Как сделать теплообменник


Теплообменник для печи своими руками

В отопительном оборудовании все чаще используется материал будущего – сплав алюминия и кремния. Схожая эвтектическая структура позволила соединить два разнородных вещества – металл и минерал. Получился материал, обладающий отличными свойствами литья. Теплообменники без сварочных швов и сложной формы увеличивают поверхность обмена энергией. Задача создания таких конструкций состоит в оптимизации теплопередачи при минимальных габаритах передающего тепло агрегата.

Теплообменник из сплава алюминия и кремния отличается хорошей антикоррозионной устойчивостью. Отсутствие сварных швов, сгибов придает изделию высокую прочность. Еще одно достоинство – оптимальное механическое сопротивление обратному низкотемпературному потоку теплоносителя. Теперь металлу не опасен большой температурный градиент подающего и обратного контура.

Сборка воздушного пластинчатого теплообменника своими руками с вентилятором

Сделаем из пластинчатого теплообменника бытовой обогреватель. Его можно, например, подсоединить к котлу с водяной рубашкой.

Понадобится:

Ход работы:

  1. Из фанерных кусков сбивается ящик. Внутренние углы фиксируются при помощи брусков на саморезы. Теплообменник должен плотно вставляться в каркас.
  2. На одну сторону каркаса крепим лист металла, посередине прорезаем отверстие, в которое будет вставлен вентилятор.
  3. Делаем рамку из бруска. Крепим её на противоположной стороне каркаса.
  4. К рамке приделываются патрубки для воздухоотвода.

Установив такой прибор на пути следования холодного воздуха с улицы, можно получить свежий, но тёплый воздух. Потери тепла из-за вентиляции помещений сократятся в 3 раза.

Виды

Существует 2 типа теплообменников:

Поверхностный

Наиболее распространённый тип теплообменника, который получил распространение не только в системах отопления зданий, но и во многих производственных процессах. В качестве теплоносителя, который может быть использован для передачи тепла в таких устройствах, используется не только вода, но и водяной пар, различные  минеральные масла и химические вещества.

Поверхностные модели разделяются на рекуперативные и регенеративные:

  1. Рекуперативные – передают тепло через стенку теплоносителя.
  2. Регенеративные – такие теплообменники функционируют в периодическом режиме. Сначала горячий теплоноситель нагревает поверхность теплообменника, затем к стенкам, которые аккумулировали тепло, подводится холодный теплоноситель.

Смесительный

При использовании такого вида устройств, происходит проникновение горячего теплоносителя в холодный. В результате такого смешивания, происходит прямая передача тепла. В системе отопления такой вид теплопередачи используется редко.

Обычно, смесительный способ, применяется при солнечном нагреве воды, когда теплоноситель из теплогенератора поступает в накопительную ёмкость, в которой происходит смешивание, горячей и холодной жидкости.

Эксплуатационные качества

Теплообменники рассчитаны на давление РN от 5,5 до 10,0 МПа. В зависимости от модели теплообменники выпускаются с производительностью от 2 000 до 100 000 м3/ч. и мощностью от 0,1 МВт до 2,5 МВт.

Теплообменники устанавливаются в отапливаемом помещении с температурой воздуха не ниже 5 оС. Могут эксплуатироваться в условиях макроклиматического района с умеренным (У1) и холодным климатом (УХЛ1) с абсолютной минимальной температурой соответственно не ниже минус 60 оС и рассчитаны на установку в географических районах сейсмичностью до 8 баллов по СП 14.13330.2014. Категория размещения 4 по ГОСТ 15150

Теплообменники соответствуют требованиям: ТУ 3612-018-05772641-2004, ГОСТ 31842-2012, ГОСТ Р 52630-2012, ГОСТ 12.2.003-91, ПБ 03-584-03 и ТР ТС 032/2013.

Основные параметры

Наименование показателей

Значения параметров

для трубного пространства

для межтрубного пространства

Давление, МПа

рабочее не более

5,5; 7,5; 10,0

0,4

расчётное

пробное при гидроиспытании

8,4; 10,7; 12,5

0,59

Температура, °С

расчетная (максимальная) стенки

150

абсолютная минимальная района установки

для климатического исполнения У1 минус 50;

для климатического исполнения УХЛ1 минус 70

минимально допустимая отрицательная стенки, находящейся под рабочим давлением

для климатического исполнения У1 минус 40;

для климатического исполнения УХЛ1 минус 60

рабочей среды

— на входе

— на выходе

от минус 10 до плюс 20

от 10 до 60

от 90 до 95

от 50 до 70

Рабочая среда

природный газ по ГОСТ 5542-87 *

Жидкость охлаждающая низкозамерзающая марки «ОЖ-40», «ОЖ-65» ГОСТ 28084-89 или другая по желанию заказчика **

Группа аппарата для контроля сварных соединений по ГОСТ Р 52630-2012

1

2

Суммарное гидравлическое сопротивление, МПа

от 0.05 до 0.1

от 0.0007 до 0.007

Производительность по газу, м3/час

от 2 000 до 100 000

Прочность и герметичность

гидравлические испытания согласно ПБ 03-584-03, ГОСТ Р 52630-2012 и ГОСТ 31842-2012

Тепловые потери, %

5

Прибавка для компенсации коррозии, мм

2

Срок службы, лет

20

Допустимая сейсмичность, балл

до 8

* Класс опасности 4 по ГОСТ 12.1.007-76; 

категория взрывоопасной смеси — IIА по ГОСТ 30852.11-2002;

группа взрывоопасной смеси — Т1 по ГОСТ 30852.5-2002.

** Класс опасности 3 по ГОСТ 12.1.007-76; взрывобезопасная и пожаробезопасная смесь.

Особенности конструкции

Чтобы вы смогли представить, как работает теплообменник, хотим предложить вам одну очень простую конструкцию, которая с недавних пор завоевала огромную популярность у дачников. По сути, это обычная солнечная батарея, потому что источником тепла будут являться солнечные лучи, которых в летнее время в избытке.

Принцип работы

Для этого вам потребуется деревянная площадка, которую лучше всего покрасить в черный цвет. Теперь на ней соберите змеевик из резиновых шлангов, стальных или медных труб, пластиковых труб. Это на ваше усмотрение, не забывайте о показателях теплопроводности. Соедините трубы в змеевик. Чем чаще витки, тем лучше. Один конец змеевика подсоединяется к водопроводу, второй к месту отбора горячей воды. К примеру, к смесителю летнего душа.

Ставите площадку под наклоном так, чтобы солнце всегда было направлено на нее. Вот вам готовый, дешевый теплообменник, изготовленный своими руками, который использует бесплатную солнечную энергию.

На этом примере видно, что собой представляет теплообменник для печи, как он работает. Самое главное, что сделать его своими руками несложно

Важно знать его конструкцию, размеры и выбрать материал для изготовления.

Устройство системы

Итак, назначение приспособления – передавать температуру от одной среды к другой. Источниками тепла и теплоносителями могут быть различные жидкости, газы и пар. Нестабильные среды разделяются материалом, имеющим для этого подходящий показатель теплопроводности. Простейший пример теплообменника – обычный комнатный радиатор. Источник тепла – вода в отоплении. Нагреваемая среда – воздух в комнате. А разделяющий материал – металл, из которого сделан радиатор.

Большую роль в том, какой использовать промежуточный материал, имеет его степень теплопроводности. Лидерами по этому показателю являются серебро и медь. Но по понятным причинам, чаще всего применяется медь.

Устройство теплообменника

Медь в 7,5 раз лучше передаёт тепло, чем сталь, а пластик в 200 раз хуже, чем сталь. Получается, что при прочих равных условиях, 1,7 метра медной, 12 метров стальной и 2000 метров пластиковой трубы передадут одно и то же количество тепла.

Типы теплообменного оборудования

Принцип работы рекуперативного теплообменника

Существует множество типов промышленных теплообменников. Они разделяются на поверхностные (рекуперативные и регенеративные) и смесительные. Теплообменники поверхностного типа в свою очередь делятся на кожухотрубные «труба в трубе», пластинчатые, кожухопластинчатые, витые, погружные, оросительные, спиральные.

В рекуперативных теплообмен между горячим и холодным теплоносителем осуществляется через разделительную стенку и имеют самое широкое применение в судовой технике в качестве водоводяных и водомасляных охладителей, бойлеров, подогревателей топлива и пр.

В регенеративных теплообменниках передача происходит с помощью промежуточных теплоносителей, которые нагреваются от горячего теплоносителя, а затем отдают теплоту холодному теплоносителю и применяются на производствах материалов и в газотурбинных двигателях.

Используемые материалы

 В своем производстве мы используем различные материалы, такие как: углеродная сталь, нержавеющая сталь, сплавы хрома и никеля, титан и медь. Каждый аппарат надежно защищен от внешних воздействий анодированием или полимерным покрытием. Для низких температур при необходимости применяются теплоизоляционные материалы из вспененного каучука. Так же, каждый теплообменный аппарат можно дополнительно укомплектовать защитным чехлом из специального тканого материала. 

Внутренние перегородки

Перегородки, которые создают сопротивление хладоносителя, и сдерживают конструкцию трубного пучка изготавливаются из пластика, углеродной стали, латуни или специального сплава для агрессивных сред.

Трубная решетка

Трубная решетка из углеродистой стали, в которую запрессованы медные трубки, изготовленные с применением новейших разработок, и из адгезивных материалов. Для аппаратов, работающих с давлением выше 52 бар трубки дополнительно привариваются специальной сваркой. Некоторые модели DX испарителей имеют особую конструкцию трубной решетки, модернизированными под них. 

Доработка включает в себя наличие дистрибьютора (распределителя) для предотвращения попадания жидкого хладагента. Дистрибьютор, как правило, это дополнительная пластина с направляющими капиллярными трубками. 

Таким образом сопротивление несколько увеличивается, но такое решение дает возможность эффективно работать на таких хладагентах как R134a и R410A.

Теплообменный пучок

Трубный пучок изготовлен из специальных трубок, имеющих оребрение как на внешней, так и на внутренней стороне, что позволяет максимально увеличить площадь теплообменной поверхности. Совокупное сочетание материалов конструкция теплообменника имеет максимально компактные размеры. 

Материал трубок: медь, сталь нержавеющая, титан, медь с напылением специальных сплавов.

Крышка и приемная камера

Крышка теплообменника в стандартной комплектации изготовлена из чугуна, в других случаях, например, для морской воды, из того же материала, что и кожух. Кроме входных патрубков на корпусе крышки устанавливаются порты для сервисного обслуживания и диагностики. Приемная камера представляет собой полость, разделенную на части равные количеству контуров. 

В некоторых случаях это уникальная конструкция, которая изготавливается на высокоточном оборудовании и содержит в себе несколько сложных технических решений.

Где устанавливаются змеевиковые теплообменники

Метод теплообмена зависит от того, где устанавливается змеевик:

В котле стоят змеевики с оребрением.

В котле пламя нагревает воду в змеевике, а потом она расходится по всей системе, отдавая тепловую энергию в помещение конвективным методом через радиаторы отопления. Некоторые из них также относятся к категории змеевиковых теплообменников. Например, полотенцесушители и из круглой или профильной трубы.

Контакт с открытым пламенем накладывает некоторые требования к эксплуатационным качествам металла, который использовался в производстве. Акцент делается на надежности и долговечности. Поэтому чаще всего используют сталь и чугун. Последний считается самым лучшим вариантом.

В бойлере и теплоаккумуляторе приоритетное значение имеет скорость теплообмена и устойчивость к коррозии. В данном случае нет ничего лучше, чем медь. Главное, чтобы она не контактировала с алюминием. Между этими металлами происходит реакция, которая приводит к химической коррозии.

Что делать с регулятором мощности

Маленькое, недорогое устройство значительно сэкономит средства и поможет выставлять на теплообменнике нужную вам температуру.

Чтобы установить его на трубку теплообменника, нужно клеммами подключить термостат, а потом провода питания.

Избежать лишней работы, можно, купив регулятор со встроенным устройством нагрева. По цене ощутимой разницы не будет.

Теплообменник может стать отличным дополнением к печи, он повысит её эффективность. Его можно установить на вентиляционных отверстиях и греть проходящий в дом воздух, обеспечить дом горячей водой, заставить обычную печь отдавать больше тепла и много другое.

Выбираем конструкцию прибора

Выбирая подходящий теплообменник для печи, стоит стремиться к тому, чтобы общая площадь поверхности готового изделия была наибольшей. Это позволит обеспечить наиболее эффективный обогрев помещения.

Змеевик

Наибольшее распространение получили регистры (змеевики). Такие теплообменники варят из гладкостенных труб диаметром 40 – 50 мм. Внешне они напоминают решетку характерной Г-образной формы. Для их изготовления можно использовать не только круглые, но и профильные трубы с близкой площадью поперечного сечения.

Обратку и выход горячей воды можно располагать как с одной стороны регистра, так и с разных.

Вариант выхода определяется конструктивными особенностями самой печи и схемой разводки труб в системе отопления.

Бак

Следующими по популярности можно назвать прямоугольные или цилиндрические баки, внутри которых располагается труба или змеевик. Длина такого теплообменника зависит от параметров топливника печи. Теплообменник, устанавливаемый на дымоход, как правило, имеет цилиндрическую форму. Внутри него проходит труба, диаметр которой равен диаметру дымохода. Патрубки привариваются снизу. Может использоваться как для обогрева помещения, так и для нагрева воды.

Такая конструкция требует особого внимания. Из-за быстрого остывания продуктов сгорания значительно снижается тяга в самом дымоходе. Это способствует замедлению горения топлива.

Установка изделия на отопительно-варочную печь требует особого внимания. Необходимо позаботиться о том, чтобы горячие газы проходили над его верхней полкой и входили в дымоход в передней части топливника.

В таком случае плита для приготовления пищи может располагаться прямо над теплообменником. Допустимо также без верхней полки. Так называемая полка состоит из нижней и боковых частей, соединенных между собой трубами.

Подбор теплообменника

Правильно подобранный теплообменник обеспечит непрерывно продолжительную работу системы и избавит эксплуатацию от постоянного ремонта.

Наша задача подобрать для Вас теплообменник по параметрам и задачам таким образом, чтобы обеспечить его максимально корректную, продолжительную работу, и при этом вписаться в существующие бюджеты.

Заявку на теплообменник вы можете прислать нам по почте [email protected] или факсу, желательно в виде существующего технического паспорта, который идет в комплекте с приточной системой. Если же подобный техлист отсутствует, можно воспользоваться нашим опросным листом для запроса.

Данные для расчета теплообменника
Данные по воде и воздуху
Расход воздухавоздуха, м3/ч
 теплоносителя, м3/ч (л/мин)
Температура воздуха, Сна входе
 на выходе
Температура теплоносителя, Сна входе
 на выходе
Требуемая мощность, кВт 
Данные по размерам
Назначение: воздухонагреватель, воздухоохладитель
Габаритные размеры, ммдлина FTA
 высота FTB
 ширина S

Диаметр подводящих патрубков (Ду /резьба) теплоносителя

на входе
 на выходе

Обратите внимание! Максимально возможное количество информации по размерам и параметрам требуемого теплообменника, позволяет сделать производство теплообменников удобным, быстрым и точным. Поэтому, по-возможности, старайтесь заполнять опросный лист максимально информативно

Советы и рекомендации

  1. Теплообменник важно правильно спроектировать, рассчитать экономическую эффективность, процент гидравлики, обозначить потери тепла, рассчитать конструкцию по геометрическим параметрам агрегата и его узлов, рассчитать тепловую изоляцию устройства.
  2. Выбирайте конструкцию для изготовления своими руками по-проще, сделать заводской агрегат практически невозможно.
  3. Присоединить теплообменник к системе можно при помощи штуцеров, один поставить внизу для входа холодной воды, второй сверху для входа горячей.
  4. При установке обменника ставьте трубы под уклоном согласно схеме.
  5. При установке агрегата к печи и использования для топки угля в качестве материала для обменника лучше подобрать чугун, он долговечный, непрогораемый.
  6. Для изготовления обменника своими руками возьмите любую модель для примера и следуйте ее параметрам.
  7. При использовании печи в целях обогрева и водоснабжения обменник должен забирать на себя не более десятой части вырабатываемого тепла.
  8. Пеллеты – хорошее горючее и дешевое по цене, не выделяется сажа, для чистоты очень важно.
  9. Проверьте швы у обменника, нельзя допустить их течи, под давлением или высокими температурами в негодность может прийти вся конструкция.
  10. Правильно производите расчеты, иначе труды дорого вам обойдутся.
  11. Теплообменник по типу труба в трубе легко чистится, долго служит, просто изготовляется, может работать под давлением. Считается самым приемлемым вариантом при собственноручном изготовлении.

Как видите изготовить теплообменник самостоятельно не трудно. Для простой конструкции достаточно бака, двух медных трубок разных по диаметру, змеевика и вентилятора. За счет устройства можно не только обогреть помещение, но и охладить его.

Вещь, подобно обменнику в той, или иной форме имеется практически в каждом доме. Подойдите к работе конструктивно и обстоятельно, изготовьте чертежи, определитесь с выбором материала, следуйте вышеописанной инструкции по изготовлению, сборке и подключению устройства.

При желании и последовательных действиях соберете конструкцию не хуже магазинной, в доме будет тепло и уютно, а устройство — работать безотказно в течение длительного времени.

Приступаем к монтажу

Последовательность выполнения работ зависит от конструктивных особенностей теплообменника.

Установка прибора с регистром

При монтаже в старую печь придется разобрать часть кладки. Последовательность выполнения работ выглядит следующим образом:

  1. Готовим фундамент для змеевика прямо в полости топки.
  2. Устанавливаем змеевик.
  3. Укладываем разобранный ряд кирпичей, оставляя места для входной и выходной части труб.
  4. Подключаем теплообменник к системе отопления.

До начала эксплуатации резервуар стоит в обязательном порядке проверить на герметичность. Убедиться в отсутствии протечек можно путем заполнения его водой, желательно, под давлением.

Монтаж устройства с емкостью

Наилучший вариант для печи или камина. Изготавливается из металлического бака и двух медных трубок. Объем бака, как правило, составляет около 20 литров. При отсутствии готового изделия резервуар достаточного объема изготавливается своими руками путем сваривания листовой стали.

Для изготовления теплообменника следует использовать материал толще 2,5 мм. Сварку стоит производить таким образом, чтобы толщина формируемого шва была минимальной.

Резервуар необходимо установить на 1 метр выше уровня пола, но не дальше 3 метров от печи. В баке проделываются два отверстия: одно около дна, второе – в наивысшей точке с противоположной стороны. Эффективность теплоотдачи зависит от расположения магистралей.

Необходимо стремиться к тому, чтобы минимальное отклонение нижнего отвода в направлении пола составляло 2 градуса. Верхний должен быть подключен под углом 20 градусов в противоположном направлении.

Производится монтаж сливного крана в накопительный бак. Предусматривается еще один кран, предназначенный для слива всей системы, который устанавливается в самой нижней точке. После проверки герметичности система готова к эксплуатации. Эффективность такой печи с теплообменником можно будет по достоинству оценить в холодное время года.

Материалы для теплообменников

Чаще всего теплообменник изготавливается, как трубная конструкция. Это и понятно, ведь труба уже в своем готовом виде имеет полость, по которой может двигаться вода или другая жидкость. А соответственно трубы, изготовленные из разных материалов, могут быть использованы в процессе изготовления теплообменника.

  1. Пластиковые трубы, сюда же входит и металлопластик. Если их сравнивать со стальными трубами, то можно отметить, что их теплопроводность раз в двести ниже, по сравнению со сталью.
  2. А вот медная труба имеет более высокую теплопроводность, чем стальная. И разница эта составляет в 7,5 раз.

Теперь представьте, сколько метров каждой трубы необходимо, чтобы они одинаково обеспечивали теплом проходящий по трубам теплоноситель. Навскидку получается так:

Конструкция теплообменника

Вот теперь становится понятным, какой материал лучше, а который вообще не стоит использовать. Сразу же оговоримся, что эти сравниваемые показатели берутся для труб одного диаметра. Единственный момент, который смущает в этом соотношении, это стоимость труб. К примеру, 3,5 м медной трубы практически стоит столько же, сколько 25 м стальной. К тому же сталь прочнее и лучше выдерживает тепловые нагрузки. Зато медь пластичнее, что позволяет избегать сложных монтажных и сборочных процессов и придавать теплообменнику различную форму, к тому же без большого труда. То есть, эти небольшие отклонения все же приходится учитывать, выбирая материал для изготовления теплообменника своими руками.

Медные теплообменники

Печь с медным теплообменником, конечно, работает в несколько раз эффективнее. Показатель пластичности материала дает возможность минимизировать его размеры, к примеру, скручивая в спирали. Кстати, сам размер теплообменника никоим образом не влияет на работоспособность прибора, ведь в данной конструкции наиважнейшим показателем является площадь отбора тепла. А, значит, чем больше витков спирали будет в приборе, тем больше площадь соприкосновения.

Изготовлен из меди

В настоящее время самодельный медный теплообменник может работать по-разному. Есть два пути нагреть теплоноситель:

То есть, технология нагрева теплоносителя будет зависеть от того, какой источник тепла вами будет использован. Кстати, такие системы могут работать не только на нагрев, но и на охлаждение.

Стальной вариант

Стальные теплообменники для печи изготовить своими руками непросто. Для этого домашний мастер должен владеть навыками работы со сварочным аппаратом и другими слесарными инструментами (особенно болгаркой). Такое устройство требует основательного подхода. К примеру:

Стальная конструкция

Сложные конструкции

Выше уже говорилось о том, что существует достаточно большое количество теплообменников, отличающихся друг от друга чисто конструктивными особенностями. Рассмотрим еще два вида, которые сильно отличаются от змеевика.

Есть теплообменник, который называется водяная рубашка. В этом случае процесс теплового обмена происходит от одной емкости к другой

И неважно эти емкости частично закрытые или открытые полностью. Устройство такой печи с теплообменником состоит в том, что одна емкость вставлена в другую

Кстати, данный вид встречается чаще всего в твердотопливных котлах небольшой производительности.

Вид теплообменника

Неплохое устройство, где-то даже экономичное. Но есть у него один недостаток – такое теплообменное устройство не может работать при большом давлении теплоносителя. То есть, такие котлы могут быть использованы только в системах с естественной циркуляцией теплоносителя. Своими руками изготовить теплообменник данного типа сложно, конечно, если вы – сварщик высокого разряда, то проблем не должно быть.

И самая сложная конструкция, но и самая эффективная – это теплообменник под названием трубная доска. По сути, это три разных объема:

Почему сложная? Представьте себе две вертикально стоящие емкости с прямоугольным или цилиндрическим сечением, а их соединяет огромное количество труб.

Так вот вся эта конструкция работает на отбор тепловой энергии от внешнего источника. Но основная часть отбирается все же в трубной части узла. Кстати, эта конструкция может быть собрана как из стальных труб, так и из медных. Второй вариант сложнее, потому что придется проводить развальцовку каждого края трубы, а процесс этот непростой и под силу не каждому домашнему мастеру. Тем более, что разговор идет о герметичной конструкции.

Как рассчитать теплообменник

Делать расчет змеевикового теплообменника нужно обязательно, иначе его тепловой мощности может не хватить на обогрев помещения. Система отопления предназначена для компенсации теплопотерь. Соответственно узнать точное количество требуемой тепловой энергии мы можем только исходя из теплопотерь здания. Сделать расчет достаточно сложно, поэтому в среднем берут 100 Вт на 1 м. кв при высоте потолков 2,7 м.

Между витками должен быть зазор.

Также для расчета потребуются следующие значения:

Для определения длины трубы нужно общую тепловую мощность в Вт поделить на произведение вышеперечисленных множителей. Рассмотрим на примере медного теплообменника с требуемой тепловой мощностью в 3 кВт – это 3000 Вт.

3000/ 3,14 (Пи)*401 (лямбда теплопроводности)*20 (дельта температур)*0,01 (диаметр трубы в метрах)

Из данного расчета получается, что вам потребуется 11,91 м медной трубы диаметром 10 мм, чтобы тепловая мощность змеевика составляла 3 кВт.

Тепловые аппараты из стальных и медных сплавов

Поскольку серийное производство бытовых приборов сосредоточено на изготовлении теплообменников из черного металла, то газовые котлы с медным теплообменником считаются престижным товаром. Медь обладает высокими теплопередающими характеристиками. Поэтому для обогрева большого дома можно использовать небольшие котлы с незначительным количеством теплоносителя. В итоге аппараты получаются очень компактными.

Важно! Нередко покупатели интересуются, какой выбрать теплообменник – стальной или медный. Исходить нужно из физико-химических свойств черного и цветного металлов

Удельная теплоемкость меди ниже, чем стали.

То есть для нагрева равного количества вещества, меди нужно передать меньше теплоты, чем стали. Соответственно инерция отопительной системы, где стоит стальной теплопередающий агрегат больше. Автоматика котла, работающая с медным теплопередающим блоком, быстрее реагирует на повышение температуры теплоносителя. В итоге это приводит к экономии топлива. Еще большая реакция системы отопления на нагрев происходит при работе насоса. Кроме этого, он обеспечивает улучшение циркуляции даже при нарушенных уклонах труб и предотвращает закипание воды.

Сравнивая медные теплообменники для котлов со стальными, можно сказать, что последние более пластичны. Этот фактор важен, поскольку происходит постоянный процесс взаимодействия с открытым огнем. Вследствие этого развиваются тепловые напряжения металла и появляются трещины. Сталь более прочна в этом отношении и выдерживает большое количество циклов: нагрев – остывание.

Заметка! К недостаткам стали, кроме инерционности, повышенной удельной теплоемкости, относят: • подверженность коррозии; • увеличенный объем поверхности калорифера; • большое количество теплоносителя; • значительную массу отопительных приборов.

Стальные газовые котлы по массе составляют от 70 кг и выше. Чем больше мощность, тем значительнее габариты. Очень важным параметром котла является толщина металлической стенки.

Изготовление медных теплообменников по сравнению со стальными выгодно даже с точки зрения их обслуживания. Коэффициента шероховатости у меди меньше, чем у стали в 130 раз. Благодаря этому гидродинамическое сопротивление медных изделий при движении по ним жидкости снижает степень загрязнения и образования накипи.

Важно! Сегодня производители экономят на металле и уменьшают толщину до предела. Это увеличивает вероятность быстрого прогорания. Поэтому при покупке необходимо ориентироваться на толщину стенок калорифера не менее 3 мм.

Виды змеевиковых теплообменников

Полотенцесушитель — это тоже змеевиковый теплообменник.

Вы можете изготовить змеевик своими руками разной конструкции и из нескольких видов металла (сталь, медь, алюминий, чугун). Алюминиевые и чугунные изделия штампуются на заводах, так как требуемых условий для работы с этими металлами можно добиться только в производственных условиях. Без этого получится работать только со сталью или медью. Лучше всего использовать медь, так как она податлива и имеет высокую степень теплопроводности. Есть две схемы как сделать змеевик:

Винтовая схема подразумевается расположение витков спирали по винтовой линии. Теплоноситель в таких теплообменниках движется в одном направлении. При необходимости для увеличения тепловой мощности можно объединять несколько спиралей по принципу «труба в трубе».

Чтобы максимально сократить теплопотери нужно выбрать каким утеплителем лучше утеплить дом снаружи. Это также зависит от материала стен.

Делать в нужно исходя из паропроницаемости теплоизоляции.

В параллельной схеме теплоноситель постоянно меняет направление своего движения. Такой теплообменник изготавливается из прямых труб, соединенных коленом с поворотом на 180 градусов. В некоторых случаях, например, для изготовления регистра отопления, поворотные колени могут не использоваться. Вместо них устанавливается прямой байпас, который может находиться как на одном, так и на обоих торцах трубы.

Методы передачи тепла

Принцип работы змеевикового теплообменника заключается в том, чтобы нагревать одно вещество за счет тепла другого. Так, вода в теплообменнике может нагреваться открытым пламенем. В данном случае он будет выступать в роли теплоприемника. Но также змеевик и сам может выступать в качестве источника тепла. Например, когда по трубкам течет теплоноситель, нагретый в котле или посредством встроенного электрического ТЭНа, а его тепло передается воде из системы отопления. По сути, конечная цель теплопередачи – это нагреть воздух в помещении.

Какой вид теплообменного оборудования лучше

Эффективность отдельного вида по сравнению с другими – спорный вопрос, на который практически невозможно дать однозначный ответ. Обусловлено это тем, что разное теплообменное оборудование используется в разных отраслях и работает в разных условиях. Так же в качестве основных характеристик в разных теплообменниках называются разные параметры. Соответственно, и показатели эффективности оборудования будут зависеть от разных параметров. Установка (монтаж) и подключение теплообменника проводится также в зависимости от выполняемых им задач.

Виды теплообменного оборудования

Ремонт медных теплообменников

В ходе эксплуатации испарителей появляются разные виды повреждений: • разрывы трубок на точке подачи воды и её выхода; • нарушение целостности в результате гидроударов; • вмятины, свищи; • нарушение герметичности резьбовых соединений.

Перед началом ремонта выполняется поиск микротрещин, которые визуально не заметны. Скрытые дефекты можно обнаружить только методом опрессовки. Свищи устраняются пайкой медного теплообменника с помощью высокотемпературных припоев.

Для работы понадобится паяльник, флюс и припой. Сначала наносится флюс, который очищает поверхность от окислившихся частиц. Также он помогает равномерно распределяться припою. В качестве флюса используют пасту, которая содержит медь. Если её нет, то можно взять канифоль и даже таблетку аспирина.

Заметка! При заваривании медного теплообменника нужно, чтобы припой плавился от трубки, а не от контакта с паяльником.

Слой припоя в месте повреждения наращивается постепенно, пока его толщина не достигнет 1-2 мм. Пламя горелки должно быть средним, иначе можно еще больше повредить испаритель. После окончания пайки нужно снять остатки флюса. Потому что кислота, содержащаяся в его составе, разъедает медь.

Нестандартные конструкции для вашего проекта

«Для реализации промышленной инженерной сети может потребоваться теплообменник с нестандартной конструкцией или повышенной защитой от коррозии. Мы готовы изготовить для вас широкий спектр теплообменного оборудования для различных видов техники – как стандартных типоразмеров, так и по индивидуальным чертежам.»

Производство изделий:

В зависимости от принятого проектного решения вы можете заказать воздушные теплообменники, работающие со средой:

В большинстве систем используются медно-алюминиевые теплообменники. При необходимости вы можете заказать теплообменники с пластинами из нержавеющей стали – они отличаются повышенной устойчивостью к коррозии и высокими прочностными характеристиками.

Вся продукция соответствует российским и международным (ASME) стандартам качества. Благодаря высокой квалификации инженерного центра и высокоточным современным технологиям ваш заказ будет выполнен в кратчайшие сроки.

Изготовление разных видов теплообменника

Водяной

Устройство имеет два сектора, нагревающих друг друга. Циркуляция воды при большой мощности происходит по замкнутому контуру в резервуаре отопительной системы, где нагревается до 180 гр. После обтекания установленных трубок вода направляется в основную систему, где температура нагрева увеличивается.

Для изготовления водяного теплообменика приготовьте:

Пластинчатый

Цельный блок конструкции состоит их поочередно размещенных пластин с горячими и холодными средами. Смешивания сред не происходит, поскольку уплотнитель резиновый и многослойный. Пластинчатые виды сложны для собственноручного изготовления, важна герметичность внутренних платин, а для этого нужно специальное оборудование.

Труба в трубе

Обменник состоит из большой трубы и меньшей по диаметру, вставленной внутрь. Среды перемещаются по меньшей трубе, для охлаждения подаются во внешнюю трубу. Конструкция:

Чтобы трубы не влетели вам в копеечку, тщательно рассчитывайте расход материала.

Для изготовления конструкции подберите две медных трубки по диаметру одна больше другой на 4 мм для зазора:

  1. Приварите боковой стороной тройник к обеим сторонам наружной трубы.
  2. Вставьте меньшую по диаметру трубку, приварите торцы большой трубки, зафиксируйте положение меньшей трубы.
  3. приварите короткие трубки к тройникам на выходе, по ним будет передвигаться жидкость.
  4. При использовании стального материала, увеличьте площадь поверхности, соберите батарею из обменников в отдельности.
  5. Соедините трубки отрезками, приварите поочередно к обоим тройникам, чтобы получилась змейка.

Воздушный

Воздушный теплообменник состоит из радиатора и вентилятора. Вентилятор охлаждает потоки воздуха, разгоняет их по всей системе вентиляции. Данные вид обменника устанавливают в зданиях администрации, для общественных целей.

Теплообменник своими руками

Выбираем материал

Змеевик традиционно изготавливается из трубы, протяженность и диаметр которой определяются желаемым уровнем теплоотдачи. Эффективность работы конструкции будет зависеть от теплопроводности используемого материала. Чаще всего используются трубы:

Медный или металлопластиковый?

При одинаковом уровне теплоотдачи и равных поперечных размерах длина металлопластиковых труб будет в 11, а стальных в 7 раз больше, чем медных.

Именно поэтому для изготовления змеевика лучше всего использовать отожженную .

Такой материал отличается достаточной пластичностью, а потому ему легко можно будет придать желаемую форму, например, путем гибки. К медной трубе легко подсоединяется резьбой фитинг.

Ищем подручные средства

Учитывая высокую стоимость материалов, будет уместно рассмотреть возможность использования уже отслуживших свое изделий, но еще не выработавших полностью ресурс. Это не только снизит затраты на изготовление теплообменника, но сократит время на выполнение монтажных работ. Как правило, предпочтение отдается:

Производители пластинчатых теплообменников

На сегодня по всему миру определенные предприятия производят пластинчатое теплообменное оборудование, но каждое из них более ориентируется на потребности и предпочтения пользователей теплосетей страны-производителя, а поэтому не все приборы из-за границы хороши для использования на территории Российской Федерации. В этой статье мы опишем только те компании, теплообменники которых долго и уверенно используются на предприятиях РФ и стран СНГ

Теплообменники Ридан

Этот русский изготовитель ПТО стабильно держится на рынке уже около 30 лет. Производство происходит в Дзержинске. Для комплектации используют датские элементы фирмы Sondex. Несомненным плюсом являются 45 центров помощи с техникой их генерации в России.

 

 

Теплообменники Alfa Laval

Продукты компании, основали которую шведы в 1883 году, популярны на русском рынке. Приборы собираются из отечественных деталей в пяти километрах от Москвы, в Королеве. Функционируют 36 сервис-центра по стране.

Теплообменники GEA

Германское предприятие, использующее узлы своего изготовления. Фабрикация ведется в Солнечногорске и Новосибирске. Действует в РФ двадцать лет, а основано всего три центра обслуживания потребителей их товара.

 

 

Теплообменники «Астера»

Уполномоченный поставщик датских пластинчатых ПТО Sondex. Существует на нашем рынке 11 лет. Весь комплекс (завод, офис и сервис-центр) размещается в Ростове-на-Дону.

Теплообменники Этра

Производитель, собирающий установки из датских Sondex составляющих. Семь лет работают его промышленные заводы в Нижнем Новгороде, и размещено 19 сервис-центров по стране.

 

 

Теплообменники APV

В Санкт-Петербурге датские предприниматели уже 20 лет ведут изготовление теплообменного оборудования. Открыли 2 сервис-цента.

Теплообменники Danfoss

Российское отделение датской компании, начавшей действовать в 1993 году. Для изготовления используют Sondex и SWEP комплектующие. Имеют 52 сервис-центра в России.

 

 

Теплообменники Funke

Одиннадцать лет Германия изготовляет теплообменники из своих же комплектующих. В их распоряжении семь фабрик: по две в Тюмени и Подмосковье, по одной в Краснодаре, Екатеринбурге и Новосибирске. В придачу к ним распоряжаются 18 центрами обслуживания.

Теплообменники Roswep

Группа компаний с офисом в Москве. С ранних девяностых они комплектуют свои ПТО деталями фирмы SWEP из Швеции. Функционируют 10 центров обслуживания.

 

Заполните форму онлайн заявки Наш инженер свяжется с вами для уточнения деталей и прозведет расчет

Температура греющей среды (горячий контур) на входе в теплообменник. Данные можно взять из технических условий (ТУ) или договора с теплоснабжающей организацией. Температура греющей среды

Температура греющей среды (горячий контур) на выходе из теплообменника. Данные можно взять из технических условий (ТУ) или договора с теплоснабжающей организацией. Температура греющей среды

Температура нагреваемой среды (холодный контур) на выходе из теплообменника. Данные можно взять из технических условий (ТУ) или договора с теплоснабжающей организацией. Температура нагреваемой среды

Температура нагреваемой среды (холодный контур) на входе в теплообменник. Данные можно взять из технических условий (ТУ) или договора с теплоснабжающей организацией. Температура нагреваемой среды

Дополнительные параметры

Вы можете указать дополнительные параметры, которые будут учтены при расчете теплообменника

Допускаемые потери напора в ПТО, макс.:

м.вод.сткпа

Допускаемые потери напора в ПТО, макс.:

м.вод.сткпа

Нажимая кнопку, вы принимаете условия «Пользовательского соглашения» и даете «»

Водяной теплообменник для печи своими руками

Для повышения КПД котла с водяным контуром. Металлическая конструкция из труб большого диаметра будет встраиваться в печь и подключаться к отопительному трубопроводу.

Несколько общих рекомендаций:

Конструкция теплообменника – две горизонтальные трубы, между которыми наваривается батарея из 6-9 труб того же диаметра.

  1. Выход теплообменника делается в верхней части, вход (по которому будет подаваться обратка) – в нижней.
  2. На входном и выходном патрубках нарезается резьба для присоединения к трубам отопления.
  3. Установка в полости топки начинается на стадии закладки фундамента печи.
  4. По мере строительства рядов печи, трубчатая конструкция всё время крепится и контролируется её положение (к выходу теплоносителя немного выше от уровня).
  5. Когда печь закончена, теплообменник подсоединяется к отоплению. Делается это при помощи муфты. На одном из концов нарезается длинная резьба, накручивается узкая гайка, потом муфта до упора. Резьбы на второй трубе оборачивается лентой ФУМ, паклей и т. п., потом муфта скручивается в обратную сторону. Чтобы не тёк стык на первой трубе, резьба тоже оборачивается лентой ФУМ и прижимается гайкой.
  6. Система с теплообменником заполняется водой и производится пробная топка.

Качество швов должно быть идеальным, ведь теплообменнику предстоит работать при высоких температурах, доступа к нему не будет, а течи приведут к ремонту всей печи!

Вариантом теплообменника для печи может быть резервуар, внутри которого проходит часть горячей дымовой трубы. Такой прибор легче обслуживать, демонтировать по необходимости, но сделать несколько сложнее.

Что еще может быть использовано

Если отыскать трубу из меди по тем или иным причинам не вышло, то можно попытаться найти что-нибудь подходящее в «домашней» свалке металлолома (она должна быть у каждого хозяина). Например, змеевик можно заменить старым полотенцесушителем, также можно использовать чугунные батареи, предварительно проверив их на предмет протечек.

Полотенцесушитель

Готовыми теплообменниками можно считать и радиаторы из автомобильных печек. Их можно применять в качестве нагревательных элементов, предварительно продумав переходники и, если потребуется, соединив несколько радиаторов, чтобы увеличить общую площадь теплообмена.

Отлично подходят и старые газовые колонки для нагрева воды. Более того, в таком случае даже не придется ничего переделывать.

Технология изготовления

Простейшим устройством такого типа можно считать медную трубу длиной в несколько метров, свернутую кольцами и установленную в бочку с водой таким образом, чтобы снаружи оставались лишь вход и выход. Такая конструкция (ее называют «змеевиком») способна охлаждать или нагревать жидкость в бочке, в зависимости от того, что именно нужно (в большинстве случаев необходим нагрев).

Схема монтажа теплообменника

«Змеевик» врезается в трубопровод рядом с печью или в накопительный бак. Спиралевидная труба устанавливается на высоте 1,5-2 м и становится дополнительным источником тепла.

Важно! Если печь используется не только для обогрева, но и для горячего водоснабжения, то теплообменник не должен отбирать больше десятой части вырабатываемой ею тепла. .

Простейший теплообменник типа «труба в трубе»

Отдельно стоит рассказать о том, какой длины труба будет равняться, к примеру, 2 киловаттам. Основным критерием в данном случае является теплопроводность материала. Допустим, диаметр трубы составляет 2 см, а разница в температуре – 40ᵒС. Если произвести несложные расчеты, то выходит, что:

После подобных арифметических задач вполне очевидно, что наиболее подходящим материалом является медь. Более того, этот металл с легкостью гнется и подсоединяется резьбовым фитингом.

Теплообменник с емкостью

Теплообменник с емкостью

Самый подходящий для котла или печи вариант. Для его изготовления потребуется металлический бак литров на двадцать и две медных трубки.

Шаг первый. Если подходящего бака нет, то берется листовая сталь толщиной 2,5 мм и из нее сваривается резервуар необходимого объема. Сварка должна выполняться с минимальной толщиной швов.

Шаг второй. Резервуар устанавливается на высоте 1 м от пола, но не далее, чем в 3 м от отопительного печи. В нем проделываются два отверстия: одно – справа, возле дна конструкции, второе – слева, в самой высокой точке.

Шаг третий. Нижний отвод подводится к печи с минимальным наклоном вниз в 2ᵒ. Верхний отвод при этом подключается с наклоном в 20ᵒ, но уже в другую сторону.

Шаг четвертый. На выходе нижнего отвода врезается сливной кран накопительного бака. В нижней точке этого же отвода врезается еще один кран – для слива всей системы.

Шаг пятый. По окончании монтажа теплообменник проверяется на герметичность. В целях проверки он заполняется водой под незначительным напором – это позволит обнаружить протечки, если таковые имеются.

Трубная доска

Теплообменник с таким замысловатым названием также может быть изготовлен своими руками, хотя для этого понадобится опытный сварщик или же навыки работы со сварочным аппаратом.

Для изготовления потребуются:

Резервуары располагаются по краям и соединяются между собой медными трубками, установленными под углом в разных точках емкостей. Вода будет перемещаться из одного резервуара в другой, а между ними, в том месте, где проходят соединительные трубки, и будет происходить обмен теплом.

Важно! Эта схема легла в основу отопления многоэтажных домов.

Водяная рубашка

Не менее популярной разновидностью теплообменников является так называемая водяная рубашка. Она состоит из двух герметичных резервуаров разного диаметра, при этом один из них помещен в другой. Но сразу отметим, что подобная конструкция достаточно сложна в изготовлении, и справиться с ним самостоятельно, не имея специальных навыков, невозможно.

Промышленное теплообменное оборудование

Завод по производству промышленного теплообменного оборудования «ТерраФриго» с 2009 года зарекомендовал себя как надежный партнер по изготовлению теплообменников.

Теплообменное оборудование (теплообменники) – это специальные конструкции, которые позволяют передавать тепловую энергию от одного носителя тепла к другому, причем теплоноситель может быть как жидким, так и газообразным.

Теплообменное оборудование (теплообменники) используют в:

Мы предлагаем к продаже теплообменники стандартной модификации:

Для производства теплообменников используются прочные материалы, которые хорошо проводят тепло: алюминий, медь, оцинкованная и нержавеющая сталь.

Преимущества работы с заводом:

Завод изготавливает теплообменники с различными характеристиками, которые способны удовлетворить любые нужды потребителей. На сегодняшний день завод «ТерраФриго» может предложить четыре типоразмера теплообменника (A, B, C, D), которые отличаются диаметром трубки, толщиной ламели, максимальными объемами изделия.

Теплообменник ТерраФриго — это:

и тепплообменных установок занимается наш завод. Ассортимент теплообменного оборудования, а также объемы производства теплообменников постоянно растут, что ни в коем случае не отражается негативно на качестве и продаже изделий. Гарантия долговечности продукции «ТерраФриго» – это основная задача, с которой мы вполне успешно справляемся, что подтверждается безупречной репутацией.

У нас работают настоящие профессионалы своей отрасли, которые помогут Вам сделать правильный выбор: подобрать необходимое теплообменное оборудование, проконсультировать при составлении технического задания на разработку специального теплообменного оборудования, а также смогут предложить Вам оптимальные цены на теплообменники.

Купите высококачественные теплообменники по доступным ценам от завода «ТерраФриго», которые обязательно прослужат Вам максимально долго и не доставят никаких проблем!

Если вы хотите купить теплообменник, обратитесь к менеджеру Завода ТерраФриго по тел: 8 (863) 206-77-11 внут. 41

Для того, чтобы подобрать и рассчитать необходимое промышленное оборудование заполните, пожалуйста, Опросный лист.

Чугунный теплообменник

Теплообменник из чугуна, не подвержен коррозии, но требует тщательного ухода и осторожной эксплуатации. Данные особенности вытекают их свойств чугуна и главное это хрупкость чугуна

Неравномерный прогрев, который чаще всего происходит из-за накипи, приводит к появлению трещин в теплообменнике.

Информация: Промывка теплоносителя обязательный и основной элемент технической эксплуатации газового котла. Проводится промывка теплоносителя

Как сделать винтовой змеевик

После того как вы сделали расчет змеевика теплообменника можно приступать непосредственно к изготовлению. Винтовую конструкцию сделать достаточно просто. Диаметр петли нужно подбирать исходя из размера бака, в который будет осуществляться монтаж. Нужно чтобы трубы не прикасались к корпусу.

На сегодняшний день самый дешевый утеплитель для стен — это минвата. При этом он является и одним из лучших вариантов.

Сделав , становится очевидным превосходство полимеров.

Накручивать витки нужно на круглую болванку. Медь легко гнется, поэтому не нужен никакой дополнительный инструмент. Желательно соблюдать небольшой отступ между витками, чтобы теплоноситель контактировал с трубой со всех сторон. Это увеличит площадь теплообмена, что позволит достигнуть максимальной тепловой мощности, которую мы рассчитывали.

О чем следует помнить

При естественной циркуляции теплоносителя располагать теплообменник над печью следует на расстоянии 1,5 – 2,5 м. Из-за постоянного изменения геометрических параметров, трубы к стене нельзя крепить достаточно плотно. Стоит обязательно предусмотреть небольшой зазор.

Важно помнить, что если печь используется не только для обогрева дома, но и для нагрева воды, на теплообменник должно уходить максимум 10 % от общего количества выработанного тепла. При использовании для отопления конструкции с расширительным баком, объем последнего следует выбирать таким образом, чтобы находящаяся в нем вода смогла нагреться до требуемой температуры за два часа

Трубы для обратки должны иметь меньший диаметр, чем трубы для подачи теплоносителя. Материал, предназначенный для уплотнения резьбовых соединений, выбирается с достаточным уровнем жаростойкости.

Если дом не предназначен для постоянно проживания, а используется лишь время от времени, то от водяного отопления лучше отказаться. Желательно вместо воды заливать специальный антифриз, если планируется протапливание печи с теплообменником в холодное время года. Это позволит избежать разрыва труб. Помните, что добавление теплоносителя при полном нагреве печи недопустимо.

Процесс подогрева газа

Очищенный газ под давлением поступает на вход теплообменника в распределительную камеру, далее через трубную решетку газ поступает в трубный пучок (трубное пространство), который омывается теплоносителем, в результате чего и происходит процесс теплообмена между газом и теплоносителем. В результате на выходе из теплообменника получают подогретый газ.

Теплоноситель, нагретый в газовых котлах, принудительно нагнетается с помощью насоса в корпус теплообменника (межтрубное пространство) при температуре входа t вх. ≤ 95°С и отдав тепло отводится через патрубок при температуре выхода t вых. = 50÷70°С. В качестве теплоносителя используется охлаждающая низкозамерзающая жидкость. Между теплообменником, который рассчитан на максимальное давление комплекса и отопительными котлами, выполненными на значительно меньшее давление, устанавливаются предохранительные отсекающие клапана, защищающие котлы от превышения давления в случае утечки газа в теплообменнике.

Преимущества наших теплообменников

К преимуществам теплообменного оборудования производства ООО НПО «Спецнефтемаш» относятся:

Производство теплообменников

Точно по Вашим параметрам! Нашей задачей является на основании имеющихся технических данных подобрать и произвести теплообменник, который будет соответствовать заданным параметрам и выполнять функции, требуемые данной системой вентиляции.

Стандартные и нестандартные решения! Наши возможности изготовления теплообменников для систем вентиляции включают как стандартные варианты решения, так и нестандартные, под ваши требования, т.е. изготовления калориферов и охладителей по конкретным размерам, техническим нюансам из требуемого материала.

Изготовление точно под размеры оборудования! Есть возможность производства водяных и электрических калориферов, водяных и фреоновых охладителей в точности под размеры приточных установок европейских и российских производителей.

Как заказать теплообменники

Наш завод занимается продажей и поставкой теплообменного оборудования по всей России. Поставка осуществляется железнодорожным либо автомобильным транспортом, в зависимости от объема и типа продукции, а также пункта назначения.

Оформить заказ можно любым удобным для вас способом:

Задать любые вопросы, узнать стоимость интересующей вас модели, а также получить консультацию специалиста можно также одним из перечисленных способов.

www.tproekt.com

Делаем теплообменник своими руками

Как собрать теплообменник своими руками. В данной статье поговорим о теплообменнике, какие виды существуют, в каких сферах применяются и, конечно, расскажем как собрать теплообменник своими руками.

Теплообменник

два соединенных теплоносителя (горячий и холодный), между ними происходит постоянная передача тепла (к холодному от горячего и наоборот). В качестве теплоносителя внутреннего используется жидкость, пар или газ. Состав у внутреннего теплоносителя теплообменника разделяется на виды. По принципу передачи тепла, делятся на виды: поверхностные и смесительные.

Главная задача теплообменника – нагревание или охлаждение носителя при помощи второго, при этом температура его самого должна оставаться неизменной. Делаем теплообменник

Применяется он практически во всех сферах промышленности (от технологической до энергетической), в коммунальном и бытовом хозяйстве. В промышленности находят применение громоздкие, тяжелые и сложные агрегаты. По принципу работы они не отличаются от привычных.

Их сложное устройство и большие размеры объясняются тем, что на них возложен больший объем работ. Чтобы понять насколько важно и нужно существование данного аппарата в жизни, приведем пример: молоко, потребляемое многими из нас, пастерезируют при помощи теплообменников.

 Теплообменник в быту встречаются повсеместно.

Даже банальный полотенцесушитель, находящийся в доме, относится к теплообменникам. Он принадлежит к смесительному виду. Первый теплоноситель (бойлер или котельная центрального отопления, в зависимости от подключения), второй – сам полотенцесушитель.

Между ними циркулирует вода. От первого поступает горячая, постепенно смешивается с холодной и в результате нагревает ее до своей температуры. Элементарные действия,  сушка для полотенец относится к самым простейшим представителям сего устройства.

Как сделать теплообменник

Люди интересуются отопительными системами и способами их самостоятельной установки. Давайте и поговорим о них. Найдутся не многие, кто любит переплачивать там, где можно сэкономить. Если же к желанию сократить расходы добавляется наличие свободного времени, то создаются идеальные условия для создания данного аппарата. Все не так сложно, как может показаться , поэтому пугаться не стоит.

Для работы понадобятся:

Емкость (бак), изготовленную из стали, устанавливаем в необходимом месте, возле начала отопительных батарей. От нее должны ответвлены два выхода: верхний и нижний.

Верхний — вывод горячей воды, а нижний – для поступления холодной из труб отопления. Верх и низ емкости должны быть герметично запаяны, чтобы поступающий  воздух не забирал на себя часть температуры, необходимой для нагрева.

Внутрь помещается медная трубка. Перед этим ее нужно свернуть в вытянутую спираль. Лучше всего использовать медь, так как у нее по сравнению с другими металлами самые наибольшие показатели теплопроводности. Той же стали потребуется в семь раз больше, нежели меди для обогрева такого объема воды.

К ней нужно подсоединить регулятор мощности.

Можно особо не заморачиваться, а купить регулятор мощности сразу с нагревательным элементом. Стоит он не намного дороже, но это уже на Ваше усмотрение, вдруг есть желание полностью сделать его самостоятельно.

Рядом с нагревательным элементом устанавливаем анод. Он защитит емкость от преждевременного износа, который неизбежен из-за постоянных перепадов температур и давления.

После того, как все установлено и герметично закрыто, емкость заполняется водой.

Игнорировать регулятор мощности не стоит, благодаря нему будет намного легче подсоединить нагревающий элемент к сети. К клеммам регулятора подсоединяем термостат, а к его клеммам подсоединяем провода питания. Кроме того, используя регуляторы можно контролировать температуру и экономить на электроэнергии.

И теперь, все готово.

Тем, кто более осведомлен в данной теме, сразу станет понятно, что выше шла речь об электрических котлах отопления. Они также относятся к простейшим представителям теплообменника. Теперь давайте рассмотрим все виды теплообменников более подробно.

Виды теплообменников

Выше описывалась сборка водоводяного теплообменника. Но существуют и другие виды: пластинчатый и воздушный. Далее речь пойдет о видах теплообменника.

В продолжение выше написанной темы стоит уточнить еще несколько деталей. Водоводяной теплообменник представляет собой два отдельных сектора, один из которых нагревает второй путем или смешения или бесконтактным методом (поверхностным). Как работает смесительный водоводяной теплообменник уже ясно, теперь рассмотрим поверхностный теплообменник.

Это блок из отдельных секций, которые соединены между собой. Секция включает в себя: трубные доски и пучок, корпус. Пучок состоит из труб, в которых движется горячая вода. А во внутреннем пространстве секции движется холодная вода. Такой вид теплообменника используют в коммунальных хозяйствах, с той же целью, что и смесительный – для отопления и снабжения горячей водой.

Пластинчатый теплообменник

разделяется на несколько видов: разборный, паяный, сварной, полусварной. Их сборки схожи между собой, поэтому опишем основной принцип их работы.

Есть цельный блок, он состоит из отдельных пластин, которые могут быть изготовлены из графита, меди или титана. По одним течет холодная жидкость, по другим – горячая. Для лучшей передачи тепла, они размещены поочередно. Жидкости, перетекающие внутри, не смешиваются между собой. Так как даже в тех местах, где возможно было бы перетекание и смешение, стоят уплотнения из резины в два слоя.

Они активно используются в пищевой промышленности: охлаждают и пастеризируют молоко, пиво, вино, масло и прочее. Также, пластинчатый теплообменник есть в бассейнах, детских садах и школах, его там используют для кондиционирования. И так же, как и водоводяные, они участвуют в процессе подачи населению горячей воды и отопления.

Такое устройство, как воздушный теплообменник,

включает в себя несколько или один масляный радиатор и вентилятор. Также имеется электродвигатель и клапан предохранения. Такой клапан нужен для защиты от перегрузок радиаторов. Часть используемого масла поступает благодаря нему на радиатор в тех случаях, когда происходит перепад давления (от 0,2 МПа и более).

Чаще всего используется в жилых и административных, общественных зданиях для улучшения вентиляции и климатизации. У нас воздушный теплообменник приобрел особую популярность сравнительно недавно, а вот в Америке им пользуются уже очень продолжительное время. И именно американские ученые обнаружили связь между хорошо вентилируемым воздухом с оптимальной температурой и здоровьем человека. Противоречить им не станем, скорее всего, это так и есть.

Также они используются для охлаждения, в связи с чем, применяются в холодильниках, холодильных камерах и шкафах. Оборудование таких больших размеров применяется на предприятиях, в магазинах и супермаркетах.

Теплообменники различных видов играют значительную роль в жизни каждого человека. Сфера их применения практически неограниченна. И поэтому они влияют на многие аспекты нашей повседневной жизни. Мы спасаемся от жары при помощи теплообменника, мы побеждаем холод, обогреваясь с его помощью, храним и продлеваем срок хранения продуктов, и, опять же, покупаем те продукты, которые производились с прямым участием теплообменников. С их помощью сушат леса и производят нефтепродукцию. Переоценить их просто нельзя, так как их помощь человечеству неоценима.

[tab:Видео]

stroitelinfo.ru

Как сделать теплообменник для отопления своими руками

Главная » Отопление » Как сделать теплообменник для отопления своими руками

Теплообменник своими руками собрать не слишком сложно, но требуется правильно подобрать его тип и конструкцию. Теплообменником называют любое устройство, способное за короткий промежуток времени передавать тепловую энергию на определенное расстояние. В сущности, так можно назвать даже самую простую батарею отопления (радиатор). И если в городских квартирах с системой отопления все более или менее понятно и давно просчитано на этапе планирования строения, то владельцы частных жилых домов все чаще задумываются над обустройством с помощью теплообменников отопительных и варочных печей либо каминов.

Вернуться к оглавлению

Преимущества использования

Печь с теплообменником намного эффективнее обогревает дом по нескольким причинам:

  1. Обычная печь имеет очень низкий КПД. Судите сами: температура дыма на выходе из дымохода может составлять более 500ºC (при наличии небольшого количества «колодцев» в печи и большой высоте трубы). Теплообменник же потребляет много тепла и равномерно распределяет его по всей квартире.
  2. Если вы по неосторожности «перекалили» печь отопления, то на ней обязательно появятся трещины в штукатурке, может «съехать» облицовочная плитка, частично будут повреждены швы между слоями кирпича. Печь с теплообменником от подобных неприятностей защищена: тепло будет отводиться, и кирпичная кладка не сможет получить тепловое расширение сверх нормы.

Теплообменник для печи своими руками можно изготовить из различных материалов, и конструкция таких устройств тоже может быть различной. Самая простая схема — вмонтировать в печь радиатор отопления, выведя наружу 2 трубки и закольцевав с системой отопления через расширитель. Такая система отопления хоть и потребует от вас большого объема работ, но функционировать она будет наилучшим образом. Народные умельцы уже не раз использовали с успехом такой простой метод, даже расширив его: радиаторы монтируются в камине, отопительной или варочной печи, и вся эта конструкция объединена в кольцо. У такой системы отопления очень высокий КПД, экономия средств на отоплении уже за 2 года вернет хозяину всю стоимость материалов, которые были израсходованы, и работ. Но такая конструкция не может в полной мере являться именно теплообменником.

Теплообменники представляют собой устройства, предназначенные для отвода тепла от имеющихся конструкций с минимальным вмешательством в них или без произведения конструктивных изменений.

Вернуться к оглавлению

Разновидности печных теплообменников

Условно принято выделять несколько типов теплообменников:

  1. Плоскостные (поверхностные), где передача тепловой энергии осуществляется через контакт 2 независимых систем. Чем больше плоскость соприкосновения, тем выше теплопередача.
  2. Регенеративный теплообменник, где к специальной насадке поочередно подается горячая и холодная среда, за счет чего и происходит регулировка температур.
  3. Смесительные теплообменники, в которых смешиваются жидкости или газы разных температур и консистенции. Используются такие смесительные теплообменники для обеспечения дополнительных контуров от имеющихся готовых отопительных систем.

В отдельную группу можно вынести роторный теплообменник (рекуператор). Его задача заключается в том, чтобы возвращать часть отходящего тепла. В действительности это смесительные теплообменники, где передача тепловой энергии от более теплого воздуха холодному осуществляется через тонкие стенки медной трубы.

Поверхностные варианты в народе пользуются наибольшей популярностью, поскольку они просты в конструкции и надежны в эксплуатации. Такой теплообменник своими руками может сделать практически каждый мастер. Наиболее популярны 2 вида устройств:

Предпочтительнее использование медной трубы, так как ее легко гнуть, она обладает высокой теплоемкостью и предельным коэффициентом теплопередачи. К тому же медный контур наименее подвержен коррозии и засорению известковыми отложениями. Изготовить теплообменник в виде змеевика можно и из алюминиевой или стальной трубки, но в первом случае теплообмен будет значительно ниже, так как свойства материала будут хуже, а во втором случае вам для изготовления потребуется трубогиб. Змеевик из металлопласта пригоден только при незначительных температурах и не допускает прямого контакта с огнем.

Труба в трубе еще один практичный вид. Водяной теплообменник такого вида обладает не очень высоким КПД, но его бывает проще интегрировать в готовые системы отопления.

Вернуться к оглавлению

Инструменты для изготовления

А теперь рассмотрим вопрос о том, как сделать теплообменник для обычной кирпичной печи. Для начала вам необходимо запастись материалами и инструментами. Будут нужны:

Вернуться к оглавлению

Порядок выполнения работ

Изготовить теплообменник будет очень просто: это 2 горизонтальные трубы, между которыми наваривается батарея из нескольких кусков труб того же диаметра. Длина батареи будет зависеть от размеров топочного отделения кирпичной печи (или камина). Обычно бывает достаточно батареи из 5-9 труб.

Выход для воды обеспечивается в верхней части устройства, для подвода холодной жидкости используется штуцер в нижней части. На обоих патрубках нарезается резьба для подключения к системе отопления. Устанавливается конструкция вертикально, и ее положение постоянно контролируется в процессе кладки печи. Печной теплообменник может быть установлен и горизонтально (непосредственно над местом расположения огня). Эффективность будет значительно выше. Но здесь может быть один нюанс: конструкция будет прогреваться сильнее, поэтому существует вероятность, что крепежные элементы в значительной степени прогреются, получат расширение и повредят кирпичную кладку.

В верхней части печи (между слоями) можно уложить горизонтально несколько рядов керамических трубок, концы которых будут выходить наружу. Так вы обеспечите дополнительно воздушный теплообменник.

По завершении кладки кирпича вам необходимо подсоединить самодельный теплообменник к системе отопления. Не забудьте обеспечить ее расширителем. Без этого движение жидкости по системе может и не произойти.

Все соединения уплотняем ФУМ-лентой или паклей. Резиновые прокладки здесь малоэффективны. Печь с теплообменником должна высохнуть в течение 5-7 дней, и только после этого можно провести контрольную топку. Это и будет ответ на вопросы: правильно ли сложена печь и как проверить теплообменник? В идеале первое тепло вы должны ощутить от батарей отопления, так как вода в системе прогреется быстрее, чем кирпич.

Теплообменник для печки аналогичного типа можно сделать своими руками и для бани, если в ней предусмотрена отопительная конструкция из кирпича. В этом случае целесообразно обеспечить соединение на 2 контура: один будет обеспечивать подогрев пола, второй согреет воду для моечного отделения. Наличие специального котла в этом случае не потребуется.

У кирпичных печей для бани, обеспеченных системой теплообмена, есть не только преимущество в экономии. Тепло от них за счет инфракрасного излучения выходит более устойчивым, воздух в парилке будет чуть более сухим.

moigarazh.ru

Как сделать змеевик своими руками

Сделать змеевик своими руками можно из круглых или профильных труб. Для разных эксплуатационных условий подбирается тот или иной материал. Такие изделия используются для передачи тепла в водяных системах отопления. Они даже могут встраиваться в камины или печи, что позволяет использовать их в качестве котельной для обогрева всех комнат дома.

Виды змеевиковых теплообменников

Полотенцесушитель — это тоже змеевиковый теплообменник.

Вы можете изготовить змеевик своими руками разной конструкции и из нескольких видов металла (сталь, медь, алюминий, чугун). Алюминиевые и чугунные изделия штампуются на заводах, так как требуемых условий для работы с этими металлами можно добиться только в производственных условиях. Без этого получится работать только со сталью или медью. Лучше всего использовать медь, так как она податлива и имеет высокую степень теплопроводности. Есть две схемы как сделать змеевик:

Винтовая схема подразумевается расположение витков спирали по винтовой линии. Теплоноситель в таких теплообменниках движется в одном направлении. При необходимости для увеличения тепловой мощности можно объединять несколько спиралей по принципу «труба в трубе».

Чтобы максимально сократить теплопотери нужно выбрать каким утеплителем лучше утеплить дом снаружи. Это также зависит от материала стен.

Делать выбор утеплителя для деревянного дома нужно исходя из паропроницаемости теплоизоляции.

В параллельной схеме теплоноситель постоянно меняет направление своего движения. Такой теплообменник изготавливается из прямых труб, соединенных коленом с поворотом на 180 градусов. В некоторых случаях, например, для изготовления регистра отопления, поворотные колени могут не использоваться. Вместо них устанавливается прямой байпас, который может находиться как на одном, так и на обоих торцах трубы.

Методы передачи тепла

Принцип работы змеевикового теплообменника заключается в том, чтобы нагревать одно вещество за счет тепла другого. Так, вода в теплообменнике может нагреваться открытым пламенем. В данном случае он будет выступать в роли теплоприемника. Но также змеевик и сам может выступать в качестве источника тепла. Например, когда по трубкам течет теплоноситель, нагретый в котле или посредством встроенного электрического ТЭНа, а его тепло передается воде из системы отопления. По сути, конечная цель теплопередачи – это нагреть воздух в помещении.

Где устанавливаются змеевиковые теплообменники

Метод теплообмена зависит от того, где устанавливается змеевик:

В котле стоят змеевики с оребрением.

В котле пламя нагревает воду в змеевике, а потом она расходится по всей системе, отдавая тепловую энергию в помещение конвективным методом через радиаторы отопления. Некоторые из них также относятся к категории змеевиковых теплообменников. Например, полотенцесушители и регистры отопления из круглой или профильной трубы.

Контакт с открытым пламенем накладывает некоторые требования к эксплуатационным качествам металла, который использовался в производстве. Акцент делается на надежности и долговечности. Поэтому чаще всего используют сталь и чугун. Последний считается самым лучшим вариантом.

В бойлере и теплоаккумуляторе приоритетное значение имеет скорость теплообмена и устойчивость к коррозии. В данном случае нет ничего лучше, чем медь. Главное, чтобы она не контактировала с алюминием. Между этими металлами происходит реакция, которая приводит к химической коррозии.

Как рассчитать теплообменник

Делать расчет змеевикового теплообменника нужно обязательно, иначе его тепловой мощности может не хватить на обогрев помещения. Система отопления предназначена для компенсации теплопотерь. Соответственно узнать точное количество требуемой тепловой энергии мы можем только исходя из теплопотерь здания. Сделать расчет достаточно сложно, поэтому в среднем берут 100 Вт на 1 м. кв при высоте потолков 2,7 м.

Между витками должен быть зазор.

Также для расчета потребуются следующие значения:

Для определения длины трубы нужно общую тепловую мощность в Вт поделить на произведение вышеперечисленных множителей. Рассмотрим на примере медного теплообменника с требуемой тепловой мощностью в 3 кВт – это 3000 Вт.

3000/ 3,14 (Пи)*401 (лямбда теплопроводности)*20 (дельта температур)*0,01 (диаметр трубы в метрах)

Из данного расчета получается, что вам потребуется 11,91 м медной трубы диаметром 10 мм, чтобы тепловая мощность змеевика составляла 3 кВт.

Как сделать винтовой змеевик

После того как вы сделали расчет змеевика теплообменника можно приступать непосредственно к изготовлению. Винтовую конструкцию сделать достаточно просто. Диаметр петли нужно подбирать исходя из размера бака, в который будет осуществляться монтаж. Нужно чтобы трубы не прикасались к корпусу.

На сегодняшний день самый дешевый утеплитель для стен — это минвата. При этом он является и одним из лучших вариантов.

Сделав сравнение характеристик утеплителей, становится очевидным превосходство полимеров.

Накручивать витки нужно на круглую болванку. Медь легко гнется, поэтому не нужен никакой дополнительный инструмент. Желательно соблюдать небольшой отступ между витками, чтобы теплоноситель контактировал с трубой со всех сторон. Это увеличит площадь теплообмена, что позволит достигнуть максимальной тепловой мощности, которую мы рассчитывали.

Как сделать теплообменник из прямых труб

Чтобы изготовить змеевик по параллельной схеме нужно обладать навыками сварки металлов. Для таких работ используют стальные трубы, согнуть которые весьма проблематично, хотя имея хороший трубогиб, все же возможно. Но в большинстве случаев приходятся прибегать к сварке.

Стальной змеевик из круглых труб.

Алгоритм работы:

Кроме этого, в нижней части можно установить заглушку, по центру которой вырезается отверстие. Затем в это отверстие приваривается гайка. Ее внутренний диаметр должен подходить под стандартный электрический ТЭН. В таком случае можно будет использовать самодельный теплообменник как электрический обогреватель.

utepleniedoma.com

Что такое теплообменник

Все физические опыты и эксперименты, относительно тепла, происходят с весьма условными и приблизительными значениями, так как тепло имеет свойство мгновенно рассеиваться и передаваться. По существу, это определенный вид энергии, который обладает свойством очень быстро перетекать в другие формы.

Люди различных эпох, профессий и вероисповедания постоянно сталкиваются с необходимостью передачи тепла от одного источника или предмета к другому. Даже холод передается теми же способами, что и тепло.

К примеру, в современном холодильнике используется теплообменник, несмотря на то, что по нему “течет” жидкость с отрицательной температурой – фреон. Основной принцип работы похож на тепловой аккумулятор

Так ли сложно сделать теплообменник своими руками ?

Самым главным аспектом, который существенно влияет на качество и эффективность работы теплообменника, является материал. Следующей по значимости идет конструкция, схема. Различные материалы имеют радикально разный уровень проводимости тепла. Пластик, который используется для формовки труб, имеет проводимость, которая в две сотни раз меньше, чем кусок стали такого же объема.

В свою очередь, стальная пластина определенной площади проигрывает в более чем семь раз подобному аналогу из меди. Рекордсменом по работе с теплом является вольфрам. Он является наиболее тугоплавким и наименее восприимчивым к теплу металлом. На данный момент, существуют композитные материалы, которые превышают “короля тугоплавкости”, но их цена настолько высока, что для использования в бытовых нуждах такого материала, мягко говоря, не очень разумно.

Итак, как и большинство предметов, созданных человеком, всё начинается на стадии мыслительного процесса. Следует определиться, зачем и для чего необходима рассматриваемая вещь. После осознания ответов, идет стадия разработки конструкции, которая учитывает все тонкости и особенности поставленной задачи. Если это теплообменник, который необходим для обогрева пола, то под стяжку просто укладываются трубы и закольцовываются в систему отопления. Затем пол выравнивается и накладывается напольное покрытие.

Если имеется необходимость равномерно распределять тепло вокруг чего-то небольшого или наоборот, охлаждать, то можно прибегнуть к простейшему способу. Намотать медную трубочку на круглый предмет, который будет больше предполагаемой вещи. Получится нехитрая конструкция, которая называется змеевик.

С помощью такого змеевика, помещенного в лёд, можно легко охлаждать что-либо. Следует упомянуть, что есть небольшая хитрость: холод всегда старается опуститься вниз, в то время, как тепло постоянно пытается подняться вверх. Если соединить края медной трубочки, с водой или другим веществом внутри, то в ней будет постоянно происходить циркуляции. Это при условии, что рядом будет источник тепла, а длина будет достаточной, чтобы успеть охладить внутренности.

Чтобы сделать простейший теплообменник, который будет просто работать, достаточно меди и вентилятора. Медь распределяется по поверхности корпуса вентилятора, перед потоком холодного воздуха, подводится к месту, где необходимо забрать тепло и возвращается к противоположному концу.

Причем эту же конструкцию можно использовать, как дополнительный охладитель комнаты. С медью делается то же самое, только оба края подводятся к чему-то, более холодному. Такая схема подразумевает наличие внутри жидкости и охлаждающего элемента рядом. Это может быть даже ведро со льдом. Таким образом, можно значительно снизить температуру воздуха в комнате.

Ещё одним простым примером есть автомобильный радиатор. После выгибания труб, по необходимому шаблону, к ним припаиваются поперечные пластинки небольшой толщины, но в очень больших количествах. Они играют роль громадного массива рассеивающей поверхности. Но такая схема требует дополнительного насоса, который будет постоянно качать в одном направлении жидкость, которая находится внутри.

На самом деле, сделать теплообменник своими руками, не так уж и сложно. В каждом доме, в той или иной форме, присутствует подобная вещь. Скорее всего, у большинства из читателей есть батарея и сушилка для полотенец. А те, у кого есть не газовая печь, наверняка видели нехитрое приспособление. Это может быть просто сплетение труб из различного материала, которое находится под или внутри агрегатом для отопления и приготовления пищи. Оно, сцепление, соединено с батареями системой носителей жидкости различного диаметра.

Как видно из вышесказанного, создать подобную вещь сможет любой, кто имеет элементарные инструменты, желание и необходимость, а данное руководство поможет разобраться в принципе работы, тонкостях и различных аспектах.

boldproject.ru

Теплообменник своими руками: классификация, способ изготовления

Любая система отопления включает основной из элементов – теплообменник. Он выполняет функцию передачи тепла от генератора к теплоносителю.

Большой выбор отопительного оборудования на рынке не ограничивает желание хозяйственников изобретать свои модели, усовершенствованные и конструктивно простые.

Посмотрите видео как сделать теплообменник самому

Особенности и принцип работы

Среда в теплообменнике бывает нескольких видов:

— жидкой;

— в виде пара;

— газообразной.

Самым простой конструкцией считается комнатный радиатор, наполненный водой. На отдачу тепла влияет и материал, используемый для изготовления устройства. Наилучший эффект согласно физическим показателям дают медь и серебро. Стальные и пластиковые изделия уступают медным в 6-8 раз. Поэтому перед выбором материала следует учесть эффективность эксплуатации.

Принцип работы теплообменника заключается в циркуляции воды по змеевику и распределении по всему контуру, включая радиаторы. По обратной трубе жидкость возвращается в остывшем виде. Конструкция размещается в камере отопительного прибора, поэтому при самостоятельном изготовлении следует учитывать её габариты.

Классификация теплообменников

• Конструкции различаются следующими видами:

— поверхностные функционируют благодаря промежуточному контакту двух сред, вследствие чего происходит нагрев теплоносителя;

Читайте также:  Виды систем канализации для загородного дома

— регенеративные включают подачу холодной и горячей воды для получения необходимого температурного режима путём её нагрева или охлаждения;

— смесительные осуществляют работу путём смешивания двух сред разной температуры.

• По назначению теплообменники бывают:

— нагревательными (разогретый газ или жидкость циркулируют по контуру);

— охладительными (принцип работы основан на контакте жидкости и холодного газа).

• Форма конструкции может иметь разные формы:

— в виде закрученных по спирали тонких трубочек (змеевик);

— пластинчатые модули с проходящей по ним жидкостью;

— труба, вмонтированная в трубу.

Как самостоятельно изготовить теплообменник

Смастерить элемент отопительного оборудования можно своими руками. Для этого потребуется минимум материала:

— бак из стали (толщина стенок 2,5-3 мм);

— 2 медные трубы;

— 2 т-образных тройника.

1. Установка бака выполняется на расстоянии от печи не менее 2,5-3 метров. От пола резервуар нужно приподнять на 1 метр.

2. Сделать в баке 2 отверстия: сверху для вывода горячей воды, внизу для подачи холодной жидкости.

3. Придать трубе форму спирали, чтобы получился змеевик.

Читайте также:  Как работает тёплый пол? Преимущества и недостатки системы

4. Установить трубу в бак, выводя концы через проделанные отверстия.

5. Закрепить к концам фитинги с резьбой.

6. Отверстия с выходной трубой сделать герметичными.

7. Установить на трубу регулятор мощности. Можно обойтись и без него, но данное устройство позволит экономно расходовать энергию.

8. Закрепить к терморегулятору клеммы и провода для питания током.

9. Для предотвращения расширения бака во время нагрева следует установить анод.

10. Проверить герметичность всех соединений.

11. Заполнить бак водой.

Теплообменник, сделанный своими руками, готов.

        Поделиться:

nastroike.com

www.teplo-ltd.ru

Как сделать теплообменники для котла своими руками: изучаем обстоятельно

Главная / Технологии /  

Пошаговое руководство изготовления теплообменников своими руками

Теплообменник — сердце отопительной системы, предназначен для передачи тепла по средам и обогрева помещения. Среда в системе может быть жидкой, паро – газообразной. Простым устройством считается комнатный радиатор с водным источником тепла.

От промежуточного материала в системе, то есть теплообменника, зависит степень проводимости тепла, лучшие показатели проводимости у серебра и меди. Медь используется, естественно, чаще. Передача тепла у нее почти в 8 раз выше, чем например, у стали, пластик во много раз еще хуже.

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.

Плюсы и минусы

К явным преимуществам теплообменника можно отнести:

Недостатков у теплообменника два:

Теплообменник с использованием трубной доски

Виды теплообменников

Теплообменники в зависимости от своего назначения бывают охладительными и нагревательными:

  1. Охладительное устройство контактирует с жидкостью или холодным газом, остужая при этом горячий теплоноситель.
  2. Нагревательное устройство с разогретым газом, или жидкостью отдает тепло циркулирующим потокам холодной жидкости, газа, происходит обмен.

Конструктивно теплообменники бывают:

Поверхностные теплообменники могут иметь разную форму, бывают:

Как сделать обменник своими руками

  1. Для теплообменника с емкостью потребуется бак, пара трубок из меди. Можно использовать листовую сталь в толщину 2,5- 3 мм, сварить из нее резервуар нужногО объема.
  2. Установите емкость от пола не менее 1 метра, от печи – не менее 3 метров.
  3. Проделайте два отверстия справа, ближе к конструкции и слева — наверху.
  4. Подведите к печи нижний отвод, под наклоном в 2- 3 градуса.
  5. Подключите верхний отвод под углом в 20 гр., только в обратную сторону.
  6. Врежьте в нижний отвод на выходе кран для слива воды из бака.
  7. Внизу еще один кран для слива воды из всей системы.
  8. Проверьте конструкцию, она должна быть герметичной, можно заполнить водой и под легким напором выявить места протечки, устранить их.

Необходимые материалы, инструменты чертежи

Для теплообменника стоит подобрать:

Не нужно изготавливать змеевик из стали, материал плох на теплоотдачу не важно гнется, воздух нагревается благодаря меди во много раз быстрее. При использовании стали дополнительно потребуется трубогиб.

Пошаговое руководство

Изготовление бесканального теплообменника
  1. Подготовьте емкость, лучше металлическую, пластиковая будет дольше нагреваться.
  2. Установите бак к началу системы отопления.
  3. Проделайте в емкости 2 отверстия для выходов. Одно – вверху, через которое горячая вода будет выводиться. Второе – внизу, холодная жидкость будет поступать из труб системы.
  4. Разместите выходы правильно, от этого будет зависеть скорость отдачи тепла.
  5. Запаяйте герметично отверстия, чтобы температура воздуха не тратилась на батарею, а помещение равномерно прогревалось.
  6. Для трубки используйте медь, она должна хорошо гнуться и отдавать максимально тепло в помещение.
  7. Согните трубку в форме спирали, получился змеевик.
  8. Поместите спираль в бак, концы трубки нужно вывести наружу, хорошо закрепить их.
  9. Подсоедините к концам деталей фитинг с резьбой.
  10. Подсоедините к трубе регулятор мощности, его можно купить в магазине, стоит недорого, поэтому на самостоятельном изготовлении не стоит зацикливаться.
  11. Система вполне будет работать исправно и без регулятора, но он нужен для регулирования мощности, экономии электроэнергии. Мощность можно выставить по своему усмотрению.
  12. Подсоедините к термостату клеммы, после чего – провода питания.
  13. Чтобы бак не изнашивался от перепадов температуры, установите анод.
  14. Закройте герметично все элементы.
  15. Наполните бак водой, теплообменник готов.

Изготовление разных видов теплообменника

Водяной

Устройство имеет два сектора, нагревающих друг друга. Циркуляция воды при большой мощности происходит по замкнутому контуру в резервуаре отопительной системы, где нагревается до 180 гр. После обтекания установленных трубок вода направляется в основную систему, где температура нагрева увеличивается.

Для изготовления водяного теплообменика приготовьте:

Пластинчатый

Цельный блок конструкции состоит их поочередно размещенных пластин с горячими и холодными средами. Смешивания сред не происходит, поскольку уплотнитель резиновый и многослойный. Пластинчатые виды сложны для собственноручного изготовления, важна герметичность внутренних платин, а для этого нужно специальное оборудование.

Труба в трубе

Обменник состоит из большой трубы и меньшей по диаметру, вставленной внутрь. Среды перемещаются по меньшей трубе, для охлаждения подаются во внешнюю трубу. Конструкция:

Чтобы трубы не влетели вам в копеечку, тщательно рассчитывайте расход материала.

Для изготовления конструкции подберите две медных трубки по диаметру одна больше другой на 4 мм для зазора:

  1. Приварите боковой стороной тройник к обеим сторонам наружной трубы.
  2. Вставьте меньшую по диаметру трубку, приварите торцы большой трубки, зафиксируйте положение меньшей трубы.
  3. приварите короткие трубки к тройникам на выходе, по ним будет передвигаться жидкость.
  4. При использовании стального материала, увеличьте площадь поверхности, соберите батарею из обменников в отдельности.
  5. Соедините трубки отрезками, приварите поочередно к обоим тройникам, чтобы получилась змейка.
Воздушный

Воздушный теплообменник состоит из радиатора и вентилятора. Вентилятор охлаждает потоки воздуха, разгоняет их по всей системе вентиляции. Данные вид обменника устанавливают в зданиях администрации, для общественных целей.

Теплообменник своими руками

Как сделать бустер для промывки теплообменника

Бустер состоит из резервуара, насоса для циркуляции воды и электронагревательного элемента. Не нужно разбирать котел отопления для промывки, достаточно отсоединить патрубки, к одному из них подсоединить шланг с нагнетанием через него химического раствора внутрь агрегата. Через другой патрубок раствор будет выливаться, но к нему тоже нужно подсоединить шланг.

Из химических реагентов в основном используется соляная, серная кислота, может заливаться фосфорная, азотная.

Промыть теплообменник не сложно, но соблюдать технику безопасности необходимо, то есть отключить сначала прибор от источника питания, будь то газ, вода, электроэнергия. Демонтаж нужно производить осторожно, поврежденный уплотнитель может привести к протечке конструкции, оборудование быстро выйдет из строя.

Советы и рекомендации

  1. Теплообменник важно правильно спроектировать, рассчитать экономическую эффективность, процент гидравлики, обозначить потери тепла, рассчитать конструкцию по геометрическим параметрам агрегата и его узлов, рассчитать тепловую изоляцию устройства.
  2. Выбирайте конструкцию для изготовления своими руками по-проще, сделать заводской агрегат практически невозможно.
  3. Присоединить теплообменник к системе можно при помощи штуцеров, один поставить внизу для входа холодной воды, второй сверху для входа горячей.
  4. При установке обменника ставьте трубы под уклоном согласно схеме.
  5. При установке агрегата к печи и использования для топки угля в качестве материала для обменника лучше подобрать чугун, он долговечный, непрогораемый.
  6. Для изготовления обменника своими руками возьмите любую модель для примера и следуйте ее параметрам.
  7. При использовании печи в целях обогрева и водоснабжения обменник должен забирать на себя не более десятой части вырабатываемого тепла.
  8. Пеллеты – хорошее горючее и дешевое по цене, не выделяется сажа, для чистоты очень важно.
  9. Проверьте швы у обменника, нельзя допустить их течи, под давлением или высокими температурами в негодность может прийти вся конструкция.
  10. Правильно производите расчеты, иначе труды дорого вам обойдутся.
  11. Теплообменник по типу труба в трубе легко чистится, долго служит, просто изготовляется, может работать под давлением. Считается самым приемлемым вариантом при собственноручном изготовлении.

Как видите изготовить теплообменник самостоятельно не трудно. Для простой конструкции достаточно бака, двух медных трубок разных по диаметру, змеевика и вентилятора. За счет устройства можно не только обогреть помещение, но и охладить его.

Вещь, подобно обменнику в той, или иной форме имеется практически в каждом доме. Подойдите к работе конструктивно и обстоятельно, изготовьте чертежи, определитесь с выбором материала, следуйте вышеописанной инструкции по изготовлению, сборке и подключению устройства.

При желании и последовательных действиях соберете конструкцию не хуже магазинной, в доме будет тепло и уютно, а устройство — работать безотказно в течение длительного времени.

Источник: househill.ru

Как сделать теплообменники своими руками?

Теплообменник – устройство, предназначенное для эффективной передачи тепла от одного теплоносителя другому.

Такой процесс может быть осуществлён несколько раз в одной системе, ведь частным случаем теплообменника является и радиатор отопления, и газовый или электрический котёл.

Наиболее распространённая модель теплообменника, используемая в системе отопления, представляет собой 2 металлические ёмкости, которые подобно матрёшке находятся одна в другой, и через металлическую стенку производят передачу тепла.

Достоинства такого механизма заключается в том, что благодаря герметичной конструкции не происходит взаимное перемешивание однородных сред, а при использовании разных по физическим свойствам теплоносителей не происходит перемешивания.

Делаем своими руками

Прежде, чем приступать к изготовлению теплообменника, необходимо определиться с тем какой принцип передачи тепла будет реализован в таком устройстве.

Изготовление пластинчатого теплообменника

Для изготовления такого устройства необходимо приготовить следующие материалы и инструменты:

Процесс сборки:

  1. Из нержавеющей, рифлёной стали нарезаются квадраты со стороной 300 мм, в количестве 31 шт.
  2. Затем, из плоской нержавейки нарезается лента шириной 10 мм и общей длиной 18 метров. Данная лента разрезается на отрезки длиной 300 мм.
  3. Рифлёные квадраты свариваются друг с другом, полосой 10 мм с двух противоположных сторон, таким образом, чтобы каждая следующая секция была перпендикулярна предыдущей.
  4. В итоге, получается 15 секций, обращённых в одну сторону, и 15 в другую в одном корпусе кубической формы. Рифлёная поверхность таких секции позволяет эффективно передавать теплоту от одного теплоносителя другому, при этом, не происходит взаимное перемещение различных или однородных сред.
  5. В том случае, когда используется для передачи тепла не воздушная масса, а жидкость, к тем секциям, в которых будет циркулировать вода, приваривается коллектор из нержавеющей стали. Коллектор изготавливается из плоской нержавейки. Для этой цели болгаркой вырезаются прямоугольники: 300 *300 мм – 2 шт; 300 *30 мм – 8 шт. Таким образом, получится комплект, из которого сваривается 2 коллектора, которые напоминают по своей форме квадратную крышку от коробки.
  6. В каждом из коллекторов делается отверстие, к которому приваривается патрубок для последующего соединения с трубами отопительной системы или обеспечения горячим водоснабжением.
  7. Отверстия на коллекторах делаются у одного из углов а, а при установке их на теплообменник входной патрубок должен быть расположен в нижней части такой конструкции, а выходной – в верхней.

Рассмотренный выше теплообменник устанавливается открытой стороной в систему циркуляции горячих газов.

Таким образом, раскалённый газообразный теплоноситель будет передавать теплоту рифлённым стенкам нержавеющих пластин, которые, в свою очередь, будут нагревать жидкость.

Теплообменник такой конструкции можно использовать для передачи тепла от одной жидкости, к другой. Для этого на открытые части пластин приваривается с 2 сторон стальная рубашка с патрубком вышеописанной конструкции.

Чертеж:

Изготовление водяного теплообменника для печи

Обычная дровяная печь может не только отапливать помещение традиционным способом, но и использоваться для нагрева воды для отопления комнат, в которых данный обогревательный прибор не установлен.

Для изготовления такого устройства понадобятся следующие материалы и инструменты:

Процесс изготовления:

  1. Цилиндр из трубы диаметром 325 мм устанавливается вертикально на стальной лист и обводится маркером или мелом.
  2. Обведённая окружность вырезается газовым резаком. Затем по получившемуся металлическому блину изготавливается ещё одна окружность такого же диаметра.
  3. В каждом из таких блинов вырезается 5 отверстий диаметром 57 мм. Такие отверстия должны быть равноудалены друг от друга, а также от середины блина и его края. Блины привариваются к цилиндру таким образом, чтобы их отверстия располагались напротив друг друга.
  4. Труба 57 мм нарезается болгаркой на отрезки длиной 101 см. Необходимо подготовить 5 таких отрезков.
  5. Каждый отрезок трубы устанавливается в отверстия таким образом, чтобы края этой трубы на 1 мм выходили из отверстий верхних и нижних “блинов”. Электросваркой отрезки труб свариваются. В результате, получается металлический цилиндр, внутри которого находятся трубы меньшего диаметра. По этим трубам будет проходить горячий воздух и  дымовые газы, в результате чего, труба будет нагреваться и через свои стенки передавать тепло жидкости, которая будет находиться внутри цилиндра.
  6. Для осуществления циркуляции жидкости внутри металлического цилиндра, в нижней и верхней его части привариваются патрубки. Снизу такой конструкции будет подаваться холодная вода, в верхней – осуществляться забор нагретой таким образом жидкости.
Воздушный теплообменник

Воздушный теплообменник – это пластинчатый прибор, который изготавливается по тому же принципу, как и вышеописанный в данной статье пластинчатый теплообменник, только с той лишь разницей, что коллектор на такое устройство не устанавливается.

Как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости, через устройство в качестве теплоносителя используется газ. Только для нагрева используются горячие газы образованные в результате горения топлива, а в качестве нагреваемого газа выступает воздух, который для большей эффективности может подаваться через теплообменник принудительно с помощью вентилятора.

Труба в трубе

Теплообменники такой конструкции очень просты в изготовлении и в эксплуатации.

Для того, чтобы изготовить такой прибор самостоятельно, понадобятся следующие материалы и инструменты:

Процесс изготовления:

  1. Из листовой стали вырезаются заглушки, в середине которых делаются отверстия диаметром 57 мм.
  2. Эти заглушки привариваются к трубе 102 мм, таким образом, чтобы отверстия заглушек оказались посередине диаметра трубы. В эти отверстия заводится труба 57 мм и качественно проваривается по окружности.
  3. В основной трубе 102 мм делается 2 отверстия для установки входящего и выходного патрубков. Эти отверстия должны располагаться как можно дальше друг от друга.

Принцип работы такого теплообменника очень прост: горячий теплоноситель, проходя по трубе меньшего диаметра, через металлические стенки трубы отдаёт тепло, жидкости, которая находится в полости трубы большего диаметра. Таким образом, происходит передача тепловой энергии, в то же время не происходит перемешивания жидкостей, которые могут быть не однородны, например вода и минеральное масло.

При подключении такой системы, как правило, теплообменник располагается в горизонтальной плоскости, а циркуляция жидкостей для повышения КПД осуществляется разнонаправлен

о.

Чертеж собранного водо-водяного теплообменника  труба в трубе:

Промывка теплообменника

Своевременная промывка и очистка таких устройств, позволяет служить таким приборам много лет безотказно. Особенно нуждаются в своевременной очистке теплообменники, которые в качестве теплоносителя используют разогретые газы от сжигания твёрдого топлива.

Как правило, в таких системах, пластинчатые каналы забиваются сажей, что резко снижает КПД такого устройства, а при чрезмерном забивании рабочих отверстий продуктами горения, устройство может полностью выйти из строя.

Для качественной очистки таких теплообменников, устройство полностью демонтируется и каналы, тщательно очищают от сажи с последующей промывкой пластин.

Контур, в котором циркулирует вода повышенной жёсткости, необходимо промыть специальным средством от накипи или раствором лимонной кислоты. При значительном слое известковых отложений, производят механическую очистку пластин. Для этой цели, коллектор срезается болгаркой по шву. Пластины очищаются от накипи, затем коллектор приваривается на прежнее место.

Подобным образом происходит очистка системы теплообмена “труба в трубе”. Если не удаётся химическим способом эффективно удалить накипь, труба разрезается, накипь удаляется механическим способом. Затем происходит сборка устройства.

Виды

Существует 2 типа теплообменников:

Поверхностный

Наиболее распространённый тип теплообменника, который получил распространение не только в системах отопления зданий, но и во многих производственных процессах. В качестве теплоносителя, который может быть использован для передачи тепла в таких устройствах, используется не только вода, но и водяной пар, различные  минеральные масла и химические вещества.

Поверхностные модели разделяются на рекуперативные и регенеративные:

  1. Рекуперативные – передают тепло через стенку теплоносителя.
  2. Регенеративные – такие теплообменники функционируют в периодическом режиме. Сначала горячий теплоноситель нагревает поверхность теплообменника, затем к стенкам, которые аккумулировали тепло, подводится холодный теплоноситель.
Смесительный

При использовании такого вида устройств, происходит проникновение горячего теплоносителя в холодный. В результате такого смешивания, происходит прямая передача тепла. В системе отопления такой вид теплопередачи используется редко.

Обычно, смесительный способ, применяется при солнечном нагреве воды, когда теплоноситель из теплогенератора поступает в накопительную ёмкость, в которой происходит смешивание, горячей и холодной жидкости.

Блиц-советы

  1. Чтобы избежать образования накипи в системе отопления, необходимо использовать только дистиллированную воду. Большое количество дистиллированной воды для этой цели можно изготовить в домашних условиях пропуская через теплообменник “труба в трубе” водяной пар.
  2. Используя самодельное устройство для теплообмена между газами, образованными в результате сгорания топлива и жидкостью, необходимо все монтажные работы производить с наивысшей тщательностью, чтобы в результате недостаточной герметизации дымохода не поступал угарный газ в помещение.
  3. При использовании котлов или печек, в которых используется естественная тяга воздуха в дымоходе, площадь сечения дымохода внутри теплообменника не должна быть меньше площади патрубка котла или печки.

Источник: housetronic.ru

Изготовление теплообменника для дома своими руками

Существуют различные способы теплопередачи — нагрева или охлаждения газов, жидкостей или твёрдых материалов. Использование тепловой энергии горячей среды как самостоятельного источника тепла позволяет экономнее её расходовать и сохранять. В отличие от обычных способов нагрева, требующих извлечения или производства энергии, теплопередача представляет собой лишь перераспределение полученного ранее нагрева. Устройства, осуществляющие такую передачу, называются теплообменниками. Они широко распространены, существуют различные конструкции и виды теплообменников. Используются в системах отопления, охлаждения, водоснабжения или иных бытовых и технологических комплексах. Использование готового устройства возможно не всегда, особенно при создании самодельных систем для частного дома. Изготовить теплообменник своими руками возможно, но для этого надо иметь некоторые навыки обращения с металлом и сварочным аппаратом, и, что самое важное, точное представление о принципах работы и конструкции устройства.

Принцип работы

Теплообменник — это наименование группы устройств, действующих по одному принципу, но выполняющих разнообразные задачи и имеющих собственные названия. Так, теплообменниками являются калориферы, бойлеры, холодильники и прочие устройства. Вариантов конструкции существует много, поскольку необходимость в передаче тепловой энергии имеется в большом числе комплексов и систем.

Теплообменник организует передачу тепловой энергии от одной среды к другой без непосредственного контакта или перемешивания. Источником и приёмником тепла могут быть совершенно разнородные материалы, например, горячий металл способен нагревать поток воздуха, нагретая жидкость способна передать тепло другой жидкости через тонкую стенку из материала, хорошо проводящего тепло, и т.д. Процесс всегда один — энергия от горячей среды переходит в холодную, но его цель может быть различной — либо нагрев, либо охлаждение приёмника, в зависимости от назначения системы, в которой установлен теплообменник.

В мире существует колоссальное количество теплообменников, но всех их объединяет предназначение — передача тепла

Передача осуществляется либо непрерывно, путём косвенного контакта двух сред разной температуры, разделённых перегородкой (поверхностный, или рекуперативный тип), либо периодически, поочерёдной передачей тепла на определённый приёмник и его последующим отбором (регенеративный тип). Рекуператоры используются в системах отопления или водоснабжения, поэтому в глазах рядового пользователя они выглядят более распространёнными, чем регенераторы, встречающиеся только в больших промышленных установках разного назначения.

Изготовить рекуператор самостоятельно поможет данная статья: https://teplo.guru/eko/rekuperator-vozduha-svoimi-rukami.html

Наиболее распространёнными вариантами конструкции являются системы вода-вода (теплоноситель-вода), использующиеся в отоплении и водоснабжении, и вода-воздух (калориферы).

Виды теплообменников

Существует два основных типа конструкции теплообменников:

Конструктивные особенности и принцип работы пластинчатого теплообменника рассмотрен здесь: https://teplo.guru/elementy/ustroistva/teploobmennik-plastinchatyiy.html

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

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.

Изготовление устройства

Самостоятельное изготовление теплообменника под силу только людям, имеющим определённые навыки, инструменты и знания. Не имея опыта и практики, изготовить устройство, предназначенное для работы с нагретой средой под давлением, практически невозможно. Прежде, чем начинать непосредственное изготовление устройства, необходимо выбрать его тип, приготовить необходимые материалы, инструменты и оборудование. Поскольку вариантов конструкции существует достаточно много, следует рассмотреть наиболее распространённые типы по отдельности.

Водяной для банной печи

Печь в бане нагревает определённый, относительно небольшой объём воды. Для небольшой семьи этого достаточно, но для компании из нескольких человек может потребоваться большее количество. Для того, чтобы не подливать постоянно в котёл воду, а использовать имеющееся количество в качестве греющей среды, устанавливается теплообменник и ёмкость с расходной водой для мытья. Большинство таких устройств работает на естественной циркуляции — горячая вода поднимается вверх, а остывшая — опускается вниз. Наиболее распространённый вариант конструкции — погружной, в бак с греющей средой устанавливается змеевик, по которому движется нагреваемая вода.

Теплообменник в бане необходим для поддержания температуры воды в баке

Ёмкость присоединяется к котлу двумя трубопроводами — прямым и обратным. Горячая вода из котла поднимается вверх, отдаёт тепловую энергию и опускается обратно в котёл, где нагревается вновь. Для неё понадобится бак с двумя отводами на боковой стенке.

Для изготовления теплообменника для банной печи понадобится около 10 м медной проволоки

Для изготовления необходимо:

Это важно! Нержавеющая сталь может быть заменена на обычную, но следует помнить, что в этом случае понадобится прочное полимерное защитное покрытие, которое периодически надо будет обновлять.

Порядок действий:

  1. Прежде всего, необходимо обеспечить прочность и герметичность крепления крышки. Просто приварить её нельзя, так как необходимо будет периодически прочищать теплообменник. Для эксплуатации наиболее удобный вариант — фланцевое крепление, которое можно заказать сразу при изготовлении или изготовить самостоятельно. Сам фланец делается также из нержавейки, его следует заказать у токаря. Крепёжные отверстия делаются с учётом размещения уплотнителя (сальника). В готовом виде он представляет собой два кольца, соединённые между собой по периметру 4 или 6 болтами. Кольца в собранном виде аккуратно привариваются сначала к самому баку, затем тем же способом крепится крышка. Необходимо следить за герметичностью соединения, обнаруженные отверстия заваривать сразу же.
  2. После фланцев переходим к присоединительным патрубкам. Выход холодной воды устанавливается на днище, вход горячей — на боковой стенке ближе к крышке. Для присоединения трубопроводов проще всего использовать резьбовые фитинги, которые привариваются в соответствующие отверстия на днище и стенке ёмкости. Приваривать трубы без возможности отсоединения не следует, при очистке или ремонте возможность снять бак очень важна.
  3. Спираль из трубки навивается при помощи оправки подходящего диаметра. Если используется мягкая отожжённая медная трубка, проблем не возникнет. Жёсткую трубку придётся подогревать в пламени горелки. Работать следует осторожно, использовать защитные перчатки, чтобы не обжечься о горячие детали. После навивки основного элемента спирали на свободные концы припаиваются переходники, которые проводятся сквозь крышку в заранее приготовленные отверстия и припаиваются по кругу. Надо следить за герметичностью и прочностью пайки, так как к переходникам будут присоединены отводы трубопровода, идущего на расходный бак для горячей воды.
  4. Сборка теплообменника проста — готовая крышка со спиралью через резиновую прокладку присоединяется к ёмкости, отверстия фланцевого крепления совмещаются между собой и затягиваются болтами. Необходимо следить, чтобы спираль оказалась посередине бака, не прикасаясь к стенкам — это снизит эффективность теплообмена. Если перекос будет обнаружен, бак надо разобрать, спираль выровнять. Избежать этого можно уменьшением диаметра оправки при навивке.

Обеспечить устойчивую естественную циркуляцию воды удаётся не всегда, поэтому рекомендуется использовать циркуляционный насос, по крайней мере, на нагреваемой петле.

Воздушный

Воздушный теплообменник состоит из одного или нескольких рядов трубок с горячим теплоносителем, установленных с небольшим зазором между собой в рамке — корпусе. Сквозь трубки при помощи вентилятора прогоняется поток воздуха, который забирает у трубок тепловую энергию. Этот вариант конструкции называется калорифером, он широко используется в системах воздушного отопления.

В зависимости от назначения и сечения вентиляции различают калориферы круглой и прямоугольной формы

Для максимальной эффективности трубки покрываются спиралью оребрения, увеличивающей площадь контакта с воздушным потоком. В домашних условиях это недоступно, поэтому обычно просто устанавливают трубки с минимальным зазором, но не препятствующим прохождению воздуха и не снижающим его скорость и напор.

Существуют пластинчатые конструкции, также используемые для рекуперации тепловой энергии в системах воздушного отопления и вентиляции.

Роль теплопередающей стенки в пластинчатых теплообменниках выполняет гофрированная пластина

Два потока холодного и тёплого воздуха направляются в перпендикулярном друг к другу направлении, разделёнными пластинами таким образом, что в одном зазоре расположен тёплый поток, в другом — холодный, затем вновь тёплый и т.д. Эффективность пластинчатых теплообменников достаточно высока, но они в основном применяются для систем «воздух-воздух», для самостоятельного изготовления довольно сложны и не могут использоваться для систем под давлением.

Порядок изготовления воздушного теплообменника:

  1. Изготавливается короб из листового металла. Его площадь должна соответствовать размеру рабочего колеса вентилятора, если используется центробежная конструкция — изготавливается короб на 70% больший площади выходного патрубка.
  2. На противоположных боковых поверхностях короба сверлятся отверстия под медную трубку. Расстояние между их центрами должно быть на 5-10 мм больше диаметра. Оптимальный вариант — трубка на 18-20 мм.
  3. Изготавливаются отрезки трубки, длина их должна быть на 4-6 см больше ширины короба. Если установить отрезок в противоположные отверстия, с обеих сторон должны торчать свободные концы не менее 2 см.
  4. Трубки вставляются в отверстия, а на их концы сразу припаиваются угловые фитинги, отрезки соединяются между собой таким образом, чтобы в результате получилась «змейка». Иногда делают две «змейки», соединённые параллельно, чтобы теплоноситель не слишком остывал при обдуве.
  5. На входные и выходные концы«змейки» припаиваются резьбовые фитинги, к которым будут присоединены питающие трубопроводы. Подключается вода, соединения проверяются на герметичность и отсутствие протечек.
  6. Готовый короб с трубками устанавливается на основание с вентилятором. По периметру короба и рабочего колеса устанавливается кожух, препятствующий выходу воздушного потока в стороны.
  7. Теплообменник подключается к системе питания, запускается вентилятор, установка испытывается в работе.
Труба в трубе

Этот вариант является одним из самых простых. Отрезок трубы большего диаметра с вваренными на боковой стенке патрубками для подвода и отвода нагреваемой жидкости, внутрь которого сквозь заваренные торцы вставлен трубопровод меньшего диаметра с циркулирующим греющим теплоносителем. Устройство позволяет выдерживать высокое давление, соотносимое с опрессовочными нагрузками системы ЦО.

Теплообменник труба в трубе чаще всего используется для нагревания или охлаждения теплоносителя в системах отопительного типа

Порядок изготовления:

  1. На боковых сторонах внешней трубы просверливаются (или прожигаются горелкой) отверстия для присоединительных фитингов.
  2. Привариваются (припаиваются) резьбовые фитинги для трубопроводов.
  3. Отрезок трубы большего диаметра заваривается пластинами металла по торцам.
  4. На торцевых пластинах заранее делаются отверстия для трубы с горячим теплоносителем. Вставляется отрезок трубы с резьбовыми соединениями на концах, обваривается по периметру.
  5. Центральная (горячая) труба устанавливается в разрыв трубопровода с теплоносителем, на боковые соединения подключаются входной и выходной патрубки от трубопрповода, ведущего к расходной ёмкости. Теплообменник готов.

Подобные теплообменники просты в изготовлении и эксплуатации, но имеют относительно низкую эффективность, поэтому для частных домов принято использовать различные усовершенствованные конструкции, одной из которых является рассмотренный выше теплообменник для банной буржуйки.

Как и чем промыть теплообменник

Наиболее эффективный способ — ручная механическая чистка, но для большинства конструкций этот вариант не годится. Доступа к внутренним поверхностям устройства не имеется, поэтому приходится прибегать к химическим методам очистки — промывке. Для этого применяются различные промывочные химикаты, например, подойдёт сантехническое средство от налёта, кислотные растворы, моющие средства и т.д. Выбор того или иного раствора зависит от состава загрязнений, который, в свою очередь, обусловлен типом теплоносителя и спецификой работы.

Промывку удобнее всего производить в отсоединённом от системы состоянии. Теплообменник помещают в ёмкость с моющим средством, выдерживают определённое время (если это необходимо), затем промывают сильной струёй воды из шланга. Если с первого раза нужного результата добиться не удаётся, прибегают к повторной промывке. Для теплообменников сложной конфигурации рекомендуется собрать отдельную замкнутую систему для промывки с циркуляционным насосом и ёмкостью. Вместо теплоносителя в неё заливают моющее средство или раствор и запускают циркуляцию на некоторое время. Перемещение жидкости под давлением эффективно растворяет и выводит твёрдые частицы, жировые наслоения, прочий мусор. Рекомендуется промывать теплообменник регулярно, раз в год или немного реже. При появлении нестабильной или неэффективной работы устройства надо сразу очистить его, чтобы снизить потери на некачественной теплопередаче.

Статья, подробно раскрывающая процесс промывки, находится здесь: https://teplo.guru/kotly/promyivka-teploobmennika.html

Для того, чтобы сделать теплообменник, требуется точно понимать принцип его работы и использовать наиболее теплопроводные материалы. Оптимальный вариант — медь, её качества намного опережают алюминий или нержавеющую сталь. Все операции по сборке и сварке следует выполнять аккуратно, не допускать попадания внутрь мусора, окалины или шлака. Особой сложности в изготовлении нет, но теплообменники для системы центрального отопления, которые будут работать под давлением, надо варить ответственно. Если уверенности в своих силах нет, лучше пригласить опытного специалиста, способного выполнить качественное и герметичное соединение.

Источник: teplo.guru

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью:

(Нет голосов) Загрузка...

derevyannie-doma.com

Теплообменник для котла своими руками

Что такое теплообменник? Это обычная батарея, которая используется практически в каждой системе отопление в промышленности и в быту. Само слово “теплообменник” говорит о том, что в данном устройстве происходит отдача тепла (то есть обмен) от горячего носителя к холодному.

Краткая характеристика

Стоит отметить, что батарея может быть заполнена не только водой, но и высокотемпературным газом и даже воздушно-водяной смесью. Таким образом, теплообменник – это устройство, которое не имеет своего источника нагрева. Однако при этом батарея способна извлекать тепло из внешних обогревателей. То есть, если это камин с теплообменником, то данная деталь берет тепло с первого механизма. Так происходит в каждой системе отопления, и неважно, какой именно источник нагрева в ней используется – газовый, дровяной котел или тот же камин.

Разновидности

Все теплообменники условно разделяются на 2 группы:

Основное отличие этих устройств заключается в способе передачи тепла. К примеру, на поверхностных теплообменниках нагрев воды происходит непосредственно через пластины. При этом теплоносители между собой не контактируют.

Также стоит отметить спиральный тип устройств. Как сделать своими руками теплообменники спирального типа, мы рассмотрим немного ниже, а пока пару слов об области их применения. Используется такой элемент практически везде: в пищевой, химической, нефтяной и даже фармацевтической промышленности. Так широко применяется спиральное устройство потому, что именно оно способно осуществить эффективный теплообмен за максимально короткий отрезок времени.

Как сделать теплообменник своими руками? Готовим материалы и инструменты

В ходе выполнения работ вам потребуются следующие элементы:

Что делать со всеми этими деталями?

Для начала давайте разберемся с емкостью. В качестве нее можно использовать обычный пластиковый бак, однако он дольше будет нагревать помещение. Поэтому лучше всего подбирать металлическую емкость. Этот бак следует установить рядом с началом отопительной батареи. В этой емкости нужно проделать два выхода. Один из них – верхний, который будет использоваться для вывода горячей воды. Второй – нижний. Он будет служить для поступления холодной жидкости из труб отопительной системы. Ни в коем случае не меняйте расположение этих частей. Кстати, второй выход нужно делать в наиболее низкой части бака, так как именно там будет протекать вода с самой низкой температурой. Таким образом, от правильности размещения выходов на емкости зависит скорость теплоотдачи. Если все сделать правильно, помещение нагреется до нормальной температуры за несколько минут.

Как дальше делать своими руками теплообменники? После проделывания отверстий вам необходимо герметично запаять каждое из них. Делается это для того, чтобы воздух, который будет туда поступать, не отбирал часть температуры с батареи, что требуется для эффективного нагрева помещений.

Что насчет трубки?

Здесь лучше всего использовать медные устройства. Именно такая трубка способна легко гнуться и при этом выдавать хорошее тепло наружу. Резать эту деталь и паять не следует. Достаточно просто согнуть ее в форму спирали. Так у вас получится примитивный змеевик. Далее эту медную спираль нужно поместить в бак. После выведите концы трубки наружу и закрепите ее. К окончаниям детали присоедините резьбовой фитинг. Все, змеевик в теплообменнике успешно сделан.

Как сделать своими руками теплообменники, если под рукой не оказалось куска медной трубы?

В качестве альтернативы вместо медной трубы можно использовать абсолютно любую трубку, которая легко гнется. Это может быть алюминий или же металлопласт. По своим свойствам и теплоотдаче они практически не уступают медным аналогам – гнутся хорошо, да и тепло на себя не забирают.

Какие материалы не следует использовать?

При изготовлении такого элемента, как змеевик, не следует применять стальные изделия. По своей теплоотдаче сталь не является лучшим материалом при конструировании теплообменников. В отличие от нее, медь в 7 раз быстрее нагревает воздух и очень легко гнется. В случае же со стальными деталями придется использовать специальный трубогиб.

Что делать с регулятором мощности?

Его следует присоединить к медной трубе. Подобные устройства продаются почти в любом магазине и стоят сущие копейки, поэтому делать своими руками мы их не будем. Также стоит отметить, что наряду с обычными регуляторами вам могут предложить инструменты сразу с нагревательным элементом. Поскольку последний можно вполне сделать своими руками, приобретать такие устройства необязательно. Хотя мороки с ними будет намного меньше. Кстати, стоят регуляторы со встроенным нагревательным элементом не больше тех, у которых данная деталь отсутствует в конструкции. Впрочем, окончательный выбор за вами.

Обязательно ли устанавливать регулятор мощности?

Хоть без него система будет находиться в исправном состоянии, все же данный элемент стоит приобрести. Ведь благодаря регулятору мощности можно гораздо быстрее подсоединить нагревательное устройство к сети. Кроме этого, данный элемент позволяет значительно сэкономить затраты на потребление электроэнергии. А самое главное – при помощи регулятора мощности вы сможете выставить нагрев теплообменника «по своему вкусу», а не так, как получится. А устанавливается он довольно просто: сначала к клеммам инструмента подключается термостат, а затем провода питания.

Он нам нужен для того, чтобы защитить стальной бак от преждевременного износа, который обуславливается постоянными перепадами температур и давления. Все, водяной теплообменник своими руками практически готов к использованию. Осталось лишь герметично закрыть все элементы и заполнить емкость водой. Как видите, своими руками теплообменники делать довольно просто.

Какие характеристики должны иметь инструменты?

Если ваша цель – сделать теплообменник для котельной или теплового пункта, лучше всего ориентироваться на выбор пластинчатых разборных устройств или же сделать их своими руками по чертежу. Схема теплообменника указана на фото ниже:

Почему именно пластинчатые разборные устройства? Дело в том, что жидкость (в данном случае это вода) в тепловых и водопроводных сетях не имеет особо хороших качеств, что может привести к образованию накипи и других серьезных отложений в системе. Кстати, ремонт теплообменников заключается именно в очистке каналов от таких веществ. Также в ремонте меняются “калачи” и заделываются трещины в дырах (при необходимости).

Конечно, конструкция таких теплообменников не позволяет снизить уровень возникновения накипи к нулю. Но тогда в чем же их преимущества? Основной их плюс заключается в простой разборке. Конструкция пластинчатых разборных теплообменников настолько проста, что производить очистку накипи можно практически каждый день. Таким образом, ремонт теплообменников разборного типа производится в максимально сжатые сроки. Здесь же следует отметить еще одно преимущество – ремонтопригодность устройства, ведь заменить пластины в нем можно без применения специальной оснастки и инструментов.

20 фото кошек, сделанных в правильный момент Кошки — удивительные создания, и об этом, пожалуй, знает каждый. А еще они невероятно фотогеничны и всегда умеют оказаться в правильное время в правил.

9 знаменитых женщин, которые влюблялись в женщин Проявление интереса не к противоположному полу не является чем-то необычным. Вы вряд ли сможете удивить или потрясти кого-то, если признаетесь в том.

Наши предки спали не так, как мы. Что мы делаем неправильно? В это трудно поверить, но ученые и многие историки склоняются к мнению, что современный человек спит совсем не так, как его древние предки. Изначально.

Как выглядеть моложе: лучшие стрижки для тех, кому за 30, 40, 50, 60 Девушки в 20 лет не волнуются о форме и длине прически. Кажется, молодость создана для экспериментов над внешностью и дерзких локонов. Однако уже посл.

Эти 10 мелочей мужчина всегда замечает в женщине Думаете, ваш мужчина ничего не смыслит в женской психологии? Это не так. От взгляда любящего вас партнера не укроется ни единая мелочь. И вот 10 вещей.

Никогда не делайте этого в церкви! Если вы не уверены относительно того, правильно ведете себя в церкви или нет, то, вероятно, поступаете все же не так, как положено. Вот список ужасных.

Главная > Отопление > Теплообменник для твердотопливного котла. Своими руками.

Теплообменник для твердотопливного котла. Своими руками.

Для своего твердотопливного котла мною был сделан эффективный теплообменник. Конструкция теплообменника продумана таким образом, чтобы обеспечить максимально возможную площадь теплообмена при простоте изготовления. А площадь теплообмена, как известно, напрямую влияет на эффективность.

Конструктивно теплообменник состоит из трех одинаковых трубных регистров. Все они при установке объединяются в один теплообменник с помощью сварных гребенок. Соединения разъемные, чтобы в случае аварии любого из регистров можно было просто отключить его из работы без разборки котла.

Перед изготовлением регистров я сначала сделал шаблоны из пластиковой трубы, которые решил применять для разметки с целью достижения правильной геометрии сварных соединений.

Отверстия делал без сверления. Сначала большой болгаркой срезал часть металла, затем малой болгаркой со шлифовальным кругом подгонял под разметку, и лишь затем окончательно выбирал шарошкой. Дополнительная ручка на дрели оказывается совсем не лишней, регулятор оборотов тоже. Шарошка лет 15 ждала своей очереди в моих закромах со времен работы на эл. монтаже для снятия фасок внутренних поверхностей труб (при индустриальном способе монтажа) .

Для контроля отверстий при обработке тоже использовал шаблон. Очень удобным у меня оказался в этом качестве старый электролитический конденсатор.

Из оставшихся обрезков профильной трубы от забора сделал “шаблон” для сборки регистров, чтобы три стороны становились жестко, а четвертая, после укладки внутренних труб, поджималась струбцинами. Сначала все собрал на прихватках, и лишь затем окончательная сварка. Таким образом, по одному и тому же шаблону из профильных труб были собраны три абсолютно одинаковых регистра.

Далее занялся изготовлением гребенок для сборки блока регистров. Отверстия в заготовках делал по той же технологии, что и при сборке регистров: болгарки, дрель с шарошкой. С помощью струбцин прижал вкрученные седла с американками к плоской трубе и к трубе гребенки, прихватил сваркой.

После скрутил американки и седла второй гребенки, притянул, чтобы плоскости американок были плотно прижаты, а трубы параллельны в двух плоскостях. Прихватил, раскрутил, вроде бы все осталось в плоскостях. Обваривать пока не решился до окончательной сварки регистров, на всякий случай.

Поиск по сайту. Вы можете изменить поисковую фразу.

В результате мой твердотопливный котел мощностью порядка 100 кВт был оборудован эффективным и достаточно надежным теплообменником, что подтвердилось в дальнейшем практической эксплуатацией.

Информацию о сборке регистров прислал Виктор:

Изгоготовление твердотопливного котла

Домашний очаг, прежде всего, ассоциируется с теплом. Исходя из этого, система отопления должна быть в доме первоклассной. Сегодня очень популярны твердотопливные котлы, которые позволяют качественно обогревать дом, и при этом не очень много средств тратить на само топливо. Качественный отопительный котел зачастую стоит очень недешево, но при некотором умении его можно собрать своими руками.

Устройство твердотопливного котла для отопления дома.

Кстати, своими руками можно изготовить котел, чей КПД будет гораздо выше заводского, а количество сгораемого топлива меньше.

О топливе для котлов нужно сказать отдельно, многие котлы имеют довольно небольшой теплообменник, в который не входят дрова длиной более 50 см. Это создает сложности с растопкой.

Котел своими руками можно сделать, если уметь обращаться с болгаркой, иметь навык работы со сваркой и хотя бы минимальные знания о кирпичной кладке. Имея подобные навыки, вы сможете своими руками соорудить твердотопливный котел с теплообменником любой формы. Сделать это можно из подручных материалов, например, металлической бочки и нескольких труб, или из металлических листов и труб.

Изготовление теплообменников для горизонтальных котлов

Горизонтальный котел на твердом топливе обычно имеет довольно значительные габариты и предназначается не только для отопления помещения, на его верхней поверхности можно расположить варочную плиту. Самый простой способ своими руками соорудить подобный котел — это использовать металлические трубы, которые собираются по определенной схеме.

Схема работы простого котла с теплообменником.

Прямоугольный теплообменник создается из труб круглого сечения 40 мм и 50 мм, а также труб прямоугольного сечения 60×40 мм. Прямоугольный профиль используется для стыковки труб с круглым сечением. Для этих целей возможно использовать и трубы с круглым сечением, но это очень тяжелый процесс, требующий большого опыта. Толщина стенок всех используемых труб должна быть 4-5 мм.

После того как рассчитали необходимые размеры теплообменника и сделали заготовки труб необходимого размера, в вертикальных стойках, профиле квадратного сечения, вырезают отверстия под круглые трубы. Рассмотрим пример создания котла отопления для дома площадью около 100 м 2. В передних стойках, если смотреть от топочной дверцы, необходимо прорезать 4 отверстия для труб диаметром 50 мм, в задних стойках в грани с шириной 60 мм также прорезают 4 отверстия. В грани с шириной 40 мм прорезают 4 отверстия по 40 мм.

Таким образом, передняя стойка образует отверстие для топочной дверцы, по бокам от нее идут трубы. Задняя стойка обрамляет и стыкует 40 мм трубы. Нужно помнить, чтобы твердотопливный котел правильно функционировал, необходимо предусмотреть трубы для поступления холодной воды и для выхода горячей, которая будет соединяться с системой отопления дома. Отверстие для холодной воды располагаются в нижней части котла, а для вывода горячей — в верхней. Прорезаются они либо газовым, либо сварочным резаком, они должны быть аккуратные, нужно стараться сделать их ровными, наплывы, которые могут образоваться, удаляются при помощи болгарки.

Схема самодельного котла из труб.

Сборка теплообменника котла, работающего на твердом топливе, начинается с торцевых частей. Стойки и трубы выставляются перпендикулярно на ровной поверхности. После того, как передняя и задняя части собраны, начинается приваривание боковых частей, важно следить за перпендикулярностью граней. Лучше всего делать это вдвоем, кто-то удерживает трубу, кто-то приваривает. Следующим пунктом необходимо приварить отрезки труб для подвода и отвода воды. Затем заварить торцевые части прямоугольного профиля, делается это при помощи кусочков металла размером 60×40 мм.

Очень важно после завершения сварочных работ проверить герметичность швов. Для этого конструкцию нужно установить вертикально, нижнее отверстие закрыть, а через верхнее начать наливать воду. Если протечек не будет, то нужно спустить воду, открыв нижнее отверстие, и можно приступить к монтажу котла.

Вернуться к оглавлению

Изготовление вертикального теплообменника

Изготовление котла из листового металла.

Вертикальный твердотопливный котел имеет компактную форму и единственное его предназначение — обогревать, варочные поверхности обычно на таких котлах отсутствуют. Теплообменник для котлов такого типа можно сделать своими руками из листовой стали, оптимальная толщина которой 4-5 мм. Чем толще стенки будущего теплообменника, тем дольше будет время нагрева и остывания котла, а также от этого зависит срок его использования. Тонкая сталь прогорает быстрее.

Еще в конструкции нужно будет предусмотреть трубы диаметром 40-50 мм. Их используют в качестве входящей и выходящей трубы и для их соединения внутри теплообменника. Особенностью такого котла отопления служит размещение дымоходной трубы. Чаще всего ее размещают прямо над котлом, в редких случаях она начинается сбоку. Для того чтобы такой твердотопливный котел отопления работал более эффективно, трубу для подачи холодной воды (обратку) целесообразно размещать в его передней части на уровне колосниковой решетки.

Вернуться к оглавлению

Кладка корпуса котла и монтаж теплообменника

Фундамент любого котла отопления составляет бетонное основание, на котором своими руками из кирпича выкладывается поддувальная камера, соответствующая размерам котла, и укладывается колосниковая решетка. Кирпич необходимо использовать огнеупорный. Далее можно на это основание опустить теплообменник, вокруг которого начинают возводить стенки так называемого топливника, которые являются стенками котла отопления.

Вертикальный теплообменник устанавливают на основание ровно, а горизонтальный нужно установить с подъемом к точке выхода горячей воды. Проще говоря, все точки верхней части теплообменника должны быть ниже точки выхода воды. Между передним верхним углом и точкой выхода должна быть разница не менее 1 см. Выставить теплообменник правильным образом можно при помощи уровня. Такая установка предотвращает образование воздушных пробок и улучшает циркуляцию воды.

Для обкладывания теплообменника тоже лучше использовать огнеупорный кирпич. Кладка осуществляется в полкирпича. Между кирпичом и теплообменником должна присутствовать воздушная прослойка минимум 1 см толщиной. По мере процесса кладки нужно установить две дверцы:

  1. Первая — нижняя, располагается на уровне колосниковой решетки. Она предназначена для очистки топливника от золы и других отходов, может использоваться для нижнего розжига.
  2. Вторая — верхняя, служит для загрузки дров или угля, если котел позиционируется как угольный. С ее помощью производится чистка верхней части топливника.

Уровень кирпичной кладки должен быть выше уровня труб теплообменника на 2-3 см. После окончания кладки можно закрыть верхнюю часть теплообменника чугунной плитой. Лучше всего, если ее можно будет периодически снимать, чтобы хорошо очистить теплообменник от сажи. Накапливание сажи может снизить КПД любого котла отопления, как покупного, так и созданного своими руками.

Дымовая труба может выводиться в уже имеющийся дымовой канал или сооружается отдельно. Она может быть выложенной из кирпича или можно использовать готовые керамические, металлические или асбоцементные трубы. Ее высота должна быть не менее 5 м от уровня колосниковой решетки. Трубу можно установить непосредственно на котле или соорудить рядом на том же фундаменте.

Похожие статьи

Подключение газового котла к отопительной системе

Установка настенного газового котла

Отопление частного дома своими руками

Источники: http://fb.ru/article/134597/kak-sdelat-svoimi-rukami-teploobmenniki-kak-proizvodit-remont-teploobmennikov, http://www.goandsee.ru/otoplenie/teploobmennik-dlja-kotla.html, http://1postroike.ru/kotly/kotel-tverdotoplivnyj-svoimi-rukami.html

teplosten24.ru

Качество обогрева напрямую зависит от него! Теплообменник своими руками для отопления

Теплообменник — важный элемент в отопительной системе, который передаёт тепловую энергию генератора к теплоносителю.

Подходящий вариант изготовления прибора своими руками рассчитывается исходя из учёта элементов конструкции.

В системах отопления встречаются аппараты, действующие с конструкциями котлов работающих на газу, твёрдом топливе, электроэнергии.

Facebook

Twitter

Google+

Vkontakte

Odnoklassniki

Приспособление предназначено для передачи тепла от одного элемента к другому. В роли источника тепла и теплоносителя выступают различная жидкость, газ или пар.

Нестабильные среды разделены материалом с подходящим типом теплопроводности.

Простой пример теплообменника — комнатные радиаторы, в которых источником тепла является вода в системе отопления, нагреваемой средой — воздух в помещении.

В качестве разделяющего материала выступает металл, из которого состоит радиатор. Промежуточный материал, который используется при конструировании, должен обладать высокой степенью теплопроводности.

Хорошим вариантом для конструирования теплообменника будет применение медных элементов. Медь обладает большей в 7.5 раз теплопроводностью, чем сталь. Пластмассовые изделия в двести раз хуже проводят тепло, чем стальные. Сравнивая при одинаковых условиях 1.7 м медного, 12 м стального и 2 тыс. метров пластикового трубопровода получится передача одинакового количества тепла.

Как сделать своими руками

Существует несколько типов теплообменников, каждый из которых обладает особой технологией производства.

Изготовление по методу «труба в трубе», особенности подключения, схема

Устройство работает по такому несложному принципу горячая жидкость проходит по трубе малого диаметра, через стенки труб передаётся тепло воде, которая расположена в полостях трубы большего размера. Таким способом передаётся тепловая энергия и не перемешиваются жидкости, имеющие неоднородный характер, например, масло и вода. Такой тип агрегатов прост в изготовлении и в эксплуатации.

Фото 1. Схема теплообменника типа «труба в трубе». Указано направление движение теплоносителя.

Инструменты и материалы
Процесс изготовления
  1. На профиль трубы большего диаметра с двух сторон приваривается тройник, который следует расположить боковой стороной таким образом, чтобы туда вставить трубу меньшего размера.

Справка. При подключении такой конструкции, теплообменник рекомендуется расположить в горизонтальном положении, жидкости должны циркулировать разнонаправленно, это повысит КПД.

  1. После того как изделие меньшего диаметра вошло в тройник его проваривают с торцов.
  2. К свободным краям тройников привариваются патрубки, которые предназначены для подачи и вывода отопительной жидкости.

Воздушный пластинчатый

Приспособление устанавливается в газовую отопительную систему. Принцип действия заключается в передаче теплоэнергии от газообразного теплоносителя к рифлёной конструкции пластин, которая будет нагревать жидкость в трубопроводе.

А также этот тип устройств подойдёт для передачи тепла от одной жидкости, к другой.

Инструменты и материалы
Порядок работ
  1. Лист рифлёной стали разрезать на равные квадраты со сторонами 30 см. Для конструкции понадобится 31 квадрат.
  2. Из плоского листа нержавеющей стали нарезать ленты. Ширина 1 см, длина 30 см. Общая длина частей должна составить 18 метров — получится 60 шт.

  1. Квадраты из рифлёного материала сварить между собой при помощи полоски 1 см. Соединение проходит через две противоположные стороны квадратов, секции располагаются перпендикулярно друг к другу.
  2. В одном корпусе, имеющем форму куба, должно получиться 15 секций, которые обращены в одну сторону и 15 в другую.

    Благодаря рифлёной поверхности происходит эффективная передача тепла от одного носителя к другому без взаимных перемещений различных либо однородных теплоносителей.

  3. В случаях, когда тепло будет передаваться при помощи жидкого теплоносителя, рекомендуется приварить коллектор. Распределитель лучше изготовить из нержавеющей стали. Для этого понадобится при помощи болгарки отрезать со стального листа прямоугольники 30х30 см (2 шт.) и 30х3 см — 8 штук. Из такого комплекта частей конструируется два коллектора имеющие вид квадратной крышки от коробка.
  4. В коллекторе сделать отверстие для патрубка, который послужит соединением с трубопроводом отопления.
  5. Отверстие на коллекторе делается ближе к одному из углов. При монтаже его на теплообменник расположение входного патрубка должно быть внизу агрегата, выводящая трубка всегда расположена вверху.

Вам также будет интересно:

Обыкновенная печь, работающая на дровах способна обогреть целый дом, если её присоединить к отопительной системе на водной основе.

Инструменты и материалы
Порядок работ
  1. Метровый отрезок трубы с диаметром 32.5 см поставить в горизонтальное положение на лист из стали и обвести маркером.
  2. Отверстие нужного размера вырезать газовым резаком. По макету металлического круга вырезать вторую такую же окружность.
  3. В металлических дисках вырезать по пять отверстий с диаметром 5.7 сантиметров. Отверстия должны быть расположены равномерно по отношению друг к другу, также как от середины, так и от края поверхности. Диски приварить к цилиндру трубы и постараться, чтобы отверстия были расположены параллельно.
  4. Изделие 5.7 мм нарезать при помощи болгарки, на части по 1 метру. Потребуется пять отрезков.

Фото 2. Схема водяного теплообменника для печи. Представляет из себя цилиндр, внутри которого расположены трубы меньшего диаметра.

  1. Каждая часть трубы монтируется в отверстие, нужно чтобы трубы выходили за пределы отверстий на 1 миллиметр. Сваривается приспособление электрической сваркой. В итоге должна получиться конструкция в форме металлического цилиндра, внутри которого расположены трубки меньшего размера. По этому трубопроводу будет идти раскалённый воздух и дым, трубы будут нагреваться и соответственно нагревать жидкий теплоноситель внутри.
  2. Чтобы жидкость циркулировала внутри металлической системы в нижней и верхней части следует приварить небольшие отрезки труб. Внизу агрегата через патрубок будет подаваться холодная вода, а через верхний патрубок направляться в отопительный механизм.

Как рассчитать тепловую мощность

Если выбран пластинчатый теплообменник, необходимо учитывать такие факты:

Расчёт мощности происходит по следующей формуле:

P = 1,16 х ∆Т / (t x V), где

Р — мощность, которая требуется;

1,16 — специально подобранная константа;

∆Т — разница температур;

t — время;

V — объем.

Продуктивность системы зависит от тока рабочих сред по обоим контурам. Подходящая модель для сборки определяется с учётом объёма помещения, которое нужно обогреть. Чем больше площадь, тем больше понадобится материалов.

Как подключить самодельный теплообменник

Имеются 3 основных схемы подключения теплообменников — параллельная одноступенчатая, смешанная двухступенчатая и последовательная:

Посмотрите видео, в котором рассказывается о строении и принципах работы теплообменника.

Теплообменник для отопления сделанный своими руками, прост в изготовлении, подходит для любых видов теплоносителей, его легко чистить. Скорость движения жидкостей легко регулируется правильным подбором размеров труб. Единственный минус — дороговизна медных строительных материалов.

Оцени статью:

Будь первым!

Средняя оценка: 0 из 5. Оценили: 0 читателей.

Поделись с друзьями!

Facebook

Twitter

Google+

Vkontakte

Odnoklassniki

ogon.guru

Теплообменники для отопления дома своими руками: подключение, водяные, воздушные

Теплообменник из медной трубы с припаянными пластинами — важнейший элемент современных отопительных котлов

Главным элементом любой из систем отопления служит особое устройство — теплообменник для отопления дома, в котором происходит передача тепла от генератора тепла к теплоносителю. На современном рынке представлено большое количество различных отопительных котлов, но все их разнообразие не ограничивает фантазию домашних умельцев по части самостоятельного изготовления подобных устройств. В нашей статье читателям будет предложено узнать, для чего нужен теплообменник в системе отопления, как его сделать своими руками и каким способом подключить.

Функция теплообменника в системе отопления

В домашних отопительных системах воздух наиболее часто используются поверхностные теплообменники системы отопления, где тепловая энергия передается через поверхности металлических стенок данного устройства.

Принцип отопления через теплообменник наиболее полно реализован в конструкции газовых, твердотопливных или электрических котлов. Вода циркулирует по изогнутым в виде змеевика трубам, установленным внутри отопительного агрегата, и нагревается от температуры горящего топлива. Нагревшийся теплоноситель уходит в трубопровод отопительной системы, а ему на смену в теплообменник поступает остывшая вода из радиаторов.

До сих пор во многих индивидуальных домах традиционным источником тепла остается печь. Она хороша для обогрева небольшой избы, однако в условиях многокомнатного коттеджа ее тепловая мощность недостаточна. Поэтому в частном доме теплообменник в системе отопления нужен для того, чтобы превратить печку в полноценный водонагревательный котел. Размер и форма самодельного теплообменника для отопления должна вписываться в габариты топливной камеры печи. К этому устройству можно подключить трубопроводы и радиаторы, и тогда отопление дома станет более эффективным.

Виды теплообменников

Если вмонтировать в печь водяной теплообменник для отопления, во всем доме станет гораздо теплее

Более практичны водяные теплообменники для отопления. Это обусловлено тем, что вода намного лучше передает тепловую энергию, чем воздух. Вместе с тем, воздушный теплообменник для отопления также находит применение. Кроме водяного и воздушного, применяется также и теплообменник на дымоход для отопления, который устанавливают не внутрь, а снаружи.

Все выпускаемые промышленностью отопительные устройства оснащены теплообменниками, конструкция которых максимально приспособлена для эффективного нагрева воды.

В заводских условиях теплообменные устройства изготавливают из меди.  Труба представляет собой змеевик, поперек изгибов которого расположено множество пластин, обеспечивающих большую площадь теплообмена.

Соорудить у себя дома самодельный теплообменник для отопления, чтобы он был точно как заводской, практически нереально. Поэтому придется выбрать вариант попроще.

Устройство системы

Несложный по конструкции самодельный теплообменник послужит для отопления дома

Принцип действия самодельного теплообменника состоит в том, что печь передает ему энергию от сгорания дров или угля, а нагревшаяся вода расходится по трубам во все комнаты. Такой способ отопления позволяет обитателям дома наслаждаться равномерным распределением тепла. Кроме того, все помещения прогреваются гораздо быстрее, а расходы на приобретение топлива снижаются.

Усовершенствовать печное отопление частного дома можно двумя способами:

Схема кирпичной печи с теплообменником

Изготовив теплообменник для отопления своими руками, домовладелец может быть уверенным, что его печь с водяным контуром станет действовать не хуже настоящего твердотопливного котла. Отличие будет только в том, что у печки расположение входного отверстия теплообменника получится немного выше над полом, чем у заводских котлов. Это довольно существенная разница, которая может влиять на скорость естественной циркуляции теплоносителя.

Подключение теплообменника к системе отопления нужно сделать таким образом, чтобы труба поступления холодной воды (обратка) была расположена как можно ниже.

Так же, как в обычной системе отопления, в верхней точке трубопроводов нужно вмонтировать расширительный бачок. Он будет компенсировать изменение объема нагретой воды и выпускать из системы пузырьки воздуха. Если отопление через теплообменник с естественной циркуляцией окажется недостаточным для обогрева большого коттеджа, придется установить в систему циркуляционный насос.

Для присоединения самодельного теплообменника для отопления используют 2 штуцера: один снизу (вход холодной воды), другой сверху (выход горячей). При монтаже теплообменника нужно обеспечить необходимый уклон труб, как требуется по схеме.

Преимущества отопления с теплообменником

Принцип подключения теплообменника к системе отопления

Если разбираться, для чего нужен теплообменник в системе отопления, можно заметить несколько явных преимуществ:

  1. Простота изготовления. Если в доме уже существует печь, то придется потратиться только на изготовление самодельного теплообменника и монтаж системы отопления.
  2. Комбинированное отопление. Дополнительно к обогреву дома от поверхности печки прибавится водяная система отопления.
  3. Разнообразие видов топлива. Можно топить печь любыми твердыми энергоносителями, в отличие от котлов, ориентированных только на определенный вид топлива.
  4. Красивый внешний вид. Сохранить традиционный вид русской печи бывает полезно при создании интерьера в национальном стиле.

Среди недостатков отопления через теплообменник можно назвать: менее высокий КПД по сравнению с заводскими котлами и отсутствие автоматического контроля за интенсивностью нагрева теплоносителя.

Как изготовить самодельный теплообменник

Регистр из нескольких труб

Форма теплообменника для отопления, сделанного своими руками, может быть разной. Наиболее распространенный вариант — регистр из нескольких стальных или медных труб, но также используются и образцы пластинчатого типа.

Температура в зоне горения очень высока, особенно, когда горит уголь. Поэтому повышенные требования предъявляются к металлу, из которого будут изготовлены элементы теплообменника, рациональности его конструкции и качеству сварных швов.

Материалы для изготовления

Пример использования чугунных радиаторов в качестве теплообменника в кирпичной печи

Задача водяных теплообменников для отопления — обеспечивать оптимальную передачу тепла, и в этом процессе важна степень теплопроводности металла. Например, стальная труба проводит тепло в 7 раз слабее, чем медная. Поэтому при одинаковом диаметре трубы для передачи одного и того же количества тепла понадобится 25 метров стальной трубы взамен 3,5 метров медной.

Медные теплообменники самые экономичные в работе, но и дорогие. Более доступными для самостоятельного изготовления считаются теплообменники из стальной трубы диаметром не менее 32 мм.

Если предполагается топить печь углём, лучше установить теплообменник из чугуна. Этот металл более крепкий, и стенки устройства долго не будут прогорать.

Расчет мощности теплообменника

Вычислить заранее мощность теплообменника для системы отопления довольно трудно. Для этого нужно учитывать слишком много факторов: диаметр труб, длину змеевика, теплопроводность металла, температуру сгорания топлива, скорость циркуляции теплоносителя и др. Реальная способность теплообменника справляться со своими функциями выяснится только после начала эксплуатации отопительной системы.

При расчетах можно ориентироваться, что 1 метр трубы диаметром 50мм, служащей теплообменником, даст 1 кВт тепловой мощности.

Можно взять для примера какую-либо известную модель котла и в соответствии с его параметрами изготовить свой самодельный теплообменник.

Особенности конструкции

Теплообменник для водяного отопления дома, сваренный из гладкостенных труб, называют регистром. Он выглядит как своеобразная «решетка», и это наиболее популярная форма самодельного теплообменника. Кроме такой конструкции, делают и более простые устройства в виде прямоугольного или цилиндрического бака. Главное, чтобы площадь поверхности для теплового обмена была максимально большой.

При изготовлении теплообменника своими руками нужно соблюдать несколько условий:

Особенности монтажа

Теплообменник устанавливают внутрь печи в процессе ее кладки

Проще всего монтировать теплообменник одновременно с сооружением печи. Если устанавливать его в старую печь, придется разобрать часть ее кирпичной кладки.

Порядок действий:

  1. На подготовленный фундамент печи прямо в полость топки устанавливают трубчатый теплообменник.
  2. При дальнейшем укладывании рядов кирпичей оставляют места для входной и выходной труб устройства.
  3. После завершения кладки печи подключают теплообменник к системе отопления, заполняют систему водой и производят пробную топку печи.

Видео материал предлагает ознакомиться с полезными советами по самостоятельному изготовлению теплообменника:

До сих пор мы говорили только о теплообменниках в системе водяного отопления. Обратим внимание и на другие сферы их применения.

Воздушное отопление

Если охарактеризовать воздушную систему отопления, можно сказать, что у нее больше минусов, чем плюсов. Воздушные теплообменники для отопления мало распространены в частном жилом секторе, они пока еще не стали привычными.

Преимуществом этой системы называют возможность совмещать обогрев с принудительной вентиляцией. Однако возможные ошибки при ее проектировании и монтаже могут свести преимущества к минимуму. В воздуховодах бывает слышен шум вентилятора, а в помещениях ощущается температурный дисбаланс.

Теплообменники для воздушного отопления существуют прямого нагрева, а также косвенного. В первых из них газовое или дизельное топливо сгорает непосредственно в самом теплообменнике. В других моделях используется промежуточный теплоноситель.

Теплообменник на дымоход

Смонтированный на дымоход теплообменник использует вылетающую в трубу тепловую энергию

На дачах и в банях у «народных умельцев» можно увидеть самодельный водяной или воздушный теплообменник, установленный на дымоход небольшой печи. Получается очень выгодно: тепло не уходит вместе с дымом, а часть его служит для нагрева воды.

Установив теплообменник на дымоход для отопления, можно получать довольно большое количество горячей воды. Конечно, этого не хватит, чтобы обогреть весь дом, но достаточно, чтобы поставить в предбаннике один-два радиатора. Использовать теплообменник на дымоход можно как для отопления, так и для быстрого нагрева воды в бане.

Подобное устройство может быть очень простым в изготовлении. За основу можно взять отрезок большой трубы диаметром 500–700 мм, или сварить бак из нержавейки. В центре конструкции будет проходить вертикальная труба, соответствующая диаметру дымохода, а сверху и снизу должны быть приварены два патрубка.

Отдавая свою температуру теплообменнику, выходящие из печи продукты сгорания быстро остывают. Из-за этого уменьшается тяга в дымоходе и несколько замедляется горение топлива.

Изготовление теплообменника для отопления своими руками может стать способом устроить в доме полноценное водяное отопление без приобретения дорогостоящего оборудования.

strojdvor.ru


Смотрите также

Сайт о Бане - проект, посвященный строительству, эксплуатации и уходу за русской баней. Большой сборник статей, который может быть полезен любому любителю бани

Содержание, карта сайта.