Теплообменник на трубу дымохода своими руками. Теплообменник своими руками

Теплообменник на трубу дымохода своими руками. Теплообменник своими руками

Установить теплообменник на трубу дымохода – хорошее решение для обогрева жилого дома. Главное – его можно изготовить самостоятельно.

Проще всего будет соорудить змеевик из спиралевидной трубки, который охватывает поверхность дымохода, обвивая его. Для изготовления этой модели не нужен большой багаж специальных знаний. Главная проблема – согнуть трубку в спираль, чтобы она не поломалась. С медными трубками таких проблем не возникает, а в случае с алюминиевыми поможет паяльная лампа или газовая горелка. Часто советуют припаивать спираль к дымоходу оловом.

Длина змеевика зависит от диаметра трубки. Как правило, используют диаметр 0,5 дюйма. Чем тоньше трубка, тем больше вероятность закипания в ней. Для одноэтажного строения 4 метров трубки, идущей от котла, будет достаточно – хороший обмен тепла между накопительным баком и теплообменником гарантирован. Длина медной трубки не важна при применении насоса для прокачки воды через систему теплообменника.

Бак для водяного теплообменника тоже делают самостоятельно – для этого нужно время, материалы, а главное – золотые руки. Понадобятся отрезки трубы разных диаметров из нержавейки со стенками, толщиной не меньше 1,5 мм, листовая сталь, готовый заводской стальной бак-накопитель, шаровый вентиль (чтобы сливать воду). Нужно запастись сварочным аппаратом для сварки корпуса теплообменника из листов стали.

Воздушный теплообменник на дымоход использовать можно только в помещении небольшой площади. Провести его монтаж несложно, так как он мало чем отличается от водяного. Всего навсего конструкцию теплообменника устанавливают под углом 90 градусов к дымоходу, а печные газы направляют между трубами. Результат – дым нагреет воздух трубок теплообменника, который через воздуховод поступит в помещения дома.

Расчёт эффективной работы

Главная задача при установке – правильный расчёт мощности отдачи тепла. Его можно примерно сосчитать, ориентируясь на температурные значения газов в печке и на выходе из теплообменника. Показатель теплоёмкости газов равен 1,04 кДж/кг. При перепаде температур горячих газов в 150°С, 1 кг выходящего в трубу дыма нагревает литр воды до 35-40 °С. Потом рассчитывают тот объём газов, который выходит через дымоход и получают коэффициент полезного действия для теплообменника. Нормальный КПД составляет 50-60%.

С задачей отопления небольшого дома справится один теплообменник. В других случаях теплообменник дополняет основной котёл или отопительный контур.

Теплообменник на трубу дымохода своими руками

Проще всего будет соорудить змеевик из спиралевидной трубки, который охватывает поверхность дымохода, обвивая его. Для изготовления этой модели не нужен большой багаж специальных знаний. Главная проблема – согнуть трубку в спираль, чтобы она не поломалась. С медными трубками таких проблем не возникает, а в случае с алюминиевыми поможет паяльная лампа или газовая горелка. Часто советуют припаивать спираль к дымоходу оловом.

Длина змеевика зависит от диаметра трубки. Как правило, используют диаметр 0,5 дюйма. Чем тоньше трубка, тем больше вероятность закипания в ней. Для одноэтажного строения 4 метра трубки, идущей от котла, будет достаточно – хороший обмен тепла между накопительным баком и теплообменником гарантирован. Длина медной трубки не важна при применении насоса для прокачки воды через систему теплообменника.

Бак для водяного теплообменника тоже делают самостоятельно – для этого нужно время, материалы, а главное – золотые руки. Понадобятся отрезки трубы разных диаметров из нержавейки со стенками, толщиной не меньше 1,5 мм, листовая сталь, готовый заводской стальной бак-накопитель, шаровый вентиль (чтобы сливать воду). Нужно запастись сварочным аппаратом для сварки корпуса теплообменника из листов стали.

Воздушный теплообменник на дымоход использовать можно только в помещении небольшой площади. Провести его монтаж несложно, так как он мало чем отличается от водяного. Всего навсего конструкцию теплообменника устанавливают под углом 90 градусов к дымоходу, а печные газы направляют между трубами. Результат – дым нагреет воздух трубок теплообменника, который через воздуховод поступит в помещения дома.

Важно: перед началом работ убедитесь, что вы готовы к работе с огнем и металлом, и что у вас есть необходимые инструменты и материалы.

Схема:

Обратите внимание, что это только примерная схема и может потребоваться ее изменение в зависимости от конкретной ситуации.

Как снять тепло с дымоходной трубы. Снятие тепла с дымохода в систему отопления

В процессе модернизации своей системы отопления я обратил внимание на дымоход — более подробно о нем в отдельной статье . Задел плечом и тут же получил замечательный ожог 2 степени — горячий, собака.  Раз горячий, надо излишки тепла с него пустить в систему, решил попробовать намотать спираль-теплосъемник.

Первая моя попытка намотки змеевика из остатков медной трубы потерпела сокрушительное фиаско .

В процессе обсуждения с подписчиками мне присоветовали гофрированную трубу из нержавейки. Сказано — сделано (сильно помог брат, прислав искомое аж из Челябинска). На фото 10 метров трубы.



Так же к ней полагалось пара фитингов под 3/4″ для соединения с системой.



Фитинги надеваются на концы трубы и просто затягиваются ключом.

С одной стороны на шланге оказался вот такой заусенец.

Его я подрезал своей мини-УШМ. Очень удобная для дома машинка, на канале Дзен у меня есть пост-обзорчик , если заинтересует — ссылка на магазин.



Для монтажа теплосъема в систему отопления я использовал американки (чтобы при необходимости можно было быстро его демонтировать ). Как обычно, винтовое соединение герметизировал анаэробным гелем. И пока он сохнет, взялся за паяльник.



Сделал вот такую врезку, подогнав фитинги к верху/низу дымохода.



Сначала я попробовал намотать теплосъем сразу на дымоход, без демонтажа… Вы не пробуйте )) Длинный, путается, норовит заломаться.



Пришлось снять вертикальное колено дымохода.



Наматывать спираль я стал не на сам дымоход (получается слишком свободно), а на толстую канализационную трубу



И лишь после этого натянул ее на сам дымоход. Так спираль плотнее прилежит к стенкам трубы. Ну и, конечно, собрал дымоход обратно. Все подключил и затянул.



Пробная топка в течение двух часов показала, что, в принципе, спираль работает. При температуре -8С на улице и отключенных от отопления котлах (дровяной в это время заряжал буферную емкость), температура отопления не только не просела, но и выросла с 33 до 38 гр.С.



При использовании в течение двух недель какого то повышенного конденсатообразования на стенках дымохода я не выявил, при топке в штатном режиме (с немного прикрытой заслонкой дымохода и выключенным электрокотлом и теплоаккумулятором) температура  теплоносителя остается примерно на 30 град…

Так что, как вспомогательный элемент отопления, такое нововведение имеет право на жизнь.

Воздушный теплообменник своими руками. Схема изготовления

Прежде чем приступать к изготовлению, разберем, какие бывают рекуператоры. Приведём основные виды:

• собранные из тонких пластин;

• с применением вращения ротора;

• коаксиальные;

• изготовленные из трубок;

• с отдельным теплоносителем.

Общие параметры теплообменников:

• пластинчатый – КПД 60-80%, компактный, легко подключается;
• противоточный – КПД 80-90%, установка сложнее, более дорогой;
• роторный – КПД 75-85%, подходит для одной квартиры.

Квадратный теплообменник является основным узлом пластинчатого рекуператора . Пластины изготавливают из листов меди, алюминия толщиной 0.5-1.5 мм в зависимости от размера устройства. Можно использовать алюминиевую фольгу, но это дорого и сложно в изготовлении. Дешевле и проще в обработке полипропилен и поликарбонат 3-10 мм, практически без уменьшения КПД.

Из алюминиевых трубок можно собрать трубчатый рекуператор . От квадратного он отличается только формой в виде трубы, имея практически такой же КПД. Крепится в стене, то есть не требует системы крепления к потолку.

Из нескольких автомобильных радиаторов (обычно 2-4) можно сконструировать рекуператор с отдельным теплоносителем. Переносчиком тепла служит вода либо антифриз.

Для частного или загородного дома проще всего сделать своими руками пластинчатый рекуператор воздуха. Принцип его работы: тёплый и холодный воздушные потоки проходят сквозь друг друга не перемешиваясь.

Имеет следующие преимущества:

• простые конструкция и технология монтажа;
• КПД до 80%;
• большой срок службы;
• минимальное потребление электроэнергии;
• легко модернизировать.

Недостаток – образование водного конденсата при отрицательной температуре. Требуется как-то его удалять.

Разберем пошагово инструкцию его изготовления:

Из листов металла нарезаются квадраты 40х40, 50х50 мм в зависимости от желаемой мощности прибора в количестве 70-80 штук и площадью не меньше 3-5 м2. Плюс к этому 2 квадрата тех же размеров из фанеры или ДВП для обкладки батареи теплообменника.

Заметим, что элементы теплообменника можно изготовить из сотового поликарбоната, который дешевле и проще в обработке, а также не требует применения прокладок . Рекомендуется брать листы типа 2Н толщиной 4 мм.

Пожалуй, самая выгодная схема: для подачи тёплого воздуха использовать пластину из поликарбоната, а для холодного – металлическую.

Из рейки или пробки готовятся прокладки для металлических пластин по их размерам и шириной 1-1.5 см с расчётом 3 штуки на 1 пластину.

Рассчитывается приблизительная толщина стопки пластин по формуле Т= (тл х тп) х К + Д, где:

Отрезаем 4 уголка вычисленной длины, закрепляем на рабочем столе вертикально по углам 1 квадрата из дерева. Это шаблон для сборки.

Наклеиваем на каждый металлический лист по три прокладки: 1 по центру и 2 на краях параллельно друг к другу.

Формируем теплообменник, укладывая на шаблон лист за листом, поворачивая каждый раз на 90 градусов. Так организован обмен теплом в этом устройстве.

В случае одного пакета его края могут крепиться на всех сторонах корпуса. Отверстия в боковых стенках выпиливаются под имеющиеся материалы, такие как вентиляторы, входные/выходные вентиляционные короба или трубы.

Источник: https://bannye-pechi.postroivsesam.info/stati/vidy-teploobmennikov-dlya-dymohoda-neobhodimost-ustanovki-teploobmennika-na-dymohod-i-princip

Как снять тепло с трубы отопления. Съем тепла с трубы отопления

Как снять тепло с трубы отопления

Как высчитать отдачу тепла трубы из стали и для чего это выполняется

В данной публикации мы поговорим про то, как высчитать отдачу тепла трубы , а еще в каких вариантах может понадобится обозначение этого показателя.

Для какой цели рассчитывают отдачу тепла труб профильных

В основном, расчет отдачи тепла труб профильных изготавливается в таких случаях:

• если необходимо определить мощность приборов с функцией нагрева для отопительные системы в доме;
• если появилась необходимость оценки потерь тепла, происходящих во время перевозки носителя тепла по трубопроводу.

Нужно отметить, что нагревательные контуры, сквозь которые может отдаваться тепло , устанавливают в этих приборах:

• сушители полотенец и змеевики;
• регистры;
• системы пола с подогревом.

Системы полов с подогревом

Если идет речь о водяном теплом полу, в отличии от электрического аналога, в качестве нагревательного контура в нем применяются трубы из металла, хотя, их начали использовать сейчас все реже.

Основная причина уменьшения спроса на теплый гидравлический пол состоит в постепенном изнашивании труб профильных, снижении просвета в них. Более того, имеет большое значение и вариант монтажа – сварные швы сделать сумеет вовсе не каждый, а крепёжное соединение в виде резьбы грозит утечкой носителя тепла через определенный промежуток времени. Естественно, никому не нравится результат утечки воды из системы в полу со стяжкой – будет затоплен потолок цокольного этажа или подвального помещения, а перекрытие поэтапно поломается.

Благодаря этому на замену трубам профильным в гидравлических полах с подогревом в первую очередь пришли металлопластиковые змеевики, фитинги на которые крепились за границами стяжки, а сейчас любят армированный полипропилен.

Подобному материалу свойственно небольшое температурное расширение, а при правильной укладке и эксплуатации они могут прослужить не один год. Как вариант, применяют и иные полимеры.

Стоит обратить внимание, что зазоры для температурного расширения армированного полипропилена все-таки стоит оставлять, хоть оно и маленькое.

Сушители полотенец

В старых домах сушители полотенец из труб профильных встречаются достаточно часто, ведь во многих случаях они были заложены проектом, причем практически до конца прошлого столетия врезались в систему на резьбе.

Совсем недавно начали использовать циркулярные врезки в элеваторных узлах, которые предоставляют стабильную горячую температуру прибора.

Потому как нагревательные контуры в полотенцесушителях регулярно подвергались температурным перепадам – то нагревались, то остывали – крепёжным соединениям в виде резьбы было тяжело выдерживать этот режим, благодаря этому они иногда начинали подтекать.

Несколько позже, когда прогрев данных устройств стал стабильным благодаря врезке в стояки теплоснабжения, проблема протечек стала не очень важной. В то же время размеры змеевика стали гораздо ниже, из-за чего снизилась площадь отдачи тепла трубы из стали. Однако такой сушитель полотенец оставался тёплым не только при использовании горячей воды, а регулярно.

По собственной конструкции регистры являют собой решётку из нескольких толстых труб с тонкими перемычками, торцы которых заглушены. От них распространяется заметный поток тепла, обогревая, аналогичным образом, довольно помещения большого размера – магазины, склады или цеха для производства. В основном, регистры располагают под окном или по периметру помещения. Читайте также: «Виды регистров из гладких труб, характеристики и специфики применения в системах обогрева».

Это было совсем несложным и недорогим решением в ситуациях, когда требовался обогрев площадей большого размера. Правда если говорить об отдаче тепла трубы в таком регистре если сравнивать с отопительным прибором из алюминия, то разница в эффективности ошеломляет. За счёт приличной площади теплообменного аппарата отопительного прибора и теплопроводимости алюминия, современное оборудование, безусловно, лучше. Да и снаружи регистры выглядели довольно грубо.

Все таки, для собственного времени регистры были подходят ввиду простоты и дешевизны. Можно подчеркнуть, что сварные швы на них были самыми прочными, а загрязнее трубы не мешало их функционированию.

Способы увеличения отдачи тепла

Круглая форма совсем не помогает увеличению отдачи тепла труб сделанных из металла. Еще намного низкий показатель отношения объема и поверхности можно повстречать только у сферы.

Поэтому, проблема как расширить отдачу тепла трубы, безусловно, стояла у разработчиков первых обычных радиаторов.

Чтобы сделать больше показатель отдачи тепла трубы из стали раньше использовались подобные приемы:

• Поверхность трубы покрывали матовой черной краской, чтобы улучшить инфракрасное излучение элемента нагрева. Это позволяло достигнуть существенного роста температуры в помещении. Нужно отметить, что современное хромирование на полотенцесушителях очень неэффективно для усиления отдачи тепла – оно, скорее, для красоты.

Воздушный теплообменник на дымоход. Виды и конструкции

Теплообменники в первую очередь подразделяются по теплоносителю на воздушные и жидкостные (водяные). В принципе, допускается заливать масло и антифриз, но не в самодельных конструкциях, так как антифриз ядовит и дорог, а масло может загореться при возникновении неплотностей.

По конструкции водяные устройства обычно выполняют в виде змеевика или регистра (трубы) с водой (водяная рубашка); воздушные представляют собой колпак с отводом теплого воздуха или широкую вставку в дымоход с вваренными поперечными элементами.

При принятии решения о том, как снять остаточное тепло дымовых газов, следует иметь в виду, что отбор тепла в дымоходе уменьшает тягу , а на прогретые стенки дымохода может выпадать конденсат. Особенно этот недостаток заметен в газовых котлах, у которых температура отходящих газов невелика. Но на недорогих самодельных печах на конденсат можно не обращать внимания.

Водяной

Преимущество воды для рекуперации – она обладает высокой теплоемкостью и более эффективно отбирает теплоту дымовых газов. Но водяные рекуператоры требуют более качественного изготовления – система не может протекать; при ее эксплуатации необходимо следить, чтобы не было перегрева, так как закипевшая вода может разорвать трубопровод.

Если водяные конструкции используют в гараже, мастерской, «даче выходного дня», отдельно стоящей бане – воду придется сливать в зимнее время года, поскольку замерзшая жидкость также может разорвать трубопровод.

Через металлические стенки дымохода нагревается контур с водой, при прогревании вода поднимается вверх, затем в батареи, охлаждается, опускается в батарее вниз, уходит в обратку и подсасывается назад в теплообменник.

Для оптимизации работы системы в нее включают расширительный бак – это уменьшает возможность закипания. Некоторые умельцы монтируют насос, получается полноценная небольшая система отопления.

Водяные системы используют для отопления с помощью радиаторов или горячего водоснабжения. Серьезный недостаток – невозможность регулировать температуру нагрева воды, при перегреве ее просто приходится сливать. Заливать в систему холодную воду при работающем отопительном агрегате нельзя – вода может закипеть, порвать трубы и повредить дымоход, при этом на внутренних стенках дымоходной трубы оседает конденсат.

• Самодельный змеевик

Самая простая в изготовлении конструкция. Змеевик обычно изготавливают из трубки, которую обматывают по спирали вокруг стального дымохода. Трубки используют медные, обычные стальные, из нержавейки, алюминия. Алюминиевые не стоит использовать для твердотопливных котлов – его температура плавления 660 °С, а температура отходящих газов твердотопливных отопительных аппаратов достигает 600 °С.

При намотке (гибке) трубу следует заполнить песком и заглушить с обоих сторон – это позволит избежать дефектов (заломов, складочек, перегибов). Для улучшения прогрева змеевика между витками должно быть небольшое расстояние – до 1 диаметра.

Иногда используют гофру , но это не самый долговечный материал для змеевика (особенно из оцинкованной углеродистой стали).

• Регистровый

Регистр – кожух большего диаметра, чем дымоход. Регистр надевается сверху на корпус дымохода и приваривается, торцы завариваются пластинками с вырезанными отверстиями, соответствующими диаметру дымохода. Снизу вваривается или вкручивается патрубок для подвода воды, сверху – для вывода теплой воды. В остальном используется аналогично змеевику. Кожухи изготавливаются не только круглыми, но и квадратными.

Воздушный

Этот вариант больше подойдет для локального отопления помещений – одной комнаты, ванной, предбанника. Воздушные конструкции проще собрать. Иногда используют змеевик или регистр, иногда – теплообменник Кузнецова или колпаковый. В змеевике слишком большое сопротивление стенок трубы, она не должна быть слишком длинной. Из-за этих сложностей его редко используют. Воздушные рекуператоры меньше охлаждают дымоход, поэтому меньше вероятность выпадения конденсата на его стенках.

Иногда не сооружают сложные конструкции, а используют подручные материалы – приваривают к дымопроводу ребра из уголков или согнутых полос, трубы, открытые с обеих сторон, крепят «юбочки» или полосы (алюминиевые или из тонкой стали), согнутые в гофрированную конструкцию.

Источник: https://bannye-pechi.postroivsesam.info/stati/vidy-teploobmennikov-dlya-dymohoda-neobhodimost-ustanovki-teploobmennika-na-dymohod-i-princip

Водяной теплообменник на дымоход. Водяной теплообменник замкнутого типа

Принцип действия всех замкнутых систем отопления построен на элементарных законах физики – при нагревании, плотность воды уменьшается и подталкиваема снизу более холодной, она начинает подниматься по трубе, попадая в расширительный бак, и уже из него по всему контуру возвращается к нагревателю.

В данном случае, в качестве нагревателя выступает дымоход, который своей энергией толкает воду по контуру системы отопления.

Самодельный змеевик

Самодельный водяной теплообменник

Конструкция, изображённая на фото, является самым распространённым и простым способом использования тепла от дымохода. Верхний край трубки соединяется с расширительным баком, а нижний с контуром отопления.

Совет! лучше всего для змеевика подойдёт медная трубка. Она легко накручивается на дымоход и имеет высокий коэффициент теплопроводимости.

Чаще всего такую систему используют в качестве вспомогательной. С её помощью можно обогревать небольшие помещения, в которых ранее не предусматривалось отопление, но не более того. Выступать в роли основного отопления она не сможет, так как в её устройстве есть несколько значительных недостатков:

• Температура на поверхности дымохода – величина непостоянная и сложноконтролируемая, как следствие, невозможно регулировать степень нагрева теплоносителя.
• Из-за непостоянства температуры, очень сложно рассчитать оптимальную длину змеевика. Если он будет слишком коротким, вода начнёт закипать и разорвёт трубку, а если слишком длинный, теплоноситель вообще не прогреется до нужной температуры.
• Воду из расширительного бака нельзя использовать для душа или в других целях, и дело не только в нерегулируемом нагреве. При заполнении бака холодной водой, она через змеевик начнёт охлаждать дымоход, в результате чего образуется конденсат и ускоряется процесс образования нагара на внутренних стенках.
• Температуры, до которой нагревается дымоход, недостаточно для прогрева длинного контура. При обычном отоплении, вода, проходя по системе, теряет всего 25 градусов, чтобы сохранить этот показатель в данной ситуации, вся система должна быть небольших размеров.

Важно! Некоторым «народным умельцам приходит в голову мысль о том, что  теплообменник в дымоходе будет значительно эффективнее, ведь температура там выше. Делать этого ни в коем случае нельзя, посторонние предметы внутри трубы препятствуют свободному прохождению газов, в результате чего они могут пойти в помещение.

Источник: https://bannye-pechi.postroivsesam.info/novosti/teploobmennik-na-trubu-dymohoda-chto-eto-takoe-i-dlya-chego-nuzhen