DIY výměník tepla pro pec – návod!

Výměníky tepla, spirály – pro většinu z nás jsou tyto pojmy nesrozumitelné. U radiátorů, sušiček a baterií je to jiné, protože se s nimi setkáváme každý den. Mimochodem, to jsou také výměníky tepla, nebo spíše některé typy.

Tento článek bude diskutovat o tom, jak vyrobit výměník tepla sami.

Video – Jak si vyrobit výměník tepla sami

Vlastnosti výměníků tepla

Je stěží možné vytvořit výměník tepla bez předchozího prostudování vlastností a principu fungování tohoto zařízení. Obecně je výměník tepla zařízení pro výměnu tepelné energie mezi dvěma prostředími, která nemají vlastní zdroj energie. Například kamna nejsou výměníkem tepla, kamnová lavice, která propouští spaliny přes sebe a ohřívá s její pomocí vzduch v místnosti, jím je.

Za jiný, primitivnější typ výměníku tepla lze považovat proces chlazení láhve pod tlakem studené vody z vodovodu. V tomto případě se voda ohřeje a tekutina uvnitř láhve se ochladí.

Co určuje účinnost výměníku tepla?

1. V první řadě je účinnost tohoto zařízení ovlivněna rozdílem teplot mezi oběma prostředími – čím je větší, tím více energie si vyměňují.
2. Dalším neméně důležitým faktorem je tepelná vodivost materiálu.
3. Konečně, teplosměnná plocha je přímo úměrná účinnosti zařízení.

Důležité! Jakékoli potrubí, které cirkuluje kapalinu o teplotě odlišné od teploty vzduchu, je považováno za výměník tepla.

Z čeho jsou tepelné výměníky vyrobeny?

V dnešní době existuje velké množství designů tohoto zařízení. Každý řemeslník, který vyráběl výměník, se snažil přispět něčím svým, nějak ho vylepšit. Proto není možné zvážit všechny možnosti. Mezitím jsou nejoblíbenější komponenty uvedeny níže:

• sběratelé;
• chladiče automobilů;
• registry;
• topné radiátory;
• kovové nádoby;
• hadí.

Výrobní technologie

Za nejjednodušší zařízení tohoto typu lze považovat měděnou trubku dlouhou několik metrů, stočenou do prstenců a nainstalovanou v sudu s vodou tak, že venku zůstane pouze vstup a výstup. Tato konstrukce (nazývaná “cívka”) je schopna chladit nebo ohřívat kapalinu v barelu, v závislosti na tom, co je potřeba (ve většině případů je vyžadováno zahřívání).

“Cívka” je vyříznuta do potrubí vedle pece nebo do akumulační nádrže. Spirálová trubka je instalována ve výšce 1,5-2 m a stává se doplňkovým zdrojem tepla.

Důležité! Pokud kamna slouží nejen k vytápění, ale i k zásobování teplou vodou, pak by výměník tepla neměl odebírat více než desetinu tepla, které vyrobí.

Samostatně stojí za to mluvit o tom, jaká délka potrubí se bude rovnat například 2 kilowattům. Hlavním kritériem je v tomto případě tepelná vodivost materiálu. Řekněme, že průměr trubky je 2 cm a teplotní rozdíl je 40ᵒС. Pokud provedete jednoduché výpočty, ukáže se, že:

• kovoplastové trubky s koeficientem tepelné vodivosti 0,3 budou vyžadovat více než 4 km;
• ocelové trubky s indikátorem 50 – 25 m;
• měděné trubky s tepelnou vodivostí nad 380 – pouze 3 m.

Po takových aritmetických problémech je zcela zřejmé, že nejvhodnějším materiálem je měď. Tento kov lze navíc snadno ohýbat a spojovat pomocí závitového šroubení.

Výměník tepla s nádrží

Nejvhodnější varianta pro kotel nebo kamna. K jeho výrobě budete potřebovat dvacetilitrovou kovovou nádrž a dvě měděné trubky.

Krok jedna. Pokud není vhodná nádrž, odebere se ocelový plech o tloušťce 2,5 mm a z něj se svaří nádrž požadovaného objemu. Svařování musí být provedeno s minimální tloušťkou švu.

Krok dva. Nádrž je instalována ve výšce 1 m od podlahy, ne však dále než 3 m od topných kamen. Jsou v něm vytvořeny dva otvory: jeden vpravo, poblíž spodní části konstrukce, druhý vlevo, v nejvyšším bodě.

Krok tři. Spodní větev je připojena k peci s minimálním sklonem dolů 2ᵒ. Horní větev je spojena se sklonem 20ᵒ, ale v opačném směru.

Krok čtyři. Na výstupu spodní větve je instalován vypouštěcí kohout pro akumulační nádrž. V nejnižším bodě stejné větve je instalován další kohout pro vypuštění celého systému.

Krok pět. Po dokončení instalace je výměník zkontrolován na těsnost. Pro účely testování se naplní vodou pod nízkým tlakem – to umožní zjistit případné netěsnosti.

Trubková deska

Výměník tepla s tak složitým názvem lze také vyrobit ručně, i když to bude vyžadovat zkušeného svářeče nebo dovednosti v práci se svařovacím strojem.

Pro výrobu budete potřebovat:

• uzavřené kovové nádrže, 2 ks;
• měděné trubky malého průměru, 15-20 ks.

Nádrže jsou umístěny na okrajích a jsou navzájem spojeny měděnými trubkami instalovanými pod úhlem na různých místech kontejnerů. Voda se bude pohybovat z jedné nádrže do druhé a mezi nimi v místě, kde procházejí spojovací trubky, dojde k výměně tepla.

Důležité! Toto schéma vytvořilo základ pro vytápění vícepodlažních budov.

Vodní bunda

Neméně oblíbeným typem výměníku je tzv. vodní plášť. Skládá se ze dvou uzavřených nádrží různých průměrů, z nichž jedna je umístěna uvnitř druhé. Okamžitě však poznamenejme, že takový design je poměrně náročný na výrobu a je nemožné se s ním vyrovnat sami bez speciálních dovedností.

Co jiného lze použít?

Pokud z nějakého důvodu nemůžete najít měděnou trubku, můžete zkusit najít něco vhodného ve své „domácí“ skládce kovového odpadu (měl by ji mít každý majitel). Cívku lze například vyměnit za starou vyhřívanou věšák na ručníky nebo můžete použít litinové radiátory po kontrole těsnosti.

Za hotové výměníky lze považovat i radiátory z autotopů. Mohou být použity jako topná tělesa po předchozím promyšlení adaptérů a v případě potřeby připojením několika radiátorů pro zvětšení celkové plochy výměny tepla.

Staré plynové ohřívače vody jsou také perfektní pro ohřev vody. Navíc v tomto případě ani nebudete muset nic předělávat.

Funkce provozu

Existuje řada požadavků, které je třeba při používání tohoto zařízení dodržovat, aby vydrželo co nejdéle bez újmy.

1. Nedoporučuje se připevňovat trubky výměníku tepla (pokud existují) ke stěnám místnosti pevnými upevňovacími prvky z důvodu vysoké teploty a v důsledku toho roztažnosti kovu.
2. Pokud je nutné utěsnit spojení potrubí s výměníkem, lze k tomu použít pouze materiál, který odolá vysokým teplotám.
3. Do již vyhřáté cihlové trouby s výměníkem byste neměli nalévat vodu.
4. Pokud je produktivita pece nízká, není vhodné na ni instalovat velký výměník tepla, protože z ní bude odebírat příliš mnoho energie.

Výměník tepla a krbová kamna

Tato možnost je vhodná pro ty, kteří plánují vytápět několik místností, ale stále milují živý oheň.

Výstavba

Hlavním prvkem takového systému jsou krbová kamna, ze kterých se ve všech směrech rozbíhají četné trubky naplněné chladicí kapalinou (často vodou).

Důležité! V zimě se doporučuje přidat do vody trochu nemrznoucí směsi!

Kapalina může cirkulovat buď přirozeně, nebo nuceně pomocí speciálních čerpadel. Jinými slovy, pec ohřívá chladicí kapalinu a čerpadla ji distribuují po celé vytápěné oblasti.

Instalace výměníku tepla umožňuje výrazně zvýšit účinnost generátoru tepla a místo jedné místnosti, jako v předchozích možnostech, můžete bez zvláštních nákladů vytápět dvě najednou.

Základní pohledy

Moderní trh nabízí širokou škálu krbových kamen a všechna mohou být vybavena výměníkem tepla, pokud je potřeba vytápět velkou plochu. Někdo dbá na druh použitého paliva, jiný na výkon. Nejoblíbenější možnosti jsou popsány níže.

Zařízení na pelety, jak už název napovídá, je jiné v tom, že místo dřeva je jako palivo poháněno peletami – ekologickým palivem, které se vyrábí lisováním odpadu z dřevozpracujícího průmyslu a dodává se ve formě granulí.

Hlavním důvodem popularity tohoto typu paliva je jeho nízká cena. Navíc při hoření neprodukuje prakticky žádné saze, proto je považován za budoucnost.

Neméně oblíbené jsou sporáky a důvodem je jejich multifunkčnost. S jejich pomocí můžete nejen vytápět místnost, ale také vařit jídlo. Originální, praktické a snad i romantické (myšleno vaření nad krbem).

Závěry

Nyní, po přečtení článku, byste měli pochopit, co je výměník tepla pro pec a jaký je jeho účel, a také jak si sami vyrobit jeho nejjednodušší verze. Není to tak těžké, jak se na první pohled zdá, stačí se rozhodnout pro typ výměníku tepla a zvolit optimální variantu topného systému.

Video – Krbová kamna s výměníkem. DIY výměník tepla pro pec