T-w-f.ru

Ремонт от TWF
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

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

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.

Устройство теплообменника для систем отопления

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
  • две двухметровые трубы из меди, с различным диаметром — 102 мм и 57 мм;
  • два тройника с углами 90 градусов, диаметр должен быть равен трубе большей;
  • два коротких отрезка трубы, подходящие к размеру тройника;
  • электрическая или газовая сварка, подойдёт и мощный паяльник с припоем для меди;
  • болгарка, отрезной диск;
  • рулетка.
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
  • оборудование для сварки;
  • болгарка;
  • два листа из нержавеющей стали (рифлёной), толщина 4 мм;
  • 1 лист плоский из нержавейки, толщина 4 мм;
  • электроды.
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.

    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.

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.

  • 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 см8 штук. Из такого комплекта частей конструируется два коллектора имеющие вид квадратной крышки от коробка.
  • В коллекторе сделать отверстие для патрубка, который послужит соединением с трубопроводом отопления.
  • 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.
  • Теплообменник водяной для печи

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

    Инструменты и материалы
    • метровая труба из стали, диаметр 32.5 сантиметра;
    • труба железная — 6 метров, диаметр 5.7 см;
    • лист стали 4 мм толщины;
    • сварочный аппарат;
    • газовый резак.
    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:

    • какая мощность аппарата необходима;
    • тип конструкции;
    • качество материалов.

    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:

    • Параллельный тип самый простой и надёжный, потому что нагрев воды происходит непосредственно в аппарате. Теплообменник монтируется параллельно отопительному трубопроводу.
    • Двухступенчатая схема разработана для снижения расхода теплоносителя. Это даёт возможность использования тепловой энергии обратной воды в системе отопления.

    Полезное видео

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

    Преимущества и недостатки

    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 минусдороговизна медных строительных материалов.

    Теплообменник для горячей воды от отопления в частном доме: из чего и как сделать своими руками

    Теплообменник для горячей воды – незаменимый элемент в системе отопления частного дома. Именно он передает тепло холодной воде, тем самым нагревая ее и обеспечивая жильцов бесперебойным горячим водоснабжением. От продуктивности работы теплообменника напрямую зависит не только комфорт домочадцев, но и долговечность обогревательных приборов, поэтому очень важно, чтобы агрегат был выполнен качественно. Ввиду этого многие задаются вопросом: стоит ли мастерить теплообменник своими руками или лучше не рисковать и приобрести уже готовый? Первый вариант, безусловно, сложнее, но он вполне реализуем, если детально разобраться, как сделать теплообменник: материалы, конструктивные особенности, монтаж – обо всем этом и не только пойдет речь далее.

    Особенности и функции теплообменника

    Прежде чем рассматривать основные моменты изготовления и монтажа теплообменника для горячей воды, абсолютно не лишним будет узнать, что же собой представляет этот агрегат и для чего он нужен.

    Теплообменник – техническое устройство, соединяющее между собой два теплоносителя: холодный и горячий. Как правило, он имеет вид обычной трубной конструкции. Между носителями беспрерывно осуществляется передача тепла – от холодного к горячему, благодаря чему дом и обеспечивается горячей водой. Причем у теплообменника нет собственного источника тепла – он использует энергию, поступающую от системы отопления.

    Таким образом, главная функция агрегата – подогрев холодной воды и получение на выходе горячей. Эффективность выполнения этой функции зависит от трех факторов:

    • температурная разница между двумя теплоносителями;
    • габариты теплообменника и, следовательно, площадь контакта носителей;
    • материал, из которого изготовлен теплообменник.

    Пластинчатый теплообменник

    Последний фактор важен не только в плане эффективности агрегата, но и в вопросе его изготовления и монтажа. Для выполнения теплообменника может использоваться пластик, сталь и чугун. Первый материал не всегда эффективен ввиду своей низкой теплопроводности. Что касается выбора между сталью и чугуном, то здесь следует сравнить характеристики двух материалов, чтобы определиться с наиболее подходящим.

    Чугунный теплообменник

    Плюсы тепловых агрегатов из чугуна:

    • Высокая теплопроводность – чугунные элементы быстро нагреваются и эффективно передают тепло от одного носителя к другому.
    • Медленное остывание – теплообменники из чугуна долгое время остывают, что дает возможность сэкономить на работе отопительной системы.
    • Долговечность – чугун устойчив к воздействию слабых кислот и к образованию накипи, поэтому он менее подвержен коррозии, нежели многие другие металлы, что и обеспечивает длительный срок службы теплообменника.
    • Возможность увеличения функциональности – уже после установки агрегата к нему можно нарастить новые чугунные секции, тем самым увеличив мощность теплового оборудования.
    Читать еще:  Теплые полы под линолеум — выбор между пленкой, кабелями, матами, водяной системой, правила укладки

    Минусы чугунных теплообменников:

    • Громоздкость – чугунные агрегаты отличаются внушительным весом, что усложняет их эксплуатацию и обслуживание. При этом, чем больше масса теплообменника, тем выше его мощность.

    Совет. Обязательно учитывайте вес чугунного теплового прибора при выборе места для его установки – важно, чтобы монтажное основание было очень прочным.

    • Хрупкость – несмотря на большой вес, агрегаты из чугуна боятся механических ударов: они быстро обзаводятся трещинами, сколами и прочими деформациями.
    • Низкая устойчивость к температурным перепадам – хоть чугун и выдерживает максимально высокие температуры, от резких термических изменений на поверхности теплообменника могут появляться трещины, что чревато значительным снижением его работоспособности.

    Стальной теплообменник

    Преимущества приборов из стали:

    • Повышенная теплопроводность – как и чугун, сталь оперативно нагревается и отлично передает тепло холодному носителю.
    • Низкий вес – стальные теплообменники не утяжеляют общую систему отопления, поэтому их можно использовать для обеспечения горячего водоснабжения в домах большой площади.
    • Ударопрочность – стальные конструкции очень крепкие, поэтому им не страшны механические повреждения.
    • Устойчивость к термическим изменениям – сталь без последствий выдерживает резкие перепады температур внутри системы.

    Недостатки стальных теплообменников:

    • Восприимчивость к коррозии – для стали характерна низкая устойчивость к кислотным средам, что значительно сокращает срок эксплуатации теплообменника.
    • Невозможность увеличить мощность устройства путем добавления новых секций.
    • Быстрое остывание – сталь быстро отдает температуру, что увеличивает расходы на топливо.

    Изготовление теплообменника

    Конструктивно теплообменники для горячей воды могут быть двух видов: внешние и внутренние. К первым относятся подкова и змеевик. Подкова очень легка в исполнении, но не отличается высокой мощностью: для ее изготовления нужно просто сварить две чугунные или стальные трубы – в результате вы получите агрегат с маленькой площадью контакта носителей и, следовательно, с низкой мощностью нагрева поступающей холодной воды.

    Более удачным вариантом внешнего теплообменника будет змеевик – он изготавливается посредством сварки нескольких труб: чем больше труб вы используете, тем мощнее будет агрегат.

    Внутренний теплообменник представляет собой бак, в который помещается трубка, нагревающая поступающую в нее воду. Чтобы смастерить такой прибор своими руками, вам понадобится:

    • стальной бак для воды;
    • стальная или чугунная трубка;
    • анод;
    • регулятор мощности.

    Изготовление теплообменника не займет много времени: скрутите трубку в спираль, закрепите ее на стенках бака, а затем сделайте в емкости два выхода: нижний – для холодной воды, верхний – для горячей.

    Наружный теплообменник

    Монтаж теплообменника

    Когда все компоненты готовы, можно приступать к монтажу теплообменника. В случае с внешним агрегатом работа выполняется следующим образом:

    • на входе и выходе сваренной конструкции нарежьте резьбу;
    • с помощью муфты соедините вход теплообменника с системой отопления
    • используя аналогичную муфту, соедините выход теплообменника с трубой горячего водоснабжения.

    Внутренний теплообменник монтируется по такой схеме:

    • вблизи батарей отопления установите бак с трубкой-термонагревателем;
    • рядом с трубкой внутри бака установите анод;
    • через нижний выход проведите в бак трубу отопительной системы, а через верхний – трубу, которая будет забирать холодную воду.

    По желанию можете подключить к нагревательной трубке регулятор мощности, а к нему – термостат для управления температурой нагрева воды.

    Важно! Верх и низ стального бака должны быть запаяны, чтобы предостеречь попадание в емкость воздуха, который будет забирать температуру, предназначенную для нагрева воды.

    Как видим, даже столь сложный агрегат системы отопления, как теплообменник для горячей воды, вполне реально соорудить и установить своими руками. Главное – детально продумать каждый шаг: от выбора материала до финального подключения. Так что не пренебрегайте предложенной вам инструкцией – она поможет избежать ошибок в обеспечении собственного дома бесперебойной горячей водой.

    Как изготовить теплообменник змеевик: видео

    Как сделать теплообменники своими руками?

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

    • Делаем своими руками ↓
    • Изготовление пластинчатого теплообменника ↓
    • Изготовление водяного теплообменника для печи ↓
    • Воздушный теплообменник ↓
    • Труба в трубе ↓
    • Промывка теплообменника ↓
    • Виды ↓
    • Поверхностный ↓
    • Смесительный ↓
    • Блиц-советы ↓

    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:

    • сварочный аппарат;
    • болгарка;
    • 2 листа нержавеющей рифлёной стали толщиной 4 мм;
    • плоский лист нержавеющей стали толщиной 4 мм;
    • электроды;

    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 коллекторовделается 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.

    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:

    • труба стальная диаметром 325 мм, длиной 1 метр;
    • труба стальная диаметром 57 мм, длиной 6 метров;
    • стальной лист толщиной 4 мм;
    • сварочный аппарат;
    • электроды;
    • газовый резак;
    • белый маркер;

    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:

    • электросварка;
    • электроды;
    • болгарка;
    • труба диаметром 102 мм, длиной 2 метра;
    • труба диаметром 57 мм. длиной 2 метра;
    • стальной лист толщиной 4 мм;

    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.

    Читать еще:  Как выбрать комбинированный котел на газе и дровах

    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.

    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.

    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 ↓
    • Плюсы и минусы ↓
    • Виды теплообменников ↓
    • Как сделать обменник своими руками ↓
    • Необходимые материалы, инструменты чертежи ↓
    • Пошаговое руководство ↓
    • Изготовление разных видов теплообменника ↓
    • Водяной ↓
    • Пластинчатый ↓
    • Труба в трубе ↓
    • Воздушный ↓
    • Как сделать бустер для промывки теплообменника ↓
    • Советы и рекомендации ↓

    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.

    К обменнику подключаются радиаторы, трубопровод, трубы нагреваются равномерно, тепло распределяется по всему дому.

    Плюсы и минусы

    К явным преимуществам теплообменника можно отнести:

    • простоту его изготовления и установки;
    • отопление можно сделать комбинированным, кроме обогрева установить водяную систему отопления;
    • топливо для устройства может быть разнообразным: твердым, газо – жидкообразным;
    • приборы красивы внешне, можно придать интерьеру национальный стиль.

    Недостатков у теплообменника два:

    • отсутствует автоматический контроль за нагревом носителя;
    • КПД не слишком высок.

    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:

    • поверхностными, при контактах сред через промежуточную поверхность;
    • регенеративными, при подаче к насадке то холодной, то горячей воды за счет нагревания и охлаждения регулируется и поддерживается температурный режим;
    • смесительными, подача сред из одной в другую путем их смешивания.

    Поверхностные теплообменники могут иметь разную форму, бывают:

    • пластинчатыми, состоящими из множества пластин с проходящей жидкостью через их лабиринты;
    • в виде змеевиков, тонких трубок, закрученных в спираль;
    • труба в трубе, состоящих из двух трубок разных по диаметру и размещенных одна в другой.

    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:

    • Емкость на 90 -110 литров.
    • Анод.
    • Медную трубку в длину до 400 см для термонагревателя. Если нет медной трубы, можно воспользоваться алюминием, металлопластом, лишь бы хорошо гнулся.
    • Регулятор мощности для регулирования подачи тепла.

    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:

    • Емкость в форме стального бака. Установите ее к началу системы. Для водной циркуляции нужны 2 ответвления из труб, нижнее – для входа холодной воды, верхнее – для входа горячей.
    • Проверьте бак на герметичность.
    • Разместите медные трубчатые спирали внутри бака, 4 метра трубы на 100 литров бака хватит вполне.
    • Подсоедините к медной трубке регулятор мощности.
    • Чтобы перепады давления и температуры не разрушили емкость, установите анод ближе к нагревательном элементу.
    • Запаяйте герметично бак.
    • Наполните водой.
    • Проверьте систему в работе.

    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:

    • проста в изготовлении;
    • легко чистится;
    • долговечна;
    • применима к любому теплоносителю;
    • в отличие от пластинчатой трубы может работать под давлением;
    • изменив размеры труб, можно подобрать оптимальную скорость для движения жидкости.

    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.

    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.

    Читать еще:  Почему батареи ставят под окном: правильная установка радиатора отопления

    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.

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

    Теплообменник своими руками: виды, устройство системы, изготовление и сборка своими руками

    Теплообменники – это общее название приспособлений, объединённых принципом работы.

    Они применяются в химической, нефтяной, газовой, прочих промышленных отраслях.

    В быту их используют для повышения КПД самодельных печей, в бойлерах косвенного нагрева, для совместной работы разных теплоносителей, когда один из них более дорогой (чтобы сэкономить средства), в общем, везде, где нужно охладить, нагреть или передать температуру жидкости или газу.

    Как это работает, для чего и каким образом можно сделать теплообменник своими руками.

    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.

    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.

    По назначению, разделяют теплообменники на:

    1. Охладительные.
    2. Нагревательные.

    Первые содержат в себе холодный газ или жидкость. Контактируя с ним, разогретый теплоноситель остывает.

    Нагреватели же наоборот, содержат в себе разогретый газ (жидкость), который делится теплом с циркулирующей холодной жидкостью (газом).

    Устройство поверхностного теплоомбенника

    И «нагреватели» и «охладители» могут различаться по конструкции:

    1. Поверхностные (тот случай, когда среды контактируют через промежуточную поверхность).
    2. Регенеративные (поочерёдная подача холодной и горячей среды к специальной насадке, которая, нагреваясь и охлаждаясь, регулирует температуру сред).
    3. Смесительные (подача одной среды непосредственно в другую и их перемешивание).

    Надо сказать, что поверхностные теплообменники используются чаще всего. Они значительно отличаются по форме. Здесь можно выделить три типа:

    1. Пластинчатые (множество пластин, собранных в кассеты, по лабиринтам которых проходит жидкость).
    2. Змеевики (тонкая трубка, закрученная в спираль).
    3. Труба в трубе.

    Отопление на двух видах топлива может быть очень удобным, особенно когда возникают перебои с одним из источников обогрева. Котлы отопительные комбинированные имеют две камеры сгорания и производятся в разных исполнениях: газ – электричество, газ – уголь и так далее. Конструкцию системы и способы монтажа рассмотрим далее.

    Особенности выбора терморегулятора для радиатора отопления рассмотрим тут.

    Привычные способы отопления в некоторых ситуациях могут оказаться неудобными. Отопление без газа и дров может быть хорошей альтернативой. Здесь https://microklimat.pro/sistemy-otopleniya/bez-gaza-i-drov.html рассмотрим способы организации обогрева помещения без использования дров и газа.

    Изготовление теплообменника «труба в трубе» своими руками

    Принцип работы, плюсы и минусы

    По названию понятно, что теплообменник представляет собой большую трубу, внутри которой расположена меньшая. Охлаждающая или нагревающая среда перемещается по внутренней трубе, а жидкость, которую нужно охладить, подаётся во внешнюю.

    Теплообменник из трубы может состоять из нескольких звеньев, соединённых последовательно.

    Такая несложная конструкция имеет преимущества:

    • подходит для любых теплоносителей;
    • просто изготовить самостоятельно;
    • легко чистить;
    • служит долго;
    • подходит для работы под давлением (в отличие от пластинчатых);
    • можно подобрать скорость движения жидкостей, путём изменения размеров труб.

    Однако всё нужно тщательно рассчитывать, а трубы могут обойтись довольно дорого.

    Изготовление

    • Трубки разного диаметра (желательно медь) – 2шт.
    • Тройники т-образные (диаметр такой же, как у большей трубки) – 2 шт.
    • Короткие трубки одинаковой длины, диаметр = выходу тройника. – 2 шт.
    • Сварка и электроды, либо мощный паяльник и припой для меди.
    • Болгарка.
    • Рулетка.

    Использовать будем тонкостенные медные трубки. Выбираем подходящие по длине отрезки так, чтобы диаметр одного был минимум на 4мм больше другого (зазор будет по 2 мм с каждой стороны).

    1. На наружную трубку с двух сторон привариваем тройники (боковой стороной).
    2. Вставляем внутрь трубку меньшего диаметра и, проваривая торцы большей трубки, фиксируем в ней внутреннюю трубку.
    3. К выходам т-образных тройников привариваем короткие трубки, по которым будет подходить жидкость.
    4. Если была использована не медная, а стальная заготовка, её эффективность будет значительно ниже. Имеет смысл увеличить площадь рабочей поверхности, сделав батарею из отдельных теплообменников. Они последовательно соединяются небольшими отрезками труб, приваренных то к одному, то к другому тройнику. В результате должна получиться змейка.

    Сборка воздушного пластинчатого теплообменника своими руками с вентилятором

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

    • готовый пластинчатый теплообменник, небольшого размера;
    • патрубки для воздуховода;
    • вентилятор;
    • фанера для сборки каркаса (её размеры должны совпадать с размерами боковых стенок теплообменника) – 4 шт;
    • фанера для фронтальной части каркаса – 1 шт;
    • лист металла;
    • брусок (такой длины, чтобы хватило на рамку и 4 коротких бруска);
    • саморезы;
    • рулетка;
    • электролобзик;
    • шуруповёрт.
    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.

    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:

    • Диаметр труб не должен быть менее 2,5 см. Иначе теплообменник будет замедлять движение жидкости.
    • Приблизительный расчёт площади теплообменника: 1м 2 на 3-5 кВт мощности печи.
    • Но если печь не только отапливает дом, но и греет воду, теплообменник должен «забирать» более 1/10 части тепла.

    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 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.

    Печь на даче – не лишняя конструкция, так как в межсезонье погода может быть непредсказуемой. Кирпичная печь для дачи своими руками: виды печей, правильный выбор места, рекомендации по работе.

    О том, как правильно рассчитать мощность отопительного котла, читайте в этой статье.

    Видео на тему

    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector