Оборудуем теплообменник для печи своими руками

Конструкция теплообменника для печиПечь в доме – прекрасная альтернатива использованию газа и электричества для отопления комнат, приготовления еды, нагревания воды или пара для бани. Помимо существенной экономии на энергоносителях, хорошая печь выделяет гораздо больше тепловой энергии, чем, например, газовые или электрические котлы. Для рационального использования такой энергии наиболее эффективно применение теплообменника для печи, который вполне можно создать своими руками.

Определение и назначение теплообменников

Как построить печь с теплообменникомУже по названию понятно, что теплообменник – это оборудование для обмена энергией между теплоносителями разной температуры.

Домашние радиаторы или змеевики для сушки полотенец - это простейшие виды бытовых теплообменников. Собственно, любые обычные трубы, по которым проходит какое-либо вещество с температурой, которая отличается от температуры окружающей эти трубы среды, являются теплообменниками. В зависимости от назначения они могут быть как нагревательными, так и охлаждающими.

С помощью такого оборудования можно своими руками создать отопительную систему помещений дома, нагревать воду как для мытья посуды, так и для мытья в душе или бане, оборудовать комнату для просушивания одежды и обуви.

Типы конструкций теплообменников

Безусловно, существует достаточно много типов и видов оборудования для теплообмена. Особенно тех, которые используются в промышленном производстве. Самыми же распространенными бытовыми теплообменниками, которые можно создать своими руками, являются конструкции трех типов:

  1. Тип змеевика – это простейшее устройство теплообменника, представляющего собой свернутую кольцами трубу, помещенную в бочку или другую подобную емкость большего диаметра, и выведенными наружу концами.
  2. Тип трубной доски. Это более эффективная система, состоящая из двух герметично закрытых емкостей, которые соединены трубами, развальцованными в торцах данных емкостей. Благодаря движению жидкости по трубам, в пространстве посредине между емкостями происходит процесс теплообмена.
  3. Тип водяной рубашки. В такой конструкции процесс теплообмена проходит между герметичными емкостями, одна из которых помещается внутрь другой. Такая система создается с помощью сварки и, соответственно, требует использования сварочного аппарата и необходимых навыков работы.

Виды теплообменников печи по расположению

По расположению устройства теплообмена печей могут быть внешними (открытыми) и внутренними.

  • Внешний вид – представляет собой отдельный трубный модуль дымохода, опоясанный герметичной емкостью.
  • Внутренний – змеевик, размещенный на дне или в боковом отделении камеры печи.

Повышение эффективности теплообменника

Применяя законы физики на практике, можно добиться наилучших показателей эффективности работы теплообменника. Для этого при конструировании теплообменника своими руками следует учесть следующее:

  • эффективность теплообменника возрастает при использовании в его изготовлении материалов повышенной теплопроводности;
  • количество передаваемой энергии прямо пропорционально разнице температуры между различными средами;
  • передаваемая энергия прямо пропорциональна площади взаимодействия теплообменника и разных сред.

Выбор материала теплообменника

Как уже ранее упоминалось, эффективность обмена энергией прямо зависит от коэффициентов теплопроводности материалов, из которых изготовлены элементы теплообменника. Коэффициент теплопроводности металлопластикового материала составляет 0,3 единицы, стали – 50, меди – 380. Исходя из этих данных, легко подсчитать, например, длину трубы змеевика, необходимой для передачи количества тепла, в эквиваленте вырабатываемого электронагревателем мощностью 1,5 кВт. Длина металлопластиковой трубы составит при этом 4300(!) метров, стальная труба буде длиной в 25 метров, ну а медная – всего 3,5 метра.

Естественно, медный теплообменник будет наиболее эффективен при использовании и экономичен при изготовлении. К тому же медной трубе легче придать необходимую змеевидную форму и с такой длиной она поместится, к примеру, в стандартную столитровую бочку.

Кстати, в качестве теплообменников для печи можно с успехом использовать старые автомобильные радиаторы, водонагревательные колонки, батареи или сушилки для полотенец, лишь бы они не протекали.

Пример монтажа теплообменника для печи своими руками

Печь оборудуется специальной емкостью для нагрева воды. С помощью труб она соединяется с радиаторами отопления в соседних комнатах или, например, с подвесным баком в бане. Все соединительные швы необходимо прихватить сваркой.

Построить печь своими руками с теплообменникомЦиркуляция воды в такой системе происходит с помощью электронасоса или естественным образом, за счет разницы высоты расположения емкостей. В последнем случае по одной трубе за счет нагрева вода должна подниматься к навесному баку, а по другой трубе стекать к печи. Труба для подачи воды в бак от печи должна располагаться под углом в 20 градусов, а отвод для слива воды из бака к печи под углом примерно 2 градуса.

Расчеты необходимого диаметра и длины труб надо производить с учетом площади помещений и размера самой печи. Наиболее эффективно использование в такой системе труб из меди дюймовой толщины. При меньшей толщине металла в трубе повышается сопротивление движению жидкости и без насоса обойтись будет уже невозможно. Наибольшая эффективность теплообменника достигается при длине труб не более 3-х метров.

Несколько советов по безопасности

  • наливайте воду в емкость до разогрева печи;
  • в месте соединения труб используйте уплотнители с повышенной термостойкостью;
  • при изготовлении устройств теплообмена используйте антикоррозийные материалы;
  • зимой в систему отопления допустимо добавление антифриза;
  • трубы теплообменника крепите к стенам только подвижными соединениями, так как при нагреве трубы расширяются и, соответственно, могут измениться места их крепления;
  • размеры оборудования для теплообмена должны быть пропорциональны мощности печи и не забирать более 10% вырабатываемого ею тепла;
  • не забывайте периодически сливать воду из системы.

Похожие статьи
Комментарии