зміст
Опалювальні пристрої, що генерують тепло за рахунок згорання палива, не в змозі нормально працювати без наявності системи димовідведення або просто димоходу. Через димохідну трубу в атмосферу виводяться токсичні продукти горіння, які є небезпечними для здоров’я і життя людини. Однак в димохід разом з відпрацьованими газами нестися досить велика кількість корисного тепла, яке могло б ще послужити для обігріву приміщень. Для того щоб не допустити витоку дорогоцінного тепла на димохід можна встановити спеціальний теплообмінник, який значно підвищує ККД теплогенеруючого приладу.
Принцип роботи і конструкція ↑
В даний час існують різні варіанти теплообмінників для димоходу, конструкція і принцип роботи яких, в загальному схожі. Теплообмінник складається з полого корпусу з вхідними та вихідними патрубками. У кожусі монтується «гальмівний» механізм, який призначається для відпрацьованих газів. Як правило, це система встановлених на осях клапанів з вирізами. Заслінки можуть повертатися, створюючи при цьому зигзагоподібний димохід різної довжини. Налаштування клапанів дає можливість встановлювати найбільш ефективне співвідношення теплообміну і тяги в димоході, при цьому, не порушуючи норм безпеки при експлуатації. Є і більш прості моделі теплообмінників, без системи регульованих клапанів.
Який матеріал варто використовувати ↑
Теплообмінник для димоходу краще робити з харчової нержавіючої сталі. Навіть при наявності високих температурах фізичні параметри цього металу не змінюються, оскільки зварні шви виходять досить міцними, а нікель при вступі в реакцію з киснем створює захисну плівку, стійку до кислотам і солей.
Якщо говорити про використання цинку, то при нагріванні до 200? C він починає випаруються, а при 500? C концентрація випарів в повітрі досягає критично небезпечної для людини позначки. Але якщо ви встановили на пристрій оцинкування, а вона при цьому не нагрівається вище 200? C, то можна не хвилюватися. А використовувати оцинкований матеріал можна, оскільки він підсилює змішання повітря обтікає пристрій. І хоча такий теплообмінник не передбачено для постійного опалення приміщення, але для того, щоб швидко прогріти, наприклад, баню або мансарду, це підходящий варіант.
Самостійна установка теплообмінника виконується досить легко і просто. Це пристрій можна змонтувати і на звичайній буржуйки і потім облицювати цеглою, як і саму піч. Укладання цегли можна виконувати і на ребро – стійкість конструкції від цього не постраждає.
Призначення і особливості ↑
Теплообмінник призначений для забору тепла від циркулюючого в димоході нагрітого повітря. Конструкція пристрою залежить від діаметра і форми димовідвідної труби, матеріалу який був використаний для створення теплообмінника, потужності теплогенеруючого приладу і теплоносія.
Теплообмінники класифікують, в залежності від теплоносія, на рідинні і повітряні. Пристрої повітряного типу найбільш прості у виготовленні, однак, вони мають не найбільшою ефективністю. Такі пристрої потребують більш якісному матеріалі і виконанні, але більш ефективні, ніж пристрої з повітряним теплоносієм.
Рідинний теплообмінник ↑
Стандартний теплообмінник, який використовується з рідким теплоносієм, являє собою металевий змійовик, з високим коефіцієнтом теплопровідності безпосередньо контрастує з внутрішньою поверхнею димоходу. З метою кращого теплообміну і безпеки змійовик поміщають в металевий корпус і добре ізолюють зсередини негорючим утеплювачем, як правило, базальтової ватою.
Вся конструкція монтується на ділянці димоходу. Через корпус теплообмінника виводяться кінці змійовика і приєднуються до опалювальної системи, у верхній точці якої ставиться розширювальний бачок. Для виготовлення змійовика найкраще підходить мідна відпалений трубка. До того ж такий теплообмінник завдяки високому коефіцієнту теплопровідності матиме розміри в 7 разів менше, ніж пристрій зі сталі.
Рідина нагрівається, і, розширюючись, піднімається по змійовику, після чого по трубі самопливом вона надходить в радіатор опалення. При попаданні в радіатор нагріта рідина витісняє холодний теплоносій, який в змійовику знову нагрівається. Таким чином, здійснюється природна циркуляція води по системі. Для створення циркуляції теплоносія по системі потрібно точно розрахувати довжину і діаметр змійовика, витримати кути нахилу подачі і обратки, і багато іншого. Значимість цих розрахунків можна недооцінювати, оскільки просто непрацююче пристрій не так страшно, ніж наслідки гідроудару, який може статися при кипінні теплоносія.
Однак такий вид теплообмінника має і свої недоліки, а саме:
- складність проведення розрахунків і виготовлення;
- постійний моніторинг температурного режиму і тиску в системі;
- висока витрата теплоносія, викликаний випаровуванням рідини з розширювального бака. А якщо використовується вода, то при невикористанні системи в зимовий період, рідина потрібно зливати;
- значне зниження температури відводяться газів, що може викликати зниження тяги і неповне згоряння використовуваного виду палива.
Однак, незважаючи на ці недоліки, такий теплообмінник цілком може зробити самостійно будь-яка людина вміє поводитися з інструментом і володіє як мінімум шкільними знаннями фізики.
Повітряний теплообмінник ↑
Подібна конструкція, яка встановлюється на димохід теплогенеруючого пристрою, як правило, складається з металевого корпусу, в якому змонтовано кілька вхідних і вихідних патрубків. Принцип дії даного виду теплообмінника досить простий.
Знизу, за принципом конвекції, холодне повітря, надходячи в патрубки, після нагрівання виходить з верхньої частини теплообмінника безпосередньо в опалювальне приміщення. Такий принцип дії дає можливість значно збільшити ефективність теплогенеруючого пристрою і в 2-3 рази зменшити витрату палива.
Самостійно виготовити теплообмінник на димохід досить просто, маючи зварювальний апарат, болгарку, металевих труб різного діаметру, бажання і вміння поводитися з інструментом.
матеріал:
- лист металу 350х350х1 мм;
- труба з діаметром в дюйм з чвертю і довжиною 2,4 м;
- відрізок труби з діаметром 50 мм;
- металева ємність або 20 л відро від машинного масла.
виготовлення:
- створити торцеві деталі, для чого потрібно з листа металу вирізати кола. Необхідно щоб діаметр заглушок відповідав діаметру ємності приготовленої заздалегідь;
- посередині заглушки вирізається отвір під 60 міліметрову центральну трубу;
- розмітити і вирізати по краях окружності отвори під трубу в дюйм з чвертю;
- таких кіл повинно бути дві;
- трубу діаметром1¼ болгаркою розрізати на 8 рівних патрубків довжиною приблизно по 30 см;
- до центрального отвору заглушок приварити 300 мм відрізок труби діаметром 60 мм;
- по колу приварити 8 відрізків 1¼труби;
Повинна вийти подібна конструкція
Далі знадобиться зробити з приготовленою ємності корпус теплообмінника. Для цього потрібно:
- дно ємності зрізати за допомогою відрізний машинки;
- по центру з боків корпусу зробити отвір по діаметру димохідної труби;
- до бічних отворів корпусу необхідно приварити патрубки відповідного діаметру;
- підготовлений сердечник вставити в корпус і зварюванням скріпити його з кожухом. Готову конструкцію необхідно пофарбувати термостійкої фарбою.
Тепер потрібно встановити теплообмінник на трубу димоходу і насолоджуватися теплом.
Також ви можете подивитися на відео весь процес виготовлення теплообмінника своїми руками.
Труба на олові ↑
Цей варіант теплообмінника є досить практичним і простим. В принципі, димохід обертається металевої або мідної трубою, яка постійно нагрівається і переміщуваний по ній повітря швидко стає теплим. Приварити до димоходу спіраль можна пі допомоги напівавтоматичного або аргоновой зварюванням. Також можна закріпити і оловом, заздалегідь знежирити димохід ортофосфорної кислотою.
гофра ↑
Для використання цього малобюджетного варіанту необхідно взяти три алюмінієвих гофрованих труби і обернути їх навколо димохідної труби на другому поверсі або в мансарді. Повітря в гофре буде нагріватися від стінок димохідної труби і його можна перенаправити в будь-яке приміщення. А для того, щоб тепловіддача була більш ефективною можна обернути гофровані труби харчовою фольгою.
Можна також встановити в мансарді на димохідної трубі спеціальний теплообмінник, що працює за принципом Колпакової печі – нагріте повітря піднімається вгору, а при охолодженні поступово опускається вниз. Подібна конструкція має істотний плюс – як правило, металева труба димоходу нагрівається до такої міри, що до неї неможливо навіть доторкнутися, і в цьому випадку теплообмінник істотно знижує небезпеку виникнення пожежі або опіків.
Деякі майстри додатково облицьовують конструкцію сіткою з камінням для збору і утримання тепла та прикрашають підставку теплообмінника. Мансардне приміщення ставати більш затишним, теплим і навіть може бути використано в якості житла в холодну пору року.
Як бачимо, зробити своїми руками ефективний теплообмінник на димар не так вже й складно. Досить вміти поводитися з інструментом, мати необхідні матеріали і бажання. Виготовивши теплообмінник, ви не тільки зможете зробити приміщення більш теплим, але і заощадити, знизивши споживання палива.
