Принцип действия теплообменника для буржуйки – виды, способы изготовления, 18 фото с примерами и этапами работ

Продуктивность функций котла, печи легко увеличить, монтировав простой, но высокоэффективный прибор – теплообменник. Следует разобраться, как соорудить теплообменник для дымохода, какие модификации подойдут, чем воздушная модель отличается от водяной.

Принцип работы

Люди, у которых оборудованы собственные мастерские, гаражи, дома, ставят именно печки буржуйки. Это устройство, которое впервые появилось в 1917 году в революцию. Назвали его из-за большого потребления горючего для топки, но плюс в неприхотливости печки.

Буржуйка из дисков выигрывает по конструкции, она простая, также отличается невысокой ценой.

К главным недостаткам относится маленький КПД – всего 15-20%. Недостаточно толстые стенки из металла плохо проводят тепло, при переработке устройство быстро стынет. Так происходит, потому что основной объем тепла, производимый печью, улетучивается в трубу – то есть обогревает улицу.

Для повышения КПД можно попытаться увеличить площадь теплопроводящей поверхности. С этой целью и нужен теплообменник. Он монтируется в месте, где в большей степени сосредотачивается тепло, заметно повышает КПД.

Теплообменник для сооружения является устройством для непрямого нагревания воды. Суть функционирования в том, что жидкость циркулирует в замкнутом пространстве из-за конвенции. Под влиянием тепла греется вода.

Горячие слои поднимаются, на их место приходят более холодные. Смешивание воды на фоне воздействия теплом именуется циркуляцией. Прогретая вода или другой теплоноситель, поднимаясь, передает тепло воде. Печь становится теплообменником, так как создает тепло.

Основными функциями устройства считаются:

1. Теплообменник становится дополнительным нагревающим контуром. Бег него топливо прогорает и одновременно прогревает стены топки. При этом при взаимодействии с воздухом горячие кирпичи отдают свое тепло, которое улетучивается по газоходу.
2. Благодаря устройству воздух отдает лишнее тепло жидкости, тем самым увеличивая экономичность, получая увеличенный коэффициент на каждую единицу топлива на выходе.
3. В соответствии с назначением устройство позволяет нагревать воду для душа, теплоносители для отопления.

Виды устройств

Среди воздушных видов классической моделью для самостоятельной сборки является трубчатый теплообменник. Но есть и большое количество других видов. Они остаются актуальными для дымохода у печек долгого горения, небольших по размеру буржуек, печек на отработке. Их преобразованное из энергии горения тепло называется сухим. Трубы к топке могут привариваться по горизонтали и вертикально. Вертикальная локализация в разы эффективнее, потому что воздух лучше идет через каналы. Материал обычно сталь.

Еще один вид теплообменника – труба, обвивающая топку. Для правильной отдачи тепла требуется 2-3 завитка. Они немного раздвигаются, увеличивая площадь обогрева. Производительность соответствует разнице уровня входа и поступления воздуха. Тяга соответствует разнице температур, поэтому отверстие под забор зачастую выводится на улицу.

Перегородки в корпусе – тоже разновидность теплообменника. Характерный лабиринт сооружается из вертикальных металлических пластин. Оптимальная толщина каждой детали 6-8 мм. Входное и выходное отверстия воздуховода формируются друг напротив друга, сверху приваривается крышка для герметичности корпуса.

Следующий вариант – трубы, которые проходят через топку. Конструкция сооружается уже на этапе сборке самодельного устройства, до приваривания стенок. Каналы располагаются параллельно на одинаковом расстоянии. Сечение труб не меньше 50 мм.

В вертикальных каналах воздух движется активнее, поэтому повышает производительность. Реже оказываются уместными горизонтальные каналы или перегородки. Любая описанная схема подойдет для конструирования, при условии наличия навыка сварочных работ.

Какой материал выбрать

Змеевик по классической технологии сооружается из трубы. Ее длина, диаметр устанавливается в зависимости от нужной теплоотдачи. Точная эффективность работы зависит от теплопроводности материалов. Обычно берут трубы из:

• меди – коэффициент теплопроводности 380;
• стали – 50;
• металлопластика– 0,3.

При одних и тех же показателях теплоотдачи, одинаковом поперечном размере труб длина из металлопластика в 11 раз, а из стали в семь раз больше меди. По этой причине выбирают отожженные медные трубы для змеевика. Они пластичные, поэтому легко принимают требуемую форму с помощью прогиба. Также к такой трубе легко с помощью резьбы подсоединить фитинг.

Варианты изготовления приборов своими руками

При подборе главную роль играет цена теплообменника. От материала будет зависеть конструкция. Еще один важный нюанс – возможности изготовления.

Также нужно понимать, на какое место будет ставиться печь. Важно учесть цель эксплуатации – отопительно-варочная, для обогрева бани, дома. У каждого вида есть отличия.

Главное – правильно высчитать площадь, которую нужно обогревать, также уточнить, потребуется ли горячая вода, рассчитать, сколько единиц топлива будет тратиться в сезон. Итоги расчетов – выбор максимально подходящих и доступных по бюджету материалов.

Для бани потребуется комплексный вариант. Главная цель – прогрев воды, сразу двух помещений – предбанника с парилкой, иногда и душа. Рекомендуется воспользоваться змеевиком для печного отопления, нагрева воды. Дополнительный прогрев улучшит качество пара.

Для дома обязательно учитываются предъявляемые к устройству функциональные требования. От этого будет зависеть окончательный выбор. Обычно в деревнях стараются делать универсальные отопительно-варочные конструкции, ставят самые часто используемые теплообменники, простые, решающие не меньше трех задач – отопление, готовка, нагрев воды.

В гараж выбрать проще всего, тут прогрев жидкого носителя – необязательная функция, главное – это обогрев помещения. Эти условия облегчат выбор. Подходят различные самодельные теплообменники из подручных материалов – радиаторов от машин, чугунных батарей и т.п.

Теплообменник из баллона

Чтобы использовать уже отработанные газы для дополнительного теплоносителя в теплообменнике, нужно замедлить выход дыма, создавая преграду в дымоходе. Для конструирования потребуются три опустошенных баллона из-под газа, листовой и подручный металл. Последовательность такая:

• Соорудить топку из баллона – вырезать верхушку так, чтобы диаметр люка доходил до 200-250 мм.
• Отметить на стенке прямоугольник размером 50 на 20 см, нанести сетку с ячейками 30 на 40 мм. Проделать отверстия на перекрестиях.

• Соорудить зольник чуть больше области с отверстиями. У него должна быть крышка. Это сборник для золы. По углам к стенке привариваются опоры.
• На расстоянии 4 см от дна баллона, у задней стенки топки сначала отмечается, затем прорезается отверстие меньше самого баллона на 3 см.
• Дверку для топки лучше сделать из оголовка второго баллона, прорезав по центру нее отверстие. На отверстии крепится часть трубы от 7,6 см в диаметре, оснащенная регулируемой заслонкой. Подвижность створки поддерживается петлями, замками инвентарных ящиков.

• Сооружение теплообменника из второго баллона. Из металла 4-5 мм сделать 3 переборки, чтобы они перекрыли внутренний размер баллона. Они не могут по краям отверстия по диаметру дымоходной трубы и для запаса еще 2 см.
• Отрезать дно баллона, вырезать его по форме посадки на топку под углом 90 градусов.
• Вырезание отверстия под дымоход в вентильной части.
• Монтаж переборки – отверстия в шахматном порядке.
• Монтаж теплообменника, обваривание, приварка патрубка.

Экономайзер Ферингер

Устройство применяется, чтобы улучшить КПД. Работает оно благодаря отбору тепла из дымохода. На нем 4 трубы 60 мм каждая, в них завихрители спиралевидной формы.

Проходящие газы от дыма закручиваются, благодаря чему максимально выделяют тепло. Делают устройство из черной стали. Рассчитано оно на все время эксплуатации печки. Он позволяет ускоренно прогревать парную.

Ферингер ценится любителями бани, как одна из лучших моделей. Их выпускают в разных вариантах, но в двух основных категориях:

• Паровые – каменка закрыта, создает атмосферу парной – температура до 50-70 градусов, влажность достигает 40-75%.

• Золотое сечение – каменка открыта, подходит для саун, где при температуре 80 градусов, нужна невысокая влажность – 10-15%.

С 2011 года у фирмы была разработана новая линия – Ламель. Она имеет натуральную каменную облицовку, небольшие нововведения в конструкции, позволяющие уверенно отапливать парилки из сруба.

Система закрепления декоративного камня печей уникальная – на порезанные пластинки камня устанавливается держатель. Его крючки фиксируются в пазу. Конструкция простая, одновременно очень эффективная, работа по установке несложная, займет не больше 1 часа.

Воздушный конвектор

Не всегда хватает финансов на приобретение уже готового теплообменника. В принципе сделать теплообменник в печь для отопления нетрудно. Для этого берется медь, алюминий, при желании можно вполне обойтись без сварки. При условии правильной подготовки, точных расчетов бюджет заметно экономится.

Сначала подбирается место, высчитываются параметры, нужно решить, какой материал выбрать, чтобы сделать теплообменник. Можно соорудить конструкцию из старого чугунного радиатора, радиатора от автомобиля. Главное – учесть проводимость тепла. Также важно продумать набор инструментов, подготовить всё заранее, каждая деталь значительно облегчает монтаж.

Сборку нужно начинать с составления чертежа с учетом размеров. Если печка слабая, непропорционально крупный теплообменник навредит. При использовании меди для змеевика – длина его максимум 3 м. От протяженности трубы и числа завитков зависит быстрота прогревания. Важно запомнить, что перекосы снижают срок эксплуатации оборудования.

Чтобы закрутить трубы спиралью требуется шаблон. Это любая подручная деталь в форме цилиндра. Его диаметр должен вписаться в размер топки.

Последовательность действий такая:

• изогнуть трубу, намотать ее на заготовку, чтобы получилась спираль;
• соблюсти размеры, чтобы уместить змеевик;
• средняя расчетная мощность теплообменника 1 кВт на 10 м2.

Установка

Монтировать теплообменник удобнее всего на этапе кладки. Это помогает соорудить его более правильно с четким соблюдением размеров, зазоров. При этом намного проще соответствовать заданным размерам. После установки теплообменника на фундамент печки, его обкладывают кирпичом. Это проще, чем разбирать имеющуюся конструкцию, хотя и такой подход не исключается.

Чтобы увеличить время эксплуатации нужно обращать внимания на следующие нюансы:

• не фиксировать трубы крепежами из металла;
• не наполнять систему слишком холодной водой, иначе образуется сильный конденсат;
• соблюдать соотношение размеров печи и теплообменника, разница не должна быть большой;
• пользоваться уплотнителями с хорошей огнестойкостью;
• соблюдение мер пожарной безопасности.

Указанные простые установки помогут предотвратить возникновение опасных для жизни и здоровья людей ситуации, увеличат время службы, помнить о безопасности.

Заключение

Теплообменник может быть сконструирован произвольно – главное, чтобы он соответствовал главному принципу – передача тепло от реактора к скоплению или потоку агента. Агент разносит тепло в потребители. Форма, размер, конструктивные особенности элемента зависят от потребностей хозяев.