Изготовление теплообменника для дома своими руками

Устройства для отопления Теплообменник — сердце отопительной системы, предназначен для передачи тепла по средам и обогрева помещения. Среда в системе может быть жидкой, паро – газообразной.

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.

Виды теплообменников

Существует два основных типа конструкции теплообменников:

  • Тип «труба в трубе». Представляет собой отрезок трубы, по которой циркулирует нагреваемая среда. Внутри неё в продольном направлении установлена вторая труба меньшего диаметра, по которой движется горячий теплоноситель. Применяются для жидкостных систем теплообмена.
  • Пластинчатый. Представляет собой пачку пластин с зазором между ними в несколько миллиметров. Они объединены между собой таким образом, что каждая из пластин разделяет две среды с разной температурой, движущихся в перпендикулярном направлении. Существуют конструкции с оребрёнными пластинами, имеющими увеличенную площадь теплоотдачи и, соответственно, большую эффективность. Используются как для жидкостей, так и для воздушных потоков (рекуперация воздушного отопления).

Конструктивные особенности и принцип работы пластинчатого теплообменника рассмотрен здесь: 

Конструктивный тип «труба в трубе» получил широкое развитие. Существует масса вариантов такого решения:

  • Кожухотрубный. Пучок трубок с циркулирующей средой-приёмником установлены в корпус (кожух), заполненный теплоносителем-донором.
  • Элементный. Ещё одна разновидность кожухотрубной конструкции, с более сложной системой расположения трубок. Предназначен для систем с высоким давлением.
  • Погружной. Спираль с теплоносителем-приёмником погружается в проточную ёмкость с теплоносителем-донором. За счёт невысокой скорости движения жидкости в спирали и быстрой смены теплоносителя в корпусе достигается высокая эффективность нагрева приёмника и малый расход тепловой энергии теплоносителя-донора.
  • Спиральный. Конструкция напоминает погружной вариант, но с плоской полой спиралью, по которой перемещается горячий агент. Холодная жидкость находится в корпусе. Этот тип теплообменников позволяет работать с вязкими жидкостями, пульпой.

Теплообменники типа «труба в трубе» позволяют развивать большую скорость прохождения (циркуляции), получив наименование геликоидных, или скоростных. Существуют также интенсифицированные геликоидные конструкции, позволяющие увеличить скорость и давление (интенсифицировать) греющей и нагреваемой среды для повышения общей эффективности и скорости процесса.

Наиболее эффективным типом конструкции признан пластинчатый вариант, который занимает в несколько раз меньше места при той же производительности. Существенным недостатком является сложность очистки пластин от наслоений из-за малой величины зазоров и недоступности для механической очистки, вынуждающей использовать активные химические вещества.

Конструктивные особенности

Чаще всего в качестве теплообменника выступает металлический бак емкостью до 5 литров с вмонтированными патрубками. Непосредственный контакт с огнем отсутствует. Прибор позволяет нагреть холодную воду, которая затем поступает в радиаторы или съемный бак большей емкости, расположенный в этой же или соседней комнате.

В результате, протапливая печь в одной комнате, можно будет обогреть и другую. По своему конструктивному исполнению теплообменник для печи может быть внешним и внутренним.

Внешний

Такой тип очень напоминает резервуар, заполняемый теплоносителем. Внутри емкости располагается часть трубы, используемая для отвода продуктов горения. По своему конструктивному исполнению внешний теплообменник более сложный, чем внутренний, так как предъявляет повышенные требования к выполнению сварочных работ.

Однако его техническое обслуживание осуществлять намного проще. При необходимости резервуар может быть демонтирован с целью удаления накипи или устранения протечки.

Читайте также:  Блесна кастмастер на щуку: техника ловли и правильный выбор приманки

Внутренний

Монтируется над топкой прямо внутри печи. Отличается простотой монтажа, но при необходимости проведения технического обслуживания могут возникнуть определенные трудности. Особенно если печь выложена из кирпича.

Чтобы этого избежать, в момент разработки конструкции стоит позаботиться о ремонтопригодности будущего теплообменника.

Печь с теплообменником для дачи и дома

Для каждой системы отопления очень важную роль играет теплообменник. Он служит для передачи определенного количества тепла от самого отопительного устройства к теплоносителю. На сегодняшний день существует множество обогревательных приспособлений, но это вовсе не помеха для людей, которые самостоятельно выдумывают и конструируют различные подобные механизмы.

Назначение теплообменника в отопительных системах

Системы отопления с теплообменником наиболее эффективны в комплексе с котлоагрегатами, работающими на газообразном или твердом топливе. Это касается и электрических котельных агрегатов. Внутри их располагается змеевик, выполненный из труб, по которому проходит вода, нагреваемая от температуры сгораемого топлива. Далее ее заменяет уже остывшая жидкость.

Во многих частных домах установлены печи. Подобное оборудование способно обогреть помещение небольших размеров, но для габаритной постройки с многочисленными комнатами его мощности может не хватить. В этом случае очень важно применение теплообменника, который своим присутствием преображает печь в полноценное устройство для отопления больших помещений.

При самостоятельном изготовлении такого прибора необходимо учитывать, что его размеры должны соответствовать габаритам топки. Существует возможность подключения к нему труб и радиаторов, которые помогут сделать систему намного эффективнее.

Типы теплообменников

Наиболее практичными считаются аппараты, теплоносителем в которых служит вода. И это неудивительно, поскольку по законам физики передача тепла посредством жидкости осуществляется намного лучше, чем воздухом. Тем не менее воздушное устройство применяется довольно часто.

Помимо вышеперечисленных агрегатов, существуют и такие, что устанавливаются на дымоходную систему. Монтаж подобных приспособлений происходит снаружи канала.

Печь с теплообменником для дачи и дома

Любые агрегаты с теплообменниками, предназначенные для отопления помещений, устроены так, что их главная функция максимально направлена на нагревание воды.

Конструкция системы

Принцип работы самодельного теплообменного аппарата заключается в том, что он получает от отопительного устройства тепло, которое нагревает воду. Жидкость же распределяется по трубам, тем самым равномерно отапливая помещение. Такая система значительно экономит расход горючего, поскольку комната обогревается намного быстрее.

Обычное печное отопление можно улучшить следующими двумя способами:

  • выполнить возведение печи заново под габариты теплообменного аппарата;
  • осуществить монтаж технического устройства, которое конструируется исходя из размеров топливника.

Важно знать, что теплообменник должен подключаться ко всей отопительной системе так, чтобы труба, по которой подается вода низкой температуры, располагалась как можно ниже.

Не стоит забывать и о расширительном бачке, установка которого выполняется в самом верху трубопровода.

Благодаря этому элементу регулируется объем нагреваемой жидкости, а также выпускается накопившийся воздух. В случае если теплообменник, выполняющий естественную циркуляцию теплоносителя, окажется недейственным, требуется установить насос, который будет осуществлять это автоматически.

Виды калориферов

В зависимости от способа передачи тепла различают электрические и водяные калориферы.

Электрический калорифер

Конструкция такого прибора подразумевает наличие стальных нитей накаливания, либо спиралей из металлической проволоки. При прохождении тока, металлические элементы оказывают ему определенное сопротивление, что приводит к преобразованию электрической энергии в тепловую.

Конструкция электрического калорифера

Среди достоинств электрических калориферов отметим:

Виды калориферов
  • Простоту расчета необходимой мощности прибора.
  • Доступность и сравнительно невысокую стоимость.
  • Легкость установки и подключения.
  • Малые перепады давления.

Существует и ряд недостатков. Так, в раскаленных металлических нитях создается большая инерция. Это способно привести к перегреву устройства и даже его выходу из строя. Неправильное обращение с прибором зачастую становится причиной пожара. Чтобы противостоять этому явлению, электрические калориферы оснащаются дополнительной защитой от перегрева.

Другой отрицательный момент – низкая экономичность. Затраты на эксплуатацию электрических калориферов на порядок превышают аналогичный показатель для водяных устройств, в которых потребление электричества сведено к минимуму.

Водяной калорифер

Благодаря многочисленным преимуществам калориферы такого типа получили гораздо большее распространение, нежели электрические.

К явным достоинствам водяных калориферов относят:

  • Быстрый нагрев воздуха в помещении.
  • Доступность элементов конструкции.
  • Возможность сборки и монтажа устройства собственными силами.
  • Простоту в ремонте и обслуживании.
  • Экологичность устройства.
  • Длительный срок службы.
  • Экономичность.
Читайте также:  Хитрости ловли сома – делимся опытом

Это важно! Если существует вероятность понижения температуры окружающей среды в сторону отрицательных значений, калорифер необходимо обеспечить дополнительной системой защиты от замерзания. В противном случае, велика вероятность, что замерзшая вода разорвет металлические трубы.

Водяные калориферы включают следующие детали и узлы:

Виды калориферов
  • вентилятор;
  • теплообменник;
  • циркулярный насос (не требуется при подключении к системе центрального отопления);
  • трехходовой клапан;
  • блок управления.

Конструкция водяного калорифера

Обязательным элементом конструкции водяного калорифера является узел обвязки, который отвечает за подачу горячей воды на теплообменник.

Помимо этого, калориферы различаются по форм-фактору. Форма воздуховода может быть круглой или прямоугольной. На эксплуатационные качества и стоимость устройства это не оказывает сколько-нибудь серьезного влияния. Главное условие – калорифер должен оптимально встраиваться в систему.

Преимущества ловли с теплообменником

Из каких бы плотных тканей не была сшита палатка, без дополнительного обогрева она сможет защитить разве только от ветра, но не от мороза или сырости. Именно поэтому рыболову приходится ее отапливать. И если пару часов еще можно обойтись парафиновой свечой или несколькими таблетками сухого спирта, то для продолжительной рыбалки понадобится что-то более серьезное. Почему стоит сделать выбор в пользу теплообменника? Плюсов у этого прибора более чем достаточно. К ним можно отнести:

  • возможность нагреть палатку за считанные секунды;
  • максимально эффективное потребление тепла, производимого горелкой;
  • выход газов, возникающих в результате сгорания топлива и кислорода;
  • отсутствие нежелательной влаги (воздух внутри становится не только теплым, но и сухим);
  • совместимость с любыми газовыми горелками, которые есть сегодня в продаже;
  • возможность использовать в качестве плитки (к примеру, можно подогреть остывший чай);
  • компактность (прибор не занимает много места).

Недостатки тоже имеются. Теплообменник можно ставить только в палатке, в которой есть отверстие для вывода дымохода. Кстати, некоторые изобретательные рыболовы совершенствуют (по их мнению) магазинные устройства и выводят дымоход снизу – между полом палатки и ее стенкой. Кроме того для правильной работы прибора требуется электропитание, а это значит что нужно снимать с автомобиля аккумулятор или возить с собой другой источник питания.

Еще один негативный момент – теплообменник занимает определенное пространство. Если в трехместной палатке ловят два рыбака, тогда он не создаст никакого дискомфорта, но бывает, что под одним куполом пытается поместиться больше людей, чем положено. В этом случае для прибора места не останется, придется согревать себя собственным дыханием.

Разновидности печек для зимней рыбалки

На современном рынке представлены самые разные обогревающие приборы для зимней рыбалки. Наиболее простыми и приемлемыми по стоимости можно назвать газовые модели, если не учитывать возможность обогрева дровами или топливом. Разумеется, чтобы подобрать для себя наиболее подходящий вариант такого устройства, стоит узнать о характерных особенностях каждой из возможных разновидностей.

Газовая печка

Для отопления палатки рыбака газовой печкой понадобится горелка, среди основных преимуществ которой можно выделить лёгкость её транспортировки, доступную стоимость и сравнительную безопасность. Различают газовые обогреватели с керамическим и металлическим основанием, но в обоих случаях уровень теплоотдачи нельзя назвать очень высоким, поэтому жар от обогревателя на дровах или угле гораздо быстрее нагреет внутреннюю часть палатки.

Обогрев на дровах

Отопительные печи на древесине сегодня считаются устаревшим вариантом, который успешно вытеснили небольшие газовые горелки. Однако, поскольку тепла от них больше, то некоторые рыбаки по-прежнему используют во время зимней рыбалки именно их. Печки на дровах могут иметь самую разную конструкцию и форму, от которой в большей степени зависит скорость и интенсивность обогрева.

Так, для больших палаток желательно покупать круглые или овальные изделия, а вот для маленьких укрытий вполне подойдут стандартные прямоугольные или квадратные варианты. Основным недостатком любого отопительного изделия такого плана является габаритность конструкции и потребление большого количества дров, которые зимой также приходится брать с собой.

Обогрев на топливе

Чтобы организовать обогрев рыбацкой палатки данным способом, стоит приобрести обогреватель двухконтурного типа на топливе, для которого можно использовать бензин, керосин или дизель. Принцип действия такого устройства предельно прост: в процессе нагрева теплообменник с помощью горелки пропускает воздух в палатке, в то время как само устройство размещается на улице (благодаря этой особенности система заслуженно получила статус одной из самых надёжных в использовании).

Читайте также:  Ароматизаторы для рыбалки – практические советы

При достаточном количестве топлива, обогревать укрытие можно в течение нескольких дней. Что касается минусов использования этого способа, то к ним относят большие размеры прибора (без автомобиля его не перевезёшь) и необходимость приобретения топлива, что приводит к дополнительным финансовым тратам.

Обогрев через трубу

Обогрев через трубу считается одним из самых приемлемых вариантов, так как позволяет рыбаку находиться в тёплых условиях даже в очень морозные дни. В то же время, данный способ подойдёт лишь для отопления сравнительно крупного палаточного лагеря с длительным пребыванием на улице, поскольку строить такую отопительную систему на короткий промежуток времени — нецелесообразно. Чтобы качественно обогревать палатку, укрытие стоит размещать на возвышенности, на расстоянии не менее 700 м от костра.

Розжиг организовывают только из качественных и не прогнивших брёвен, которые будут долго тлеть, выделяя при этом жар. В качестве основного материала для распространения тепла можно использовать двухметровое изделие из нержавейки, которое одной стороной подводят к костру, а другой подсоединяют через шланг и проводят его в палатку. Именно через него тёплый воздух от огня будет попадать в середину укрытия.

ТОП-тепловентиляторов

Ballu BFH/S-04 – простейший агрегат за 750 рублей. В качестве нагревателя здесь используется спираль, а вентилятор имеет осевое строение. Повышенная мощность – 2000 Вт – позволяет применять его в помещениях до 25 кв. м. Есть еще один режим – на 1000 Вт. Оснащен термостатом для контроля за перегревом.

Плюсы:

ТОП-тепловентиляторов
  • недорогой;
  • компактный;
  • охват большой площади;
  • гарантия – 2 года.

Минусы:

  • всего два режима;
  • короткий шнур.

Electrolux EFH/C-5115 – настольный экземпляр за 2 200 рублей. Характеризуется мощностью 1500 Вт. Особая конфигурация обеспечивает быстрое распределение тепла. Техника оборудована современным керамическим элементом. Выбор среди трех возможных настроек осуществляется двумя поворотными переключателями. Это агрегат с терморегулятором и датчиком перегрева, отключающим прибор в случае необходимости.

Плюсы:

ТОП-тепловентиляторов
  • справляется с пространством до 20 кв. м;
  • современный дизайн;
  • экологически чистые и высококачественные материалы;
  • корпус не нагревается.

Минусы:

  • довольно шумный;
  • провод длиной всего 1 м;
  • низкочувствительный термостат.

Tefal Intense Comfort Hot SE9420F0 – напольный аппарат в виде колонны за 11 000 рублей. Мощность керамического нагревателя составляет 2 400 Вт. Имеет широкий угол обдува – 90 градусов. Встроены три режима, в том числе вентиляция без нагрева, предусмотрено отключение при опрокидывании и перегреве. Есть термостат, таймер и отложенный старт, который позволяет запрограммировать работу до 24 часов. Особо хочется отметить функцию ЭКО, благодаря которой потребление электроэнергии уменьшается на 50 %.

Плюсы:

ТОП-тепловентиляторов
  • тихий;
  • экономичный;
  • длинный шнур;
  • есть пульт.

Минусы:

  • звуковое сопровождение нажатия кнопок мешает ночью;
  • на боковых панелях заметны отпечатки пальцев.

Stiebel Eltron CK 20 Trend LCD – элегантный настенный образец стоимостью 14 500 рублей. Прямоугольная форма и белый пластик с серыми вставками создают лаконичный дизайн, который впишется в любой интерьер. Мощность – 2 000 Вт. Доступен широкий диапазон от +5 до +30 градусов. В нем реализованы функции отключения при перегреве, недельный таймер, а также антизамерзание. Настройка осуществляется с помощью сенсоров и дисплея.

Плюсы:

ТОП-тепловентиляторов
  • компактный и легкий;
  • низкий уровень шума;
  • есть отсек для шнура.

Минусы:

  • требуется периодическая чистка воздушного фильтра;
  • нет пульта ДУ.

Тепломаш КЭВ-25Т3W2 – промышленный водяной калорифер за 18 500 рублей. Его мощность при температуре теплоносителя 80 градусов составляет 8,3 кВт, а при 90 градусах – 11,9 кВт. Он проталкивает теплый воздух на расстояние 8 м от себя. Поворотный кронштейн в комплекте дает возможность установить прибор на стену или потолок.

В набор входят два пульта управления: проводной (придется крепить рядом с аппаратом) и дистанционный. Корпус выполнен из оцинкованной стали, покрытой порошковой эмалью.

ТОП-тепловентиляторов

Плюсы:

  • весь необходимый крепеж в комплекте;
  • энергоэффективность;
  • класс защиты от грязи и влаги IP44;
  • регулируемые ламели.

Минусы:

  • громкий;
  • сложности монтажа.