Powietrzny wymiennik ciepła na komin własnymi rękami: przykłady wykonania i porady od mistrzów

Wydajność pracy kotła, pieca grzewczego lub saunowego można zwiększyć, instalując na rurze prosty, a zarazem skuteczny przyrząd – wymiennik ciepła. Jednak dla jego efektywnej pracy należy znać cechy konstrukcyjne i zasady wykonania urządzenia. Czy Pan/Pani się zgadza?

Opowiemy, jak wykonać wymiennik ciepła na komin własnoręcznie. Wymienimy, które modyfikacje nadają się do samodzielnego montażu, wyjaśnimy, czym model powietrzny różni się od wodnego. Z uwzględnieniem naszych zaleceń będą Państwo mogli znacznie zwiększyć oddawanie ciepła przez urządzenia grzewcze.

Zasada działania powietrznego wymiennika ciepła

Podstawowym zadaniem wymiennika ciepła jest przekazywanie energii z produktów spalania w kominie do nośnika ciepła, którym jest woda lub powietrze. Wymienniki ciepła zamontowane w kominach (dotyczy to modyfikacji wodnych) często nazywane są ekonomizerami.

Urządzenia te zbierają i przekazują do pomieszczenia ciepło, które po prostu ucieka do atmosfery, dzięki czemu wytwarzana przez piec energia cieplna jest wykorzystywana maksymalnie. Oprócz zwykłej wody wodociągowej czasami stosuje się inne płyny – olej lub „płyn niezamarzający”.

W związku z tym wszystkie urządzenia dzieli się na dwie duże kategorie:

• powietrzne;
• cieczowe (wodne).

Wybór tego czy innego rodzaju zależy od kilku czynników. Najważniejsze z nich to konfiguracja i materiał komina, a także charakterystyka samego urządzenia.

Schemat powietrznego wymiennika ciepła. Uważa się go za mniej wydajny niż analog cieczowy, ale ma prostą konstrukcję, co czyni go odpowiednim do samodzielnego wykonania.

Omówimy, jak działa model powietrzny. Konstrukcja urządzenia jest prosta: wytrzymała obudowa z przegrodzoną przestrzenią wewnętrzną. Rolę przegród pełnią płyty lub rurki, których główną funkcją jest spowolnienie ruchu nagrzanych gazów i skierowanie ciepła w odpowiednim kierunku.

Niektóre przegrody (przepustnice) nie są przylutowywane, lecz wykonuje się je ruchomymi. Za pomocą wsuwania/wysuwania metalowych płyt można regulować siłę ciągu, tym samym zmniejszając lub zwiększając wydajność urządzenia grzewczego.

Powietrzne wymienniki ciepła nazywa się konwektorami, ponieważ opierają się na zasadzie konwekcji. Zimne powietrze z pomieszczenia dostaje się do wnętrza urządzenia, gdzie pod wpływem gorących gazów spalinowych wzrasta jego temperatura. W stanie nagrzanym przez inny otwór przemieszcza się dalej – z powrotem do pomieszczenia lub do systemu grzewczego.

Rodzaje urządzeń do komina

Wśród odmian powietrznych tradycyjnym modelem do samodzielnego wykonania jest rurowy wymiennik ciepła, choć istnieje wiele innych wariantów.

Przyjrzyjmy się podstawowym rodzajom, które są istotne do montażu na kominie pieców długotrwałego spalania, małych piecyków typu „burżujka”, pieców na olej odpadowy. Ciepło, które przekształcają z energii produktów spalania, nazywa się suchym.

Jeśli przedstawić schematycznie wnętrze urządzeń, to może ono mieć następujące warianty.

Rury umieszczone poziomo lub pionowo, przyspawane do korpusu paleniska. Ułożenie pionowe jest skuteczniejsze, ponieważ powietrze lepiej przepływa przez kanały. Materiał wykonania – stal.

Do przyspawania do ścianek można użyć fragmentów rur o średnicy od 50 mm do 200 mm. Uważa się, że kształt przekroju – prostokątny lub okrągły – nie ma zasadniczego znaczenia.

Rura owinięta wokół paleniska. Do dobrego oddawania ciepła wystarczą 2-3 zwoje, które lepiej lekko rozsunąć, aby zwiększyć powierzchnię grzewczą.

Wydajność w dużej mierze zależy od różnicy poziomów wlotu i wylotu powietrza. Siłę ciągu określa różnica temperatur, dlatego otwór odpowiedzialny za pobór często wyprowadza się na zewnątrz.

Przegrody wewnątrz obudowy. Specyficzny labirynt tworzą metalowe płyty ustawione pionowo. Optymalna grubość elementów – od 6 mm do 8 mm.

Otwory wlotowe i wylotowe kanału powietrznego powinny znajdować się naprzeciw początku i końca labiryntu. Od góry montuje się i przyspawa metalową pokrywę zapewniającą szczelność obudowy.

Rury przechodzące przez palenisko.

Zintegrowaną konstrukcję należy stworzyć podczas montażu samodzielnie wykonanego pieca, jeszcze przed zespawaniem ścianek. Kanały są ułożone równolegle, w pewnej odległości od siebie. Przekrój rur – 50 mm i więcej.

W przypadku kanałów ułożonych pionowo przepływ powietrza jest bardziej intensywny, a zatem wydajność urządzenia jest zwiększona. Jednak w niektórych przypadkach odpowiednie są urządzenia z rurami ułożonymi poziomo lub z przegrodami. Każdy z wymienionych modeli nadaje się do samodzielnego wykonania, jeśli posiada się umiejętności spawania.

Jaki materiał jest lepszy?

Przy budowie wymiennika ciepła stosuje się elementy metalowe – blachy ocynkowane, butle po gazie, rury o różnych średnicach, odlewy żeliwne itp. Nie zaleca się stosowania żeliwa, ponieważ w porównaniu do stali jest kruche i ciężkie, co utrudnia jego montaż na przewodzie kominowym.

Optymalnym rozwiązaniem jest stal austenityczna. Stal nierdzewna łatwo znosi zmiany temperatury, jest odporna na uszkodzenia mechaniczne, nadaje się do samodzielnej obróbki i spawania.

Tabela podstawowych parametrów technicznych stali austenitycznych AISI. Można prześledzić, jak zmieniają się właściwości materiału typów 304 (304L) i 316 (316L) podczas ogrzewania.

Stal ocynkowana ustępuje stali stopowej lub austenitycznej, ponieważ nie jest przeznaczona do nagrzewania. Wysokie temperatury prowadzą do wydzielania tlenków cynku, szkodliwych dla zdrowia, dlatego jeśli planuje się wzrost temperatury w przewodzie kominowym do +419,5 °C, należy zrezygnować z ocynkowania. Lepiej kupić drogi, ale bezpieczny materiał.

Opcje wykonania przyrządów własnoręcznie

Proponujemy kilka prostych projektów do samodzielnego wykonania, które w razie potrzeby można zrobić z metalowych elementów za pomocą spawania i elektronarzędzi.

Przegląd wymiennika ciepła z butli gazowej

Jeśli zamontuje się domowe urządzenie na kozie, efektywność ogrzewania w pomieszczeniu wzrośnie o 30-40%. Im mniejsza powierzchnia garażu lub warsztatu, tym wyższa wydajność urządzenia.

Proponujemy rozważyć wariant, który idealnie nadaje się do małych pieców typu «koza», aktywnie używanych do ogrzewania garaży.

Ogólnie rzecz biorąc, z butli gazowej powstaje dość schludny i wydajny wymiennik ciepła do pieca ogrzewającego małe pomieszczenie. Aby jeszcze bardziej zwiększyć efektywność ogrzewania bez radykalnych zmian konstrukcji, na rury można zainstalować wentylatory, a liczbę rur zwiększyć do 4–5.

Przegląd zdjęć ekonomizera Feringer

Jako wzór do wykonania mogą służyć fabryczne modele popularnych producentów. Na przykład firma Feringer, znana z produkcji pieców, oferuje gotowe przewody kominowe, które w istocie są wymiennikami ciepła.

Rozważmy modele o prostej konstrukcji. Wszystkie części, z których się składają, można wykonać samodzielnie.

Główną ideą, którą można zaczerpnąć z zaawansowanych modeli Feringer, – jest zastosowanie czterech rur zamiast jednej. Jeśli piec jest już zainstalowany w garażu lub pomieszczeniu gospodarczym, usuwamy część przewodu kominowego, montujemy w jego miejsce czterorurowy ekonomizer – a temperatura w pomieszczeniu natychmiast wzrasta o kilka stopni.

Domowej roboty konwektor powietrzny

Proponowany model jest wykonany w całości z elementów stalowych. Jest to wymiennik ciepła, który pod względem gabarytów jest około 1,5 razy większy od przewodu kominowego.

Stanowi on bęben z rurkami umieszczonymi prostopadle do rury odprowadzającej spaliny. Stal nierdzewna nie została wybrana przypadkowo – łatwo znosi wysokie temperatury, dobrze się czyści i nie wypala się.

Do pracy będą potrzebne:

• rura stalowa o średnicy 30 mm (do wykonania 8 identycznych odcinków);
• fragment rury 50 mm (do kanału centralnego);
• blacha metalowa o grubości 2 mm (do wykonania 2 okrągłych płyt i obudowy);
• puszkę po farbie o pojemności 20 l (do adaptera na komin).

Należy również przygotować narzędzia do cięcia i spawania metalu.

To jeden z najlepszych wariantów powietrznego wymiennika ciepła na komin pieca do garażu lub pomieszczenia gospodarczego. Konstrukcję można uprościć, zamiast rurek przyspawając metalowe przegrody, jednak zasada działania pozostanie ta sama: ogrzane powietrze z komina będzie dodatkowym źródłem ciepła dla pomieszczenia.

Procesowi wykonania bezpośrednio komina do pieca typu koza poświęcony jest polecany przez nas artykuł. Rurę dymową od razu podczas produkcji lepiej wyposażyć w wymiennik ciepła.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Kilka zaleceń wideo pomoże lepiej zrozumieć budowę i zasadę działania domowego wymiennika ciepła.

Wideo #1. Porady dotyczące wykonania modelu z rur:

Wideo #2. Model z aluminiowej blachy profilowanej:

Wideo #3. Prosty wariant z materiałów dostępnych pod ręką:

Jak widać, aby zwiększyć sprawność pieca w garażu, pomieszczeniu gospodarczym lub saunie, nie trzeba wydawać pieniędzy na drogie urządzenia, a można zrobić efektywne urządzenie własnymi rękami. Do pracy będą potrzebne umiejętności obróbki metalu i schemat montażu.

Czy Państwo wiedzą, jak wykonać oryginalną wersję wymiennika ciepła do montażu na przewodzie kominowym własnymi rękami? Jeśli podczas zapoznawania się z przedstawionymi informacjami pojawiły się pytania lub mają Państwo przydatne wskazówki dla odwiedzających stronę i dla nas, prosimy o pozostawienie komentarza w bloku poniżej.