популярный вариант – это нанять мастера-печника, чтобы он сложил добротную кирпичную печку. При этом нет большой проблемы в том, чтобы оборудовать ее змеевиком либо внутренним бачком для подогрева воды.

Чтобы изготовить теплообменник для печи своими руками в виде прямоугольного бачка, надо взять нержавеющий лист толщиной 1,5-2 мм либо обычный металл (не менее чем 3 мм). Форма бачка прямоугольная, размеры зависят от места его установки. По этому вопросу следует посоветоваться с мастером, выполняющим кладку печи. С ним стоит согласовать не только размеры теплообменника, но и толщину металла, ведь конструкцией источника тепла может предусматриваться его установка как непосредственно в топке, так и в дымоходном канале. Важно выдержать требование: объем бачка не должен превышать 5 л.

Читайте также:  Как ловить ротана зимой: особенности зимней рыбалки

Вмонтировать в стальную или кирпичную печь можно и самодельный змеевик. Для этого необходимо взять стальную или нержавеющую трубу и придать ей необходимую форму на станке – трубогибе. Другой способ, подходящий для кирпичных печей, – смастерить сварную конструкцию из нескольких труб в виде радиатора. Обычно место под его установку предусмотрено конструкцией и располагается в одном из газоходов. Тогда для изготовления подойдет труба из обычного металла со стенкой 3-4 мм.

Сделать стальную печь с теплообменником своими руками гораздо проще, если не встраивать его внутрь, а поставить на дымоход. То есть применить нагреватель самоварного типа.

Такие изделия, рассчитанные на разные диаметры дымоходов, имеются в продаже. Опять же при желании и наличии навыков самоварный теплообменник изготавливается из металла самостоятельно.

Списки лучших

Современные производители предлагают большое количество самых разнообразных палаток, что позволяет каждому покупателю выбрать оптимальный вариант. Для удобства я выделила три лучшие палатки по основным параметрам.

Лучшая палатка для зимней рыбалки по соотношению цена-качество – СТЭК Куб 2

СТЭК Куб 2 — компактная, современная и надежная палатка, рассчитанная на двоих рыбаков. Качественные материалы и фурнитура, надежная защита от непогоды и доступная стоимость делают ее крайне привлекательной для покупки.

Лучшая палатка для зимней рыбалки по весу – NORFIN Ide NF.

Самая легкая палатка из моего ТОП — NORFIN Ide NF. Она весит всего 3 кг, поэтому ее легко носить даже на сравнительно большие расстояния. Она быстро разбирается и удобна для использования не только зимой, но и летом.

Лучшая палатка для зимней рыбалки по вместительности – Медведь Куб-4

Если вы хотите отправиться на рыбалку большой компанией, то Медведь Куб-4 — отличный выбор для зимней рыбалки. По отзывам, в ней с комфортом могут расположиться 4 человека. Наличие окна для вывода трубы позволяет обогревать палатку в стужу.

Рекомендации по изготовлению рекуператора своими руками

Выбирайте тип рекуператора для изготовления устройства своими руками, исходя прежде всего из имеющихся возможностей – материальных и финансовых.

Нарисуйте схемы устройства и чертежи отдельных элементов и узлов. Сделайте, если есть возможность, хотя бы простейший расчёт основного параметра рекуператора – его площади.

В случае пластинчатого теплообменника из металла эта площадь в расчёте на одного человека 4-6 м2 в зависимости от объёма помещения, а мощность вентилятора – 60-100 м3/час.

В общем случае КПД зависит от размеров агрегата, поэтому используйте свои возможности в полной мере.

Заключение

Теперь вы знаете, что собой представляет рекуператор и насколько он важен для современной вентиляционной системы. Такие устройства намного чаще начинают устанавливать в загородных домах и объектах общественной важности. Сейчас рекуператоры стали востребованы, и при желании вы даже можете сделать устройство своими руками из подручных материалов, как это описано в статье.

Источники:

  • -rekuperator-vozduha-svoimi-rukami-5a181b552f578c33be1a028f
  • -rukami/

Описание и принцип работы

В противоположность большинству других отапливающих приспособлений, данное устройство выводит продукты сгорания наружу, вследствие чего нет необходимости открывать доступ внутрь свежему воздуху и при этом нести потери произведенного тепла. Для этой цели в палатке должен быть по меньшей мере один люк в верхней части. Помимо дымохода, из конструкционных особенностей следует выдвинуть на первый план наличие нагревающих воздушное пространство трубок и вентилятора для увеличения результата (функционирует от аккумуляторной батареи либо батареек).

Описание и принцип работы

Деятельность теплообменника выстроена на сгорании топлива, которое трансформируется в тепло. Горелка, расположенная внизу, разогревает трубки теплообменника, посредством которых при помощи вентилятора протягивается воздух. Проходя сквозь них, он также разогревается и поступает в палатку. Продукты сгорания, образовавшиеся вследствие сжигания горючего, уходят наружу по дымопроводу. Подобная структура близка жаротрубным теплообменникам, использующимся в твердотопливных котлах, да и функционирует она по такому же типу. Воздух, прошедший по разогретым трубкам, преобразуется в сухое тепло и отапливает внутреннее помещение палатки.

Описание и принцип работы

Устройства для передачи тепла могут обладать различным тепловым излучением. У одних оно более мощное, у иных послабее. Этот важный технический параметр зависит от нескольких факторов:

Описание и принцип работы

Что касается конфигурации, то круглая версия эффективнее прямоугольной, так как в ней отсутствуют углы, где могло бы задерживаться тепло.

Описание и принцип работы

Устройство самодельной тепловой пушки или как сделать тепловентилятор?

Для обогрева небольшого помещения необходимо наличие какого-то нагревательного устройства. В этом качестве можно с успехом использовать тепловентилятор. Он хорош для дачного домика, гаража или небольшой комнаты. А можно ли изготовить тепловентилятор своими руками, ведь купить промышленный вентилятор не каждый может себе позволить?

Можно утверждать, что для тех, кто немного дружит с техникой, такая работа будет вполне по плечу. Прибор замечателен тем, что имеет малый вес, позволяя удобно перемещать его в нужное место. А после отключения нагревательного элемента устройство сгодится в качестве обычного вентилятора. То есть, его можно использовать круглогодично.

Самодельная тепловая пушка