Продуктивность работы котла, отопительной или банной печи можно повысить, установив на трубу простой и в то же время эффективный прибор – теплообменник. Однако для его продуктивной работы нужно знать конструктивные особенности и правила изготовления устройства. Согласны?
Мы расскажем, как сделать теплообменник на дымоход своими руками. Перечислим, какие модификации подходят для самостоятельного монтажа, объясним, чем воздушная модель отличается от водяной. С учетом наших рекомендаций вы сможете значительно увеличить теплоотдачу отопительных агрегатов.
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.
Эти устройства собирают и передают в помещение тепло, которое просто уходит в атмосферу, благодаря чему вырабатываемая печью тепловая энергия используется 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, 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, 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.
Галерея изображений
Дымоход буржуйки имеет выход в стену, поэтому теплообменник монтируется прямо на дымоотводящую трубу на небольшой высоте от плиты – 20-30 см. Если потолок высокий, его можно поднять выше или вывести выходное отверстие наружу
Корпус прибора – это вычищенный внутри и снаружи газовый баллон из-под пропана, из которого полностью удалены остатки газа и конденсата. Верхнюю часть баллона оставляют на месте (она находится снизу), а нижнюю отрезают и заменяют металлическим диском
Внутреннюю полость пересекают три металлически трубы диаметром 100 мм. Они расположены по восходящей спирали, а концы их выходят в различные стороны. Можно использовать трубы с большим диаметром (110 мм), а детали с меньшим сечением будут давать меньше тепла
Перед монтажом труб, проходящих насквозь, вырезают по два отверстия на каждую деталь. Для оформления верхней части используют металлический круглый диск, отрезанный по диаметру баллона и герметично приваренный
Расположение теплообменника на дымоходе
Корпус теплообменника для буржуйки
Диаметр и расположение труб
Особенности конструкции и сборки
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.
Галерея изображений
Модель с четырьмя трубами (60 мм) из черной стали после тестирования оказалась самой эффективной и производительной. Она имеет высокую степень пожаробезопасности, так как убирает все искры, и максимально снижает температуру газов на выходе
Встроенный в верхнюю часть дымохода шибер поворачивается вручную с помощью небольшой ручки, находящейся снаружи. Даже в закрытом состоянии шибер не заслоняет трубу полностью, чтобы остался выход для продуктов горения (угарного газа)
Если заглянуть в дымоход сверху, то видно главные элементы – четыре спаянные в единый блок трубы, каждая из которых оснащена поперечными планками – винтообразными рассекателями, позволяющими отсекать искры
Главное отличие моделей с кожухом – наличие защитного экрана, который по форме напоминает конфигурацию теплообменника. Кожух имеет дизайнерское оформление, делающее его внешний облик менее техничным
Теплообменник на дымоход – четырехтрубный экономайзер
Шибер – заслонка, расположенная внутри трубы
Внутреннее устройство теплообменника Ферингер
Модели теплообменников с кожухом
Главная 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.
Самодельный воздушный конвектор
Предложенная модель полностью выполнена из стальных деталей. Это теплообменник, который по габаритам примерно в 1,5 раза объемнее дымохода.
Он 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.
Галерея изображений
Если вы не любите терять ни в комфорте, ни в деньгах, ни в тепле, то у себя в частном доме, в теплице или на даче, а также в бане вы можете установить специальное приспособление для экономии. Теплообменник на трубу дымохода давно используется экономными потребителями.
Народные умельцы изготавливают данные устройства самостоятельно, чтобы не терять тепло из парной, дома или любого другого здания, где имеется отопительный прибор. Такая конструкция может быть воздушной или водяной. Более подробно о разновидностях вы сможете узнать из статьи, ознакомившись с отзывами и особенностями установки.
Отзывы о теплообменниках из разных материалов
Как утверждают домашние мастера, теплообменник на трубу лучше всего выполнить из пищевой нержавейки. Она еще называется аустенитной. Даже при воздействии высоких температур характеристики материала не будут меняться, сварные швы сохраняют прочность, конструкция не будет покрываться трещинами, тогда как никель, на который будет воздействовать кислород, станет формировать защитную пленку, устойчивую к кислотам и солям. Данный вариант, как утверждают пользователи, является самым долговечным.
Альтернативные решения
Если изготовить теплообменник на трубу дымохода из цинка, то уже при температуре в 200 °С он начнет испаряться, тогда как при 500 °С его концентрация в воздухе станет опасной. Поэтому при использовании теплообменника из оцинкованного профиля его нужно эксплуатировать при температуре не выше 200 °С. Со слов домашних мастеров, установить такую конструкцию можно, ведь она станет выполнять роль конвектора воздуха, последний из которых обтекает теплообменник.
Для постоянного отопления такое устройство не годится, тогда как если время от времени нужно быстро прогреть мансарду, то это - то, что нужно. Перед монтажом такой системы важно подумать об особенностях установки. Осуществить такие работы достаточно просто. Крепление можно произвести на железной печи, даже если ее после предстоит обложить кирпичом. Кладка изделий должна осуществляться на ребро, даже в этом случае конструкция останется устойчивой.
Особенности установки
Система устанавливается на участке дымохода. Через корпус выводятся концы змеевика и укрепляются к отопительной системе. Расширительный бачок при этом располагается в верхней точке. Такой теплообменник на трубу дымохода, отзывы о котором самые положительные, изготавливается из медной отожженной трубки. Такая конструкция имеет высокий коэффициент теплопроводности, а ее размеры в 7 раз меньше по сравнению с устройствами из стали.
Эффективность банной или отопительной печи можно повысить, оснастив ее водяным или воздушным теплообменником
. Установка теплообменника на дымоходе позволит решить сразу две задачи: нагреть воду для отопительной системы или контура ГВС и выполнить .
Металлической печки, установленной в бане, доме или гараже, при топке сильно нагревается. В зависимости от конструкции печи ее температура может быть от 200 до 500 градусов, что делает ее опасной в противопожарном плане, а случайное прикосновение к ней может вызвать сильный ожог.
Тепло от дымовой трубы можно использовать во благо, разместив на ней теплообменник: бак или змеевик . Теплоносителем в этом случае обычно выступает вода, а в некоторых случаях - воздух. При контакте теплоносителя с нагретыми стенками дымовой трубы их температура выравнивается: дымоход охлаждается, а вода или воздух в теплообменнике, напротив, нагреваются.
При нагреве теплая вода поднимается в верхнюю часть теплообменника, а оттуда по выходному штуцеру и трубе в систему или накопительный водяной бак. На место нагретой воды через входной штуцер поступает холодная. По мере нагрева циркуляция продолжается, в результате чего вода в накопителе способна нагреться до высокой температуры.
Воздушные теплообменники действуют по схожему принципу: снизу происходит забор холодного воздуха, после нагревания он поступает по трубопроводу в обогреваемые помещения. Так можно обогреть мансарду в дачном доме или комнату отдыха в бане, которые топятся периодически. Устройство водяного отопления в них невозможно, так как придется регулярно сливать и заливать в систему теплоноситель.
Бак с подключением водяного контура
Теплообменник в виде бака , расположенного вокруг дымохода, делают из нержавейки или оцинкованной жести . При этом следует учесть конструкцию печи. Если в ней предусмотрен режим дожигания дымовых газов, и температура дыма на выходе из печи не превышает 200 градусов, можно использовать любой материал для изготовления теплообменника.
В простых печах без дымооборота значение температуры дыма на выходе может достигать 500 градусов Цельсия. В этом случае необходимо использовать нержавейку, так как цинковое покрытие при сильном нагреве выделяет вредные вещества.
Чаще всего теплообменники такого типа устанавливают на банную печь и используют в качестве нагревателя воды для ГВС. Бачок оснащают штуцерами в верхней и нижней его части, к ним подключают трубы, выведенные в систему. Бак для горячей воды при этом устанавливают в душевой или парилке. Возможно использовать такую систему и для отопления подсобного помещения или гаража.
Изготовление бака: пошаговая инструкция и видео
Теплообменники для промышленных печей продаются в комплекте с некоторыми модификациями, при установке новой печки можно подобрать подходящую модель с уже готовым водяным контуром. Также можно сделать теплообменник на дымоход своими руками. Для его изготовления необходимы следующие материалы:
- отрезки трубы из нержавеющей стали разного диаметра с толщиной стенок 1,5-2 мм, листовая сталь;
- 2 штуцера на 1 дюйм или ¾ дюйма для подключения к системе;
- бак-накопитель из нержавейки или оцинкованной стали объемом от 50 до 100 литров;
- медные или стальные трубы или гибкая подводка для ГВС;
- шаровый вентиль для слива теплоносителя.
Последовательность изготовления для банной печи или буржуйки:
- Работы начинают с подготовки чертежа. Размеры бака, устанавливаемого на дымоход, зависят от диаметра трубы и типа печи. Печи простой конструкции с прямым дымоходом отличаются высокой температурой дымовых газов на выходе, поэтому размеры теплообменника могут быть достаточно большими: до 0,5 м высотой.
- Диаметр внутренних стенок бака должен обеспечивать плотную посадку теплообменника на дымовой патрубок. Диаметр внешних стенок бака может превышать диаметр внутренних в 1,5-2,5 раза. Такие размеры обеспечат быстрый прогрев и хорошую циркуляцию теплоносителя. Печи с низкой температурой дымовых газов лучше комплектовать баком, имеющим небольшие размеры, чтобы ускорит его прогрев и избежать образования конденсата и ухудшения тяги.
- С помощью сварочного инвертора соединяют детали заготовки, следя за герметичностью швов. В нижней и верхней части бака приваривают штуцера для подачи и отбора воды.
- Бак устанавливают на дымовой штуцер печи внатяг, промазывая соединительный шов жаропрочным силикатным герметиком. Сверху на бак-теплообменник аналогичным образом ставят переходник с неутепленной трубы на утепленную и выводят дымоход из помещения через потолок или стену.
- Подключают теплообменник к системе и баку-накопителю. При этом выдерживают необходимый градус наклона: труба подачи холодной воды, подсоединяемая к нижнему штуцеру, должна иметь угол не менее 1-2 градусов относительно горизонтальной плоскости, трубу подачи нагретой воду подсоединяют к верхнему штуцеру и с уклоном не менее 30 градусов выводят к накопительной емкости. Накопитель должен располагаться выше уровня теплообменника.
- В нижней точке системы устанавливают сливной кран. В бане его можно совместить с краном забора теплой воды для парилки.
- Перед началом эксплуатации систему необходимо заполнить водой, в противном случае металл перегреется, и его поведет, что может привести к нарушению герметичности сварных швов и утечкам.
- Подачу воды в бак-накопитель можно сделать как ручную, так и автоматическую с помощью поплавкового крана. При ручном заполнении рекомендуется вывести на его внешнюю стенку прозрачную трубку для контроля уровня воды в баке, чтобы не запустить систему на сухую.
Теплообменник-водонагреватель, сделанный своими руками, показан на видео.
Простая конструкция: змеевик
Установка бака-теплообменника на дымоход связана с проведением сварочных работ, что по силам далеко не каждому. Более простая конструкция - змеевик
, обернутый в виде спирали вокруг дымовой трубы. Змеевик можно изготовить из медной или алюминиевой трубки
- эти металлы легко гнутся, имеют высокую теплопроводность и не подвержены коррозии.
Диаметр трубки выбирают так, чтобы было удобно ее подключать к штуцерам водяного бака-накопителя. Для гибки удобнее трубы с диаметром не более 28 мм. Длина в любом случае не должна превышать 3 метров - это обязательное условие для естественной циркуляции теплоносителя . Для подключения нагревательного змеевика к баку используют гибкую подводку для горячей воды.
Такую конструкцию теплообменника можно использовать для получения горячей воды, реже - для отопления небольших помещений. Максимальная эффективность нагрева достигается, если установить змеевик на дымоход простой печи типа с высокой температурой дымовых газов.
Змеевик на дымоход своими руками
Теплообменник из трубы обычно устанавливают на дымоход металлической или мастерской, для получения теплой воды или отопления. Возможна также установка змеевика на банную печь.
Необходимые материалы:
- труба из меди, алюминия или стали - около 3 метров;
- гибкая подводка для ГВС диаметром ¾ дюйма - 2 штуки необходимой длины;
- накопительный бак, оснащенный поплавковым краном для подачи воды и сливным краном для ее потребления;
- шаровый вентиль для слива системы.
Последовательность выполнения работ:
- Самое сложное при выполнении такого теплообменника - согнуть трубу в виде спирали, не уменьшив ее сечения. Медные трубы диаметром меньше 28 мм можно согнуть с помощью трубогиба без нагрева. Стальные и алюминиевые, а также трубы большего диаметра перед формовкой необходимо разогреть паяльной лампой.
- Также можно использовать такой способ: трубу заполняют сухим песком и плотно затыкают ее концы деревянными заглушками. Гнут трубу по шаблону - трубе, имеющей диаметр дымохода, после чего убирают заглушки и высыпают песок, трубу промывают под большим напором воды.
- На концах трубы нарезают резьбу и устанавливают переходники для подключения к системе.
- Трубу устанавливают на дымоход. Для улучшения теплопередачи можно произвести пайку змеевика на дымовую трубу оловом, предварительно обезжирив места пайки и удалив окислы ортофосфорной кислотой.
- Бак вешают на стену или устанавливают на опору выше уровня размещения змеевика. Подключают нагреватель к бачку с помощью гибких шлангов. В нижней точке системы устанавливают сливной кран.
Видео: получение горячей воды от теплообменника-змеевика, установленного на дымоходе
Воздушный бак
Усовершенствовать обычную буржуйку или банную печь с прямым дымоходом можно, если установить на воздушный теплообменник на дымоход
. Он представляет собой цилиндрический корпус, по которому проходят несколько полых труб. Подсос воздуха происходит снизу, нагреваясь в трубе, он выходит из теплообменника, увеличивая КПД печи на 15-20%. Воздуховоды можно вывести в соседнее помещение, обогрев таким образом от одной печи несколько комнат или секций гаража.
Видео: как сделать воздушный теплообменник на дымоход
Еще одна оригинальная конструкция печи с воздушным теплообменником на дымоходе для отопления гаража показана в видео-ролике. С помощью такой печки можно отопить не только гараж, но и любой хозяйственное помещение, включая сельскохозяйственные постройки и теплицы.
Из гофротрубы
Дешевый и простой способ устройства воздушного теплообменника - использование для этой цели гофрированных вентиляционных труб
. Их оборачивают вокруг неутепленной части дымохода, в результате воздух в гофре прогревается и за счет тепловой конвекции поступает в соседние комнаты. Чтобы гофротруба прогревалась эффективнее, можно обернуть ее вместе с дымоходом несколькими слоями фольги.
Система с гофротрубой удобна для отопления гаража, в котором установлена простая буржуйка из чернового металла. Такая печь быстро нагревает воздух, но он поднимается к потолку, из-за чего на уровне пола температура остается низкой. Если вывести воздуховоды ближе к полу, можно создать естественную циркуляцию нагретого воздуха, и во всем объеме гаража температура станет примерно одинаковой.
Теплообменник колпакового типа
Теплообменники в виде колпака обычно используют для отопления мансарды или второго этажа . Принцип его действия заключается в том, что нагретый от дымохода воздух поднимается под потолок, где задерживается колпаком и, постепенно остывая, опускается вниз, в комнату.
Колпак можно выполнить или оцинкованного металла или огнестойкого гипсокартона и вывести воздуховоды в нужном месте. Иногда колпак декорируют камнями, которые, нагреваясь, служат дополнительным теплоаккумулятором.
Недостатки
Несмотря на множество плюсов, устройство нагревательного элемента на трубе дымохода имеет и недостатки . Один из них, наиболее важный - резкое снижение температуры дыма в месте установки теплообменника. Это может грозить и образованием конденсата, повышенным отложением сажи внутри трубы.
Кроме того, при подключении системы отопления, например, гаража нужно просчитать объем теплоносителя, чтобы избежать закипания воды и разрыва труб . Сварные швы должны быть полностью герметичными.
Любая конструкция теплообменника существенно увеличивает КПД печи . Для безотказной работы системы необходимо не реже двух раз в год проводить визуальный осмотр всех ее элементов , а при необходимости - своевременный ремонт, чистку от накипи, замену прокладок и другие необходимые работы по обслуживанию. В этом случае системы нагрева воды и отопления будут безотказно работать в течение долгого времени.
В последнее десятилетие стало очень модным приобщение человека к природе. Наши соотечественники стали все чаще выбираться на пикники и вылазки, строить дачи и загородные дома. Но житель современного мегаполиса не привык жить в некомфортных условиях и с присущим только нашему человеку азартом и смекалкой стал оборудовать жилище электричеством, водопроводом и отопительными системами.
Основным источником тепла в загородном строении, естественно, является обычная печь или камин, в качестве топлива «пожирающие» твердое топливо в невероятных количествах. Для строений поменьше и подешевле, наш человек чаще всего использует буржуйку и все ее производные. Особенностью буржуек является простая и достаточно пожароопасная конструкция, и низкий КПД. Общим для отопления помещений посредством печи, камина, буржуйки является достаточно высокая температура отработанных газов, выбрасывающихся в атмосферу и то, что обогреть такие устройства могут только помещение, в котором установлены.
Сопоставив два этих недостатка, наш человек придумал приспособление, позволяющее превратить их в сплошное достоинство, а именно изобрел теплообменник на трубу дымохода.
Назначение и особенности устройства
Данная конструкция предназначена для отбора тепла у нагретой дымовой трубы и передачи его теплоносителя, циркулирующему в теплообменнике. Сама конструкция такого устройства зависит от формы и сечения дымохода, материала, из которого он изготовлен, мощности отопительного устройства и теплоносителя, в качестве которого может выступать воздух, вода, масло и различные незамерзающие жидкости.
По циркулирующему внутри устройства теплоносителю, все теплообменники можно классифицировать на воздушные и жидкостные. Воздушные – более просты в изготовлении, но имеют не самую высокую эффективность. Например, для обогрева второго помещения, предбанника или мансарды, необходимо провести туда воздуховод, а если такое помещение расположено достаточно далеко от печи, то необходимо установить вентилятор для создания принудительного воздушного потока.
Теплообменники с жидким теплоносителем, более требовательны к качеству изготовления и материалу, но имеют большую эффективность. Например, дымоход с теплообменником, по которому циркулирует вода, может служить полноценной системой водяного отопления для небольшого дачного домика, если к входу и выходу устройства подключить подачу и обратку на один-два радиатора.
Конструкция жидкостного теплообменника для дымоотвода
Стандартный теплообменник представляет собой змеевик и металла, с высоким коэффициентом теплопроводности, который непосредственно контактирует с поверхностью трубы дымохода. Для безопасности и лучшего теплообмена змеевик устанавливают в металлический кожух и тщательно изолируют изнутри негорючими типами утеплителя. Лучше всего для этого подходит базальтовая вата.
Всю конструкцию устанавливают на участок дымоотводной трубы. Концы змеевика выводят через кожух и подсоединяют к системе отопления, в самой верхней точке которой устанавливается расширительный бачок, который служит в качестве емкости для расширившейся под нагревом жидкости. В качестве материала для змеевика лучше всего подходит отожженная медная труба. Теплообменник из медной трубки на дымоход будет иметь в 7 раз меньшие размеры, чем из стали, за счет высокого коэффициента теплопроводности.
Вода нагревается в змеевике. Расширяясь он поднимается по змеевику, после чего самотеком по трубе попадает в радиатор отопления. Попадая в радиатор горячая вода выталкивает холодную, которая попадая в змеевик – нагревается. Так происходит естественная циркуляция теплообменника по системе. Но, это всего лишь физика процесса. Для создания движения воды в системе, следует точно рассчитать диаметр и длину змеевика, соблюсти углы наклона подачи и обратки, предусмотреть степень расширения теплоносителя при нагреве до определенной температуры и еще много факторов.
Важность расчетов нельзя недооценивать: неработающая конструкция – это не так страшно, как последствия гидроудара при кипении теплоносителя.
Такое, на первый взгляд полезное приспособление имеет ряд недостатков: сложность в расчетах и изготовлении, постоянный контроль температуры теплоносителя и давления в системе, высокий расход воды связанный с испарением жидкости из расширительного бачка. Если в качестве теплоносителя используется вода, то ее необходимо сливать при неиспользовании системы в зимний период. Кроме этого, теплообменник значительно снижает температуру отводящихся из дымохода газов, что может повлечь за собой снижение тяги и неполное сгорание топлива.
Несмотря на все недостатки, такой теплообменник на дымоход своими руками сделать по силам практически любому человеку, обладающему школьными знаниями по физике и умеющему держать в руках инструмент.
Воздушный теплообменник для буржуйки
Такое приспособление, как правило, состоит из полого металлического корпуса с в котором установлено несколько входных и выходных патрубков. Вся конструкция монтируется на дымоход буржуйки. Принцип действия такого устройства достаточно прост.
Снизу, по принципу конвекции более холодный воздух поступает в патрубки, где нагреваясь выбрасывается из верхней части конструкции непосредственно в помещение. Именно такой принцип позволяет значительно повысить КПД буржуйки и в два-три раза снизить потребление топлива.
Изготовить воздушный теплообменник на дымоход своими руками достаточно просто, при наличии сварочного аппарата, металлических труб разного диаметра, болгарки, для резки труб и большого желания.
Материал:
- Отрезок металлического листа, толщиной 1 мм и размерами 35 см х35 см.
- Стальная труба, диаметром 1 ¼ дюйма длиной 2,4 м.
- Отрезок трубы с диаметром 57- 60 мм.
- Металлический бак. Подойдет ведро из под машинного масла, объемом 20л.
Изготовление:
Вот такая конструкция должна получиться.
Следующим этапом будет изготовление корпуса теплообменника из ведра. Для этого необходимо:
- Болгаркой отрезать от ведра дно.
- С боков (по центру) кожуха прорезать отверстия по диаметру дымохода.
- Приварить патрубки нужного диаметра к боковым отверстиям в кожухе.
Теперь подготовленную «сердцевину» следует вставить в корпус и тщательно закрепить заглушки при помощи сварки. Готовый теплообменник следует покрасить термостойкой краской для печей.
Осталось установить готовый теплообменник на дымоход буржуйки и наслаждаться. Если эффект вас не устраивает, то усильте его, создав направленный поток воздуха при помощи вентилятора.
Создать воздушный теплообменник можно «и на коленках», используя для этого подручные средства. Если вы решили создать полноценное водяное отопление, посредством теплообменника на дымоходе, то лучше всего обратитесь к специалистам за помощью в расчетах и создании устройства.
Печка на дровах является очень выгодной для отопления дома, ведь такое топливо стоит недорого. Однако при сжигании дров часть тепла расходуется на нагрев дымохода. Кроме этого, тепло вместе с угарными газами выходит наружу. Было бы разумно использовать его для отопления мансарды или даже того помещения, в котором находится сама печь. Такую идею можно легко реализовать. Для этого устанавливают теплообменник на дымоход.
Что это такое и как работает?
Теплообменник является такой , которая впитывает тепло угарных газов и отдает их в нужное помещение. Исполнение этого устройства является различным. Так, некоторые модели предусматривают наличие корпуса с вертикальными трубками внутри. Через трубки проходит дым. Он же, будучи горячим, нагревает трубки , которые в свою очередь нагревают воздух внутри корпуса. Этот воздух по специальному каналу выводится в нужное помещение. К корпусу всегда подсоединяют два канала: один для подачи холодного воздуха, второй для вывода теплого воздуха.
Вместо трубок может быть специальное устройство . В середине него есть много заслонок с вырезами. В зависимости от ситуации, эти заслонки размещаются в определенном положении. Они всегда поворачиваются так, что образуется зигзагообразный газоход. При этом путь, который преодолевает дым, может иметь разную длину. Положением заслонок всегда управляет автоматический механизм. Его задача оптимально совместить эффективность теплообмена и тягу. Чтобы сделать такой теплообменник на дымоход своими руками, нужно иметь проверенные экспериментами и расчетами схемы конструкций. Самому спроектировать такие схемы весьма сложно. Лучше отправиться в магазин и купить его там.
Конечно, теплообменник для дымохода имеет и более простые модели. Как раз их может сделать любой хозяин.
Читайте также: Как бороться с конденсатом в дымоходе
Материалы
Воздушный теплообменник можно сделать из различных материалов. Для его создания подходит:
- Аустенитная или пищевая нержавеющая сталь.
- Оцинкованная сталь.
- Алюминиевая гофротруба и пищевая фольга.
Первый материал является лучшим для отопления, ведь он сохраняет свои характеристики даже при очень высокой температуре. Швы всегда остаются целыми. В них не появляются трещины. Кроме этого, никель вступает в реакцию с кислородом
, что приводит к образованию устойчивой к солям и кислотам защитной пленки
. Сделанный из этого материала теплообменник будет служить в течение десятков лет.
Оцинкованная сталь подходит для случаев, когда созданная для отопления печь не будет нагревать дымоход более чем на 200 °С . При превышении этого уровня цинк начнет испаряться. Если же дымоход нагреется до температуры, равной 500 °С, количество цинка в воздухе станет опасным для здоровья. Преимуществом этого материала является отличная конвекция воздуха . Это означает, что помещение, в котором он расположен, быстро нагреется. Его считают отличным вариантом для отопления мансарды. Для постоянного нагрева комнаты он не подходит .
Алюминиевая гофротруба является хорошей благодаря отличной теплопроводности. Для усиления этого качества используют пищевую фольгу, которая также имеет в себе немало алюминия. Гофр обладает плюсами:
- легкостью монтажа;
- малыми затратами времени на создание теплообменника;
- невысокой ценой.
Изготовление
Очень много людей делают теплообменник на дымоход из одной большой по диаметру трубы (ее может заменить металлическое ведро для технических жидкостей) и малых в сечении трубок.
Для создания такого теплообменника нужно подготовить:
- 8 трубок диаметром 32 мм. и длиной в 60 см.;
- 1 трубу диаметром 57 мм. и длиной в 60 см.;
- ведро из металла (объемом 20 л.) или трубу диаметром 30 см.;
- 2 куска листового металла (размер одного куска 350х350 мм.)
- 1 кусок фанеры с такими же размерами, как листовой металл.
Читайте также: Советы по изготовлению дымохода для буржуйки
Все работы начинаются с подготовки листового металла . Из него нужно вырезать два одинаковых круга. Радиус должен равняться 150 мм . После этого на них обозначают девять отверстий. Одно должно находиться по центру, остальные – по кругу. Диаметр центрального отверстия должен составлять 57 мм . Такая же характеристика других отверстий должна равняться 32 мм . После отверстия вырезают.
Аналогичные действия делают с куском фанеры. Правда, вырезать круг не надо. Фанера будет шаблоном, который облегчит работу и позволит составить конструкцию теплообменника для дымохода с высокой точностью.
В подготовленный шаблон вставляют трубы
. Фанеру размещают на середине длины труб. Далее одни концы труб вставляют в металлический круг. Каждую трубу приваривают к кругу. Сварку нужно делать так, чтобы не было никаких маленьких дырочек.
После шаблон снимают, и другие концы трубок приваривают к металлическому кругу . Далее берут стальное ведро, обжигают его, очищают металлической щеткой и отрезают дно. Остается сделать два отверстия (одно внизу, второе вверху с противоположной стороны) и приварить два патрубка.
Затем вставляют в середину уже сделанную из труб конструкцию и приваривают ее. Сварка должна быть такой, чтобы не было малейших дырочек . В конце на каждый шов наносят огнеупорный герметик , оставляют на сутки (за это время герметик высохнет) и покрывают слоем печного лака или специальной краски.
Создание завершено и его можно ставить на нужное место.
Менее трудоемкая конструкция
Если дымоход представляет собой , то можно сделать теплообменник, который будет представлять собой намотанную на дымоотвод и приваренную к нему металлическую или медную трубку.
Наматывать такую трубку нужно по спирали. Закрепляют ее на дымоходе путем приварки с помощью полуавтоматической сварки или аргоновой горелки. Есть и альтернативный вариант – пайка на олове. Правда, перед этой процедурой необходимо обработать основу и трубку ортофосфорной кислотой. Она обезжирит поверхность. Этот вариант для улучшения отопления является очень надежным и долговечным.
Похожие статьи
