Lucht-warmtewisselaar op de schoorsteen met eigen handen: voorbeelden van fabricage en tips van vakmensen

U kunt de productiviteit van de ketel, verwarmings- of saunakachel verhogen door een eenvoudig en tegelijkertijd efficiënt apparaat op de pijp te installeren – een warmtewisselaar. Voor een productieve werking moet u echter de constructieve kenmerken en fabricageregels van het apparaat kennen. Bent u het daarmee eens?

Wij vertellen u hoe u zelf een warmtewisselaar voor de schoorsteen maakt. We noemen welke aanpassingen geschikt zijn voor zelfmontage en leggen uit waarin het luchtmodel verschilt van het watermodel. Met onze aanbevelingen kunt u de warmteafgifte van verwarmingsapparaten aanzienlijk verhogen.

Werkingsprincipe van de lucht-warmtewisselaar

De belangrijkste functie van een warmtewisselaar is het overbrengen van energie van de verbrandingsproducten in de schoorsteen naar het warmtedragende medium, dat water of lucht kan zijn. Warmtewisselaars die in schoorstenen zijn geïnstalleerd (dit geldt voor watermodellen) worden vaak economizers genoemd.

Deze apparaten verzamelen en geven de warmte af aan de ruimte die anders gewoon in de atmosfeer verdwijnt, waardoor de door de kachel geproduceerde warmte-energie maximaal wordt benut. Naast gewoon leidingwater worden soms ook andere vloeistoffen gebruikt – olie of antivries.

Daarom worden alle apparaten onderverdeeld in twee grote categorieën:

• lucht;
• vloeistof (water).

De keuze voor een bepaald type hangt af van verschillende factoren. De belangrijkste zijn de configuratie en het materiaal van de schoorsteen, evenals de kenmerken van het apparaat zelf.

Schema van de lucht-warmtewisselaar. Het wordt als minder efficiënt beschouwd dan het vloeistofmodel, maar heeft een eenvoudige constructie, waardoor het geschikt is om zelf te maken.

Laten we bekijken hoe het luchtmodel werkt. De constructie van het apparaat is eenvoudig: een stevige behuizing met een onderverdeelde binnenruimte. De scheidingswanden bestaan uit platen of buizen, waarvan de belangrijkste functie is om de beweging van hete gassen te vertragen en de warmte in de juiste richting te sturen.

Sommige scheidingswanden (kleppen) worden niet vastgesoldeerd, maar beweegbaar gemaakt. Door het in-/uitschuiven van metalen platen kunt u de treksterkte regelen, waardoor de prestaties van het verwarmingsapparaat worden verlaagd of verhoogd.

Luchtwarmtewisselaars worden convectoren genoemd, omdat hun werking gebaseerd is op het principe van convectie. Koude lucht uit de ruimte komt in het apparaat terecht, waar de temperatuur stijgt onder invloed van hete rookgassen. In verwarmde toestand gaat het via een andere opening verder – terug de ruimte in of naar het verwarmingssysteem.

Soorten apparaten voor de schoorsteen

Van de luchtwarmtewisselaars wordt de buisvormige warmtewisselaar beschouwd als het traditionele model voor eigen fabricage, hoewel er vele andere opties zijn.

Laten we de belangrijkste soorten bekijken die relevant zijn voor montage op de schoorsteen van langbrandende kachels, kleine kolenkachels, afvaloliekachels. De warmte die zij omzetten uit de energie van verbrandingsproducten wordt droge warmte genoemd.

Als we het inwendige van de apparaten schematisch voorstellen, kan dit de volgende variaties hebben.

Horizontaal of verticaal geplaatste buizen, gelast aan de behuizing van de vuurhaard. Verticale plaatsing is efficiënter omdat lucht beter door de kanalen stroomt. Materiaal – staal.

Voor het lassen aan de wanden kunnen buisdelen met een diameter van 50 mm tot 200 mm worden gebruikt. Men beschouwt dat de vorm van de doorsnede – rechthoekig of rond – niet essentieel is.

Een buis die om de vuurhaard is gewikkeld. Voor een goede warmteafgifte zijn 2-3 windingen voldoende, die men beter iets uit elkaar kan trekken om het verwarmingsoppervlak te vergroten.

De prestaties hangen grotendeels af van het verschil in niveaus van luchtinlaat en -uitlaat. De trek wordt bepaald door het temperatuurverschil, daarom wordt het gat voor de aanzuig vaak naar buiten geleid.

Tussenschotten in de behuizing. Een soort labyrint wordt gevormd door verticaal geplaatste metalen platen. Optimale dikte van de onderdelen – van 6 mm tot 8 mm.

De inlaat- en uitlaatopeningen van het luchtkanaal moeten tegenover het begin en einde van het labyrint liggen. Bovenop wordt een metalen deksel geplaatst en gelast dat de behuizing luchtdicht maakt.

Buizen die door de vuurhaard lopen.

De geïntegreerde constructie moet worden gemaakt tijdens de montage van de zelfgebouwde kachel, nog voordat de wanden worden gelast. De kanalen zijn parallel geplaatst, op enige afstand van elkaar. Doorsnede van de buizen – 50 mm of meer.

Bij verticaal geplaatste kanalen is de luchtbeweging intensiever, waardoor de prestaties van het apparaat worden verhoogd. Maar in sommige gevallen zijn apparaten met horizontaal geplaatste buizen of met tussenwanden geschikt. Elk van de genoemde modellen is geschikt om zelf te maken, als u over lasvaardigheden beschikt.

Welk materiaal is het beste?

Bij de constructie van de warmtewisselaar worden metalen onderdelen gebruikt – verzinkte platen, gasflessen, buizen van verschillende diameters, gietijzeren onderdelen enz. Het gebruik van gietijzer wordt afgeraden omdat het, in vergelijking met staal, bros en zwaar is, waardoor de montage op de schoorsteen wordt bemoeilijkt.

De optimale optie is austenitisch staal. Roestvrij staal verdraagt gemakkelijk thermische schommelingen, is bestand tegen mechanische beschadigingen en kan zelf worden bewerkt en gelast.

Tabel met de belangrijkste technische kenmerken van austenitische AISI-staalsoorten. U kunt zien hoe de eigenschappen van de typen 304 (304L) en 316 (316L) veranderen bij verhitting.

Verzinkt staal is inferieur aan gelegeerd of austenitisch staal, omdat het niet bedoeld is voor verhitting. Hoge temperaturen leiden tot de afgifte van zinkoxiden, die schadelijk zijn voor de gezondheid. Dus als de temperatuur in de schoorsteen tot +419,5 ºC kan stijgen, moet u afzien van verzinkt materiaal. Het is beter om duur, maar veilig materiaal aan te schaffen.

Opties om de apparaten zelf te maken

We bieden een aantal eenvoudige projecten aan die u zelf kunt maken, die u desgewenst kunt vervaardigen uit metalen onderdelen met behulp van lassen en elektrisch gereedschap.

Overzicht van de warmtewisselaar uit een gasfles

Als u een zelfgemaakt apparaat op een kachel installeert, stijgt het rendement van de ruimteverwarming met 30-40%. Hoe kleiner de garage of werkplaats, hoe hoger de productiviteit van het apparaat.

We stellen voor een optie te overwegen die ideaal is voor kleine kachels van het type 'bourzjojka', die veel worden gebruikt voor het verwarmen van garages.

Over het algemeen wordt uit een gasfles een vrij nette en efficiënte warmtewisselaar verkregen voor een kachel die een kleine ruimte verwarmt. Om de verwarmingsefficiëntie nog verder te verhogen zonder de constructie drastisch te wijzigen, kunnen er ventilatoren op de buizen worden geïnstalleerd en kan het aantal buizen worden verhoogd tot 4-5.

Fotoreview van de Feringer-economizer

Als voorbeeld voor de fabricage kunnen fabrieksmodellen van populaire fabrikanten dienen. Bijvoorbeeld het bedrijf Ferringer, bekend om de productie van kachels, biedt kant-en-klare schoorstenen aan die in wezen warmtewisselaars zijn.

Laten we modellen met een eenvoudige constructie bekijken. Alle onderdelen waaruit ze bestaan, kunnen zelf worden gemaakt.

Het belangrijkste idee dat kan worden overgenomen van de geavanceerde Ferringer modellen, – is het gebruik van vier buizen in plaats van één. Als de kachel al in de garage of bijkeuken is geïnstalleerd, verwijderen we een deel van de schoorsteen, installeren we daarvoor in de plaats een vierbuizeneconomizer – en de temperatuur in de ruimte stijgt onmiddellijk met enkele graden.

Zelfgemaakte luchtconvector

Het voorgestelde model is volledig gemaakt van stalen onderdelen. Het is een warmtewisselaar die qua afmetingen ongeveer 1,5 keer zo groot is als de schoorsteen.

Het is een trommel met buizen die loodrecht op de schoorsteenpijp zijn geplaatst. Roestvrij staal is niet voor niets gekozen – het verdraagt gemakkelijk hoge temperaturen, is goed schoon te maken en brandt niet door.

Voor de werkzaamheden heeft u nodig:

• Stalen buis met diameter 30 mm (voor het maken van 8 identieke stukken);
• Buisdeel van 50 mm (voor het centrale kanaal);
• Metalen plaat met dikte 2 mm (voor het maken van 2 ronde platen en de omhulling);
• een verfblik van 20 liter (voor de adapter op de schoorsteen).

U moet ook gereedschap voor het snijden en lassen van metaal klaarmaken.

Dit is een van de beste opties voor een luchtwarmtewisselaar op de schoorsteen van een kachel voor de garage of bijkeuken. De constructie kan worden vereenvoudigd door in plaats van buizen metalen schotten te lassen, maar het werkingsprincipe blijft hetzelfde: de verwarmde lucht uit de schoorsteen wordt een extra warmtebron voor de ruimte.

Het door ons aanbevolen artikel is gewijd aan het fabricageproces van de schoorsteen voor een kachel. Het is beter om de schoorsteen tijdens de fabricage meteen van een warmtewisselaar te voorzien.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Enkele video-aanbevelingen helpen u om de constructie en het werkingsprincipe van de zelfgemaakte warmtewisselaar beter te begrijpen.

Video #1. Tips voor het maken van een model uit buizen:

Video #2. Model van aluminium golfplaat:

Video #3. Eenvoudige variant van handige materialen:

Zoals u ziet, hoeft u voor het verhogen van het rendement van de kachel in de garage, bijkeuken of sauna geen dure apparaten aan te schaffen, maar kunt u een effectief apparaat met eigen handen maken. Voor het werk zijn vaardigheden in metaalbewerking en een globale montageschema vereist.

Doet u weten hoe u een originele variant van een warmtewisselaar kunt maken voor installatie op een schoorsteen? Heeft u vragen tijdens het bestuderen van de gepresenteerde informatie of heeft u nuttige informatie voor de bezoekers van de site en voor ons? Schrijf dan alstublieft uw opmerkingen in het onderstaande blok.