Выбор теплообменника для печи в гараж: виды, способы установки

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.

Как работает грунтовый теплообменник

Температурный показатель земли на глубине 2 м всегда находится в пределах около +10 °С. Это значение присуще для любого региона СНГ. Посредством грунтового теплообменника можно отнимать эту энергию и в летний период охлаждать ею воздух, при этом экономя на работе кондиционера, а зимой – подогревая и сберегая тепло, которое выделяется отопительным оборудованием. При помощи воздушного теплообменника воздух можно подогревать и охлаждать на 5 °С или на 20 °С.

Показатель определяется разницей температуры воздуха и грунта. Это говорит о том, что такую конструкцию использовать в течение всего года не получится. Например, летом посредством теплообменника удастся снизить температуру с +30 °С до +20 °С, а зимой поднять с -20 °С до 0 °С. Однако в весенний и осенний период теплообменник лучше не использовать. Так, если температура в помещении была около +12 °С, то с рассматриваемым устройством она снизится до +8 °С.

Как работает грунтовый теплообменник

Поэтому, принимаясь за сборку теплообменника, нужно предусмотреть возможность его отключения.

Для чего нужен теплообменник

Существует много видов газовых палаточных печек. И их общим недостатком является то, что некоторые из них не удаляют продукты сгорания наружу. Это довольно опасно, есть риск отравиться продуктами сгорания. Также в палаточное пространство попадает влага, образующаяся в процесс сгорания – влажное тепло не является оптимальной средой для длительного пребывания людей.

Теплообменник для зимней палатки – это отличное решение, обеспечивающее более безопасный обогрев с помощью газовых горелок. Принцип их действия прост:

  • Расположенная под теплообменником горелка нагревает конструкцию;
  • Через трубки обменника протягивается воздух, нагревающийся и попадающий в зимнюю палатку;
  • Продукты сгорания отводятся через дымоход наружу палатки.

Источником питания выступает аккумулятор, в качестве вентилятора используются малошумящие компьютерные кулеры или вентиляторы иного типа.

По своей конструкции прибор напоминает небольшой жаротрубный теплообменник, используемый в твердотопливных отопительных котлах. Через него проходит жар от горелки, а по трубкам прогоняется воздух. На выходе мы получаем сухое тепло, вполне комфортное и согревающее людей.

Что это такое

Теплообменник – прибор, осуществляющий передачу тепла от одной среды к другой. Это единственный и главный фактор, ради которого и было придумано подобное устройство. Сам по себе теплообменник не является самостоятельным прибором, он начинает работать только при установке в какой-либо аппарат.

Иными словами, любое устройство, в котором циркулирует воздух или жидкость с температурой, отличающейся от внешней среды, является теплообменником.

Например, труба горячего водяного отопления отдает тепло окружающему воздуху в помещении, она уже сама – теплообменник, но для увеличения теплоотдачи в систему врезают радиаторы отопления, где циркулирующий теплоноситель, двигаясь по спиралям батареи, максимально эффективно нагревает их. Площадь радиатора в этом случае больше площади самой трубы, значит и объем нагретого воздуха возрастает.

Система водяного отопления гаража.

Чтобы эффективность теплоотдачи была максимальной, для каждого прибора подбирается определенный вид теплообменника с оптимальным набором характеристик.

КПД зависит от конструкции самого устройства и от материала, из которого он изготовлен. Для теплообменников применяют материалы, устойчивые к коррозии и имеющие высокую теплопроводность, к ним относятся:

  • Алюминий.
  • Нержавеющая сталь.
  • Медь и ее сплавы.
  • Латунь.
  • Мельхиор.
  • Титан.

Сегодня мы расскажем о теплообменниках, применяющихся в печах для обогрева гаража, поэтому три последних материала нам не подходят ввиду высокой стоимости. А вот алюминий, медь и нержавейка вполне доступны, их можно найти в гараже любого владельца или приобрести в магазине по невысокой цене.

Особенности выбора теплообменника

В настоящее время рыболовами применяется большое разнообразие вариантов обогрева палаток. Каждый из них имеет массу преимуществ, но и ряд недостатков.

В списке наиболее эффективных и популярных способов добычи тепла находятся следующие:

  1. Спиртовые горелки.
  2. Газовые обогреватели.
  3. Бензиновые теплообменники.

Если говорить о спиртовых моделях, то они считаются самыми простыми и доступными теплообменными агрегатами, которые позволяют получать тепло непосредственно от сгорания сухого спирта. Среди преимуществ подобных конструкций выделяют повышенную экономичность и легкую массу, но это вредит производительности. Такие горелки по-особому незаменимы для межсезонья, например, осени или весны, а зимой от них много тепла не получишь.

Читайте также:  Заземление электроустановок – как его делать правильно?

В свою очередь, газовые теплообменники подходят для суровых погодных условий, поэтому их используют даже при самом сильном морозе. Кроме функции обогрева, такие устройства могут предназначаться и для приготовления пищи. Принцип работы остается предельно простым и заключается в сгорании газа, который поддается из специального баллона.

Однако именно тяжелый баллон усложняет процедуру транспортировки системы зимой, а также повышает риск замерзания газа при отрицательных температурах. Тем не менее, современные газовые горелки оснащаются компактными газовыми баллончиками, а для решения проблемы с замерзанием достаточно применить медную пластину или трубку, одна часть которой нагревается горелкой, а другая помещается на баллончик.

Газовые системы обладают простой конструкцией и особой надежностью, поэтому они пользуются широкой популярностью не только среди профессиональных рыбаков, но и среди новичков.

Модели, работающие на бензиновом топливе, были популярны много лет назад. Несмотря на приличный «возраст», их конструкция осталась практически прежней, но это никак не навредило высокой эффективности. Если сравнивать бензиновые модели с газовыми, то они намного компактнее и дешевле. Связано это с доступностью бензина, особенно если покупать его в небольших баллончиках.

Из недостатков подобных систем — риск появления пожаров при неправильном использовании. Также при сильном перегреве прибор может взорваться, а это уже приведет к более плачевным последствиям.

Расчет мощности

Очень сложно сделать идеальную систему отопления, не зная мощности теплообменника. При расчете данного показателя следуют учесть следующие параметры:

  • диаметр труб;
  • длину нагревательного прибора;
  • теплопроводность используемого металла;
  • максимальную температуру горения топлива;
  • скорость циркуляции жидкости.
Расчет мощности

Если установить данные исходные величины проблематично, можно воспользоваться усредненным расчетом, исходя из того, что для получения мощности в 1 кВт, понадобится метр трубы с радиусом не менее 2,5 сантиметров.

Схема устройства обменника тепла

Схема роторного теплообменника обычно является достаточно стандартной и имеет такие же конструктивные элементы, которыми обладает регенеративный теплообменник. К таким элементам относят:

  • кирпичную печь;
  • нагревательный резервуар;
  • трубки;
  • трубопровод для подключения системы отопления;
  • нагревательный элемент.
Схема устройства обменника тепла

Печной змеевик, смонтированный в виде контура замкнутого типа, позволяет успешно заменить котлы типа TLO, которые являются энергонезависимыми. В таком виде могут быть построены смесительные теплообменники.

Варианты изготовления теплообменников на дымовую трубу своими руками

Большое количество тепла, которое мы получаем от сгорания в печи жидкого или твердого топлива, попросту вылетает в дымоход. Некоторые предприимчивые люди уже задумались над такой проблемой. Поэтому при обогреве частных домов, дач, бань и оранжерей они начали пользоваться различными приспособлениями, позволяющими сохранить тепло, и таким способом экономят свои расходы.

Подобно им другие умельцы местом установки теплообменника выбирают не стену или печь, а дымовую трубу. Так, без снижения технических параметров отопительного устройства теплоотдача довольно простого и компактного агрегата повышается в три раза. В то же время важно обеспечить возможность очистки дымохода и хорошую тягу в нем.

Разновидности

На сегодняшний день существует множество вариантов конструкций теплообменников на трубу дымохода. Однако наиболее популярными считаются следующие модели:

  • воздушный агрегат;
  • устройство в виде змеевика;
  • аппарат, оснащенный емкостью для воды;
  • теплообменник из гофры.

Каждый умелец из народа, стремясь создать для своих нужд полезное устройство, вносил некоторые личные идеи, способствующие его совершенствованию. Для реализации задуманного использовались следующие комплектующие элементы:

  • радиаторы от системы охлаждения автомобилей;
  • разнообразные змеевики;
  • металлические резервуары;
  • коллекторы;
  • регистры отопления;
  • радиатор системы обогрева жилища.

Предлагаем ознакомиться с популярными моделями подобных аппаратов, подходящих для самостоятельного изготовления.

Воздушный теплообменник

Это устройство, передающее тепло от дымового канала в окружающее пространство, изготавливается в виде металлической конструкции с вмонтированными в нее входными и выходными патрубками.

Принцип действия этого вида теплообменника подобен работе простейшего конвектора.

Через входные отрезки металлопрокатного изделия, подсоединенные к конструкции, воздушные массы поступают в аппарат и выводятся через отверстия в его верхней части, наполняя теплом пространство отапливаемого помещения. В связи с этим эффективность печи значительно повышается, а расход топлива снижается в два раза.

При наличии определенных навыков, а также болгарки и сварочного аппарата можно изготовить воздушный теплообменник на дымоход своими руками.

Набор материалов, необходимых для создания устройства:

  • часть металлического листа толщиной 1 мм с равными сторонами размером 350 мм;
  • отрезок трубы длиной до 2,5 м и сечением 1 ¼ дюйма (3,17 см);
  • кусок металлопрокатного изделия сечением в 2 дюйма (5,08 см) и длиной 30 см;
  • резервуар емкостью 20 л.

Итак, чтобы соорудить воздушный теплообменник своими руками, придерживайтесь пошаговой инструкции:

  1. На металлическом листе нужно начертить и вырезать два круга, диаметр которых должен быть равен аналогичному размеру торцевых частей подготовленного резервуара.
  2. По центру каждой из заготовок следует проделать отверстие, соответствующее диаметру трубы сечением 2 дюйма (5,08 см).
  3. Вокруг центрального проема на обеих деталях нужно равномерно отметить точки, на месте которых сделать отверстия под отрезки трубы сечением 1 ¼ дюйма (3,17 см).
  4. Часть металлопрокатной конструкции с указанными параметрами следует разделить с помощью болгарки. Должно получиться 8 трубок, равных по длине (по 30 см каждая).
  5. Проводятся сварочные работы: к центральному отверстию крепится кусок трубы сечением 2 дюйма (5,08 см) и длиной 30 см, а к боковым – 8 равных отрезков такой же длины и сечением 1 ¼ дюйма (3,17 см).
Читайте также:  Вентиляционные решетки и вытяжки для натяжных потолков и их установка

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.

Водяной контур

Схема отопления дровами легко модернизируется путем установки в печке теплообменников. Этот вариант дает способ получить водяное теплоснабжение для обогрева частного дома дровами. Монтаж дровяного котла — самый востребованный и удобный вид в сравнении с камином и печью. Твердотопливные котлы

В отличие от газа, твердое топливо дрова или уголь имеют продолжительный срок горения. Закладка такого топлива дает большое количество тепла, а система с этим топливом не может мгновенно остыть. Поэтому твердотопливные котлы имеют свои особенности:

  • теплоноситель, нагреваясь, расширяется в объеме;
  • предусматривается отвод для лишней воды в отопительной системе;
  • расширительный (открытый) бак для излишков воды.

Котел может быть классического типа (энергия от сгорания дров) или пиролизный (энергия газовая от тления дров). Во втором случае, несмотря на высокую цену, снижается расход дров, а автономность повышается.

Важно! Котел работает по принципу передачи тепловой энергии от сжигания дров теплообменнику.

Твердотопливный котел имеет свои плюсы:

  • автономная работа, практичность;
  • простой монтаж и эксплуатация;
  • экономичность – невысокая стоимость за кубометр дров;
  • возможны два типа топлива – дрова и газ;
  • из твердого топлива кроме дров можно использовать уголь, брикеты, навоз.

К минусам относят:

  • постоянный присмотр с регулярным добавлением топлива;
  • КПД не выше 70%;
  • образование дыма, копоти.

Котельная для котла на дровах должна быть организована по определенным правилам. Во избежание образования обратной тяги монтируют спецконструкцию на дымоход. Помещение должно иметь:

  • два освещения – естественное и электрическое;
  • площадь не менее 6 кв.м., а объем площади для использования при этом не должен быть менее 15 м3.;
  • высота потолков 2,5 м;
  • дымоходную систему – не ниже 4 м, при этом диаметр зависит от размеров патрубка от котла, но не меньше 1 м;
  • обязательная принудительная вентиляция, норма – воздушного объема в три раза больше, чем при работе котла.

В котельной должен быть свободный подступ ко всем агрегатам при ремонте и профилактике.

Внимание! По требованиям пожарной безопасности для отделки помещения котельной материал используют негорючие.

Варианты изготовления теплообменников на дымовую трубу своими руками

Большое количество тепла, которое мы получаем от сгорания в печи жидкого или твердого топлива, попросту вылетает в дымоход. Некоторые предприимчивые люди уже задумались над такой проблемой. Поэтому при обогреве частных домов, дач, бань и оранжерей они начали пользоваться различными приспособлениями, позволяющими сохранить тепло, и таким способом экономят свои расходы.

Подобно им другие умельцы местом установки теплообменника выбирают не стену или печь, а дымовую трубу. Так, без снижения технических параметров отопительного устройства теплоотдача довольно простого и компактного агрегата повышается в три раза. В то же время важно обеспечить возможность очистки дымохода и хорошую тягу в нем.

Разновидности

На сегодняшний день существует множество вариантов конструкций теплообменников на трубу дымохода. Однако наиболее популярными считаются следующие модели:

  • воздушный агрегат;
  • устройство в виде змеевика;
  • аппарат, оснащенный емкостью для воды;
  • теплообменник из гофры.

Каждый умелец из народа, стремясь создать для своих нужд полезное устройство, вносил некоторые личные идеи, способствующие его совершенствованию. Для реализации задуманного использовались следующие комплектующие элементы:

  • радиаторы от системы охлаждения автомобилей;
  • разнообразные змеевики;
  • металлические резервуары;
  • коллекторы;
  • регистры отопления;
  • радиатор системы обогрева жилища.

Предлагаем ознакомиться с популярными моделями подобных аппаратов, подходящих для самостоятельного изготовления.

Воздушный теплообменник

Варианты изготовления теплообменников на дымовую трубу своими руками

Это устройство, передающее тепло от дымового канала в окружающее пространство, изготавливается в виде металлической конструкции с вмонтированными в нее входными и выходными патрубками.

Принцип действия этого вида теплообменника подобен работе простейшего конвектора.

Через входные отрезки металлопрокатного изделия, подсоединенные к конструкции, воздушные массы поступают в аппарат и выводятся через отверстия в его верхней части, наполняя теплом пространство отапливаемого помещения. В связи с этим эффективность печи значительно повышается, а расход топлива снижается в два раза.

Читайте также:  Вентиляция в деревянном доме своими руками: схемы, фото, устройство

При наличии определенных навыков, а также болгарки и сварочного аппарата можно изготовить воздушный теплообменник на дымоход своими руками.

Набор материалов, необходимых для создания устройства:

  • часть металлического листа толщиной 1 мм с равными сторонами размером 350 мм;
  • отрезок трубы длиной до 2,5 м и сечением 1 ¼ дюйма (3,17 см);
  • кусок металлопрокатного изделия сечением в 2 дюйма (5,08 см) и длиной 30 см;
  • резервуар емкостью 20 л.

Итак, чтобы соорудить воздушный теплообменник своими руками, придерживайтесь пошаговой инструкции:

  1. На металлическом листе нужно начертить и вырезать два круга, диаметр которых должен быть равен аналогичному размеру торцевых частей подготовленного резервуара.
  2. По центру каждой из заготовок следует проделать отверстие, соответствующее диаметру трубы сечением 2 дюйма (5,08 см).
  3. Вокруг центрального проема на обеих деталях нужно равномерно отметить точки, на месте которых сделать отверстия под отрезки трубы сечением 1 ¼ дюйма (3,17 см).
  4. Часть металлопрокатной конструкции с указанными параметрами следует разделить с помощью болгарки. Должно получиться 8 трубок, равных по длине (по 30 см каждая).
  5. Проводятся сварочные работы: к центральному отверстию крепится кусок трубы сечением 2 дюйма (5,08 см) и длиной 30 см, а к боковым – 8 равных отрезков такой же длины и сечением 1 ¼ дюйма (3,17 см).

Обзор моделей

Теплообменник для производителя оснащен специальной защитой, которая обеспечивает оперативный отвод из палатки всех продуктов горения, которые могут оказать негативное влияние на состояние здоровья рыбака. Печка подойдет для эксплуатации не только внутри рыбацких, но и туристических палаток, совместима для эксплуатации с большинством моделей туристических газовых плиток.

Преимущества устройства:

  • продолжительный срок эксплуатации при соблюдении всех правил установки и использования;
  • комплектная труба для отвода продуктов горения;
  • основной материал – оцинкованная сталь, защищенная от коррозии даже в условиях повышенной влажности.
Обзор моделей

Недостаток у изделия один – алюминиевая гофра и вентилятор могут деформироваться при чрезмерных механических нагрузках.

Омский

Омский теплообменник от компании Сибтермо подойдет для обогрева внутреннего пространства внутри рыболовной палатки либо любого другого небольшого помещения. Изделие изготовлено из алюминия, имеет небольшой вес, хорошо отдает тепло в окружающее пространство. Все продукты горения легко удаляются из жилого помещения за счет специальной герметичной трубы.

В конструкции предусмотрен вентилятор, работающий от аккумулятора, который позволяет улучшить тепловой воздушный обмен внутри помещения.

Теплообменник должен эксплуатироваться только под постоянным присмотром со стороны рыбака, вблизи устройства должны отсутствовать любые горючие жидкости и легко воспламеняемые материалы.

Обзор моделей

Можно использовать совместно с инфракрасными горелками, а также с большинством туристических горелок бытового назначения.

Суховей

Прибор изготовлен из нержавеющей стали, труба для отвода продуктов горения изготовлена из алюминия, за счет чего немного весит и легко транспортируется даже на значительные расстояния. Отличительная черта теплообменников данной марки – высокая производительность, а также возможность настроить работу на высоких или низких оборотах в зависимости от потребностей.

К преимуществам устройства можно отнести:

  • практически бесшумный аккумулятор;
  • высокий уровень КПД.
Обзор моделей

Устройство преимущественно совместимо с горелками от компании Гефест, недостаток – немного завышенная цена.

Десна БМ

Компактная модель теплообменника, идеально подойдет для установки в палатке небольшого размера, не займет много места. Может работать в обычном режиме, если необходимо ускорить обогрев палатки, можно активировать режим турбо, во время которого устройство будет работать на повышенных оборотах (повышенный расход топлива).

Преимущества:

  • облегченный корпус из нержавеющей стали;
  • совместимость практически с любыми горелками;
  • высокий КПД.
Обзор моделей

Теплообменники Урал позволяют рыболову почувствовать максимальный уровень комфорта во время зимней рыбалки на льду. Устройство равномерно распределяет теплый воздух по помещению, при этом все продукты горения отводятся наружу через специальную герметичную трубу.

Преимущества:

  • чистый уличный воздух без угарного газа;
  • равномерное распределение теплого воздуха по всему помещению палатки;
  • высокий КПД;
  • быстрый обогрев даже при условии экстремально низких температур на улице;
  • компактные габаритные размеры.

Рипус

Теплообменник от производителя изготовлен из стального сплава, устойчивого к коррозии, сверху покрыт слоем краски, устойчивой к повышенным температурам воздуха. Устройство имеет компактные габаритные размеры и небольшой вес.

Обзор моделей

Преимущества:

  • автоматический регулятор скорости вращения вентилятора;
  • малый расход топлива;
  • высокий КПД;
  • в комплекте идет кейс для переноски;
  • быстрый отвод продуктов горения из палатки.

Снегирь

Теплообменник производен из нержавеющей стали, толщина стенок – 1,5 мм, сверху для дополнительной защиты покрыв термостойкой краской. Допускается использование устройства при температурах ниже -20 по Цельсию.

В конструкции предусмотрены удобные складные ножки, в комплекте также поставляется удобный контейнер для транспортировки.

Обзор моделей

Мнение эксперта

Книпович Николай Михайлович

Зоолог, гидробиолог. Увлекаюсь рыбалкой на профессиональном уровне.

Интересно! Контейнер для транспортировки имеет такое строение, что в палатке его можно использовать вместо столика.

Все продукты горения оперативно отводятся из палатки через вытяжную трубу, теплый воздух распределяется по внутреннему пространству за счет системы горизонтальных трубок.

Обзор моделей