Vzduchový výmenník tepla na komín vlastnými rukami: príklady výroby a rady od majstrov

Produktivitu práce kotla, vykurovacej alebo saunovej pece možno zvýšiť inštaláciou jednoduchého a zároveň účinného zariadenia na komín – výmenníka tepla. Na jeho produktívnu prácu je však potrebné poznať konštrukčné vlastnosti a pravidlá výroby zariadenia. Súhlasíte?

Povieme vám, ako si vyrobiť výmenník tepla na komín svojpomocne. Uvedieme, ktoré modifikácie sú vhodné na samostatnú montáž, vysvetlíme, čím sa vzduchový model líši od vodného. S prihliadnutím na naše odporúčania budete môcť výrazne zvýšiť tepelný výkon vykurovacích zariadení.

Princíp činnosti vzduchového výmenníka tepla

Hlavným účelom výmenníka tepla je prenášať energiu zo spalín v komíne na teplonosné médium, ktorým je voda alebo vzduch. Výmenníky tepla inštalované v komínoch (to sa týka vodných modifikácií) sa často nazývajú ekonomizéry.

Tieto zariadenia zhromažďujú a odovzdávajú do miestnosti teplo, ktoré by inak unikalo do atmosféry, vďaka čomu je tepelná energia produkovaná pecou využitá na maximum. Okrem bežnej vody z vodovodu sa niekedy používajú aj iné kvapaliny – olej alebo nemrznúca zmes.

V tejto súvislosti sa všetky zariadenia delia do dvoch veľkých kategórií:

• vzduchové;
• kvapalinové (vodné).

Výber toho či onoho typu závisí od niekoľkých faktorov. Najdôležitejšie z nich sú konfigurácia a materiál komína, ako aj vlastnosti samotného zariadenia.

Schéma vzduchového výmenníka tepla. Považuje sa za menej účinný ako kvapalinový analóg, ale má jednoduchú konštrukciu, vďaka čomu je vhodný na samostatnú výrobu.

Rozoberieme, ako funguje vzduchový model. Konštrukcia zariadenia je jednoduchá: pevný kryt s priehradkovým vnútorným priestorom. Úlohu priehradiek plnia platne alebo rúrky, ktorých hlavnou funkciou je spomaliť pohyb ohriatych plynov a nasmerovať teplo správnym smerom.

Niektoré priehradky (klapky) nie sú prispájkované, ale sú pohyblivé. Pomocou zasúvania/vysúvania kovových platní je možné regulovať silu ťahu, čím sa znižuje alebo zvyšuje výkon vykurovacieho zariadenia.

Vzduchové výmenníky tepla sa nazývajú konvektory, pretože ich činnosť je založená na princípe konvekcie. Studený vzduch z miestnosti vstupuje do zariadenia, kde sa jeho teplota zvyšuje pôsobením horúcich spalín. V zahriatom stave sa pohybuje ďalej cez ďalší otvor – späť do miestnosti alebo do vykurovacieho systému.

Druhy zariadení pre komín

Medzi vzduchovými druhmi sa za tradičný model pre vlastnú výrobu považuje rúrkový výmenník tepla, hoci existuje aj mnoho ďalších variantov.

Pozrime sa na základné typy, ktoré sú relevantné pre montáž na komín pecí s dlhým spaľovaním, malých piecok na tuhé palivo a pecí na odpadové oleje. Teplo, ktoré premieňajú z energie splodín horenia, sa nazýva suché.

Ak si schematicky predstavíme vnútornú časť zariadení, môže mať nasledujúce variácie.

Horizontálne alebo vertikálne umiestnené rúry privarené k telesu spaľovacej komory. Vertikálne usporiadanie je účinnejšie, pretože vzduch lepšie prechádza kanálmi. Materiál výroby – oceľ.

Na privarenie k stenám možno použiť časti rúr s priemerom 50 mm až 200 mm. Predpokladá sa, že tvar prierezu – obdĺžnikový alebo kruhový – nie je zásadne dôležitý.

Rúra obtočená okolo spaľovacej komory. Pre dobrý prenos tepla stačí 2-3 závity, ktoré je lepšie mierne roztiahnuť, aby sa zväčšila vykurovacia plocha.

Výkon do značnej miery závisí od rozdielu úrovní vstupu a výstupu vzduchu. Silu ťahu určuje rozdiel teplôt, preto otvor, ktorý zabezpečuje prívod, často vedú von.

Prepážky vo vnútri telesa. Akýsi labyrint tvoria kovové dosky inštalované vertikálne. Optimálna hrúbka dielov je od 6 mm do 8 mm.

Vstupný a výstupný otvor vzduchovodu by mali byť umiestnené oproti začiatku a koncu labyrintu. Zhora sa inštaluje a privarí kovový kryt, ktorý zabezpečuje tesnosť telesa.

Rúry prechádzajúce cez spaľovaciu komoru.

Integrovanú konštrukciu je potrebné vytvoriť pri montáži domácej pece, ešte predtým, ako sa zvaria steny. Kanály sú umiestnené paralelne, v určitej vzdialenosti od seba. Prierez rúr je 50 mm a viac.

Pri vertikálne umiestnených kanáloch je pohyb vzduchu intenzívnejší, preto je výkon zariadenia zvýšený. V niektorých prípadoch sú však vhodné zariadenia s horizontálne umiestnenými rúrami alebo s prepážkami. Každý z uvedených modelov je vhodný na vlastnú výrobu, ak máte zručnosti vo zváraní.

Ktorý materiál je lepší?

Pri konštrukcii výmenníka tepla sa používajú kovové diely – pozinkované plechy, plynové fľaše, rúry rôzneho priemeru, liatinové prírezy atď. Liatina sa neodporúča používať, pretože v porovnaní s oceľou je krehká a ťažká, čo sťažuje jej montáž na komín.

Optimálnym variantom je austenitická oceľ. Nerezová oceľ ľahko znáša tepelné výkyvy, je odolná voči mechanickému poškodeniu a dá sa samostatne spracovávať a zvárať.

Tabuľka základných technických charakteristík austenitických ocelí AISI. Je možné sledovať, ako sa menia vlastnosti materiálov typov 304 (304L) a 316 (316L) pri zahrievaní.

Pozinkovaná oceľ je horšia ako legovaná alebo austenitická, pretože nie je určená na zahrievanie. Vysokoteplotný režim vedie k uvoľňovaniu oxidov zinku, ktoré sú zdraviu škodlivé, preto ak sa plánuje zvýšenie teploty v komíne na + 419,5 °C, treba sa vzdať pozinkovania. Radšej si kúpte drahý, ale bezpečný materiál.

Varianty výroby zariadení svojpomocne

Ponúkame niekoľko jednoduchých projektov na samostatnú výrobu, ktoré je možné podľa potreby vyrobiť z kovových dielov pomocou zvárania a elektrického náradia.

Prehľad výmenníka tepla z plynovej fľaše

Ak nainštalujete domáce zariadenie na piecku, účinnosť vykurovania v miestnosti vzrastie o 30 – 40 %. Čím menšia je plocha garáže alebo dielne, tým vyššia je produktivita práce zariadenia.

Ponúkame zvážiť variant, ktorý je ideálny pre malé pece typu „piecka“, ktoré sa aktívne používajú na vykurovanie garáží.

Celkovo z plynovej fľaše vzniká pomerne úhľadný a výkonný výmenník tepla pre pec, ktorá vykuruje malú miestnosť. Aby sa ešte viac zvýšila účinnosť vykurovania bez zásadnej zmeny konštrukcie, na rúry možno nainštalovať ventilátory a počet rúr zvýšiť na 4–5.

Fotoprehľad ekonomizéra Feringer

Ako vzor na výrobu môžu slúžiť továrenské modely populárnych výrobcov. Napríklad spoločnosť Ferringer, známa výrobou pecí, ponúka hotové komíny, ktoré sú svojou podstatou výmenníkmi tepla.

Pozrime sa na modely jednoduchej konštrukcie. Všetky diely, z ktorých pozostávajú, je možné vyrobiť svojpomocne.

Hlavná myšlienka, ktorú možno prevziať z pokročilých modelov Ferringer, – použitie štyroch rúr namiesto jednej. Ak je pec už nainštalovaná v garáži alebo v dielni, časť komína odstránime, namiesto neho nainštalujeme štvortrubkový ekonomizér – a teplota v miestnosti sa okamžite zvýši o niekoľko stupňov.

Domácky vyrobený vzduchový konvektor

Navrhovaný model je úplne vyrobený z oceľových dielov. Je to výmenník tepla, ktorý je svojimi rozmermi približne 1,5-krát objemnejší ako komín.

Predstavuje bubon s rúrkami umiestnenými kolmo na odvodovú rúru komína. Nehrdzavejúca oceľ nebola vybraná náhodne – ľahko znáša vysoké teploty, dobre sa čistí a neprehorieva.

Na prácu budú potrebné:

• oceľová rúra s priemerom 30 mm (na výrobu 8 rovnakých kusov);
• fragment rúry s priemerom 50 mm (pre centrálny kanál);
• kovový plech hrúbky 2 mm (na výrobu 2 kruhových dosiek a plášťa);
• plechovku spod farby s objemom 20 l (pre adaptér na komín).

Taktiež je potrebné pripraviť nástroj na rezanie a zváranie kovu.

Toto je jedna z najlepších možností vzduchového tepelného výmenníka na komín pece pre garáž alebo dielne. Konštrukciu možno zjednodušiť privarením kovových prepážok namiesto rúrok, avšak princíp činnosti zostane rovnaký: ohriaty vzduch z komína bude dodatočným zdrojom tepla pre miestnosť.

Procesu výroby priamo komína pre pec-buržujku je venovaný nami odporúčaný článok. Dymovú rúru je lepšie hneď počas výroby vybaviť tepelným výmenníkom.

Závery a užitočné video k téme

Niekoľko video odporúčaní pomôže lepšie pochopiť usporiadanie a princíp činnosti domáceho tepelného výmenníka.

Video #1. Rady na výrobu modelu z rúrok:

Video #2. Model z hliníkového profilovaného plechu:

Video #3. Jednoduchá varianta z dostupných materiálov:

Ako vidíte, na zvýšenie účinnosti pece v garáži, dielni alebo saune sa nemusíte míňať na drahé prístroje, ale môžete si vyrobiť efektívne zariadenie vlastnými rukami. Na prácu budú potrebné zručnosti pri práci s kovom a približná schéma montáže.

Viete, ako si vlastnoručne vyrobiť originálny variant výmenníka tepla na inštaláciu na dymovod? Vyskytli sa otázky počas oboznamovania sa s uvedenými informáciami, alebo máte užitočné informácie pre návštevníkov stránky a pre nás? Napíšte, prosím, komentáre do bloku nižšie.