Теплообменник газовый своими руками
Теплообменники своими руками - как сделать пластинчатый, водяной, труба в трубе, воздушный, чертежи
Теплообменник – устройство, предназначенное для эффективной передачи тепла от одного теплоносителя другому.
Такой процесс может быть осуществлён несколько раз в одной системе, ведь частным случаем теплообменника является и радиатор отопления, и газовый или электрический котёл.
Наиболее распространённая модель теплообменника, используемая в системе отопления, представляет собой 2 металлические ёмкости, которые подобно матрёшке находятся одна в другой, и через металлическую стенку производят передачу тепла.
Достоинства такого механизма заключается в том, что благодаря герметичной конструкции не происходит взаимное перемешивание однородных сред, а при использовании разных по физическим свойствам теплоносителей не происходит перемешивания.
Делаем своими руками
Прежде, чем приступать к изготовлению теплообменника, необходимо определиться с тем какой принцип передачи тепла будет реализован в таком устройстве.
Изготовление пластинчатого теплообменника
Для изготовления такого устройства необходимо приготовить следующие материалы и инструменты:
- сварочный аппарат;
- болгарка;
- 2 листа нержавеющей рифлёной стали толщиной 4 мм;
- плоский лист нержавеющей стали толщиной 4 мм;
- электроды;
Процесс сборки:
- Из нержавеющей, рифлёной стали нарезаются квадраты со стороной 300 мм, в количестве 31 шт.
- Затем, из плоской нержавейки нарезается лента шириной 10 мм и общей длиной 18 метров. Данная лента разрезается на отрезки длиной 300 мм.
- Рифлёные квадраты свариваются друг с другом, полосой 10 мм с двух противоположных сторон, таким образом, чтобы каждая следующая секция была перпендикулярна предыдущей.
- В итоге, получается 15 секций, обращённых в одну сторону, и 15 в другую в одном корпусе кубической формы. Рифлёная поверхность таких секции позволяет эффективно передавать теплоту от одного теплоносителя другому, при этом, не происходит взаимное перемещение различных или однородных сред.
- В том случае, когда используется для передачи тепла не воздушная масса, а жидкость, к тем секциям, в которых будет циркулировать вода, приваривается коллектор из нержавеющей стали. Коллектор изготавливается из плоской нержавейки. Для этой цели болгаркой вырезаются прямоугольники: 300 *300 мм – 2 шт; 300 *30 мм – 8 шт. Таким образом, получится комплект, из которого сваривается 2 коллектора, которые напоминают по своей форме квадратную крышку от коробки.
- В каждом из коллекторов делается отверстие, к которому приваривается патрубок для последующего соединения с трубами отопительной системы или обеспечения горячим водоснабжением.
- Отверстия на коллекторах делаются у одного из углов а, а при установке их на теплообменник входной патрубок должен быть расположен в нижней части такой конструкции, а выходной – в верхней.
Рассмотренный выше теплообменник устанавливается открытой стороной в систему циркуляции горячих газов.
Таким образом, раскалённый газообразный теплоноситель будет передавать теплоту рифлённым стенкам нержавеющих пластин, которые, в свою очередь, будут нагревать жидкость.
Теплообменник такой конструкции можно использовать для передачи тепла от одной жидкости, к другой. Для этого на открытые части пластин приваривается с 2 сторон стальная рубашка с патрубком вышеописанной конструкции.Чертеж:
Изготовление водяного теплообменника для печи
Обычная дровяная печь может не только отапливать помещение традиционным способом, но и использоваться для нагрева воды для отопления комнат, в которых данный обогревательный прибор не установлен.
Для изготовления такого устройства понадобятся следующие материалы и инструменты:
- труба стальная диаметром 325 мм, длиной 1 метр;
- труба стальная диаметром 57 мм, длиной 6 метров;
- стальной лист толщиной 4 мм;
- сварочный аппарат;
- электроды;
- газовый резак;
- белый маркер;
Процесс изготовления:
- Цилиндр из трубы диаметром 325 мм устанавливается вертикально на стальной лист и обводится маркером или мелом.
- Обведённая окружность вырезается газовым резаком. Затем по получившемуся металлическому блину изготавливается ещё одна окружность такого же диаметра.
- В каждом из таких блинов вырезается 5 отверстий диаметром 57 мм. Такие отверстия должны быть равноудалены друг от друга, а также от середины блина и его края. Блины привариваются к цилиндру таким образом, чтобы их отверстия располагались напротив друг друга.
- Труба 57 мм нарезается болгаркой на отрезки длиной 101 см. Необходимо подготовить 5 таких отрезков.
- Каждый отрезок трубы устанавливается в отверстия таким образом, чтобы края этой трубы на 1 мм выходили из отверстий верхних и нижних “блинов”. Электросваркой отрезки труб свариваются. В результате, получается металлический цилиндр, внутри которого находятся трубы меньшего диаметра. По этим трубам будет проходить горячий воздух и дымовые газы, в результате чего, труба будет нагреваться и через свои стенки передавать тепло жидкости, которая будет находиться внутри цилиндра.
- Для осуществления циркуляции жидкости внутри металлического цилиндра, в нижней и верхней его части привариваются патрубки. Снизу такой конструкции будет подаваться холодная вода, в верхней – осуществляться забор нагретой таким образом жидкости.
Воздушный теплообменник
Воздушный теплообменник – это пластинчатый прибор, который изготавливается по тому же принципу, как и вышеописанный в данной статье пластинчатый теплообменник, только с той лишь разницей, что коллектор на такое устройство не устанавливается.
Как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости, через устройство в качестве теплоносителя используется газ. Только для нагрева используются горячие газы образованные в результате горения топлива, а в качестве нагреваемого газа выступает воздух, который для большей эффективности может подаваться через теплообменник принудительно с помощью вентилятора.
Труба в трубе
Теплообменники такой конструкции очень просты в изготовлении и в эксплуатации.
Для того, чтобы изготовить такой прибор самостоятельно, понадобятся следующие материалы и инструменты:
- электросварка;
- электроды;
- болгарка;
- труба диаметром 102 мм, длиной 2 метра;
- труба диаметром 57 мм. длиной 2 метра;
- стальной лист толщиной 4 мм;
Процесс изготовления:
- Из листовой стали вырезаются заглушки, в середине которых делаются отверстия диаметром 57 мм.
- Эти заглушки привариваются к трубе 102 мм, таким образом, чтобы отверстия заглушек оказались посередине диаметра трубы. В эти отверстия заводится труба 57 мм и качественно проваривается по окружности.
- В основной трубе 102 мм делается 2 отверстия для установки входящего и выходного патрубков. Эти отверстия должны располагаться как можно дальше друг от друга.
Принцип работы такого теплообменника очень прост: горячий теплоноситель, проходя по трубе меньшего диаметра, через металлические стенки трубы отдаёт тепло, жидкости, которая находится в полости трубы большего диаметра. Таким образом, происходит передача тепловой энергии, в то же время не происходит перемешивания жидкостей, которые могут быть не однородны, например вода и минеральное масло.
При подключении такой системы, как правило, теплообменник располагается в горизонтальной плоскости, а циркуляция жидкостей для повышения КПД осуществляется разнонаправлен о.
Чертеж собранного водо-водяного теплообменника труба в трубе:
Промывка теплообменника
Своевременная промывка и очистка таких устройств, позволяет служить таким приборам много лет безотказно. Особенно нуждаются в своевременной очистке теплообменники, которые в качестве теплоносителя используют разогретые газы от сжигания твёрдого топлива.
Как правило, в таких системах, пластинчатые каналы забиваются сажей, что резко снижает КПД такого устройства, а при чрезмерном забивании рабочих отверстий продуктами горения, устройство может полностью выйти из строя.
Для качественной очистки таких теплообменников, устройство полностью демонтируется и каналы, тщательно очищают от сажи с последующей промывкой пластин.
Контур, в котором циркулирует вода повышенной жёсткости, необходимо промыть специальным средством от накипи или раствором лимонной кислоты. При значительном слое известковых отложений, производят механическую очистку пластин. Для этой цели, коллектор срезается болгаркой по шву. Пластины очищаются от накипи, затем коллектор приваривается на прежнее место.
Подобным образом происходит очистка системы теплообмена “труба в трубе”. Если не удаётся химическим способом эффективно удалить накипь, труба разрезается, накипь удаляется механическим способом. Затем происходит сборка устройства.
Виды
Существует 2 типа теплообменников:
Поверхностный
Наиболее распространённый тип теплообменника, который получил распространение не только в системах отопления зданий, но и во многих производственных процессах. В качестве теплоносителя, который может быть использован для передачи тепла в таких устройствах, используется не только вода, но и водяной пар, различные минеральные масла и химические вещества.
Поверхностные модели разделяются на рекуперативные и регенеративные:
- Рекуперативные – передают тепло через стенку теплоносителя.
- Регенеративные – такие теплообменники функционируют в периодическом режиме. Сначала горячий теплоноситель нагревает поверхность теплообменника, затем к стенкам, которые аккумулировали тепло, подводится холодный теплоноситель.
Смесительный
При использовании такого вида устройств, происходит проникновение горячего теплоносителя в холодный. В результате такого смешивания, происходит прямая передача тепла. В системе отопления такой вид теплопередачи используется редко.
Обычно, смесительный способ, применяется при солнечном нагреве воды, когда теплоноситель из теплогенератора поступает в накопительную ёмкость, в которой происходит смешивание, горячей и холодной жидкости.
Блиц-советы
- Чтобы избежать образования накипи в системе отопления, необходимо использовать только дистиллированную воду. Большое количество дистиллированной воды для этой цели можно изготовить в домашних условиях пропуская через теплообменник “труба в трубе” водяной пар.
- Используя самодельное устройство для теплообмена между газами, образованными в результате сгорания топлива и жидкостью, необходимо все монтажные работы производить с наивысшей тщательностью, чтобы в результате недостаточной герметизации дымохода не поступал угарный газ в помещение.
- При использовании котлов или печек, в которых используется естественная тяга воздуха в дымоходе, площадь сечения дымохода внутри теплообменника не должна быть меньше площади патрубка котла или печки.
housetronic.ru
Теплообменник своими руками: виды, устройство системы, изготовление и сборка своими руками
Теплообменники – это общее название приспособлений, объединённых принципом работы.
Они применяются в химической, нефтяной, газовой, прочих промышленных отраслях.
В быту их используют для повышения КПД самодельных печей, в бойлерах косвенного нагрева, для совместной работы разных теплоносителей, когда один из них более дорогой (чтобы сэкономить средства), в общем, везде, где нужно охладить, нагреть или передать температуру жидкости или газу.
Как это работает, для чего и каким образом можно сделать теплообменник своими руками.
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:
- Охладительные.
- 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:
- Поверхностные (тот случай, когда среды контактируют через промежуточную поверхность).
- Регенеративные (поочерёдная подача холодной и горячей среды к специальной насадке, которая, нагреваясь и охлаждаясь, регулирует температуру сред).
- Смесительные (подача одной среды непосредственно в другую и их перемешивание).
Надо сказать, что поверхностные теплообменники используются чаще всего. Они значительно отличаются по форме. Здесь можно выделить три типа:
- Пластинчатые (множество пластин, собранных в кассеты, по лабиринтам которых проходит жидкость).
- Змеевики (тонкая трубка, закрученная в спираль).
- Труба в трубе.
Изготовление теплообменника «труба в трубе» своими руками
Принцип работы, плюсы и минусы
По названию понятно, что теплообменник представляет собой большую трубу, внутри которой расположена меньшая. Охлаждающая или нагревающая среда перемещается по внутренней трубе, а жидкость, которую нужно охладить, подаётся во внешнюю.
Теплообменник из трубы может состоять из нескольких звеньев, соединённых последовательно.
Такая несложная конструкция имеет преимущества:
- подходит для любых теплоносителей;
- просто изготовить самостоятельно;
- легко чистить;
- служит долго;
- подходит для работы под давлением (в отличие от пластинчатых);
- можно подобрать скорость движения жидкостей, путём изменения размеров труб.
Однако всё нужно тщательно рассчитывать, а трубы могут обойтись довольно дорого.
Изготовление
Понадобится:
- Трубки разного диаметра (желательно медь) – 2шт.
- Тройники т-образные (диаметр такой же, как у большей трубки) – 2 шт.
- Короткие трубки одинаковой длины, диаметр = выходу тройника. – 2 шт.
- Сварка и электроды, либо мощный паяльник и припой для меди.
- Болгарка.
- Рулетка.
Использовать будем тонкостенные медные трубки. Выбираем подходящие по длине отрезки так, чтобы диаметр одного был минимум на 4мм больше другого (зазор будет по 2 мм с каждой стороны).
- На наружную трубку с двух сторон привариваем тройники (боковой стороной).
- Вставляем внутрь трубку меньшего диаметра и, проваривая торцы большей трубки, фиксируем в ней внутреннюю трубку.
- К выходам т-образных тройников привариваем короткие трубки, по которым будет подходить жидкость.
- Если была использована не медная, а стальная заготовка, её эффективность будет значительно ниже. Имеет смысл увеличить площадь рабочей поверхности, сделав батарею из отдельных теплообменников. Они последовательно соединяются небольшими отрезками труб, приваренных то к одному, то к другому тройнику. В результате должна получиться змейка.
Для работы с загрязнёнными средами теплообменники делаются разборными, чтобы была возможность чистить его в будущем. Для чистых жидкостей делают неразборные теплообменники.
Сделаем из пластинчатого теплообменника бытовой обогреватель. Его можно, например, подсоединить к котлу с водяной рубашкой.
Понадобится:
- готовый пластинчатый теплообменник, небольшого размера;
- патрубки для воздуховода;
- вентилятор;
- фанера для сборки каркаса (её размеры должны совпадать с размерами боковых стенок теплообменника) – 4 шт;
- фанера для фронтальной части каркаса – 1 шт;
- лист металла;
- брусок (такой длины, чтобы хватило на рамку и 4 коротких бруска);
- саморезы;
- рулетка;
- электролобзик;
- шуруповёрт.
Ход работы:
- Из фанерных кусков сбивается ящик. Внутренние углы фиксируются при помощи брусков на саморезы. Теплообменник должен плотно вставляться в каркас.
- На одну сторону каркаса крепим лист металла, посередине прорезаем отверстие, в которое будет вставлен вентилятор.
- Делаем рамку из бруска. Крепим её на противоположной стороне каркаса.
- К рамке приделываются патрубки для воздухоотвода.
Установив такой прибор на пути следования холодного воздуха с улицы, можно получить свежий, но тёплый воздух. Потери тепла из-за вентиляции помещений сократятся в 3 раза.
Водяной теплообменник для печи своими руками
Для повышения КПД котла с водяным контуром. Металлическая конструкция из труб большого диаметра будет встраиваться в печь и подключаться к отопительному трубопроводу.
Несколько общих рекомендаций:
- Диаметр труб не должен быть менее 2,5 см. Иначе теплообменник будет замедлять движение жидкости.
- Приблизительный расчёт площади теплообменника: 1м2 на 3-5 кВт мощности печи.
- Но если печь не только отапливает дом, но и греет воду, теплообменник должен «забирать» более 1/10 части тепла.
Конструкция теплообменника – две горизонтальные трубы, между которыми наваривается батарея из 6-9 труб того же диаметра.
- Выход теплообменника делается в верхней части, вход (по которому будет подаваться обратка) – в нижней.
- На входном и выходном патрубках нарезается резьба для присоединения к трубам отопления.
- Установка в полости топки начинается на стадии закладки фундамента печи.
- По мере строительства рядов печи, трубчатая конструкция всё время крепится и контролируется её положение (к выходу теплоносителя немного выше от уровня).
- Когда печь закончена, теплообменник подсоединяется к отоплению. Делается это при помощи муфты. На одном из концов нарезается длинная резьба, накручивается узкая гайка, потом муфта до упора. Резьбы на второй трубе оборачивается лентой ФУМ, паклей и т. п., потом муфта скручивается в обратную сторону. Чтобы не тёк стык на первой трубе, резьба тоже оборачивается лентой ФУМ и прижимается гайкой.
- Система с теплообменником заполняется водой и производится пробная топка.
Качество швов должно быть идеальным, ведь теплообменнику предстоит работать при высоких температурах, доступа к нему не будет, а течи приведут к ремонту всей печи!
Вариантом теплообменника для печи может быть резервуар, внутри которого проходит часть горячей дымовой трубы. Такой прибор легче обслуживать, демонтировать по необходимости, но сделать несколько сложнее.
Что делать с регулятором мощности?
Маленькое, недорогое устройство значительно сэкономит средства и поможет выставлять на теплообменнике нужную вам температуру.
Чтобы установить его на трубку теплообменника, нужно клеммами подключить термостат, а потом провода питания.
Избежать лишней работы, можно, купив регулятор со встроенным устройством нагрева. По цене ощутимой разницы не будет.
Теплообменник может стать отличным дополнением к печи, он повысит её эффективность. Его можно установить на вентиляционных отверстиях и греть проходящий в дом воздух, обеспечить дом горячей водой, заставить обычную печь отдавать больше тепла и много другое.
Видео на тему
Поделиться:
2 Комментария
microklimat.pro
Теплообменник на дымоход своими руками: воздушное устройство
Продуктивность работы котла, отопительной или банной печи можно повысить, установив в трубу простой и в то же время эффективный прибор – теплообменник.
Постараемся разобраться, как сделать теплообменник на дымоход своими руками, какие модификации подходят для самостоятельного монтажа и чем воздушная модель отличается от водяной.
Принцип работы воздушного теплообменника
Основное назначение теплообменника – передавать энергию от продуктов горения в дымоходе теплоносителю, в качестве которого выступает вода или воздух. Установленные в дымоходах теплообменники (это относится к водяным модификациям) часто называют экономайзерами – они экономят тепло, которое просто уходит в атмосферу, и используют его по максимуму. Кроме обычной водопроводной воды иногда используют и другие жидкости – масло или «незамерзайку».
В связи с этим все устройства делят на две большие категории:
- воздушные;
- жидкостные (водяные).
Выбор того или иного вида зависит от нескольких факторов. Важнейшие из них – это конфигурация и материал дымохода, а также характеристики самого прибора.
Схема воздушного теплообменника. Он считается менее эффективным, чем жидкостный аналог, но имеет простую конструкцию, что делает его подходящим для самостоятельного изготовления Разберем, как работает воздушная модель. Конструкция устройства проста: прочный корпус с перегороженным внутренним пространством. Роль перегородок играют пластины или трубки, основная функция которых – затормозить движение нагретых газов и направить тепло в нужное русло.
Некоторые перегородки (заслонки) не припаивают, а делают подвижными. С помощью задвигания/выдвигания металлических пластин можно регулировать силу тяги, тем самым снижая или увеличивая производительность обогревательного прибора.
Воздушные теплообменники называют конвекторами, та как в основе их работы лежит принцип конвекции. Холодный воздух из помещения попадает внутрь устройства, где от воздействия горячих дымовых газов повышается его температура. В нагретом состоянии он через другое отверстие движется дальше – обратно в помещение или в отопительную систему.
Виды устройств для дымохода
Среди воздушных разновидностей традиционной моделью для самостоятельного изготовления считается трубчатый теплообменник, хотя есть и множество других вариантов. Рассмотрим основные виды, которые актуальны для монтажа на дымоход печей длительного горения, малогабаритных буржуек, печей на отработке. Тепло, которое они преобразуют из энергии продуктов горения, называют сухим.
Если представить схематично внутреннюю часть устройств, то она может иметь следующие вариации.
Горизонтально или вертикально расположенные трубы, приваренные к корпусу топки. Вертикальное расположение эффективнее, так как воздух лучше проходит сквозь каналы. Материал изготовления – сталь.
Для приваривания к стенкам могут применяться фрагменты труб диаметром от 50 мм до 200 мм. Считается, что форма сечения – прямоугольная или круглая – принципиально не важна Обвитая вокруг топки труба. Для хорошей теплоотдачи достаточно 2-3 витков, которые лучше слегка раздвинуть, чтобы увеличить площадь обогрева.
Производительность во многом зависит от разницы уровней входа и выхода воздуха. Силу тяги определяет разница в температуре, поэтому отверстие, отвечающее за забор, часто выводят на улицу Перегородки внутри корпуса. Своеобразный лабиринт составляют из металлических пластин, установленных вертикально. Оптимальная толщина деталей – от 6 мм до 8 мм.
Входное и выходное отверстия воздуховода должны располагаться напротив начала и конца лабиринта. Сверху устанавливают и приваривают металлическую крышку, обеспечивающую герметичность корпуса Трубы, проходящие сквозь топку.
Интегрированную конструкцию необходимо создавать при сборке самодельной печи, еще перед тем, как заварятся стенки. Каналы расположены параллельно, на некотором расстоянии друг от друга. Сечение труб – 50 мм и более При вертикально расположенных каналах движение воздуха более интенсивное, следовательно, производительность прибора увеличена. Но в некоторых случаях уместны устройства с горизонтально расположенными трубами или с перегородками. Каждая из перечисленных моделей подходит для самостоятельного изготовления, если есть навыки сварки.
Какой материал лучше
При устройстве теплообменника применяют металлические детали – оцинкованные листы, баллоны из-под газа, трубы различного диаметра, чугунные заготовки и т.д. Чугун использовать не рекомендуется, потому что он, по сравнению со сталью, хрупкий и тяжелый, что затрудняет его монтаж на дымоход.
Оптимальный вариант – аустенитная сталь. Нержавейка легко переносит термические перепады, устойчива к механическим повреждениям, поддается самостоятельной обработке и сварке.
Таблица основных технических характеристик аустенитных сталей AISI. Можно проследить, как меняются свойства материала типов 304 (304L) и 316 (316L) при нагревании Оцинкованная сталь уступает легированной или аустенитной, так как она не предназначена для нагревания. Высокотемпературный режим приводит к выделению окислов цинка, вредных для здоровья, поэтому если планируется повышение температуры в дымоходе до + 419,5 ºС, следует отказаться от оцинковки. Лучше приобрести дорогой, но безопасный материал.
Варианты изготовления приборов своими руками
Предлагаем несколько простых для самостоятельного производства проектов, которые при желании можно сделать из металлических деталей с помощью сварки и электроинструмента.
Обзор теплообменника из газового баллона
Если установить самодельное устройство на буржуйку, эффективность обогрева в помещении вырастет на 30-40%. Чем меньше по площади гараж или мастерская, тем выше продуктивность работы прибора. Предлагаем рассмотреть вариант, который идеально подходит для маленьких печей типа «буржуйка», активно применяющихся для отопления гаражей.
В целом из газового баллона получается довольно аккуратный и производительный теплообменник для печи, обогревающей небольшое помещение. Чтобы еще больше увеличить эффективность обогрева без кардинального изменения конструкции, на трубы можно установить вентиляторы, а количество труб увеличить до 4-5.
Фотообзор экономайзера Ферингер
В качестве образца для изготовления могут выступать заводские модели популярных производителей. Например, компания Ферингер, известная выпуском печей, предлагает готовые дымоходы, которые по своей сути являются теплообменниками. Рассмотрим модели несложной конструкции. Все детали, из которых они состоят, можно сделать самостоятельно.
Теплообменник на дымоход – четырехтрубный экономайзер Шибер – заслонка, расположенная внутри трубы Внутреннее устройство теплообменника Ферингер Модели теплообменников с кожухомГлавная идея, которую можно взять от передовых моделей Ферингер, — использование четырех труб вместо одной. Если печь уже установлена в гараже или подсобке, часть дымохода убираем, устанавливаем вместо нее четырехтрубный экономайзер – и температура в помещении сразу повышается на несколько градусов.
Воздушный конвектор своими руками
Предложенная модель полностью выполнена из стальных деталей. Это теплообменник, который по габаритам примерно в 1,5 раза объемнее дымохода и представляет собой барабан с трубками, расположенными перпендикулярно дымоотводной трубе. Нержавеющая сталь выбрана не зря – она с легкостью переносит высокие температуры, хорошо чистится и не прогорает.
Для работы потребуются:
- стальная труба диаметром 30 мм (для изготовления 8 одинаковых отрезков);
- фрагмент трубы 50 мм (для центрального канала);
- металлический лист толщиной 2 мм (для изготовления 2-х круглых пластин и кожуха);
- банку из-под краски объемом 20 л (для переходника на дымоход).
Также необходимо приготовить инструмент для резки и сварки металла.
Нарезаем циркулярной пилой 9 трубок одинаковой длины, диаметр центральной больше (например, 50 мм), остальные – по 30 мм 
Размечаем металлический лист (толщиной 2 мм) для вырезания двух пластин с отверстиями под трубки. Вырезаем их циркуляркой или с помощью металлорежущего станка 
Устанавливаем металлические трубы в отверстия, привариваем. Чтобы процесс происходил быстрее, можно использовать деревянный шаблон-подставку с углублениями для трубок. Сверху надеваем кожух – цилиндрический корпус из металла 
Изготавливаем переходник на дымоход из 20-литровой банки из-под краски. Предварительно ее нужно очистить: пропалить огнем, а нагар удалить наждачной бумагой. Одновременно вырезаем отверстия подходящего диаметра в теплообменнике с противоположных сторон 
Разрезаем банку на 2 одинаковые части, устанавливаем переходник на теплообменник, закрепляя его лепесточным способом: делаем надрезы по всей окружности, «лепестки» загибаем внутрь цилиндра 
Ответственный момент – окончательная сварка всех деталей барабана. Необходимо, чтобы части были спаяны герметично, иначе эффект от использования теплообменника снизится 
Устанавливаем готовый барабан на дымоход, но не привариваем его. Съемное устройство легче обслуживать: чистка потребуется не реже, чем один раз в году 
Чтобы повысить продуктивность эксплуатации самодельного устройства, можно установить небольшой маломощный вентилятор. Лучше, если площадь вентилирования захватит все трубки Шаг 1 – подготовка стальных деталей Шаг 2 – разметка и вырезание отверстий Шаг 3 – сварка труб в барабане Шаг 4 – подготовка и монтаж переходника Шаг 5 – «лепесточный» способ закрепления переходника Шаг 6 – сборка и сварка барабана Шаг 7 – монтаж теплообменника на дымоход Шаг 8 – установка вентилятора для повышения производительности Это один из лучших вариантов воздушного теплообменника на дымоход печки для гаража или подсобки. Конструкцию можно упростить, вместо трубок приварив металлические перегородки, однако принцип действия останется тем же: нагретый воздух из дымохода будет дополнительным источником тепла для помещения.
Выводы и полезное видео по теме
Несколько видеорекомендаций помогут лучше понять устройство и принцип работы самодельного теплообменника.
Советы по изготовлению модели из труб:
Модель из алюминиевого профнастила:
Простой вариант из подручных материалов:
Как видите, для увеличения КПД печки в гараже, подсобке или бане можно не тратиться на дорогостоящие приборы, а сделать эффективное устройство своими руками. Для работы потребуются навыки работы с металлом и примерная схема сборки.
sovet-ingenera.com
Теплообменник для горячей воды от отопления своими руками
Главная » Отопление » Теплообменник для горячей воды от отопления своими руками
Теплообменник для горячей воды – незаменимый элемент в системе отопления частного дома. Именно он передает тепло холодной воде, тем самым нагревая ее и обеспечивая жильцов бесперебойным горячим водоснабжением. От продуктивности работы теплообменника напрямую зависит не только комфорт домочадцев, но и долговечность обогревательных приборов, поэтому очень важно, чтобы агрегат был выполнен качественно. Ввиду этого многие задаются вопросом: стоит ли мастерить теплообменник своими руками или лучше не рисковать и приобрести уже готовый? Первый вариант, безусловно, сложнее, но он вполне реализуем, если детально разобраться, как сделать теплообменник: материалы, конструктивные особенности, монтаж – обо всем этом и не только пойдет речь далее.
Особенности и функции теплообменника
Прежде чем рассматривать основные моменты изготовления и монтажа теплообменника для горячей воды, абсолютно не лишним будет узнать, что же собой представляет этот агрегат и для чего он нужен.
Теплообменник – техническое устройство, соединяющее между собой два теплоносителя: холодный и горячий. Как правило, он имеет вид обычной трубной конструкции. Между носителями беспрерывно осуществляется передача тепла – от холодного к горячему, благодаря чему дом и обеспечивается горячей водой. Причем у теплообменника нет собственного источника тепла – он использует энергию, поступающую от системы отопления.
Таким образом, главная функция агрегата – подогрев холодной воды и получение на выходе горячей. Эффективность выполнения этой функции зависит от трех факторов:
- температурная разница между двумя теплоносителями;
- габариты теплообменника и, следовательно, площадь контакта носителей;
- материал, из которого изготовлен теплообменник.
Пластинчатый теплообменник Последний фактор важен не только в плане эффективности агрегата, но и в вопросе его изготовления и монтажа. Для выполнения теплообменника может использоваться пластик, сталь и чугун. Первый материал не всегда эффективен ввиду своей низкой теплопроводности. Что касается выбора между сталью и чугуном, то здесь следует сравнить характеристики двух материалов, чтобы определиться с наиболее подходящим.
Чугунный теплообменник
Плюсы тепловых агрегатов из чугуна:
- Высокая теплопроводность – чугунные элементы быстро нагреваются и эффективно передают тепло от одного носителя к другому.
- Медленное остывание – теплообменники из чугуна долгое время остывают, что дает возможность сэкономить на работе отопительной системы.
- Долговечность – чугун устойчив к воздействию слабых кислот и к образованию накипи, поэтому он менее подвержен коррозии, нежели многие другие металлы, что и обеспечивает длительный срок службы теплообменника.
- Возможность увеличения функциональности – уже после установки агрегата к нему можно нарастить новые чугунные секции, тем самым увеличив мощность теплового оборудования.
Минусы чугунных теплообменников:
- Громоздкость – чугунные агрегаты отличаются внушительным весом, что усложняет их эксплуатацию и обслуживание. При этом, чем больше масса теплообменника, тем выше его мощность.
Совет. Обязательно учитывайте вес чугунного теплового прибора при выборе места для его установки – важно, чтобы монтажное основание было очень прочным.
- Хрупкость – несмотря на большой вес, агрегаты из чугуна боятся механических ударов: они быстро обзаводятся трещинами, сколами и прочими деформациями.
- Низкая устойчивость к температурным перепадам – хоть чугун и выдерживает максимально высокие температуры, от резких термических изменений на поверхности теплообменника могут появляться трещины, что чревато значительным снижением его работоспособности.
Стальной теплообменник
Преимущества приборов из стали:
- Повышенная теплопроводность – как и чугун, сталь оперативно нагревается и отлично передает тепло холодному носителю.
- Низкий вес – стальные теплообменники не утяжеляют общую систему отопления, поэтому их можно использовать для обеспечения горячего водоснабжения в домах большой площади.
- Ударопрочность – стальные конструкции очень крепкие, поэтому им не страшны механические повреждения.
- Устойчивость к термическим изменениям – сталь без последствий выдерживает резкие перепады температур внутри системы.
Недостатки стальных теплообменников:
- Восприимчивость к коррозии – для стали характерна низкая устойчивость к кислотным средам, что значительно сокращает срок эксплуатации теплообменника.
- Невозможность увеличить мощность устройства путем добавления новых секций.
- Быстрое остывание – сталь быстро отдает температуру, что увеличивает расходы на топливо.
Изготовление теплообменника
Конструктивно теплообменники для горячей воды могут быть двух видов: внешние и внутренние. К первым относятся подкова и змеевик. Подкова очень легка в исполнении, но не отличается высокой мощностью: для ее изготовления нужно просто сварить две чугунные или стальные трубы – в результате вы получите агрегат с маленькой площадью контакта носителей и, следовательно, с низкой мощностью нагрева поступающей холодной воды.
Более удачным вариантом внешнего теплообменника будет змеевик – он изготавливается посредством сварки нескольких труб: чем больше труб вы используете, тем мощнее будет агрегат.
Внутренний теплообменник представляет собой бак, в который помещается трубка, нагревающая поступающую в нее воду. Чтобы смастерить такой прибор своими руками, вам понадобится:
- стальной бак для воды;
- стальная или чугунная трубка;
- анод;
- регулятор мощности.
Изготовление теплообменника не займет много времени: скрутите трубку в спираль, закрепите ее на стенках бака, а затем сделайте в емкости два выхода: нижний – для холодной воды, верхний – для горячей.
Монтаж теплообменника
Когда все компоненты готовы, можно приступать к монтажу теплообменника. В случае с внешним агрегатом работа выполняется следующим образом:
- на входе и выходе сваренной конструкции нарежьте резьбу;
- с помощью муфты соедините вход теплообменника с системой отопления
- используя аналогичную муфту, соедините выход теплообменника с трубой горячего водоснабжения.
Внутренний теплообменник монтируется по такой схеме:
- вблизи батарей отопления установите бак с трубкой-термонагревателем;
- рядом с трубкой внутри бака установите анод;
- через нижний выход проведите в бак трубу отопительной системы, а через верхний – трубу, которая будет забирать холодную воду.
По желанию можете подключить к нагревательной трубке регулятор мощности, а к нему – термостат для управления температурой нагрева воды.
Важно! Верх и низ стального бака должны быть запаяны, чтобы предостеречь попадание в емкость воздуха, который будет забирать температуру, предназначенную для нагрева воды.
Как видим, даже столь сложный агрегат системы отопления, как теплообменник для горячей воды, вполне реально соорудить и установить своими руками. Главное – детально продумать каждый шаг: от выбора материала до финального подключения. Так что не пренебрегайте предложенной вам инструкцией – она поможет избежать ошибок в обеспечении собственного дома бесперебойной горячей водой.
Как изготовить теплообменник змеевик: видео
Теплообменник для системы отопления: фото
sandizain.ru
Теплообменники своими руками - как сделать для отопления
Теплообменник — сердце отопительной системы, предназначен для передачи тепла по средам и обогрева помещения. Среда в системе может быть жидкой, паро – газообразной. Простым устройством считается комнатный радиатор с водным источником тепла.
От промежуточного материала в системе, то есть теплообменника, зависит степень проводимости тепла, лучшие показатели проводимости у серебра и меди. Медь используется, естественно, чаще. Передача тепла у нее почти в 8 раз выше, чем например, у стали, пластик во много раз еще хуже.
Принцип работы
Без медного теплообменника не обходится ни одна отопительная система котлов. Принцип работы прост. Вода начинает циркулировать по змеевикам в трубах, нагревается, течет в трубопровод системы, в радиаторы, из которых возвращается назад, в уже остывшем виде.
В частных домах теплообменник устанавливают в целях превращения печки в водонагревательный котел. При самодельном устройстве важно учитывать размер и форму, чтобы обменник сочетался с габаритами камеры печки.К обменнику подключаются радиаторы, трубопровод, трубы нагреваются равномерно, тепло распределяется по всему дому.
Плюсы и минусы
К явным преимуществам теплообменника можно отнести:
- простоту его изготовления и установки;
- отопление можно сделать комбинированным, кроме обогрева установить водяную систему отопления;
- топливо для устройства может быть разнообразным: твердым, газо — жидкообразным;
- приборы красивы внешне, можно придать интерьеру национальный стиль.
Недостатков у теплообменника два:
- отсутствует автоматический контроль за нагревом носителя;
- КПД не слишком высок.
Теплообменник с использованием трубной доски Виды теплообменников
Теплообменники в зависимости от своего назначения бывают охладительными и нагревательными:
- Охладительное устройство контактирует с жидкостью или холодным газом, остужая при этом горячий теплоноситель.
- Нагревательное устройство с разогретым газом, или жидкостью отдает тепло циркулирующим потокам холодной жидкости, газа, происходит обмен.
Конструктивно теплообменники бывают:
- поверхностными, при контактах сред через промежуточную поверхность;
- регенеративными, при подаче к насадке то холодной, то горячей воды за счет нагревания и охлаждения регулируется и поддерживается температурный режим;
- смесительными, подача сред из одной в другую путем их смешивания.
Поверхностные теплообменники могут иметь разную форму, бывают:
- пластинчатыми, состоящими из множества пластин с проходящей жидкостью через их лабиринты;
- в виде змеевиков, тонких трубок, закрученных в спираль;
- труба в трубе, состоящих из двух трубок разных по диаметру и размещенных одна в другой.
Как сделать обменник своими руками
- Для теплообменника с емкостью потребуется бак, пара трубок из меди. Можно использовать листовую сталь в толщину 2,5- 3 мм, сварить из нее резервуар нужногО объема.
- Установите емкость от пола не менее 1 метра, от печи – не менее 3 метров.
- Проделайте два отверстия справа, ближе к конструкции и слева — наверху.
- Подведите к печи нижний отвод, под наклоном в 2- 3 градуса.
- Подключите верхний отвод под углом в 20 гр., только в обратную сторону.
- Врежьте в нижний отвод на выходе кран для слива воды из бака.
- Внизу еще один кран для слива воды из всей системы.
- Проверьте конструкцию, она должна быть герметичной, можно заполнить водой и под легким напором выявить места протечки, устранить их.
Необходимые материалы, инструменты чертежи
Для теплообменника стоит подобрать:
- Емкость на 90 -110 литров.
- Анод.
- Медную трубку в длину до 400 см для термонагревателя. Если нет медной трубы, можно воспользоваться алюминием, металлопластом, лишь бы хорошо гнулся.
- Регулятор мощности для регулирования подачи тепла.
Не нужно изготавливать змеевик из стали, материал плох на теплоотдачу не важно гнется, воздух нагревается благодаря меди во много раз быстрее. При использовании стали дополнительно потребуется трубогиб.
Пошаговое руководство
Изготовление бесканального теплообменника - Подготовьте емкость, лучше металлическую, пластиковая будет дольше нагреваться.
- Установите бак к началу системы отопления.
- Проделайте в емкости 2 отверстия для выходов. Одно – вверху, через которое горячая вода будет выводиться. Второе – внизу, холодная жидкость будет поступать из труб системы.
- Разместите выходы правильно, от этого будет зависеть скорость отдачи тепла.
- Запаяйте герметично отверстия, чтобы температура воздуха не тратилась на батарею, а помещение равномерно прогревалось.
- Для трубки используйте медь, она должна хорошо гнуться и отдавать максимально тепло в помещение.
- Согните трубку в форме спирали, получился змеевик.
- Поместите спираль в бак, концы трубки нужно вывести наружу, хорошо закрепить их.
- Подсоедините к концам деталей фитинг с резьбой.
- Подсоедините к трубе регулятор мощности, его можно купить в магазине, стоит недорого, поэтому на самостоятельном изготовлении не стоит зацикливаться.
- Система вполне будет работать исправно и без регулятора, но он нужен для регулирования мощности, экономии электроэнергии. Мощность можно выставить по своему усмотрению.
- Подсоедините к термостату клеммы, после чего – провода питания.
- Чтобы бак не изнашивался от перепадов температуры, установите анод.
- Закройте герметично все элементы.
- Наполните бак водой, теплообменник готов.
Изготовление разных видов теплообменника
Водяной
Устройство имеет два сектора, нагревающих друг друга. Циркуляция воды при большой мощности происходит по замкнутому контуру в резервуаре отопительной системы, где нагревается до 180 гр. После обтекания установленных трубок вода направляется в основную систему, где температура нагрева увеличивается.
Для изготовления водяного теплообменика приготовьте:
- Емкость в форме стального бака. Установите ее к началу системы. Для водной циркуляции нужны 2 ответвления из труб, нижнее – для входа холодной воды, верхнее – для входа горячей.
- Проверьте бак на герметичность.
- Разместите медные трубчатые спирали внутри бака, 4 метра трубы на 100 литров бака хватит вполне.
- Подсоедините к медной трубке регулятор мощности.
- Чтобы перепады давления и температуры не разрушили емкость, установите анод ближе к нагревательном элементу.
- Запаяйте герметично бак.
- Наполните водой.
- Проверьте систему в работе.
Пластинчатый
Цельный блок конструкции состоит их поочередно размещенных пластин с горячими и холодными средами. Смешивания сред не происходит, поскольку уплотнитель резиновый и многослойный. Пластинчатые виды сложны для собственноручного изготовления, важна герметичность внутренних платин, а для этого нужно специальное оборудование.
Труба в трубе
Обменник состоит из большой трубы и меньшей по диаметру, вставленной внутрь. Среды перемещаются по меньшей трубе, для охлаждения подаются во внешнюю трубу. Конструкция:
- проста в изготовлении;
- легко чистится;
- долговечна;
- применима к любому теплоносителю;
- в отличие от пластинчатой трубы может работать под давлением;
- изменив размеры труб, можно подобрать оптимальную скорость для движения жидкости.
Чтобы трубы не влетели вам в копеечку, тщательно рассчитывайте расход материала.
Для изготовления конструкции подберите две медных трубки по диаметру одна больше другой на 4 мм для зазора:
- Приварите боковой стороной тройник к обеим сторонам наружной трубы.
- Вставьте меньшую по диаметру трубку, приварите торцы большой трубки, зафиксируйте положение меньшей трубы.
- приварите короткие трубки к тройникам на выходе, по ним будет передвигаться жидкость.
- При использовании стального материала, увеличьте площадь поверхности, соберите батарею из обменников в отдельности.
- Соедините трубки отрезками, приварите поочередно к обоим тройникам, чтобы получилась змейка.
Воздушный
Воздушный теплообменник состоит из радиатора и вентилятора. Вентилятор охлаждает потоки воздуха, разгоняет их по всей системе вентиляции. Данные вид обменника устанавливают в зданиях администрации, для общественных целей.
Теплообменник своими руками Как сделать бустер для промывки теплообменника
Бустер состоит из резервуара, насоса для циркуляции воды и электронагревательного элемента. Не нужно разбирать котел отопления для промывки, достаточно отсоединить патрубки, к одному из них подсоединить шланг с нагнетанием через него химического раствора внутрь агрегата. Через другой патрубок раствор будет выливаться, но к нему тоже нужно подсоединить шланг.
Из химических реагентов в основном используется соляная, серная кислота, может заливаться фосфорная, азотная.Промыть теплообменник не сложно, но соблюдать технику безопасности необходимо, то есть отключить сначала прибор от источника питания, будь то газ, вода, электроэнергия. Демонтаж нужно производить осторожно, поврежденный уплотнитель может привести к протечке конструкции, оборудование быстро выйдет из строя.
Советы и рекомендации
- Теплообменник важно правильно спроектировать, рассчитать экономическую эффективность, процент гидравлики, обозначить потери тепла, рассчитать конструкцию по геометрическим параметрам агрегата и его узлов, рассчитать тепловую изоляцию устройства.
- Выбирайте конструкцию для изготовления своими руками по-проще, сделать заводской агрегат практически невозможно.
- Присоединить теплообменник к системе можно при помощи штуцеров, один поставить внизу для входа холодной воды, второй сверху для входа горячей.
- При установке обменника ставьте трубы под уклоном согласно схеме.
- При установке агрегата к печи и использования для топки угля в качестве материала для обменника лучше подобрать чугун, он долговечный, непрогораемый.
- Для изготовления обменника своими руками возьмите любую модель для примера и следуйте ее параметрам.
- При использовании печи в целях обогрева и водоснабжения обменник должен забирать на себя не более десятой части вырабатываемого тепла.
- Пеллеты – хорошее горючее и дешевое по цене, не выделяется сажа, для чистоты очень важно.
- Проверьте швы у обменника, нельзя допустить их течи, под давлением или высокими температурами в негодность может прийти вся конструкция.
- Правильно производите расчеты, иначе труды дорого вам обойдутся.
- Теплообменник по типу труба в трубе легко чистится, долго служит, просто изготовляется, может работать под давлением. Считается самым приемлемым вариантом при собственноручном изготовлении.
Как видите изготовить теплообменник самостоятельно не трудно. Для простой конструкции достаточно бака, двух медных трубок разных по диаметру, змеевика и вентилятора. За счет устройства можно не только обогреть помещение, но и охладить его.
Вещь, подобно обменнику в той, или иной форме имеется практически в каждом доме. Подойдите к работе конструктивно и обстоятельно, изготовьте чертежи, определитесь с выбором материала, следуйте вышеописанной инструкции по изготовлению, сборке и подключению устройства.При желании и последовательных действиях соберете конструкцию не хуже магазинной, в доме будет тепло и уютно, а устройство — работать безотказно в течение длительного времени.
househill.ru
Теплообменник: делаем своими руками
Собрать теплообменник своими руками заставляют самые разные обстоятельства. Так, подобным обстоятельством может стать уникальная планировка здания. Нестандартные строения зачастую невозможно обогреть с помощью обычных батарей, поэтому приходится разрабатывать и изготавливать отопительную систему самостоятельно.
Виды теплообменников
Теплообменник для печи, изготовленный своими руками, понадобится и в случае, когда дом расположен в удаленной местности и не имеет центрального отопления. Кроме того, самодельный змеевик пригодится при наличии трудностей с газификацией или электроснабжением.
Самодельный обменник тепла хорош тем, что не только позволяет отапливать ваш дом, но и дает возможность получить горячую воду для хозяйственно-бытовых целей. В результате данный аппарат будет снабжать ей кухню, ванную комнату и баню.
Существует несколько видов теплообменников:
- водяной;
- воздушный;
- встроенный;
- внешний.
Тип змеевика выбирается в зависимости от количества печей, размещенных в доме, площади, занимаемой тем или иным помещением, а также материала стен. Практически все нагревательные устройства, построенные по принципу расширения горячей воды, монтируются внутри помещения.
Внешний и внутренний вид
Теплообменник для печи своими руками собирается снаружи помещения в тех случаях, когда внутри не хватает места для проведения сборки змеевика. Аппарат, а именно его резервуар, выносится за стены строения. С системой отопления внутри дома он связывается при помощи трубопроводов различного диаметра.
Внешним может быть как водяной теплообменник, так и воздушный. Нагревает подобное устройство специальная печь с помощью особой трубы, отводящей наружу продукты горения. Тепло, образующееся при горении, можно использовать для обогрева небольших по площади помещений, для этого тепловой обменник устанавливают прямо в дымоход.
К плюсам подобного нагревательного элемента можно отнести простоту технического обслуживания и ремонта, а к минусам — сложность исполнения. Дело в том, что придется монтировать аппарат на открытом воздухе и дополнительно потребуется перестройка такого элемента жилого дома, как кирпичная печь.
Конструкция теплообменника внутреннего типа несколько проще. Например, его можно разместить прямо в печи, над топкой. Для этой цели можно использовать внутреннее пространство камина. Конструкция обменника будет зависеть от конструкции домашней печи или камина.
Перед началом работ имеет смысл проконсультироваться с опытным специалистом в области обустройства отопления зданий. Он подскажет, стоит использовать регенеративный теплообменник или при проведении монтажных работ лучше всего в конструкции системы обогрева помещения применить смесительные теплообменники. На основании полученной от него информации владелец жилья сможет точно рассчитать стоимость проведения строительных работ, что напрямую влияет на то, какая конструкция теплообменника будет выбрана.
К сожалению, отопление при помощи описываемого устройства любого типа подразумевает получение значительно менее высокого КПД по сравнению с котлами, созданными при промышленном производстве. К минусам работы с таким устройством можно отнести невозможность установки на него приборов, обеспечивающих автоматический контроль за интенсивностью нагрева теплового носителя (воздуха, воды и т.д.).
Схема устройства обменника тепла
Схема роторного теплообменника обычно является достаточно стандартной и имеет такие же конструктивные элементы, которыми обладает регенеративный теплообменник. К таким элементам относят:
- кирпичную печь;
- нагревательный резервуар;
- трубки;
- трубопровод для подключения системы отопления;
- нагревательный элемент.
Печной змеевик, смонтированный в виде контура замкнутого типа, позволяет успешно заменить котлы типа TLO, которые являются энергонезависимыми. В таком виде могут быть построены смесительные теплообменники.
Схема отопления и горячее водоснабжение должны включать в себя и дополнительные элементы, такие как отопительный прибор, имеющий медный теплообменник, краны и запоры, систему водоотведения и т.д. При этом стоит знать, что медный теплообменник для отопления может использовать в качестве теплоносителя не только воду, но и специальные незамерзающие жидкости.
Если владелец жилья решил применить тип теплообменника, использующий в качестве теплоносителя воду, то стоит продумать и смонтировать систему подачи воды в контур. Это можно сделать с помощью подачи жидкости непосредственно в бак или же непосредственно в трубопровод в «обратку». Этот вариант подключения системы подачи воды позволит изготовить теплообменник, не имеющий при смешении жидкости резкого перепада температуры.
При обустройстве отопления следует предусмотреть установку на его элементах фильтров. Это позволит отопительной системе прослужить значительно дольше.
Советы при проведении монтажа
При монтаже системы следует придерживаться нескольких народных советов о том, как сделать теплообменник своими руками. Например, в качестве одного из его элементов можно использовать автомобильные радиаторы, хорошо отдающие тепло, что позволяет снизить расходы на отопление. Такой теплообменник для печки стоит относительно недорого, что позволяет сэкономить при осуществлении монтажа отопительной системы достаточно серьезную сумму.
При использовании схемы обменника, основанной на естественной циркуляции теплоносителя, максимальная длина одной «нитки» отопления не должна быть более 3 м. Изготовить теплообменник, позволяющий превысить это ограничение, в принципе возможно, но его КПД будет очень низким. Поэтому следует правильно рассчитывать габариты устройства.
Стоит при этом ориентироваться на мощность и размеры кирпичной печи, вид используемого топлива, места установки печи и на стандартную пропорцию — 1 кв. м поверхности обменника тепла равен 10 кВт. Следующий нюанс при строительстве такого устройства, как теплообменник для печки, заключается в том, что он не должен отбирать у печи более 1/10 вырабатываемой энергии. Для того чтобы уменьшить расходы на отопление, в качестве материала для труб обменника лучше всего использовать медь.
При проведении расчета для аппарата стоит заложить некоторый запас мощности. Если схема отопления не предусматривает естественной циркуляции воды, придется установить насос.
Монтаж теплообменника и его проверка
Специалисты знают, что обменник лучше всего монтировать одновременно со строительством печи. Таким образом владелец жилья избежит необходимости разбирать старую печь или разрушать часть ее кладки.
Для монтажа данного устройства необходимо:
- подготовить фундамент печи и установить на него змеевик обменника;
- при кладке печи оставить входные и выходные отверстия для труб радиатора;
- после окончания кладки дать раствору высохнуть, после чего произвести проверку получившейся отопительной системы.
Как проверить теплообменник, можно узнать из технической литературы. Самый простой способ — это просто подать воду в систему и зажечь печь. В результате вы проверите сварочные швы радиатора, соединения труб.
Если не циркулирует жидкость или вы обнаружили течь, нужно перебрать всю систему. Чтобы этого не произошло, при изготовлении резервуара обменника необходимо использовать сталь толщиной 2,5 мм, а швы должны быть минимальной ширины.
Стоит обратить внимание на обеспечение пожаробезопасности изготовленного теплообменника. Нельзя допускать появления открытого огня или утечек газа или электричества. Если владелец самостоятельно изготовил теплообменный элемент отопительной системы, то для ввода ее в эксплуатацию следует пригласить опытного сантехника, который заметит дефекты и даст рекомендации по устранению.
Если монтаж отопления проводит специализированная компания, то ее специалисты самостоятельно составят необходимую схему, произведут расчеты теплообменника и системы отопления.
tvoygarazh.ru
Теплообменник своими руками: виды, устройство системы, изготовление и сборка своими руками
Теплообменники – это общее название приспособлений, объединённых принципом работы.
Они применяются в химической, нефтяной, газовой, прочих промышленных отраслях.
В быту их используют для повышения КПД самодельных печей, в бойлерах косвенного нагрева, для совместной работы разных теплоносителей, когда один из них более дорогой (чтобы сэкономить средства), в общем, везде, где нужно охладить, нагреть или передать температуру жидкости или газу.
Как это работает, для чего и каким образом можно сделать теплообменник своими руками.
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:
- Охладительные.
- 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:
- Поверхностные (тот случай, когда среды контактируют через промежуточную поверхность).
- Регенеративные (поочерёдная подача холодной и горячей среды к специальной насадке, которая, нагреваясь и охлаждаясь, регулирует температуру сред).
- Смесительные (подача одной среды непосредственно в другую и их перемешивание).
Надо сказать, что поверхностные теплообменники используются чаще всего. Они значительно отличаются по форме. Здесь можно выделить три типа:
- Пластинчатые (множество пластин, собранных в кассеты, по лабиринтам которых проходит жидкость).
- Змеевики (тонкая трубка, закрученная в спираль).
- Труба в трубе.
Изготовление теплообменника «труба в трубе» своими руками
По названию понятно, что теплообменник представляет собой большую трубу, внутри которой расположена меньшая. Охлаждающая или нагревающая среда перемещается по внутренней трубе, а жидкость, которую нужно охладить, подаётся во внешнюю.
Теплообменник из трубы может состоять из нескольких звеньев, соединённых последовательно.
Такая несложная конструкция имеет преимущества:
- подходит для любых теплоносителей;
- просто изготовить самостоятельно;
- легко чистить;
- служит долго;
- подходит для работы под давлением (в отличие от пластинчатых);
- можно подобрать скорость движения жидкостей, путём изменения размеров труб.
Однако всё нужно тщательно рассчитывать, а трубы могут обойтись довольно дорого.
Изготовление
Понадобится:
- Трубки разного диаметра (желательно медь) – 2шт.
- Тройники т-образные (диаметр такой же, как у большей трубки) – 2 шт.
- Короткие трубки одинаковой длины, диаметр = выходу тройника. – 2 шт.
- Сварка и электроды, либо мощный паяльник и припой для меди.
- Болгарка.
- Рулетка.
Использовать будем тонкостенные медные трубки. Выбираем подходящие по длине отрезки так, чтобы диаметр одного был минимум на 4мм больше другого (зазор будет по 2 мм с каждой стороны).
- На наружную трубку с двух сторон привариваем тройники (боковой стороной).
- Вставляем внутрь трубку меньшего диаметра и, проваривая торцы большей трубки, фиксируем в ней внутреннюю трубку.
- К выходам т-образных тройников привариваем короткие трубки, по которым будет подходить жидкость.
- Если была использована не медная, а стальная заготовка, её эффективность будет значительно ниже. Имеет смысл увеличить площадь рабочей поверхности, сделав батарею из отдельных теплообменников. Они последовательно соединяются небольшими отрезками труб, приваренных то к одному, то к другому тройнику. В результате должна получиться змейка.
Для работы с загрязнёнными средами теплообменники делаются разборными, чтобы была возможность чистить его в будущем. Для чистых жидкостей делают неразборные теплообменники.
Сделаем из пластинчатого теплообменника бытовой обогреватель. Его можно, например, подсоединить к котлу с водяной рубашкой.
Понадобится:
- готовый пластинчатый теплообменник, небольшого размера;
- патрубки для воздуховода;
- вентилятор;
- фанера для сборки каркаса (её размеры должны совпадать с размерами боковых стенок теплообменника) – 4 шт;
- фанера для фронтальной части каркаса – 1 шт;
- лист металла;
- брусок (такой длины, чтобы хватило на рамку и 4 коротких бруска);
- саморезы;
- рулетка;
- электролобзик;
- шуруповёрт.
Ход работы:
- Из фанерных кусков сбивается ящик. Внутренние углы фиксируются при помощи брусков на саморезы. Теплообменник должен плотно вставляться в каркас.
- На одну сторону каркаса крепим лист металла, посередине прорезаем отверстие, в которое будет вставлен вентилятор.
- Делаем рамку из бруска. Крепим её на противоположной стороне каркаса.
- К рамке приделываются патрубки для воздухоотвода.
Установив такой прибор на пути следования холодного воздуха с улицы, можно получить свежий, но тёплый воздух. Потери тепла из-за вентиляции помещений сократятся в 3 раза.
Водяной теплообменник для печи своими руками
Для повышения КПД котла с водяным контуром. Металлическая конструкция из труб большого диаметра будет встраиваться в печь и подключаться к отопительному трубопроводу.
Несколько общих рекомендаций:
- Диаметр труб не должен быть менее 2,5 см. Иначе теплообменник будет замедлять движение жидкости.
- Приблизительный расчёт площади теплообменника: 1м2 на 3-5 кВт мощности печи.
- Но если печь не только отапливает дом, но и греет воду, теплообменник должен «забирать» более 1/10 части тепла.
Конструкция теплообменника – две горизонтальные трубы, между которыми наваривается батарея из 6-9 труб того же диаметра.
- Выход теплообменника делается в верхней части, вход (по которому будет подаваться обратка) – в нижней.
- На входном и выходном патрубках нарезается резьба для присоединения к трубам отопления.
- Установка в полости топки начинается на стадии закладки фундамента печи.
- По мере строительства рядов печи, трубчатая конструкция всё время крепится и контролируется её положение (к выходу теплоносителя немного выше от уровня).
- Когда печь закончена, теплообменник подсоединяется к отоплению. Делается это при помощи муфты. На одном из концов нарезается длинная резьба, накручивается узкая гайка, потом муфта до упора. Резьбы на второй трубе оборачивается лентой ФУМ, паклей и т. п., потом муфта скручивается в обратную сторону. Чтобы не тёк стык на первой трубе, резьба тоже оборачивается лентой ФУМ и прижимается гайкой.
- Система с теплообменником заполняется водой и производится пробная топка.
Качество швов должно быть идеальным, ведь теплообменнику предстоит работать при высоких температурах, доступа к нему не будет, а течи приведут к ремонту всей печи!
Вариантом теплообменника для печи может быть резервуар, внутри которого проходит часть горячей дымовой трубы. Такой прибор легче обслуживать, демонтировать по необходимости, но сделать несколько сложнее.
Что делать с регулятором мощности?
Маленькое, недорогое устройство значительно сэкономит средства и поможет выставлять на теплообменнике нужную вам температуру.
Чтобы установить его на трубку теплообменника, нужно клеммами подключить термостат, а потом провода питания.
Избежать лишней работы, можно, купив регулятор со встроенным устройством нагрева. По цене ощутимой разницы не будет.
Теплообменник может стать отличным дополнением к печи, он повысит её эффективность. Его можно установить на вентиляционных отверстиях и греть проходящий в дом воздух, обеспечить дом горячей водой, заставить обычную печь отдавать больше тепла и много другое.
Видео на тему
Поделиться:
2 Комментария
microklimat.pro
teplo-ltd.ru
