Принцип действия теплообменника для буржуйки – виды, способы изготовления, 18 фото с примерами и этапами работ


Принцип работы

Люди, у которых оборудованы собственные мастерские, гаражи, дома, ставят именно печки буржуйки. Это устройство, которое впервые появилось в 1917 году в революцию. Назвали его из-за большого потребления горючего для топки, но плюс в неприхотливости печки.

Буржуйка из дисков выигрывает по конструкции, она простая, также отличается невысокой ценой.

К главным недостаткам относится маленький КПД – всего 15-20%. Недостаточно толстые стенки из металла плохо проводят тепло, при переработке устройство быстро стынет. Так происходит, потому что основной объем тепла, производимый печью, улетучивается в трубу – то есть обогревает улицу.

Для повышения КПД можно попытаться увеличить площадь теплопроводящей поверхности. С этой целью и нужен теплообменник. Он монтируется в месте, где в большей степени сосредотачивается тепло, заметно повышает КПД.

Теплообменник для сооружения является устройством для непрямого нагревания воды. Суть функционирования в том, что жидкость циркулирует в замкнутом пространстве из-за конвенции. Под влиянием тепла греется вода.

Горячие слои поднимаются, на их место приходят более холодные. Смешивание воды на фоне воздействия теплом именуется циркуляцией. Прогретая вода или другой теплоноситель, поднимаясь, передает тепло воде. Печь становится теплообменником, так как создает тепло.

Основными функциями устройства считаются:

  1. Теплообменник становится дополнительным нагревающим контуром. Бег него топливо прогорает и одновременно прогревает стены топки. При этом при взаимодействии с воздухом горячие кирпичи отдают свое тепло, которое улетучивается по газоходу.
  2. Благодаря устройству воздух отдает лишнее тепло жидкости, тем самым увеличивая экономичность, получая увеличенный коэффициент на каждую единицу топлива на выходе.
  3. В соответствии с назначением устройство позволяет нагревать воду для душа, теплоносители для отопления.

Правильный выбор материала

Лучше всего применять теплообменник из нержавеющей стали. Даже под воздействием больших температур физические характеристики металла остаются стабильными. Вот почему сварные швы кажутся достаточно крепкими, а при взаимодействии с кислородом формируют защитную пленку. Она стойко переносит кислотную среду. Говоря о применении цинка, при достижении температурных отметок 200 градусов он испаряется.

При показателе 500 градусов содержание паров в воздухе достигает критичных отметок. В то же время если имеется оцинковка, можно не волноваться. Правда, предельная температура не должна достигать отметки выше 200 градусов. Можно применять оцинкованный материал, так как он способствует усиленному смешению обтекающего устройство воздуха. Такого рода теплообменник неприменим для постоянного обслуживания, но чтобы согреть мансарду или баню — это оптимальный вариант.

Такой элемент можно установить легко и просто. Допускается его монтаж на простой буржуйке, фасад его облицовывают кирпичом, как и печь непосредственно.

Если выполнить укладку материала на ребро, конструкция не будет шаткой.

Виды устройств

Среди воздушных видов классической моделью для самостоятельной сборки является трубчатый теплообменник. Но есть и большое количество других видов. Они остаются актуальными для дымохода у печек долгого горения, небольших по размеру буржуек, печек на отработке. Их преобразованное из энергии горения тепло называется сухим. Трубы к топке могут привариваться по горизонтали и вертикально. Вертикальная локализация в разы эффективнее, потому что воздух лучше идет через каналы. Материал обычно сталь.

Еще один вид теплообменника – труба, обвивающая топку. Для правильной отдачи тепла требуется 2-3 завитка. Они немного раздвигаются, увеличивая площадь обогрева. Производительность соответствует разнице уровня входа и поступления воздуха. Тяга соответствует разнице температур, поэтому отверстие под забор зачастую выводится на улицу.

Перегородки в корпусе – тоже разновидность теплообменника. Характерный лабиринт сооружается из вертикальных металлических пластин. Оптимальная толщина каждой детали 6-8 мм. Входное и выходное отверстия воздуховода формируются друг напротив друга, сверху приваривается крышка для герметичности корпуса.

Следующий вариант – трубы, которые проходят через топку. Конструкция сооружается уже на этапе сборке самодельного устройства, до приваривания стенок. Каналы располагаются параллельно на одинаковом расстоянии. Сечение труб не меньше 50 мм.

В вертикальных каналах воздух движется активнее, поэтому повышает производительность. Реже оказываются уместными горизонтальные каналы или перегородки. Любая описанная схема подойдет для конструирования, при условии наличия навыка сварочных работ.

Методы по увеличению КПД

Есть несколько способов того, как увеличить КПД буржуйки в гараже и перестать замерзать. Они в разной степени сложные: от ящика с песком до обновленной конструкции. Все они производятся без серьезных финансовых затрат, а для их внедрения используются подручные средства. Рассмотрим каждый метод по увеличению КПД буржуйки в отдельности.

https://youtube.com/watch?v=SNKEQmQMxl4

Изменение дымохода

На эффективность буржуйки напрямую влияет форма дымохода. Чтобы теплоотдача не страдала, конструкция трубы должна соответствовать определенным параметрам.

Труба должна быть вертикальная. Допускается использование углов с наклоном не более 45 градусов. Если условия вынуждают к врезке 90-градусных углов, то стоит постараться использовать их как можно меньше.

Угол 90, замените на 45

Сделайте дымоход повыше

Кладка вокруг печи экрана из кирпича

Кирпичная кладка вокруг аппарата позволяет сохранить тепло и обезопасить себя и окружающих от контакта с раскаленным металлом. Правильно положенная кладка увеличивает теплоотдачу примерно на четверть. Когда буржуйка топится, кирпичная кладка нагревается. После того, как топливо сгорит, она продолжит делиться собранным теплом. Эксперты советуют выкладывать кирпич не вплотную, а за 30 сантиметров от стенок топки.

Чтобы выложить экран, понадобится пару десятков жаропрочных кирпичей:

  • экран выкладывается на глиняном растворе;
  • первый ряд выкладывается по намеченной разметке;
  • во втором ряду делаются зазоры для вентиляции размером в половину кирпича;
  • кирпич выкладывается в соответствии с заранее продуманной формой и размером для проема;
  • на последний ряд крепится полоса со стали для дополнительной фиксации.

Улучшение теплоотдачи с помощью топлива

Топится металлическая печка по-разному: от дров до опилок с мелким мусором. Для улучшения теплоотдачи в буржуйке используются спрессованные опилки, брикетированные отходы производства и уголь.

  • Спрессованные опилки прогорают гораздо медленнее — одной загрузки хватает на долгие часы тления.
  • Брикеты изготавливают из стружки и отходов древесного производства. Прессованный состав позволяет им тлеть долго, ведь они не могут разгореться. Брикеты тлеют равномерно и продолжительно, увеличивая теплоотдачу буржуйки.

Брикеты из опилок

Стоит также оценить силу тяги. Это можно сделать, взглянув на цвет пламени. Если воздуха мало, то пламя краснеет и появляются темные полосы, если кислорода слишком много — языки пламени становятся ярко-белыми. Тяга, а вместе с ней и КПД печки, находится в норме, когда пламя — золотисто-оранжевого цвета. Для лучшей тяги можно устроить обдув буржуйки с помощью обычного вентилятора.

Ящик с песком

Если совсем нет желания переоснащать свою печку, что-то достраивать или экспериментировать с разными видами топлива, есть самый простой и экономный метод. На буржуйку ставится ящик, в который помещены два ведра с песком.

Поставьте 2 таких ведра в ящик сверху печи.

Переделка конструкции

Приваренные по бокам стальные уголки усиливают само устройство и увеличивают температуру печи. Также для этих целей прикручиваются металлические боковые экраны.

Умельцы приделывают листы железа за 6 сантиметров от стенок топки. Это делается, чтобы энергия тепла передавалась с помощью конвекции, благодаря которой воздух двигается между установленными пластинами и корпусом буржуйки.

Установите защитные металлические экраны

Чтобы энергия тепла не исчезала так скоро, можно воспользоваться металлической кассетой. Это объект цилиндрической формы, сваренный из листа стали. Его называют кассетой, потому что он вставляется в топочный отсек. В кассету загружают немного дров, переворачивают и ставят в буржуйку, чтобы дрова сами постепенно выпадали на разогретые угли и загорались. Пока дрова, что уже в топке, горят, оставшиеся в кассете просушиваются и загораются вслед за первыми слоями.

Использование дополнительного теплоносителя

Печки дополняют емкостями для воды и так называемыми водяными рубашками, чтобы использовать их в качестве дополнительного теплоносителя и сохранять энергию.

Водяная рубашка устроена следующим образом. П-образный бак, в котором происходит нагрев воды, монтируется в корпус. От бака ответвляются два патрубка: для подачи и обработки. Сам бак подпитывается за счет врезки в трубопровод.

Какой материал выбрать

Змеевик по классической технологии сооружается из трубы. Ее длина, диаметр устанавливается в зависимости от нужной теплоотдачи. Точная эффективность работы зависит от теплопроводности материалов. Обычно берут трубы из:

  • меди – коэффициент теплопроводности 380;
  • стали – 50;
  • металлопластика– 0,3.

Варианты изготовления приборов своими руками

При подборе главную роль играет цена теплообменника. От материала будет зависеть конструкция. Еще один важный нюанс – возможности изготовления.

Также нужно понимать, на какое место будет ставиться печь. Важно учесть цель эксплуатации – отопительно-варочная, для обогрева бани, дома. У каждого вида есть отличия.

Главное – правильно высчитать площадь, которую нужно обогревать, также уточнить, потребуется ли горячая вода, рассчитать, сколько единиц топлива будет тратиться в сезон. Итоги расчетов – выбор максимально подходящих и доступных по бюджету материалов.

Для бани потребуется комплексный вариант. Главная цель – прогрев воды, сразу двух помещений – предбанника с парилкой, иногда и душа. Рекомендуется воспользоваться змеевиком для печного отопления, нагрева воды. Дополнительный прогрев улучшит качество пара.

Для дома обязательно учитываются предъявляемые к устройству функциональные требования. От этого будет зависеть окончательный выбор. Обычно в деревнях стараются делать универсальные отопительно-варочные конструкции, ставят самые часто используемые теплообменники, простые, решающие не меньше трех задач – отопление, готовка, нагрев воды.

В гараж выбрать проще всего, тут прогрев жидкого носителя – необязательная функция, главное – это обогрев помещения. Эти условия облегчат выбор. Подходят различные самодельные теплообменники из подручных материалов – радиаторов от машин, чугунных батарей и т.п.

Теплообменник из баллона

Чтобы использовать уже отработанные газы для дополнительного теплоносителя в теплообменнике, нужно замедлить выход дыма, создавая преграду в дымоходе. Для конструирования потребуются три опустошенных баллона из-под газа, листовой и подручный металл. Последовательность такая:

  • Соорудить топку из баллона – вырезать верхушку так, чтобы диаметр люка доходил до 200-250 мм.
  • Отметить на стенке прямоугольник размером 50 на 20 см, нанести сетку с ячейками 30 на 40 мм. Проделать отверстия на перекрестиях.

  • Соорудить зольник чуть больше области с отверстиями. У него должна быть крышка. Это сборник для золы. По углам к стенке привариваются опоры.
  • На расстоянии 4 см от дна баллона, у задней стенки топки сначала отмечается, затем прорезается отверстие меньше самого баллона на 3 см.
  • Дверку для топки лучше сделать из оголовка второго баллона, прорезав по центру нее отверстие. На отверстии крепится часть трубы от 7,6 см в диаметре, оснащенная регулируемой заслонкой. Подвижность створки поддерживается петлями, замками инвентарных ящиков.

  • Сооружение теплообменника из второго баллона. Из металла 4-5 мм сделать 3 переборки, чтобы они перекрыли внутренний размер баллона. Они не могут по краям отверстия по диаметру дымоходной трубы и для запаса еще 2 см.
  • Отрезать дно баллона, вырезать его по форме посадки на топку под углом 90 градусов.
  • Вырезание отверстия под дымоход в вентильной части.
  • Монтаж переборки – отверстия в шахматном порядке.
  • Монтаж теплообменника, обваривание, приварка патрубка.

Изготовление буржуйки с водяным контуром своими руками

Для самостоятельного изготовления печи-буржуйки потребуются навыки работы с металлическими изделиями и умение обращаться со сварочным аппаратом.

Определение параметров печи

  1. Когда предполагается применять большие дрова, загрузочное отверстие в топочной зоне делают размером 40х40 см. Если топливными элементами станут маленькие древесные куски или уголь, то приемлемые параметры отверстия — 20х20 см.

Небольшую печку можно топить крупными дровами, если сделать топочную камеру и загрузочное отверстие соответствующих размеров

При наваривании на стенки буржуйки металлических пластин увеличивается площадь отдающей тепло поверхности

Если печку обложить кирпичом, она будет дольше сохранять и лучше отдавать тепло

Видео: проект печки-буржуйки с водяным контуром

Необходимые материалы и инструменты

Форма печи может быть:

  • круглой;
  • квадратной;
  • прямоугольной.

В первом случае применяется труба или металлическая бочка. Её минимальный диаметр — 30 см, а толщина стенок — 5 мм. Для прямоугольных и квадратных печей используют листовой металл. Для дымоотвода задействуется труба с минимальным диаметром в 10 см и толщиной 1 мм. Меньшая толщина здесь нужна потому, что температура выводимых из топки газов значительно ниже, чем в топочном отсеке.

Для изготовления круглой печи-буржуйки можно использовать старый газовый баллон

Для работы потребуется такой набор инструментов:

  1. Сварочный аппарат. Минимальная сила тока — 200 А.
  2. Молоток.
  3. Жёсткая металлическая щётка.
  4. Болгарка с диаметром круга 12,5 см.
  5. Плоскогубцы.

Изготовление печи-буржуйки

Перед разметкой, сваркой и монтажом необходимо переодеться в рабочую форму, чтобы не получить ожоги или ссадины. Далее приступаем к работе:

    Перед раскроем важно определиться с толщиной стенок задуманной буржуйки. Если вы намерены применить листовой металл, то сначала днище планируемой печи скрепляется со всеми её стенками, кроме передней. Низ устанавливается на минимальной высоте 25–30 см. Так снижается шанс нагрева пола.

К днищу последовательно приваривают все стенки кроме передней

Вместо прорезей в дне топочной камеры можно вырезать прямоугольное отверстие и уложить в него готовую колосниковую решётку

Монтаж водяного контура

Как правило, состав водяного контура следующий:

  1. Бак для расширения.
  2. Трубы.
  3. Теплообменник.
  4. Радиаторы.

Вода, увеличив свою температуру в теплообменнике, следует по трубам в радиаторы. Там она остывает, а потов снова направляется в теплообменник.

Последовательность монтажа водяного контура:

  1. Установка радиаторов.
  2. Подсоединение труб, ведущих от печи к радиаторам. На участках выхода и входа ставится арматура для регулировки.

Самым простым вариантом запорной арматуры на входе и выходе радиатора является шаровой кран

Фотогаллерея: варианты изготовления теплообменников

Видео: буржуйка на дровах с водяным охлаждением

Экономайзер Ферингер

Устройство применяется, чтобы улучшить КПД. Работает оно благодаря отбору тепла из дымохода. На нем 4 трубы 60 мм каждая, в них завихрители спиралевидной формы.

Проходящие газы от дыма закручиваются, благодаря чему максимально выделяют тепло. Делают устройство из черной стали. Рассчитано оно на все время эксплуатации печки. Он позволяет ускоренно прогревать парную.

Ферингер ценится любителями бани, как одна из лучших моделей. Их выпускают в разных вариантах, но в двух основных категориях:

  • Паровые – каменка закрыта, создает атмосферу парной – температура до 50-70 градусов, влажность достигает 40-75%.

  • Золотое сечение – каменка открыта, подходит для саун, где при температуре 80 градусов, нужна невысокая влажность – 10-15%.

Система закрепления декоративного камня печей уникальная – на порезанные пластинки камня устанавливается держатель. Его крючки фиксируются в пазу. Конструкция простая, одновременно очень эффективная, работа по установке несложная, займет не больше 1 часа.

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.

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.

Особенности эксплуатации печки с водяной рубашкой

  1. Желательно установить в гидросистему датчик температуры и давления.
  2. Необходимо регулировать тягу в колосниках и в дымоходе.
  3. Водяной контур в обоих типах теплообменников нужно снабдить расширительным бачком.
  4. Водяная система магистрального типа нуждается в циркуляционном насосе, установленном на обратке, т. е. на нижней трубке.
  5. Устройству с ёмкостным баком необходим циркуляционный насос, если диаметр отводов меньше 75 мм.
  6. Необходимо предусмотреть место слива воды.
  7. Нельзя топить печь без воды — теплообменник может прогореть.
  8. После эксплуатации необходимо сливать воду.

Изменение температуры в теплообменнике происходит за счёт скорости горения печи. Тепло переходит в излучение, вода нагревается в дымоходе, а ещё через полчаса и в трубах. Система инерционна из-за высокой теплоёмкости воды, поэтому нужен большой запас топлива.

Буржуйка — огнеопасная конструкция, необходимо завести и разместить рядом огнетушитель и багор.

Чистка и ремонт печи

При регулярном использовании нужна чистка дымохода. Появление слоя сажи в 2–3 мм снижает тягу и уменьшает теплоотдачу. Можно разбирать дымовую трубу и чистить её ершом, но это трудоёмко и не всегда возможно. Если буржуйка эксплуатируется ежедневно, то следует чистить дымоход огнём:

Основными мероприятиями по ремонту печи являются:

  1. Ремонт трубы. Труба дымохода — самое слабое место у буржуйки. Если она прогорает — её нужно менять.
  2. Ремонт теплообменника. Магистральный теплообменник можно снять, отпаяв его от корпуса печи. А вот ёмкостной контур придётся сваривать заново через несколько лет.
  3. Устранение дефектов корпуса печи. Если прогорает стенка или задняя поверхность, обычно на этот участок наваривают металлическую заплату. Щели можно заварить обрезками металлических прутов.

Все операции довольно просты и понятны, поэтому обслуживание печи-буржуйки не доставит больших проблем.

Видео: печка-буржуйка для гаража и чистка дымохода

Уже третью сотню лет служит нам печь, изобретённая Бенджамином Франклином. Она по-прежнему проста в изготовлении и неприхотлива в работе. Буржуйка с водяной рубашкой — это не только отопление и приготовление пищи. Это горячая вода в доме, на садовом участке, в гараже, на складе или на стройке. Новые технологи придали этой печке актуальность и в наши дни.

(0 голосов, среднее: 0 из 5)

Установка

Монтировать теплообменник удобнее всего на этапе кладки. Это помогает соорудить его более правильно с четким соблюдением размеров, зазоров. При этом намного проще соответствовать заданным размерам. После установки теплообменника на фундамент печки, его обкладывают кирпичом. Это проще, чем разбирать имеющуюся конструкцию, хотя и такой подход не исключается.

Чтобы увеличить время эксплуатации нужно обращать внимания на следующие нюансы:

  • не фиксировать трубы крепежами из металла;
  • не наполнять систему слишком холодной водой, иначе образуется сильный конденсат;
  • соблюдать соотношение размеров печи и теплообменника, разница не должна быть большой;
  • пользоваться уплотнителями с хорошей огнестойкостью;
  • соблюдение мер пожарной безопасности.

Указанные простые установки помогут предотвратить возникновение опасных для жизни и здоровья людей ситуации, увеличат время службы, помнить о безопасности.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Для любых предложений по сайту: saunaperm@cp9.ru