Буржуйка на дровах из газового баллона своими руками

Печи на твердом или жидком топливе дают большое количество тепла, однако немало его уходит беспрепятственно в трубу. Не потерять полезную энергию и перестать отапливать улицу поможет теплообменник на трубу дымохода. Простое и компактное устройство способно повысить теплоотдачу фактически на треть, не снижая характеристик самой печи, однако следует учесть целый ряд факторов, таких как поддержание нормальной тяги и возможность чистки дымохода, чтобы не попасть впросак с теплообменником.

Принцип работы воздушного теплообменника

Основное назначение теплообменника – передавать энергию от продуктов горения в дымоходе теплоносителю, в качестве которого выступает вода или воздух. Установленные в дымоходах теплообменники (это относится к водяным модификациям) часто называют экономайзерами.

Эти устройства собирают и передают в помещение тепло, которое просто уходит в атмосферу, благодаря чему вырабатываемая печью тепловая энергия используется по максимуму. Кроме обычной водопроводной воды иногда используют и другие жидкости – масло или «незамерзайку».

В связи с этим все устройства делят на две большие категории:

  • воздушные;
  • жидкостные (водяные).

Выбор того или иного вида зависит от нескольких факторов. Важнейшие из них – это конфигурация и материал дымохода, а также характеристики самого прибора.

Схема воздушного теплообменника. Он считается менее эффективным, чем жидкостный аналог, но имеет простую конструкцию, что делает его подходящим для самостоятельного изготовления

Разберем, как работает воздушная модель. Конструкция устройства проста: прочный корпус с перегороженным внутренним пространством. Роль перегородок играют пластины или трубки, основная функция которых – затормозить движение нагретых газов и направить тепло в нужное русло.

Некоторые перегородки (заслонки) не припаивают, а делают подвижными. С помощью задвигания/выдвигания металлических пластин можно регулировать силу тяги, тем самым снижая или увеличивая производительность обогревательного прибора.

Воздушные теплообменники называют конвекторами, та как в основе их работы лежит принцип конвекции. Холодный воздух из помещения попадает внутрь устройства, где от воздействия горячих дымовых газов повышается его температура. В нагретом состоянии он через другое отверстие движется дальше – обратно в помещение или в отопительную систему.

Для отопления

Для организации водяного отопления в доме теплообменник для дымохода будет отличным решением, но только при наличии теплоаккумулирующего бака. Для обогрева дома нет нужды постоянно нагревать холодную воду, теплоноситель в системе теряет после прохода контура 20-25°С и только. Соответственно снижается риск образования конденсата на поверхности дымохода.

Самый простой вариант теплообменника – змеевик из медной трубки, закрученный по спирали вокруг дымохода. Длина трубки не должна быть слишком длинной, учитывая даже маршрут до котла и обратно, и зависит от ее диаметра. Если взять, например размер ¼ дюйма, то желательно ограничиться протяженностью в 3,5-4 метра. Так можно будет обеспечить нормальный теплообмен с естественной циркуляцией воды в контуре «теплообменник — накопительный бак».

Если нет возможности установить котел близко к печи, то лучше использовать циркуляционный насос и принудительно прокачивать воду через теплообменник, тогда длина трубки уже не имеет особого значения. Использовать пайку или каким-либо образом улучшать контакт змеевика и дымохода не нужно. Слишком хороший теплоперенос больше сыграет в минус.

Большую теплоотдачу позволяет получить водяная рубашка, конструкция в которой поверх секции дымохода оборудуется внешний цилиндр, и вода заливается между ними. Секцию дымохода можно заменить на сборку труб меньшего диаметра, например 5-6 штук, так, чтобы их суммарное сечение равнялось каналу дымохода или немногим превышало его.

Основная сложность заключается в определении мощности теплоотдачи. Фактическое значение получается только на практике, и такой вариант мало кого устроит. Приблизительно можно подсчитать исходя из температуры горячих газов на выходе печи и по прохождению теплообменника. Удельная теплоемкость уходящих горячих газов составляет приблизительно 1,042 кДж/кг*К, чуть выше, чем насыщенный водяными парами воздух. В зависимости от перепада температур на входе и выходе теплообменника, площади контакта подсчитывается мощность.

Удельная теплоемкость воды 4,183 кДж/кг*К. Допустим перепад температур 150 градусов, тогда с каждого килограмма выходящего дыма можно нагреть килограмм или литр воды на 38°С. Далее вступает в расчет объем проходящих газов и КПД теплообменника, который, по факту, не превышает 60%.

Для отопления небольшого помещения достаточно будет и одного теплообменника для дымохода, однако лучше использовать его как вспомогательный источник тепла в дополнение к основному водяному контуру или водогрейному котлу, повышая общую отдачу тепла.

На практике небольшой дом или соседнее помещение проще обогреть с помощью воздушного теплообменника для дымохода. В нем применяется тот же принцип, что и в водяной рубашке, только в пространство между группой труб пускают газ от печки, а саму конструкцию ориентируют перпендикулярно дымоходу. Получается, что дым обтечет трубки теплообменника и нагревает воздух в них, дальше путем принудительного вентилирования он подается по воздуховоду в другие комнаты дома.

Читайте также:  Шиберная задвижка, классификация и принцип работы

Труба оловянная

Олово в качестве материала для выплавки теплообменника является очень практичным и надежным. По сути, дымоход с теплообменником для бани будет выглядеть, как труба, обвитая меньшей металлической или медной трубкой. В процессе нагревания от трубки будет прогреваться и проходящий мимо воздух.

Достаточно будет спиральную трубку приварить. Можно производить пайку и оловом, предварительно обезжиренным ортофосфатной кислотой. В таком случае теплообменник будет закреплен особенно надежно, ведь недаром оловянные самовары считаются эталоном надежности среди аналоговых изделий.

Накопительный бак с водяным контуром

Установить бак-теплообменник на трубу дымохода в баню можно из оцинкованной жести либо из нержавеющей стали. На выбор материала будет в значительной степени влиять строение печи. Если в вашем распоряжении двухкамерный котел, в котором оборудована система дожигания газов, следовательно, выходящий в трубу дым будет уже не слишком горячим – не более 200 ℃. В таком случае материал для бака не имеет решающего значения.  «Как сделать и установить бак на трубу для бани – практические рекомендации».

Накопительный бак с водяным контуром

А вот в обычных конструкциях печей, где горячий угарный газ выходит непосредственно в дымоход, температура дыма может подниматься до 500 ℃. В такой ситуации единственный вариант – нержавеющая сталь, ведь оцинковка будет выделять токсины от сильного нагрева.

Как правило, устанавливают такой тип регистра на трубу – в баню, где необходимо постоянное снабжение большим количеством горячей воды. При этом сам бак устанавливают на печке внутри парилки или моечной, а вокруг трубы оборачивают нагревательный контур. В бачке предусматривают входной и выходной штуцеры для циркуляции воды в системе. Как вариант, подобный тип отопления можно использовать для гаража или подсобок.  «Как сделать дымоход из трубы своими руками – пошаговое руководство».

Разновидности по конструкции

По месту расположения теплообменники бывают внутренними и внешними.

Внешние

Размещается возле дымохода. Это емкость, которая «окружает» дымоход. Нагрев теплоносителя происходит за счет тепла, которое выделяют продукты при сгорании.

Внутрь емкости помещают часть трубы, которая отводит продукты горения. За такими теплообменниками проще ухаживать. Они легко демонтируются для очищения от накипи и устранения дефектов.

Внутренние

Это емкость, расположенная внутри печи, непосредственно над топкой. Устройство легко установить, но если появится необходимость очистить прибор от накипи или устранить дефекты, возникнут проблемы.

Приступаем к монтажу

Последовательность выполнения работ зависит от конструктивных особенностей теплообменника.

Установка прибора с регистром

Приступаем к монтажу

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

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

Монтаж устройства с емкостью

Приступаем к монтажу

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

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

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

Приступаем к монтажу

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

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

Керамический дымоход

Керамические дымоходы сегодня завоёвывают популярность, так как: прочен, безопасен, экологичен. Они взяли всё лучшее от кирпичных и стальных систем. Основной минус — высокая цена комплектующих.

Состав комплекта

Монтаж дымохода из керамики простой, и его легко сделать своими руками. Ведь он монтируется из готовых частей, они соединяются при использовании специального состава, самим изготовить которые не получится.

Комплект состоит из:

  • основания имеющего отвод для конденсата;
  • элемента для соединения с патрубком;
  • ревизионной ячейки с дверкой;
  • облегчённого блока для отделки снаружи;
  • набора для обработки надкровельного участка;
  • изделия для изоляции, имеющего негорючие свойства;
  • пастообразного клея.
Читайте также:  Где ставить увлажнитель воздуха в комнате

Кроме того, потребуются крепежи, облицовочный огнестойкий материал, штукатурка, натуральный камень, керамическая плитка.

Правило сборки

По технологии и нормативам, дымоход следует располагать не дальше 2 метров от генератора, а вот от стен и перекрытий по возможности подальше.

Процесс установки требует соблюдения ряда правил:

  • наличие фундамента, который покрыт огнезащитным средством;
  • установку необходимо делать снизу, с цокольной части, и передвигаться к кровле;
  • фиксировать сегменты следует специальным клеевым составом, он продаётся в наборе;
  • труба должна иметь диаметр больше, чем у патрубка, присоединённого к теплогенератору;
  • в качестве теплоизоляционного материала использовать минеральную вату и штукатурку;
  • участок, где соединяется труба и кровля, следует оборудовать фартуком из металла;
  • при горючести кровельного материала, нужно смонтировать искрогаситель.
Керамический дымоход

Если дымоходный контур тянется на протяжении 4 метров без крепления, то требуется его армирование, при использовании железных прутьев, для которых имеются специальные отверстия.

Способ монтажа

Все предназначенные детали для дымохода из керамики в своём составе содержат шамот, он помогает противостоять высоким температурам, и значительно увеличивает срок эксплуатации.

Низ дымохода — основание, имеет отверстие для выхода конденсата, который выделяется при выведении продуктов горения. Жидкость скапливается, и выходит в канализацию, оборудованную заранее.

На основание устанавливается тройник, оснащённый ревизионным отверстием, через которое проводится осмотр и чистка системы отопления. При протапливании печи его необходимо закрывать дверкой. Все остальные элементы монтируются в соответствии с инструкцией производителя, и поэтому произвести сборку не составит труда.

Подготовка и нанесение клея

Для герметичности стыков элементов применяется специальный клей, имеющий кислотостойкие свойства. Состав можно приготовить самостоятельно, на основе сухого порошка.

Берётся 7 частей сухого концентрата и 1 часть воды. Температура при замешивании должна быть комнатная, консистенция получается густой.

Сразу состав кажется сухим, но пройдёт 7 — 8 минут, и он станет пастообразным. Использовать его нужно в течение 30 минут, потом он утрачивает свои свойства. Наносится на места стыковки, которые нужно перед этим смочить. Остатки клея следует удалить, снаружи — для придания эстетичного вида, изнутри — чтоб не собиралась сажа.

Если хотите произвести декоративную отделку дымохода, то следует оставлять свободный доступ к смотровому окну.

Как изготовить самодельный теплообменник

Регистр из нескольких труб

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

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

Материалы для изготовления

Пример использования чугунных радиаторов в качестве теплообменника в кирпичной печи

Как изготовить самодельный теплообменник

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

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

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

Расчет мощности теплообменника

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

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

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

Особенности конструкции

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

При изготовлении теплообменника своими руками нужно соблюдать несколько условий:

  • ширина внутренних пустот в теплообменнике должна быть не меньше 5 мм, иначе вода в нем может закипеть;
  • толщина стенок труб должна быть не меньше 3 мм, чтобы металл не прогорал;
  • зазор величиной 10–15 мм между теплообменником и стенками топки должен компенсировать расширение металла при нагреве.

Особенности монтажа

Как изготовить самодельный теплообменник

Теплообменник устанавливают внутрь печи в процессе ее кладки

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

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

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

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

Воздушный конвектор

Не всегда хватает финансов на приобретение уже готового теплообменника. В принципе сделать теплообменник в печь для отопления нетрудно. Для этого берется медь, алюминий, при желании можно вполне обойтись без сварки. При условии правильной подготовки, точных расчетов бюджет заметно экономится.

Сначала подбирается место, высчитываются параметры, нужно решить, какой материал выбрать, чтобы сделать теплообменник. Можно соорудить конструкцию из старого чугунного радиатора, радиатора от автомобиля. Главное – учесть проводимость тепла. Также важно продумать набор инструментов, подготовить всё заранее, каждая деталь значительно облегчает монтаж.

Сборку нужно начинать с составления чертежа с учетом размеров. Если печка слабая, непропорционально крупный теплообменник навредит. При использовании меди для змеевика – длина его максимум 3 м. От протяженности трубы и числа завитков зависит быстрота прогревания. Важно запомнить, что перекосы снижают срок эксплуатации оборудования.

Оборудование воздушного конвектора

Воздушный конвектор

Чтобы закрутить трубы спиралью требуется шаблон. Это любая подручная деталь в форме цилиндра. Его диаметр должен вписаться в размер топки.

Последовательность действий такая:

  • изогнуть трубу, намотать ее на заготовку, чтобы получилась спираль;
  • соблюсти размеры, чтобы уместить змеевик;
  • средняя расчетная мощность теплообменника 1 кВт на 10 м2.

Как сделать электрический водонагреватель своими руками

Проблема горячей воды на даче всегда актуальна, и решить задачу организации горячего водоснабжения можно по-разному. Один из способов — подключить бойлер к газу или электричеству. Но более оптимальный путь – сделать электрический водонагреватель своими руками. Самодельный водонагреватель обойдется значительно дешевле, а для его изготовления потребуется совсем немного усилий. Как сделать водонагреватель своими руками, описано ниже.

Данное самодельное устройство позволяет экономить средства и устраняет заботу о том, как обеспечить частный дом или дачу дешевой горячей водой, особенно в зимний период.

Как сделать электрический водонагреватель своими руками

В продаже имеется рукомойник со встроенным ТЭНом и пластиковым бачком на 10 л по вполне «демократичной» цене, только воду в него нужно наливать через крышку. А это значит, что снова придется использовать различные ковшики и баночки, однако это не очень удобно.

В настоящее время не представляется сложности установить на кухне бак на 120 л и насос (при автономном водоснабжении все эти конструкции всегда имеются).

Насос позволяет наполнить бак подобного объема за 10 минут без лишних хлопот. Такого количества воды может хватить на семью из 4-5 человек на 2 суток без соблюдения режима строгой экономии. Вода из бака в данном случае должна подаваться к мойке «самотеком », т. е. бак при этом может быть установлен в смежном с кухней помещении на высокий стеллаж. Для «самотека» такого давления вполне должно хватать.

Самодельный электрический водонагреватель своими руками

Как сделать электрический водонагреватель своими руками

Для водонагревателя своими руками нужно доделать систему автоматического наполнения бачка. В этих целях необходимо прорезать соответствующее отверстие — унитазный клапан с поплавком и чуть-чуть переделать конструкцию. Внутри бачка находятся ребра жесткости, за которые будет задевать поплавок, поэтому нужно укоротить штангу, на которой он держится, слегка подогнув «на месте», чтобы система заработала.

Перед тем как самому сделать водонагреватель, продумайте, где будет установлен бачок. Чтобы не загромождать кухню, разместить его в подсобном сообщающемся с ней помещении, где располагается накопительный бак, соединив его со смесителем мойки с помощью шланга от стиральной машины.

Как сделать электрический водонагреватель своими руками

Рекомендуемый для системы ТЭН — «Аристон» на 1,2 кВт со встроенным термостатом. Под него следует сделать соответствующее в бачке посадочное отверстие и вырезать из резины прокладки. Рекомендуемая электрическая схема предполагает установку на кухне автомата защиты и двух индикаторов, помещенных в аккуратном боксе.

Один индикатор должен показывать, что самодельный электрический водонагреватель включен, а второй — загораться (только тогда, когда термостат будет включать нагрев). На корпусе ТЭНа располагается соответствующий разъем. На ночь можно выключать тумблер автомата защиты, отключая тем самым всю систему.

Бачок с водой рекомендуется обернуть утеплителем, а сверху сделать короб из фанеры. Тогда конструкция будет сохранять тепло и смотреться более аккуратно, а верх короба, кроме того, можно в таком случае использовать в качестве еще одной полки.

Как сделать электрический водонагреватель своими руками

Утепление бачка сохранит воду теплой до утра, поэтому утром ТЭН можно будет включать на непродолжительное время.

Можно применять и пластмассовый бачок, но он ненадежный. Лучше в качестве бачка использовать бак из нержавеющей стали, например от старой стиральной машины. Эта емкость вполне подходящая и долговечная.

Как сделать электрический водонагреватель своими руками

Такая система обычно работает довольно продолжительное время. Проблема может возникнуть зимой из-за замерзания воды в системе. Поэтому воду на зимний период нужно обязательно сливать, если не планируется регулярно пользоваться ею.