Теплообменники своими руками: Access denied | ogon.guru used Cloudflare to restrict access

Содержание

Как сделать теплообменник своими руками: фото, видео

Змеевик или теплообменник. Для многих людей это совсем непонятные слова, которые ну никак не связаны с окружающими предметами. Батарея и радиатор все знают,кот а вот эти – нет. А ведь это по сути одно и то же.

Навигация по статье:
Что такое теплообменник и как он выглядит?
Простейший теплообменник
Тип «водяная рубашка»
Тип «трубная доска»
Видео про теплообменники

Давайте для начала выясним, что представляет из себя теплообменник, а также как он работает, ведь без этого мы не сможем сделать его самостоятельно или применить у себя дома.

Простыми словами он происходит от слова «тепло», то есть это устройство, которое передает тепло между различными средами. Таким образом и происходит нагрев воздуха в помещении.

Примером самого элементарного теплообменника будет охлаждение пива в контейнере с холодной водой. Вода начнет нагреваться, а пиво остужаться.

Из этого следует сделать вывод по продуктивности:

  • чем выше разница в температурах между средами, тем больше тепла он передаст;
  • чем больше площадь соприкосновения различных сред с теплообменником, тем выше его передача тепла;
  • и, конечно же, от самого материала, чем он более теплопроводен, тем больше теплоты сможет передать.

Теперь переходим к самому главному, к самостоятельному изготовлению теплообменника. Также теплообменники применяются для газового котла.

Простой теплообменник

Простейшим теплообменником так же будет являться обычная водопроводная труба, так как, если по ней течет горячая вода, то часть тепла уходит в окружающую среду этой трубу. Из этого следует, что если мы возьмем несколько метров трубы, свернем ее в форму кольца и установим в бочку, а концы трубы выведем наружу, то у нас получится простейший теплообменник, который в зависимости от ситуации, будет либо греть воду в бочке, либо охлаждать.

А теперь нам необходимо выяснить, сколько метров трубу будет нужно для нужной нам мощности. Например, нам нужна мощность эквивалентная 1,5 кВт электронагревателя. Для начала выбираем материал трубы, ее диаметр, а также предполагаемую разность температур. Например, диаметр трубы – 20 мм, разность температур ~ 40°C. Из этого следует, что для 1,5 кВт тепла нам понадобится 4300 метров металлопластиковой трубы (коэффициент теплопроводности – 0,3), стальной – 25 метров (коэффициент теплопроводности – 50), а медной – 3,5 метра (коэффициент у нее 380).

Следую расчетам выше, мы выбираем медную трубу, желательно отожженную, которую вы сможете легко согнуть и без труда прикрепить резьбовой фитинг. После данных манипуляций мы получим теплообменник змеевикового типа.

Тип «водяная рубашка»

Кроме змеевиков, своими руками вы также сможете сделать теплообменник типа «водяная рубашка». Это такие змеевеки, когда теплообмен осуществляется с помощью двух герметичных емкостей, вложенных друг в друга. Такой обмен довольно-таки часто можно заметить в маленьких котлах отопления. Основным недостатком такого теплообменника является его эксплуатационное давление, на которое они рассчитаны. Поэтому изготовить их сможет только сварщик с некоторым опытом сварки. Из подручных средств изготовить его у вас не получится.

Тип «трубная доска»

И последний, один из самых эффективных и в то же время сложных теплообменников является тип «трубная доска». А называется он так из-за вальцовочных соединений, которых здесь просто уйма.

В этот теплообменник входят три полностью герметичных емкости, две из которых соединены между собой трубами, развальцованными в торцах этих емкостей. Сам теплообмен происходит из-за перетекания жидкости от одного края к другому. Теперь вы знаете как сделать теплообменники водяные своими руками.

Также посмотрите видео про теплообменники:

Понравилось? Поделитесь в соц. сетях!

&copy 2015-2016. Remontcap.ru. Все права защищены. Копирование информации сайта без обратной ссылки запрещено!

Теплообменники своими руками — как сделать пластинчатый, водяной, труба в трубе, воздушный, чертежи

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 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:

  • 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.

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.

4 Схемы теплообменников своими руками, которые можно сделать уже сегодня

Теплообменники используются как для обогрева, так и для охлаждения. Они часто используются для вентиляции в доме, хотя у них есть и другие применения. Обычно эти теплообменники используются в аварийных ситуациях, но их можно использовать и в практических ситуациях. Например, некоторые люди используют обычные теплообменники для обогрева своего гаража.

С учетом сказанного, планов по изготовлению теплообменников своими руками очень мало. Это не обычные Проекты «сделай сам», в конце концов.

Однако в эту статью мы включили несколько чертежей теплообменников своими руками, которые должны помочь вам сделать теплообменник своими руками.

4 чертежа теплообменника своими руками, которые вы можете сделать сегодня

1. Практичный теплообменник для выживания

Ознакомьтесь с инструкциями

4 9
Материалы: Галлонная бочка, стальные трубы, гибкие алюминиевые трубы, вытяжной вентилятор
Сложность: Средний

Этот план «Сделай сам» изготовлен из основных материалов, которые можно найти в большинстве хозяйственных магазинов. Единственный материал, который вам придется искать, это вытяжной вентилятор. Для этой цели вам нужно будет использовать вентилятор из какого-либо источника или купить его на eBay.

Этот план включает много сварочных работ и оставит вас с теплообменником для обогрева гаража. Конечно, вы могли бы использовать его и для других целей.

Хотя это самодельный проект, это не обязательно означает, что он ужасно дешевый. Если вам придется купить все трубы и барабаны, то, вероятно, вы потратите немало денег. По этой причине мы не предлагаем вам переходить на этот план, полагая, что он практически бесплатен.

Вы также можете добавить систему капельной подачи отработанного масла к наружной части теплообменника. Это увеличит количество произведенного тепла, как поясняется в плане.


2. Теплообменник дровяной печи

См. инструкции

Инструменты: Сварочный аппарат MIG, ленточная пила, разделочная пила, настольная шлифовальная машина, угловая шлифовальная машина, вращающийся инструмент, ножницы по металлу, сверла
Сложность:
Средний

Этот теплообменник предназначен для работы на дровяной печи и помогает более эффективно передавать тепло в дом. В этом плане «сделай сам» много шагов, и все они должны быть довольно точными. Поэтому мы обычно рекомендуем его только тем, у кого есть некоторый опыт. Кроме того, вам также понадобится довольно много инструментов, которых у обычного человека просто нет.

Идет сварка. Если вы раньше не занимались сваркой, у вас могут возникнуть проблемы с этим проектом.

В общем, это один из самых сложных планов, которые мы видели, в основном из-за всех шагов. Однако сами шаги не очень сложны — их так много!


3. Теплообменники солнечного нагревателя

См. инструкции

Материалы: Гаечный ключ, расширительный инструмент PEX
Сложность:
Средний

Этот план «Сделай сам» включает установку теплообменников на солнечный нагреватель, который часто используется для обогрева гаража или другого здания без надлежащей системы отопления. Этот план разработан специально для этой цели, поэтому он не очень универсален.

Однако, если вы заинтересованы в обогреве своего гаража, вы можете использовать этот метод для создания солнечного нагревателя, а затем добавить к нему теплообменники. Он неплохо справляется с обогревом вашего дома в более теплых районах, что может сделать его хорошим вариантом для гаражей и подобных хозяйственных построек.

Имейте в виду: этот план также включает в себя немало сварочных работ. Он также представлен в видеоформате, поэтому его выполнение может быть немного сложнее (или проще, в зависимости от ваших предпочтений).


4. Теплообменник серой воды

См. инструкции

Материалы: Ведро объемом 5 галлонов для серой воды
Сложность: Жесткий

Хотя это может показаться не таким уж роскошным, этот план «Сделай сам» поможет вам извлечь и использовать тепло, содержащееся в серой воде. Например, этот блок будет использовать тепло, выделяемое водой из душа и аналогичной горячей водой. Таким образом, вместо того, чтобы просто уходить в канализацию, вы можете использовать эту воду для обогрева помещения, потенциально позволяя рекуперировать большой процент тепла.

Однако этот план довольно сложен. Вам нужно будет перенаправить свои трубы, чтобы убедиться, что вы можете собрать эту нагретую воду в ведро, а затем построить теплообменник внутри этой бочки. В конце концов, это довольно много работы.

С учетом сказанного, если вы производите много горячей воды, возможно, оно того стоит. Однако этот план не будет практичным для всех.

Можно ли охлаждать с помощью теплообменника?

Не обычно. Часто теплообменники работают, забирая тепло от чего-то действительно горячего (например, огня или горячей воды) и передавая это тепло в другое место. Таким образом, вы можете использовать огонь, например, для обогрева дома. Или вы можете повторно использовать горячую воду, потраченную впустую после душа.

Однако, хотя технически вы могли бы охлаждаться таким образом, это было бы сложно. У вас должно быть что-то прохладное, которое переносит холодный воздух в пространство, которое вы хотите охладить. Например, вы можете использовать лед, чтобы немного охладить комнату, но это нецелесообразно (поскольку вам придется постоянно заполнять ее льдом).

Вы можете создавать охладители воды, которые встречаются немного чаще. Однако у них другая функция и использование, чем у теплообменника.

  • См. также: Почему мой кондиционер не охлаждает дом: 8 возможных причин

Посмотреть этот пост в Instagram

Пост, которым поделился IrondogAllen (@irondogallen_)

Какая конструкция теплообменника наиболее эффективна?

Существует множество идей теплообменников, именно поэтому мы не можем выделить одну из них как наиболее эффективную. Это во многом зависит от того, чего вы пытаетесь достичь, поскольку разные теплообменники работают по-разному. Некоторые из них предназначены, например, для подогрева воды в бассейне, а другие — для обогрева гаражей.

Теплообменники настолько разнообразны по назначению, что их нельзя точно сравнивать друг с другом таким образом.

При этом пластинчатый теплообменник является наиболее эффективной конструкцией. Он обеспечивает наиболее эффективный поток с обеих сторон и имеет большую площадь поверхности. Однако такая конструкция применима не во всех областях. Поэтому вам часто придется использовать другой дизайн для практических целей.

Сколько стоит изготовление теплообменника?

Замена теплообменника на коммерческий вариант обычно стоит около 2000 долларов. Однако его изготовление часто обходится дешевле, около 300 долларов. Конечно, это зависит от точных метрик и того, какие материалы у вас уже есть под рукой.

Если вы можете перерабатывать материалы, которые у вас есть, вы часто тратите меньше денег. Однако покупка всего в хозяйственном магазине может быстро окупиться.

Заключение

Теплообменники необходимы для производства тепла. Без них отопление наших домов было бы затруднено. При этом вы можете использовать теплообменники для использования множества различных источников тепла, от солнца до горячей воды и огня.

Выше мы перечислили множество различных планов, которые, надеемся, вдохновят вас. Поскольку ситуации у всех разные, трудно идеально следовать плану и заставить его работать. Как правило, вам придется адаптировать план к вашей ситуации, так как многие планы нелегко перенести в новые места.

  • См. также:  Теплый пол – плюсы, минусы и принципы работы
  • См. также:  Сколько стоит теплообменник?

Изображение. Теплообменники на солнечном нагревателе

  • 1.4 4. Теплообменник сточных вод
  • 2 Можно ли охлаждать с помощью теплообменника?
  • 3 Какая конструкция теплообменника наиболее эффективна?
  • 4 Сколько стоит изготовление теплообменника?
  • 5 Заключение
  • Теплообменник, создающий свежий воздух

    В идеале энергоэффективный дом должен быть плотно герметичным, чтобы удерживать прохладный воздух внутри летом и не пускать его зимой. Проблема в том, что нам нужно обеспечить циркуляцию свежего воздуха, чтобы удалить запахи, насытить кислородом и снизить риск роста плесени и плесени.

    Есть ли способ перемещать воздух в дом и из него, сводя к минимуму попадание тепла внутрь и наружу?

    Это может сделать один простой гаджет: теплообменник, он же «вентилятор с рекуперацией тепла». Вместо того, чтобы воздух свободно входил и выходил, теплообменник использует два небольших вентилятора для подачи входящего и выходящего воздуха через параллельные чередующиеся каналы. Два потока не смешиваются, но тепло проходит между ними через тонкие металлические стенки каналов.

    Зимой теплый воздух, выходящий через теплообменник, отдает свое тепло поступающему холодному воздуху, а летом выдуваемый через теплообменник холодный воздух крадет тепло у поступающего горячего воздуха, так что к поступающий воздух поступает в дом, уже не жарко.

    Вентиляторы с рекуперацией тепла дешевы в эксплуатации, поскольку содержат только пару вентиляторов. Но их покупка может быть дорогостоящей, розничная цена составляет 450 долларов и выше.

    Вот как вы можете построить свой собственный дом за гораздо меньшую сумму, от 50 до 100 долларов, в зависимости от того, сколько материалов у вас уже есть. Это моя первая попытка дизайна, и она работает, но я не претендую на то, что оптимизировал ее. Не стесняйтесь делать это лучше.

    Я очень благодарен стажеру MAKE Эрику Чу за то, что он взялся за тяжелую работу по изготовлению и тестированию, используя планы, которые я нарисовал.

    Дизайн

    Ниже приведены важнейшие конструктивные особенности теплообменника:

    • Внутренние панели должны иметь максимальную площадь поверхности по отношению к объему.
    • Панели должны быть изготовлены из тонкого теплопроводного металла.
    • Входящий и выходящий воздух должны двигаться в противоположных направлениях.

    Поскольку алюминий очень эффективно проводит тепло, я решил сделать панели из алюминиевой фольги, наклеенной на деревянные рамы, с просверленными отверстиями по краям рамок для прохождения воздуха.

    Добавить комментарий