Теплообменники своими руками: пошаговое руководство изготовления теплообменников с фото примерами и видео инструкциями

Содержание

Принцип работы

Без медного теплообменника не обходится ни одна котельная система отопления. Принцип работы прост. Вода начинает циркулировать по змеевикам в трубах, нагревается, стекает в трубопровод системы, в радиаторы, откуда возвращается, уже остывшая.

В частных домах устанавливается теплообменник, превращающий печь в бойлер для нагрева воды. При самодельном устройстве важно учитывать размер и форму, чтобы теплообменник сочетался с габаритами камеры печи.

К теплообменнику подключены радиаторы, трубы, трубы нагреваются равномерно, тепло распределяется по дому.

Типы моделей

Устройства различаются способом их установки. А это напрямую влияет на эффективность всей системы. Чаще всего используется конструкция котла, в которой уже есть теплообменник внутри. Тепловые потери в таких устройствах практически сведены к нулю. А для продуктивной работы просто необходима грамотная среда.

Внешние конструкции намного менее эффективны. Потому что их расположение не позволяет хорошо нагреться охлаждающей жидкости. Но они используются там, где нет индивидуальных отопительных котлов. Например, в домах с центральным отоплением.

Монтаж трубопроводов

Мы уже говорили, что для обвязки лучше использовать трубы диаметром 3/4 дюйма, этот диаметр чаще всего применяется во всех системах отопления и подходит по всем параметрам для банного теплообменника.

3/4 ″ трубка

Трубы могут быть металлическими или пластиковыми. Также можно использовать гибкие гофрированные трубы, но следует учитывать, что они имеют гораздо меньший номинальный диаметр и это отрицательно сказывается на скорости потока воды.

Вот несколько советов по установке трубопроводов.

  1. Постарайтесь максимально сократить длину труб, не делайте много изгибов и изгибов трубы. Ваша задача — создать максимально благоприятные условия для циркуляции воды.
  2. При использовании пластиковых труб не допускайте перегрева стыков с теплообменниками. Наличие воды внутри не позволит им полностью прорваться из-за потери прочности, вызванной нагревом, но возможны деформации.
  3. Не забудьте поставить сливной кран в самой нижней точке. Если унитаз долгое время не используется, то зимой необходимо слить всю воду из системы.
  4. При подключении труб предусмотрите возможность их демонтажа для проведения ремонта или текущего обслуживания.
  5. Старайтесь, чтобы длина горизонтальной трубки была как можно короче. Установите все эти участки под углом не менее 10 °. Эти мероприятия положительно влияют на расход воды.

Плюсы и минусы

К явным преимуществам теплообменника можно отнести:

  • простота изготовления и монтажа;
  • отопление можно совмещать, помимо отопления установить систему водяного отопления;
  • топливо для устройства может быть разнообразным: твердое, газ — жидкое;
  • устройства красивы на вид, можно придать интерьеру национальный стиль.

Теплообменник имеет два недостатка:

  • нет автоматического управления нагревом носителя;
  • КПД не слишком высок.

Теплообменник

Теплообменник с трубной пластиной

Расчет мощности

сделать идеальную систему отопления, не зная мощности теплообменника, очень сложно. При расчете этого показателя следует учитывать следующие параметры:

  • диаметр трубы;
  • длина нагревательного прибора;
  • теплопроводность используемого металла;
  • максимальная температура сгорания топлива;
  • скорость циркуляции жидкости.

Если установить эти начальные значения проблематично, можно использовать средний расчет, исходя из того, что для получения мощности в 1 кВт потребуется один метр трубы радиусом не менее 2,5 сантиметра.

Необходимые материалы, инструменты чертежи

Для теплообменника стоит выбрать:

  • Емкость на 90-110 литров.
  • Анод.
  • Медная труба длиной до 400 см для термопечи. Если нет медной трубы, то можно использовать алюминиевую, металлопластиковую, лишь бы она хорошо гнулась.
  • Регулятор мощности для регулирования подачи тепла.

Стальной змеевик делать не обязательно, материал вреден для теплопередачи, неважно, гнет ли он, воздух нагревается благодаря меди в разы быстрее. При использовании стали также потребуется трубогиб.

Пошаговое руководство

Теплообменник

Производство бесканального теплообменника

  1. Подготовьте емкость, желательно металлическую, пластиковой будет дольше нагреваться.
  2. Установите бак в начале отопительной системы.
  3. Сделайте в емкости 2 отверстия для выходных отверстий. Один находится наверху, через него будет отводиться горячая вода. Второй — внизу, из патрубков системы будет выходить холодная жидкость.
  4. Правильно расположите розетки, от этого будет зависеть скорость тепловыделения.
  5. Хорошо закройте отверстия, чтобы температура воздуха не попадала на змеевик, а комната нагревалась равномерно.
  6. Для трубы используйте медь, она должна хорошо гнуться и давать комнате как можно больше тепла.
  7. Согните трубку по спирали, чтобы получилась катушка.
  8. Поместите змеевик в емкость, концы трубки необходимо вывести, хорошо закрепить.
  9. Присоедините резьбовой штуцер к концам деталей.
  10. Подключите к лампе регулятор мощности, можно купить в магазине, дешево, так что делать самому не придется.
  11. Система нормально будет работать и без регулятора, но необходимо регулировать мощность, экономить электроэнергию. Мощность можно выставить на ваше усмотрение.
  12. Подключите клеммы к термостату, затем силовые кабели.
  13. Чтобы бак не перерасходовал из-за перепадов температуры, установите анод.
  14. Хорошо герметизирует все элементы.
  15. Заполните емкость водой, теплообменник готов.

Виды ТО

Схема и принцип работы рекуперативного теплообменника
По принципу работы оборудование делится на рекуперативное и регенеративное. В первом движущиеся теплоносители разделены стенкой. Это самый распространенный вид, он бывает разной формы и дизайна. Во втором случае горячие и холодные теплоносители поочередно контактируют с одной и той же поверхностью. Высокая температура нагревает стенку оборудования при контакте с горячей средой, поэтому температура передается холодной жидкости при контакте с ней.

По назначению обслуживание делится на два типа: охлаждение — работают с холодной жидкостью или газом, охлаждая при этом горячий теплоноситель; и нагревательные: они взаимодействуют с нагретой средой, передавая энергию холодным потокам.

По конструкции теплообменники бывают разных типов.

Разборные

Они состоят из рамы, двух торцевых камер, отдельных пластин, разделенных термостойкими прокладками и крепежными болтами. Это оборудование легко чистить, и его эффективность можно повысить за счет добавления пластин. Но складные ТО чувствительны к качеству воды. Для продления срока их службы требуется установка дополнительных фильтров, что увеличивает стоимость проекта.

Пластинчатые

Пластинчатый теплообменник требует установки дополнительных фильтров на теплоноситель
Они различаются способом стыковки внутренних плит:

  • В паяных ТО гофрированные пластины из нержавеющей стали толщиной 0,5 мм изготавливаются методом холодной штамповки. Между ними установлена ​​прокладка из специальной термостойкой резины.
  • Сварные пластины свариваются вместе, образуя кассеты, которые затем собираются внутри стальных пластин.
  • В полусварных ТО ящики фиксируются паронитовыми соединениями в конструкции небольшого количества сварных модулей. Эти модули герметизированы резиновыми прокладками и свариваются лазером. Затем они собираются между двумя пластинами с помощью болтов.

Пластинчатые теплообменники используются в средах с высоким давлением и экстремальными температурами. Эти устройства требуют минимального обслуживания, экономичны и очень эффективны. Кроме того, эффективность оборудования может быть увеличена или уменьшена по мере необходимости путем увеличения или уменьшения количества стальных листов.

Единственный недостаток гофрированного теплообменника из нержавеющей стали — его чувствительность к качеству теплоносителя, требуется установка дополнительных фильтров.

Кожухотрубные

Они представляют собой цилиндрический корпус, в котором размещены пучки трубок, собранные в решетку. Концы труб фиксируются развальцовкой, сваркой или пайкой. Достоинством такого оборудования является простота качества теплоносителя и возможность его использования в техпроцессах, где присутствуют агрессивные жидкости и высокое давление (в нефтегазовой, химической промышленности). К недостаткам кожухотрубных ТО можно отнести относительно невысокую теплоотдачу, большие габариты, дороговизну и сложность ремонта.

Особенности кирпичных печей

Все типы конструкций этого типа известны уже несколько сотен лет и давно доказали свою надежность. Но отдавая предпочтение такому утеплению, необходимо взвесить все за и против.

Чем хорош такой вариант

  • Если попытаться отапливать дом обычной твердотопливной печью, в среднем 1 м² конструкции способен отапливать 30 м² площади стандартного дома с потолками до 3 м. В итоге получается, что чем крупнее дом, тем больше надо построить печи. Система со встроенными водяными регистрами генерирует в 2,5 раза больше тепла и в то же время может быть довольно маленькой.
  • Если инструкция по укладке конструкций была выполнена по всем требованиям, печь прослужит верой и правдой не один десяток лет. Профилактический осмотр и косметический ремонт доступны любому владельцу, в отличие от варианта с твердотопливным котлом.

Принцип бревенчатого отопления.

  • На данный момент существует несколько общих проектов, если русская печь подходит не для каждого помещения, к тому же ее установка требует высокой квалификации, то шведские или голландские кирпичные печи с водяным отоплением своими руками при желании можно сложить.
  • Еще одним положительным моментом такого обогрева является то, что в этом случае вовсе не обязательно возводить сложные многоканальные конструкции, если вопрос о наличии жарочной поверхности не стоит, то такую ​​систему можно смонтировать на основании обычного дымохода.

Важно: если максимальный КПД традиционной кирпичной конструкции не превышает 50%, используйте хорошие бревна, грамотную обвязку и встроенный в систему циркуляционный насос для отопления. КПД может достигать 85%, что вполне сопоставимо с современными твердотопливными котлами

Схема духовки с отопительным котлом.

  • Цена на строительные материалы и топливо играет важную роль. Саму конструкцию можно сложить из материала, оставшегося после постройки дома. Что касается топлива, то дрова, уголь или брикеты не из очень дорогих видов и вполне доступны практически каждому.
  • Большинство заведений оснащены жарочной поверхностью и духовкой, что позволяет готовить еду параллельно.

Изъяны системы

Для загрузки системы до проектной мощности потребуется некоторое время, в отличие от электрических блоков, потребуется не менее получаса для нагрева кирпичных стен конструкции и хладагента в трубопроводе.

Отопительный контур от камина.

  • По сравнению с твердотопливными котлами сопоставимой мощности габариты таких конструкций будут намного больше. К тому же их необходимо устанавливать, как правило, в центре жилища, которое занимает много полезного пространства.
  • Любая твердотопливная система отопления вызывает образование достаточно большого количества пыли. Как бы вы ни старались, убирать комнату, где установлена ​​кирпичная печь, придется гораздо чаще.
  • Все конструкции такого плана относятся к объектам повышенной пожарной опасности. Они не могут работать в автономном режиме. Помимо вероятности возгорания существует еще и опасность распространения окиси углерода из-за неправильной эксплуатации или закипания теплоносителя в системе, что также чревато неприятными последствиями.

Делаем своими руками

Прежде чем приступить к изготовлению теплообменника, необходимо определиться, какой принцип теплопередачи будет реализован в таком устройстве.

Изготовление пластинчатого теплообменника

пластинчатый теплообменник

Для изготовления такого устройства необходимо подготовить следующие материалы и инструменты:

  • сварочный аппарат;
  • болгарский;
  • 2 гофрированные пластины из нержавеющей стали толщиной 4 мм;
  • плоский лист нержавеющей стали толщиной 4 мм;
  • электроды;

Процесс строительства:

  1. Квадраты со стороной 300 мм вырезаются из нержавеющей и гофрированной стали в количестве 31 шт.
  2. Затем из пластины из нержавеющей стали отрезается лента шириной 10 мм и общей длиной 18 метров. Лента разрезается на отрезки по 300 мм.
  3. Гофрированные квадраты сваривают полосой толщиной 10 мм с двух противоположных сторон, так чтобы каждый последующий участок был перпендикулярен предыдущему.
  4. Таким образом получается 15 секций, обращенных в одном направлении, и 15 — в другом, в форме куба. Волнистая поверхность таких участков позволяет эффективно передавать тепло от одного теплоносителя к другому, при этом отсутствует взаимное движение разных или однородных сред.
  5. В том случае, если для теплопередачи используется не масса воздуха, а жидкость, к тем участкам, в которых будет циркулировать вода, приваривается коллектор из нержавеющей стали. Коллектор выполнен из плоской нержавеющей стали. Для этого болгаркой вырезаются прямоугольники: 300 * 300 мм — 2 шт; 300 * 30 мм — 8 шт. Таким образом, вы получаете комплект, из которого приварены 2 коллектора, по форме напоминающие квадратную крышку.
  6. В каждом из коллекторов делается отверстие, к которому приваривается патрубок для последующего подключения к трубам системы отопления или для подачи горячей воды.
  7. Отверстия на коллекторах проделываются в одном из углов а, и при установке на теплообменник впускная труба должна располагаться внизу этой конструкции, а выпускная труба — вверху.

Рассмотренный выше теплообменник устанавливается открытой стороной в системе циркуляции горячего газа.

Таким образом, раскаленный газообразный теплоноситель будет передавать тепло гофрированным стенкам нержавеющих пластин, которые, в свою очередь, будут нагревать жидкость.

Теплообменник этого типа может использоваться для передачи тепла от одной жидкости к другой. Для этого к открытым частям плит с 2 сторон приваривается стальная рубашка с патрубком описанной выше конструкции.

Рисунок:

пластинчатый теплообменник

Изготовление водяного теплообменника для печи

Обычная дровяная печь может не только обогревать помещение традиционным способом, но и использоваться для нагрева воды для обогрева помещений, в которых этот обогреватель не установлен.

Для изготовления такого устройства вам потребуются следующие материалы и инструменты:

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

Производственный процесс:

  1. Цилиндр, состоящий из трубы диаметром 325 мм, устанавливается вертикально на стальной лист и обводится маркером или мелом.
  2. Замкнутый круг вырезается газовой горелкой. Затем из полученного металлического блина делается еще один круг такого же диаметра.
  3. В каждом из этих блинчиков прорезается 5 отверстий диаметром 57 мм. Такие отверстия должны быть равноудалены друг от друга, а также от центра блина и его края. Блины приваривают к цилиндру так, чтобы их отверстия были обращены друг к другу.
  4. Трубка 57 мм разрезается болгаркой на кусочки длиной 101 см, вам нужно приготовить 5 таких частей.
  5. Каждый кусок трубки вставляется в отверстия таким образом, чтобы края этой трубки выступали на 1 мм из верхнего и нижнего отверстий для блинов. Отрезки труб сваривают электросваркой. В результате получается металлический цилиндр, внутри которого располагаются трубы меньшего диаметра. Горячий воздух и выхлопные газы будут проходить через эти трубы, в результате чего труба будет нагреваться и передавать тепло жидкости, которая будет внутри цилиндра, через его стенки.
  6. Для циркуляции жидкости внутри металлического цилиндра снизу и сверху к нему привариваются трубки. Снизу такой конструкции будет подаваться холодная вода, в верхней части будет забираться нагретая таким образом жидкость.

Термогенераторная печь — обогрев, горячая вода и электричество из дров


Всем привет, предлагаю рассмотреть интересную конструкцию дровяной печи, которую можно сделать своими руками. Особенность конструкции в том, что духовка способна генерировать электрический ток для зарядки мобильного телефона и других устройств; За это отвечают элементы Пельтье. Вода действует в духовке как теплоноситель, хотя ее легко заменить маслом или другой жидкостью. Это означает, что к такой духовке можно подключить батареи и, например, отапливать комнату. Даже с помощью такой печи можно легко и просто получить горячую воду. Максимальная мощность, производимая элементами Пельтье, составляет 10 Вт, а максимальное напряжение составляет примерно 15 В. Если вам требуется больше мощности и напряжения, вы можете установить больше элементов Пельтье. Давайте подробнее разберемся, как устроена такая печь и как ее сделать.
Список материалов:

— готовый корпус для печи (или стальной лист, уголок и другие материалы); — стальные трубы; — дымовая труба; — автомобильный радиатор (от Волги или другого, желательно большего объема); — элементы Пельтье (у автора 14 штук); — термопаста; — лист алюминиевый: — лента дымчатая; — трубы стальные квадратные (для теплообменников); — водопроводная труба; — гидрораспределитель (для сброса избыточного давления); — тройник для водоснабжения; — аккумулятор, электроника для контроля напряжения (и т д по желанию).

Список инструментов:

— болгарка; — сварочный аппарат; — токарный станок; — дрель; — гаченные ключи.

Процесс изготовления духовки:

Первый шаг. Изготовление корпуса печи

Корпус печи металлический; автор использовал для этих целей старую тару. Подобную печь можно сделать из листовой стали, старых газовых баллонов и так далее, можно просто модернизировать имеющуюся пузатую печь.

Устанавливаем дверь, а также камин. В дымоходе нам нужно сделать заслонку и сделать дверцу духовки так, чтобы она плотно закрывалась. Это нужно, чтобы при необходимости быстро выключить духовку. Если элементы Пельтье перегреются, они могут выйти из строя.

Авторская печь имеет небольшие размеры, но для получения большего количества тепла можно сделать печь и побольше.

Шаг второй. Производство теплообменников

Третья фаза. Контур отопления

Внутри духовки установлен нагревательный контур, в нем будет циркулировать наша вода, нагретая углями и пламенем. Для изготовления этой схемы понадобятся стальные трубы, из них свариваем конструкцию, как у автора, все должно быть герметично и выдерживать высокое давление. Конечно, конструкция контура может быть разной, чем больше площадь обогрева, тем эффективнее печь будет нагревать воду.

Шаг четвертый. Сборка духовки

Все почти готово, можно собирать духовку. Устанавливаем дверцу и внутри духовки монтируем отопительный контур. Нагревательный контур привариваем к корпусу печи, чтобы он не двигался. Так же привариваем к печке ножки, автор сделал их из круглых трубок, приварив концы стальным листом.

Шаг пятый. Приготовить «бутерброд»

Мы соединяем элементы Пельтье последовательно или параллельно, в зависимости от тока и напряжения, которые вы хотите получить.

Шаг шестой. Окончательная сборка и тестирование

Если система укомплектована хорошими батареями и умной электроникой, то вы сможете сохранить достаточно хороших резервов электроэнергии от печного нагревателя. Удачи и творческого вдохновения, если вы решили повторить нечто подобное! Не забудьте поделиться с нами своими поделками!

Технические критерии выбора

Выбирая теплообменник, необходимо в первую очередь обращать внимание на такие параметры, как конструкция и мощность устройства, а также его стоимость. При использовании устройства с емкостью для воды выбор емкости подходящего объема играет важную роль

Конструкция

Для нагрева воды из системы отопления используются устройства различной конструкции, отличающиеся друг от друга скоростью и эффективностью нагрева:

  1. С катушкой. В такой конструкции функцию ТЭНа выполняет змеевик, заполненный водой.

    Сложная форма элемента значительно ускоряет нагрев. Батарею можно установить на дне бака или вертикально для более равномерного нагрева.

  2. С двумя катушками. Две катушки обеспечивают еще больший КПД и скорость нагрева.
  3. Для теплового насоса. Отличается способом подключения к системе отопления, также может быть укомплектована змеевиком.
  4. Устройство с электронагревателем. Дополнительный нагреватель ускоряет процесс нагрева. Этот вариант представляет собой золотую середину между обычным теплообменником и электрическим водонагревателем.

Объём бака

Важный фактор, который следует учитывать при выборе, — это размер резервуара:

  1. Для небольших помещений подойдет бак на 100 литров. Это компактный и экономичный вариант, его легче всего транспортировать. Стоит помнить, что небольшой объем воды гораздо короче сохраняет тепло, поэтому ее нужно будет чаще греть.
  2. Для большинства частных домов подойдет бак на 200 литров. Этого хватит на какую-то сантехнику, при этом температура будет поддерживаться довольно долго.
  3. Для больших домов подойдет бак на 500 л. Эти резервуары также используются в производстве. Однако для большинства помещений такой большой объем был бы бесполезным и неэкономичным решением, поскольку такой резервуар потребовал бы гораздо большего потребления энергии.

Как сделать бустер для промывки теплообменника

Бустер состоит из бака, насоса циркуляции воды и электрического сопротивления. Разбирать котел отопления для промывки необязательно, достаточно отсоединить форсунки, подсоединить к одной из них шланг с закачкой через него химического раствора в агрегат. Раствор будет выходить через другую трубку, но вам также нужно будет подключить к ней трубку.

Из химических реагентов в основном используется соляная кислота, серная кислота, фосфорная и азотная кислоты.

Промыть теплообменник несложно, но необходимо соблюдать технику безопасности, то есть предварительно отключить прибор от источника питания, будь то газ, вода, электричество. Разборку следует производить осторожно, поврежденная прокладка может привести к негерметичности конструкции, оборудование быстро выйдет из строя.

Правила конструирования

При разработке проекта важно обеспечить выполнение следующих условий:

  • внутренние пустоты в теплообменнике должны быть больше 5 мм. При меньшей ширине вода может закипать;
  • во избежание пригорания материала следует использовать трубы с толщиной стенки более 3 мм;
  • важно обеспечить зазор 10-15 мм между стенкой печи и теплообменником, чтобы компенсировать расширение металла во время нагрева.

Советы и рекомендации

  1. важно правильно спроектировать теплообменник, рассчитать экономическую эффективность, процентное соотношение сантехники, обозначить теплопотери, рассчитать конструкцию исходя из геометрических параметров агрегата и его составляющих, рассчитать теплоизоляцию устройства.
  2. Подбирайте конструкцию, чтобы проще было сделать своими руками, сделать заводской агрегат практически невозможно.
  3. теплообменник можно подключить к системе с помощью фитингов: одна внизу для входа холодной воды, вторая вверху для входа горячей воды.
  4. При установке теплообменника расположите трубы под уклоном согласно схеме.
  5. При установке агрегата в топку и использовании для сжигания угля материалом теплообменника лучше выбрать чугун, он прочный, негорючий.
  6. Чтобы сделать обменник своими руками, возьмите для примера любую модель и проследите за ее параметрами.
  7. При использовании печи для отопления и водоснабжения теплообменник не должен поглощать более одной десятой выделяемого тепла.
  8. Пеллеты — хорошее топливо и имеют дешевую цену, не выделяется сажа, очень важна для очистки.
  9. Проверьте стыки теплообменника, они не протекают, вся конструкция может прийти в негодность под давлением или высокими температурами.
  10. Делайте расчеты правильно, иначе работа вам дорого обойдется.
  11. Теплообменник типа «труба в трубе» легко чистится, служит долго, прост в изготовлении и может работать под давлением. Считается наиболее приемлемым вариантом для кустарного производства.

Теплообменник

Как видите, сделать теплообменник своими руками несложно. Для простой конструкции достаточно бака, двух медных труб разного диаметра, аккумулятора и вентилятора. Благодаря устройству можно не только обогреть комнату, но и охладить ее.

То, что вроде обменника в том или ином виде, есть практически в каждом доме. Выполните работу конструктивно и комплексно, сделайте чертежи, определитесь с выбором материала, следуйте приведенной выше инструкции по изготовлению, сборке и подключению устройства.

При желаемых и последовательных действиях вы соберете конструкцию не хуже, чем у магазина, в доме будет тепло и комфортно, а устройство будет безупречно работать долгое время.

Разновидности по конструкции

По положению теплообменники бывают внутренними и внешними.

Внешние

Место возле камина. Это контейнер, который «окружает» камин. Нагрев теплоносителя происходит за счет тепла, которое выделяют продукты при горении.

Внутри емкости помещается часть трубки, удаляющая продукты сгорания. За этими теплообменниками проще ухаживать. Они легко снимаются для удаления накипи и устранения дефектов.

Внутренние

Это емкость, расположенная внутри духовки, прямо над очагом. Устройство легко установить, но если возникнет необходимость в очистке устройства от накипи или устранении дефектов, возникнут проблемы.

Технические характеристики

Пластины и прокладки могут быть выполнены из различных материалов, их выбор зависит от назначения агрегата, поскольку сфера применения таких теплообменников очень широка. Мы рассматриваем системы отопления и горячего водоснабжения, где они служат оборудованием для получения тепла и энергии. Пластины этого шара изготовлены из нержавеющей стали, а распорки — из резины NBR или EPDM. В первом случае теплообменник из нержавеющей стали может работать с водой, нагретой до максимальной температуры 110 ºС, во втором — до 170 ºС.

Для справки. Эти теплообменники также используются для различных технологических процессов, когда через них проходят кислоты, щелочи, масла и другие жидкости. Затем пластины изготавливают из титана, никеля и различных сплавов, а распорки — из фторированной резины, асбеста и других материалов.

фрагмент пластины теплообменника

Расчет и подбор теплообменника осуществляется с помощью специализированного программного обеспечения по следующим параметрам:

  • температура, необходимая для нагрева жидкости;
  • начальная температура охлаждающей жидкости;
  • требуемый расход теплоносителя;
  • расход охлаждающей жидкости.

Примечание. Теплоносителем, протекающим через пластинчатый теплообменник для горячего водоснабжения, может быть вода с температурой 95 или 115 ºС или пар, нагретый до 180 ºС. Это зависит от типа котельного оборудования. Количество и размер пластин подбираются таким образом, чтобы на выходе вода с максимальной температурой не превышала 70 ºС.

Надо сказать, что преимущества пластинчатых теплообменников заключаются не только в их скромных размерах и способности обеспечивать высокие скорости потока. Дело в том, что диапазон выбранных площадок обмена и стоимости рассматриваемых агрегатов чрезвычайно широк. Самые маленькие имеют площадь менее 1 м2 и рассчитаны на расход 0,2 м3 жидкости в час, а самые большие — 2000 м2 при расходе более 3600 м3 / час. В таблице ниже приведены технические характеристики, демонстрирующие работу пластинчатых теплообменников известной марки ALFA LAVAL:

технические параметры работы теплообменника

По конструкции теплообменные агрегаты бывают следующих типов:

  • складной — наиболее распространенный вариант, позволяющий быстро и качественно провести ремонт и обслуживание скоростного теплообменника;
  • паяные или сварные — такие устройства не имеют резиновых уплотнителей, где пластины жестко соединены между собой и помещены в неразъемный корпус.

паяный теплообменник

Примечание. Это паяные теплообменники, которые многие мастера используют для частного дома, адаптируя их для отопления или охлаждения воды.

Устройство системы

Следовательно, цель устройства — переносить температуру из одного помещения в другое. Источниками тепла и теплоносителями могут быть различные жидкости, газы и пар. Нестабильные среды разделены материалом с подходящим для этого показателем теплопроводности. Самый простой пример теплообменника — обычный комнатный радиатор. Источником тепла является нагреваемая вода. Нагреваемая среда — это воздух в помещении. А разделительный материал — это металл, из которого сделан радиатор.

Важную роль в выборе промежуточного материала играет его степень теплопроводности. Лидерами по этому показателю являются серебро и медь. Но по понятным причинам чаще всего используется медь.

Теплообменник - строительство
Устройство теплообменника

Медь переносит тепло в 7,5 раз лучше стали, а пластик в 200 раз хуже стали. Получается, что при прочих равных 1,7 метра меди, 12 метров стали и 2000 метров пластиковых труб будут передавать одинаковое количество тепла.

Искрогашение

В каждой занавеске есть отверстие для теплого камина (дымохода). Кроме того, пространство вокруг печи всегда защищается огнестойким ковром на случай утечки горячих углей. Некоторые производители штор рекомендуют закатать основу штор и поставить изделие прямо на землю.

По дымоходу от печи поднимается не только горячий углекислый газ, но и искры. Если труба короткая, она может удариться о крышу шатра и вызвать пожар. Чтобы этого не произошло, трубу дымохода растягивают так, чтобы она была длиной не менее 2-2,5 м. По мере того, как искра пролетит по этой дорожке, она успеет погаснуть. В результате дымоход действует как искрогаситель.

Кроме того, меры предосторожности означают, что все предметы, которые могут загореться, должны находиться вдали от работающей печи. Еще одна опасность — окись углерода. Он должен строго уходить в дымоход. Да и сама палатка должна быть спроектирована так, чтобы чистый воздух поступал регулярно.

Недостатки

Несмотря на многочисленные достоинства, устройство ТЭНа на трубе дымохода также имеет недостатки. Одна из них, самая важная, — это резкое понижение температуры дымовых газов в месте установки теплообменника. Это может грозить ухудшением тяги и образованием конденсата, повышенным отложением сажи внутри трубы.

Также при подключении системы отопления, например, гаража, необходимо рассчитать объем теплоносителя, чтобы избежать закипания воды и разрыва труб. Сварные швы должны быть полностью загерметизированы.

Любая конструкция теплообменника значительно увеличивает КПД печи. Для безотказной работы системы необходимо не реже двух раз в год проводить визуальный осмотр всех ее элементов и при необходимости оперативно ремонтировать, удалять накипь, заменять прокладки и другие необходимые работы по техническому обслуживанию. В этом случае системы отопления и водяного отопления будут надежно работать долгое время.

Трубы для отопления

Отдельно следует рассмотреть вопрос о типах труб, используемых для отопления частных домов. У каждого материала, безусловно, есть положительные и отрицательные стороны. Давайте выясним, какой из вариантов самый оптимальный.

Отопление металлическими трубами

К металлическим трубам относятся стальные и медные трубы.

Электропроводка водяного отопления стального дома обойдется вам сравнительно недорого (и это главное преимущество этого материала). Этот металл достаточно универсален, подходит как для парового, так и для водяного отопления. Выдерживает большие нагрузки. Главный недостаток стальных труб в том, что они быстро корродируют. Это отражается не столько на качестве отопления, сколько на внешнем виде вашего дома — ржавые трубы — не лучшее украшение интерьера.

У медных труб больше преимуществ — они чрезвычайно прочные, хорошо держат температуру и не подвержены коррозии. Еще одно преимущество медных труб — гладкость их внутренней поверхности, что обеспечивает высокую скорость движения жидкости по системе отопления. Главный недостаток меди — высокая цена.

Следует отметить, что и стальные, и медные трубы подходят только для открытых систем отопления и не могут быть установлены на стене или полу. Поэтому, как видим, их универсальность имеет предел.

Отопление дома полипропиленовыми трубами

Основное преимущество полипропиленовых труб — их устойчивость к внешним факторам окружающей среды — коррозии, гниению, бактериям и химическим соединениям.

Также одним из больших преимуществ этого материала является его легкость. Отсюда вытекают и другие преимущества: такие трубы проще в установке, они подходят как для использования на несущей стене, так и на внутренней стене.

Полипропиленовый обогреватель экономит расход топлива (газа или электричества), используемого для обогрева котла, за счет низкого коэффициента трения, так как теплоноситель легко проходит через систему отопления. Но разница незначительная.

Кроме того, полипропиленовые трубы достаточно пластичны, имеют несколько модификаций с множеством стыков, а также дополнены большим выбором различных комплектующих, что позволяет устанавливать сложные системы отопления.

И наконец, отопление полипропиленовыми трубами может осуществляться как в открытых, так и в закрытых системах, когда все трубы скрыты в полу или стенах.

При всех видимых достоинствах у этих труб есть и недостатки. Во-первых, при достаточно высокой стойкости к химическому воздействию такие трубы легко поддаются механическому воздействию (их можно разрезать обычным кухонным ножом). Во-вторых, полипропилен подходит не для всех типов систем отопления. Их категорически нельзя использовать совместно с парогенератором, но они отлично подходят для нагрева рассматриваемой нами воды. К тому же водяное отопление полипропиленом подразумевает наличие большого количества стыков, что очень сильно влияет на надежность системы

Отопление металлопластиковыми трубами

Если говорить о преимуществах металлопластиковых труб, то можно выделить те же преимущества, что и у полипропиленовых аналогов. Но стоит подчеркнуть, что они способны выдерживать более высокую температуру. А кроме того, и это их главная отличительная черта, металлопластик прекрасно гнется. При этом нельзя бояться навредить ему. И это делает трубы данного типа идеальным вариантом для системы «теплый пол».

Среди недостатков — более высокая цена по сравнению с аналогами из полипропилена.

Что это такое?

Теплообменник — это устройство, предназначенное для обмена теплом между двумя или более, не связанными напрямую теплоносителями. Чаще всего его используют для нагрева воды непосредственно от системы отопления.

Это позволяет существенно сэкономить на отоплении и электричестве, поскольку позволяет не тратить дополнительную энергию на нагрев воды, как в случае с электрическим или газовым водонагревателем.

Теоретически вы можете использовать воду непосредственно из системы отопления, поскольку ее качество не сильно отличается от воды, продаваемой в супермаркетах. Однако на практике его нельзя использовать в бытовых целях.

Это связано со следующими причинами:

  1. Замена воды в трубах отопления — дорогостоящий и затратный процесс.
  2. Закачка новой воды негативно сказывается на котлах, способствует быстрому износу системы.
  3. В системах отопления часто используются химические добавки для смягчения воды.
  4. Сами трубы этих систем имеют много отложений, нормы их использования рассчитаны на техническую воду, а не на потребление человеком.

По вышеуказанным причинам невозможно использовать воду из отопительных труб непосредственно для бытовых нужд и продуктов питания, а для нагрева воды в системе отопления необходимо использовать теплообменник.