Zračni toplotni izmenjevalnik na dimniku naredi sam: primeri izdelave in nasveti mojstrov

Produktivnost dela kotla, ogrevalne ali savnske peči lahko povečate z namestitvijo preproste in hkrati učinkovite naprave na cev – toplotnega izmenjevalnika. Vendar pa morate za njegovo produktivno delovanje poznati konstrukcijske značilnosti in pravila izdelave naprave. Se strinjate?

Povedali vam bomo, kako narediti toplotni izmenjevalnik na dimnik z lastnima rokama. Našteli bomo, katere modifikacije so primerne za samostojno montažo, razložili bomo, v čem se zračni model razlikuje od vodnega. Ob upoštevanju naših priporočil boste lahko znatno povečali toplotno oddajo ogrevalnih agregatov.

Načelo delovanja zračnega toplotnega izmenjevalnika

Glavni namen toplotnega izmenjevalnika je prenašati energijo od produktov zgorevanja v dimniku na toplotni nosilec, ki je voda ali zrak. Toplotne izmenjevalnike, nameščene v dimnikih (to velja za vodne modifikacije), pogosto imenujejo ekonomajzerji.

Te naprave zbirajo in prenašajo v prostor toploto, ki preprosto odhaja v ozračje, zaradi česar se toplotna energija, ki jo proizvaja peč, uporablja maksimalno. Poleg običajne vodovodne vode včasih uporabljajo tudi druge tekočine – olje ali 'antifriz'.

V zvezi s tem vse naprave delimo v dve veliki kategoriji:

• zračne;
• tekočinske (vodne).

Izbira ene ali druge vrste je odvisna od več dejavnikov. Najpomembnejši med njimi so konfiguracija in material dimnika ter značilnosti same naprave.

Shema zračnega toplotnega izmenjevalnika. Šteje se za manj učinkovitega kot tekočinski analog, vendar ima preprosto konstrukcijo, kar ga naredi primernega za samostojno izdelavo.

Poglejmo, kako deluje zračni model. Konstrukcija naprave je preprosta: trdno ohišje s pregrajenim notranjim prostorom. Vlogo pregrad igrajo plošče ali cevke, katerih glavna funkcija je upočasniti gibanje segretih plinov in usmeriti toploto v pravo smer.

Nekatere pregrade (zaklopke) niso prispajkane, ampak so narejene premične. S pomočjo pomikanja naprej/nazaj kovinskih plošč lahko uravnavate moč vleka, s čimer zmanjšujete ali povečujete zmogljivost ogrevalne naprave.

Zračne toplotne izmenjevalnike imenujemo konvektorji, saj temeljijo na principu konvekcije. Hladni zrak iz prostora vstopi v napravo, kjer se zaradi vročih dimnih plinov segreje. V ogretem stanju se skozi drugo odprtino premakne naprej – nazaj v prostor ali v ogrevalni sistem.

Vrste naprav za dimnik

Med zračnimi vrstami je tradicionalni model za samostojno izdelavo cevni toplotni izmenjevalnik, čeprav obstajajo tudi številne druge možnosti.

Oglejmo si glavne vrste, ki so aktualne za montažo na dimnik peči dolgega gorenja, majhnih peči na trda goriva, peči na odpadno olje. Toploto, ki jo pretvorijo iz energije produktov zgorevanja, imenujemo suha.

Če shematično predstavimo notranji del naprav, ima lahko naslednje variacije.

Vodoravno ali navpično nameščene cevi, privarjene na ohišje kurišča. Navpična namestitev je učinkovitejša, saj zrak bolje prehaja skozi kanale. Material izdelave je jeklo.

Za privarjanje na stene se lahko uporabljajo deli cevi s premerom od 50 mm do 200 mm. Menijo, da oblika prereza – pravokotna ali okrogla – načeloma ni pomembna.

Cev, ovita okoli kurišča. Za dobro oddajanje toplote zadoščajo 2 do 3 zavoji, ki jih je priporočljivo rahlo razmakniti, da se poveča ogrevalna površina.

Učinkovitost je v veliki meri odvisna od razlike med nivojema vstopa in izstopa zraka. Moč vleke določa temperaturna razlika, zato odprtino, ki skrbi za dovod, pogosto speljejo na prosto.

Pregrade v ohišju. Nekakšen labirint sestavljajo kovinske plošče, nameščene navpično. Optimalna debelina delov je od 6 mm do 8 mm.

Vhodna in izhodna odprtina zračnega kanala morata biti nameščeni nasproti začetka in konca labirinta. Zgoraj namestijo in privarijo kovinski pokrov, ki zagotavlja tesnost ohišja.

Cevi, ki potekajo skozi kurišče.

Integrirano konstrukcijo je treba ustvariti pri sestavljanju domače peči, še preden se zvarijo stene. Kanali so nameščeni vzporedno, na določeni razdalji drug od drugega. Prerez cevi je 50 mm in več.

Pri vertikalno nameščenih kanalih je gibanje zraka bolj intenzivno, zato je zmogljivost naprave povečana. Vendar so v nekaterih primerih primerne naprave z vodoravno nameščenimi cevmi ali s pregradami. Vsak od naštetih modelov je primeren za samostojno izdelavo, če imate veščine varjenja.

Kateri material je boljši?

Pri izdelavi toplotnega izmenjevalca se uporabljajo kovinski deli – pocinkane pločevine, plinske jeklenke, cevi različnih premerov, litoželezni surovci itd. Litoželeza ni priporočljivo uporabljati, ker je v primerjavi z jeklom krhko in težko, kar otežuje njegovo montažo na dimnik.

Optimalna možnost je avstenitno jeklo. Nerjavno jeklo zlahka prenaša temperaturne spremembe, je odporno na mehanske poškodbe, primerno za samostojno obdelavo in varjenje.

Tabela glavnih tehničnih značilnosti avstenitnih jekel AISI. Slediti je mogoče, kako se lastnosti materiala tipov 304 (304L) in 316 (316L) spreminjajo pri segrevanju.

Pocinkano jeklo je slabše od legiranega ali avstenitnega, saj ni namenjeno segrevanju. Visokotemperaturni režim vodi do sproščanja cinkovih oksidov, ki so škodljivi za zdravje. Zato, če je predvidena dvig temperature v dimniku do +419,5 ºC, se je treba odpovedati pocinkanju. Bolje je kupiti drag, a varen material.

Možnosti izdelave naprav z lastnima rokama

Ponujamo nekaj preprostih za samostojno izdelavo projektov, ki jih po želji lahko naredite iz kovinskih delov s pomočjo varjenja in električnega orodja.

Pregled toplotnega izmenjevalnika iz plinske jeklenke

Če namestite doma narejeno napravo na buržujko, se bo učinkovitost ogrevanja v prostoru povečala za 30-40%. Manjša kot je površina garaže ali delavnice, večja je produktivnost naprave.

Predlagamo, da si ogledate možnost, ki je idealna za majhne peči tipa 'buržujka', ki se aktivno uporabljajo za ogrevanje garaž.

Na splošno iz plinske jeklenke dobimo precej lep in učinkovit toplotni izmenjevalnik za peč, ki ogreva majhen prostor. Da bi še bolj povečali učinkovitost ogrevanja brez korenite spremembe konstrukcije, lahko na cevi namestimo ventilatorje in število cevi povečamo na 4–5.

Fotopregled ekonomajzerja Feringer

Kot vzorec za izdelavo lahko služijo tovarniški modeli priljubljenih proizvajalcev. Na primer podjetje Feringer, znano po proizvodnji peči, ponuja že pripravljene dimnike, ki so v svojem bistvu toplotni izmenjevalniki.

Poglejmo modele preproste konstrukcije. Vse dele, iz katerih so sestavljeni, lahko naredite sami.

Glavna ideja, ki jo lahko povzamemo od naprednih modelov Feringer, je uporaba štirih cevi namesto ene. Če je peč že nameščena v garaži ali shrambi, odstranimo del dimnika, namesto njega namestimo štiricevni ekonomizator – in temperatura v prostoru se takoj dvigne za nekaj stopinj.

Domač zračni konvektor

Predlagani model je v celoti izdelan iz jeklenih delov. To je toplotni izmenjevalnik, ki je po gabaritih približno 1,5-krat večji od dimnika.

Predstavlja boben s cevkami, nameščenimi pravokotno na dimniško cev. Nerjavno jeklo ni bilo izbrano zaman – zlahka prenaša visoke temperature, dobro se čisti in ne pregori.

Za delo boste potrebovali:

• jeklena cev premera 30 mm (za izdelavo 8 enakih odsekov);
• fragment cevi 50 mm (za osrednji kanal);
• kovinska pločevina debeline 2 mm (za izdelavo dveh okroglih plošč in okrova);
• Posoda za barvo prostornine 20 l (za adapter na dimnik).

Prav tako morate pripraviti orodje za rezanje in varjenje kovine.

To je ena najboljših možnosti za zračni toplotni izmenjevalnik na dimnik peči za garažo ali pomožni prostor. Zasnovo lahko poenostavite tako, da namesto cevi privarite kovinske pregrade, vendar princip delovanja ostane enak: segret zrak iz dimnika bo dodatni vir toplote za prostor.

Postopku izdelave dimnika za buržujko je posvečen članek, ki ga priporočamo. Dimniško cev je bolje opremiti s toplotnim izmenjevalnikom že med izdelavo.

Zaključki in koristen video na to temo

Več video priporočil vam bo pomagalo bolje razumeti zgradbo in načelo delovanja domačega toplotnega izmenjevalnika.

Video #1. Nasveti za izdelavo modela iz cevi:

Video #2. Model iz aluminijastega profiliranega pločevine:

Video #3. Preprosta različica iz priročnih materialov:

Kot lahko vidite, za povečanje izkoristka peči v garaži, pomožnem prostoru ali savni ni treba zapravljati za drage naprave, ampak lahko naredite učinkovito napravo sami. Za delo bodo potrebne veščine dela s kovino in približna shema sestavljanja.

Ali veste, kako narediti izvirno različico toplotnega izmenjevalnika za namestitev na dimnik z lastnimi rokami? So se med seznanjanjem s predstavljenimi informacijami pojavila vprašanja ali imate koristne informacije za obiskovalce spletnega mesta in za nas? Prosimo, napišite komentarje v spodnjem bloku.