Самодельная печь в гараж с теплообменником


Многие люди, у которых имеются свои мастерские, гаражи или просто дачные домики, устанавливают туда так называемые печки буржуйки. Таким именем данная печь обзавелась в 1917 году, во время революции. Получила она его за свою «прожорливость» и неприхотливость к используемым для топки горючим материалам. Данная печь несомненно выигрывает в простоте своей конструкции, относительной небольшой стоимости, однако имеет такой серьезный недостаток как малый КПД (коэффициент полезного действия), который составляет примерно 15 – 20 процентов. Так же не очень толстые металлические стенки печки плохо аккумулируют тепло и при сгорании топлива она довольно быстро остывает, так как основное тепло, вырабатываемое печью, просто вылетает в трубу и «греет улицу». Чтобы увеличить КПД можно увеличить площадь теплопроводящей поверхности. Для этого пригодится так называемый теплообменник. Он устанавливается в месте наибольшей концентрации тепла и может значительно повысить КПД печи.

Для создания теплообменника понадобятся:
— Труба диаметром 32 мм, длиной около 2,5 метра;
— Труба 57 мм, длиной 300мм;
— Листовой метал толщиной 1мм, два квадрата по 350мм;
— Металлическое ведро на 20 литров;
— Дрель, болгарка, сварочный аппарат (желательно полуавтомат);


Шаг 1. Изготовление торцевых заглушек.

Для этого в квадратах листового метала, размечается отверстие по центру. От него размечается круг, радиусом 150 мм. Это будет его внешний радиус. Далее размечаются центра отверстий для 32 мм трубы, по радиусу 100 мм, и расстоянием между собой 45 градусов. Центр листа размечается под трубу 57 мм.

Для того чтобы просверлить такие отверстия необходимо сверло небольшого диаметра высверлить отверстия (с запасом) по окружности, удалить середину и расточить до нужного диаметра напильником.
Вот что должно получится:

Шаг 2. Сборка труб и заглушек.

Труба 32 диаметра режется на 8 частей, каждая их которых имеет длину 300 мм. Для упрощения процесса сборки используется вот такой шаблон, изготовленный из 22-х миллиметровой фанеры:

Затем отрезанные трубы вставляются в шаблон, сверху одевается заглушка и прихватывается на 5 – 6 точек. Полностью обвариваться будет по наружи.
Обе Заглушки становятся на свое место:

Шов должен быть герметичным, чтобы теплообменник не «травил» :

Шаг 3. Корпус.

Корпус изготавливается из круглого ведра на 20 литров. Для удаления лакокрасочного покрытия он опаливается в костре.


Остатки покрытия и сажу следует удалить металлической щеткой. Дно ведра срезается болгаркой.

Далее необходимо проделать два отверстия на вход и выход дымоходной трубы. Их диаметр подбирается зависимо от ее размеров. В данном случае использовалась стандартная труба, купленная в магазине.

Вот процесс сборки:

По краям трубы делаются небольшие насечки и загибаются во внутренней части корпуса:

По наружи труба прихватывается точками:

Поскольку толщины метала для полной проварки здесь не достаточно, место соединений герметизируется огнеупорным герметиком:

Шаг 4. Покраска.

Покраска проводится огнеупорной краской.

Шаг 5. Установка.

Готовая конструкция устанавливается на дымоходную трубу. Для повышения эффективности ее работы, с одной стороны устанавливается вентилятор, который будет задувать воздух в теплообменник. На выходе из него он будет значительно теплее. Вентилятор необходимо устанавливать на металлических или других термоустойчивых креплениях.

Выводы.

После такой доработки значительно снизилось время, необходимое для полного обогрева помещения. Так же снизилось потребление печи.

В предыдущих статьях мы рассмотрели различные виды организации сгорания топлива. Также мы рассказали, как оптимизировать его расход и контролировать температуру газов. Весь процесс отопления можно условно разделить на четыре этапа:


  • Создание выброса тепловой энергии. Это и есть сжигание топлива, при котором происходит термохимическая реакция с выделением тепла.
  • Теплообмен. На этом этапе тепловая энергия, стремясь к равновесию, переходит от избыточного состояния к стабильному. Проще говоря — тепло передаётся от разогретого носителя к охлаждённому.
  • Перенос. Агент (жидкость или воздух) переносит тепловую энергию к потребителю (радиатор), который находится в отдалённом от реактора месте. Непрерывная циркуляция агента в замкнутой системе обеспечивает его возврат к реактору в охлаждённом состоянии, затем цикл повторяется.
  • Теплоотдача. Потребитель (по сути, теплообменник) за счёт свойств теплопроводности отдаёт тепловую энергию окружающей среде (воздуху), выравнивая её температуру.

Результат процесса в пункте 1 предсказуем — по размеру топки, её типу и топливу мы можем судить о режиме работы, мощности и производительности реактора. Но без эффективного теплообмена (пункт 2) большая часть энергии окажется избыточной и будет удалена вместе с первичным носителем в виде раскалённого газа. Проще говоря — вылетит в трубу в прямом смысле слова. Чтобы этого не произошло, нужно правильно подобрать и организовать теплообменник.

Разнообразие свойств различных материалов и сред даёт широкие возможности выбора, но мы остановимся на самых доступных — воздух и жидкость.

Теплообменник решает всего одну, но ключевую задачу — охлаждения первичного теплоносителя. Строго говоря, он является системой охлаждения реактора. Решающий фактор эффективности его работы — теплоёмкость и теплопроводность среды (агента). Как известно, вода и воздух имеют взаимоисключающие свойства, но при этом выполняют одну работу. Невозможно оспорить превосходящие физические свойства жидкости, которая плотнее воздуха. Однако она требует устройства герметичной замкнутой системы, без чего воздух вполне может обойтись.

Воздушный теплообменник


В случае, когда первичным теплообменником служит топка (стальные буржуйки, печи длительного горения — ПДГ, печи на отработанном масле — ПОМ), можно принять следующие меры для повышения эффективности «сухой» теплоотдачи.

Сквозные вертикальные и горизонтальные прямые каналы (трубы)

Стальные трубы навариваются прямо на топку. Лучше устанавливать их вертикально — это улучшит проходимость воздуха. Подходит при наличии подручного материала — обрезков труб (форма сечения не имеет значения). Диаметр 50–200 мм. Оригинальным решением топки будет сварить стенки из равных отрезков трубы.

Изогнутые и закруглённые каналы

Идеальный вариант — «обернуть» в 1–2 витка всю топку. Для этого потребуется навык и время, но эффект будет гораздо выше, чем от простых прямых каналов. Чем больше разница уровней забора и выхода воздуха, тем лучше будет работать канал. Если вывести забор на улицу, эффект будет максимальным, т. к. при разогретой топке за счёт разницы температур возникнет тяга, которая обеспечит постоянный поток в «автоматическом» режиме.


Лабиринты с переборками в ёмкости

Для реализации такого теплообменника нужно устроить на верхней стенке дополнительный стальной короб высотой около 100 мм и толстыми стенками. В этом коробе следует расположить стальные 5–8 мм переборки таким образом, чтобы получился «лабиринт». В начале и конце его должны располагаться входные отверстия под сечение воздуховода. Сверху «лабиринт» также накрывается крышкой. В этом варианте теплообменником служит пространство между стенкой топки и стенками короба. Такие теплообменники можно устроить и на боковых стенках стального реактора.

Сквозные каналы в реакторе, интегрированные в топку

Такие каналы закладываются в проект при создании печи, затем ввариваются в стенки. Они могут быть расположены рядом в верхней части топки. Диаметр от 50 мм.

В любом из видов ВТ используется явление конвекции*, однако в большинстве случаев из-за высокой температуры в реакторе естественного движения воздуха недостаточно и его нагнетают принудительно — вентиляторами. Этот способ ещё называют инжектирование.

* Конвекция — способ передачи тепла потоками или струями.

Инжектирование можно производить любым доступным способом — встраивая воздушный насос в канал или просто направляя его на теплообменник. «Сухие» теплообменники — самые простые и доступные устройства отопления.

Достоинства воздушных теплообменников:

  • Не требуется герметичность соединений.
  • Может работать без инжекторов.
  • Простота монтажа и доступность подручного материала.

Недостатки воздушных теплообменников (ТО):

  • Требуется значительный (от 100 мм) диаметр воздуховода.
  • Низкая теплоёмкость среды (воздуха).
  • Малая дальность переноса температуры.

Самодельная печь в гараж с теплообменником

Самодельная печь в гараж с теплообменником


Использованные источники

  1. usamodelkina.ru/5673-teploobmennik-dlya-burzhuyki-svoimi-rukami.html
  2. wikistroi.ru/story/fireplaces/izghotovlieniie-tieploobmiennika-dlia-burzhuiki
  3. drive2.ru/c/457612067629742305/

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.