Die Produktivität eines Heizkessels, einer Heizung oder eines Saunaofens kann durch die Installation eines einfachen und gleichzeitig effektiven Geräts am Rohr gesteigert werden – eines Wärmetauschers. Für den produktiven Betrieb müssen Sie jedoch die Konstruktionsmerkmale und Herstellungsregeln des Geräts kennen. Sind Sie einverstanden?

Wir erklären Ihnen, wie Sie mit Ihren eigenen Händen einen Wärmetauscher für einen Schornstein herstellen. Wir listen auf, welche Modifikationen für den Selbsteinbau geeignet sind und erklären, wie sich das Luftmodell vom Wassermodell unterscheidet. Unter Berücksichtigung unserer Empfehlungen können Sie die Wärmeübertragung von Heizgeräten deutlich steigern.

Der Hauptzweck des Wärmetauschers besteht darin, Energie von den Verbrennungsprodukten im Schornstein auf das Kühlmittel Wasser oder Luft zu übertragen. In Schornsteinen installierte Wärmetauscher (dies gilt für Wassermodifikationen) werden oft als Economizer bezeichnet.

Diese Geräte sammeln und übertragen Wärme in den Raum, die einfach an die Atmosphäre abgegeben wird, sodass die vom Ofen erzeugte Wärmeenergie maximal genutzt wird. Neben normalem Leitungswasser werden manchmal auch andere Flüssigkeiten verwendet – Öl oder Frostschutzmittel.

Dabei werden alle Geräte in zwei große Kategorien eingeteilt:

• Luft;
• flüssiges Wasser).

Die Wahl des einen oder anderen Typs hängt von mehreren Faktoren ab. Die wichtigsten davon sind die Konfiguration und das Material des Schornsteins sowie die Eigenschaften des Geräts selbst.

Diagramm des Luftwärmetauschers. Es gilt als weniger effizient als sein flüssiges Gegenstück, verfügt aber über ein einfaches Design, wodurch es für Heimwerker geeignet ist

Schauen wir uns an, wie das Luftmodell funktioniert. Das Design des Geräts ist einfach: ein robustes Gehäuse mit einem unterteilten Innenraum. Die Rolle von Trennwänden übernehmen Platten oder Rohre, deren Hauptfunktion darin besteht, die Bewegung erhitzter Gase zu verlangsamen und die Wärme in die richtige Richtung zu lenken.

Manche Trennwände (Dämpfer) sind nicht verlötet, sondern beweglich ausgeführt. Durch Hinein-/Herausschieben der Metallplatten können Sie die Zugkraft anpassen und so die Leistung des Heizgeräts verringern oder erhöhen.

Luftwärmetauscher werden Konvektoren genannt, da ihr Betrieb auf dem Konvektionsprinzip beruht. Kalte Luft aus dem Raum gelangt in das Gerät, wo ihre Temperatur durch den Einfluss heißer Rauchgase ansteigt. Beim Erhitzen wandert es durch ein weiteres Loch weiter – zurück in den Raum oder in die Heizungsanlage.

Arten von Schornsteingeräten

Unter den Luftvarianten ist das traditionelle Modell zur Eigenproduktion ein Rohrbündelwärmetauscher, obwohl es viele andere Optionen gibt.

Schauen wir uns die wichtigsten Typen an, die für die Installation von Langbrennöfen und Absaugöfen am Schornstein relevant sind. Die Wärme, die sie aus der Energie von Verbrennungsprodukten umwandeln, wird als trocken bezeichnet.

Wenn wir uns den internen Teil der Geräte schematisch vorstellen, kann es folgende Variationen geben.

Horizontal oder vertikal angeordnete Rohre, die an den Feuerraumkörper angeschweißt sind. Die vertikale Anordnung ist effizienter, da die Luft besser durch die Kanäle strömt. Herstellungsmaterial – Stahl.

Zum Anschweißen an die Wände können Rohrfragmente mit einem Durchmesser von 50 mm bis 200 mm verwendet werden. Es wird angenommen, dass die Form des Abschnitts – rechteckig oder rund – grundsätzlich unwichtig ist

Ein Rohr, das um den Feuerraum gewickelt ist. Für eine gute Wärmeübertragung genügen 2-3 Umdrehungen, besser ist es jedoch, sie leicht auseinander zu bewegen, um die Heizfläche zu vergrößern.

Die Produktivität hängt weitgehend vom Unterschied in der Lufteinlass- und -auslasshöhe ab. Die Zugkraft wird durch den Temperaturunterschied bestimmt, daher wird das für den Zaun verantwortliche Loch oft auf die Straße gebracht

Trennwände im Inneren des Gehäuses. Eine Art Labyrinth besteht aus vertikal angebrachten Metallplatten. Die optimale Dicke der Teile liegt zwischen 6 mm und 8 mm.

Die Einlass- und Auslassöffnungen des Luftkanals sollten gegenüber dem Anfang und Ende des Labyrinths liegen. Um die Dichtheit des Gehäuses zu gewährleisten, ist ein Metalldeckel angebracht und oben verschweißt.

Rohre, die durch den Feuerraum verlaufen.

Beim Zusammenbau eines selbstgebauten Ofens muss bereits vor dem Verschweißen der Wände ein ganzheitliches Design erstellt werden. Die Kanäle liegen parallel und in einiger Entfernung voneinander. Rohrquerschnitt – 50 mm oder mehr

Bei vertikal angeordneten Kanälen ist die Luftbewegung intensiver und somit die Produktivität des Geräts erhöht. In manchen Fällen sind jedoch auch Geräte mit horizontal angeordneten Rohren oder mit Trennwänden sinnvoll. Jedes der aufgeführten Modelle ist für die Eigenproduktion geeignet, wenn Sie über Schweißkenntnisse verfügen.

Welches Material ist besser?

Beim Bau eines Wärmetauschers werden Metallteile verwendet – verzinkte Bleche, Rohre mit verschiedenen Durchmessern, Gusseisenrohlinge usw. Gusseisen wird nicht empfohlen, da es im Vergleich zu Stahl spröde und schwer ist, was die Installation am Schornstein erschwert.

Die beste Option ist austenitischer Stahl. Edelstahl verträgt thermische Veränderungen problemlos, ist resistent gegen mechanische Beschädigungen und kann unabhängig bearbeitet und geschweißt werden.

Tabelle der wichtigsten technischen Eigenschaften der austenitischen AISI-Stähle. Sie können sehen, wie sich die Eigenschaften der Materialtypen 304 (304L) und 316 (316L) bei Erwärmung verändern

Verzinkter Stahl ist legiertem oder austenitischem Stahl unterlegen, da er nicht zum Erhitzen geeignet ist. Hohe Temperaturen führen zur Freisetzung von gesundheitsschädlichen Zinkoxiden. Wenn Sie also planen, die Temperatur im Schornstein auf + 419,5 ° C zu erhöhen, sollten Sie auf die Verzinkung verzichten. Es ist besser, teures, aber sicheres Material zu kaufen.

Möglichkeiten, Geräte selbst herzustellen

Wir bieten mehrere einfach zu realisierende Projekte an, die auf Wunsch mit Schweiß- und Elektrowerkzeugen aus Metallteilen hergestellt werden können.

Übersicht über einen Wärmetauscher aus einer Gasflasche

Wenn Sie ein selbstgebautes Gerät auf einem Dickbauchofen installieren, erhöht sich die Heizeffizienz im Raum um 30-40 %. Je kleiner die Garage oder Werkstatt ist, desto höher ist die Produktivität des Geräts.

Wir schlagen vor, eine Option in Betracht zu ziehen, die sich ideal für kleine Öfen vom Typ „Dickbauchofen“ eignet, die aktiv zum Heizen von Garagen genutzt werden.

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Der Schornstein des Ofens hat einen Auslass in die Wand, sodass der Wärmetauscher direkt am Schornsteinrohr in geringer Höhe vom Ofen montiert wird (20–30 cm). Bei hoher Decke kann er höher angehoben werden oder das Auslassloch kann geöffnet werden nach draußen gebracht werden

Der Körper des Gerätes ist eine innen und außen gereinigte Propangasflasche, aus der restliches Gas und Kondensat vollständig entfernt wurden. Der obere Teil des Zylinders bleibt an Ort und Stelle (er befindet sich unten), der untere Teil wird abgeschnitten und durch eine Metallscheibe ersetzt

Der innere Hohlraum wird von drei Metallrohren mit einem Durchmesser von 100 mm durchzogen. Sie sind spiralförmig aufsteigend angeordnet und ihre Enden weisen in verschiedene Richtungen. Sie können Rohre mit einem größeren Durchmesser (110 mm) verwenden, Teile mit kleinerem Querschnitt erzeugen weniger Wärme

Vor dem Einbau der Durchgangsrohre werden für jedes Teil zwei Löcher geschnitten. Um den oberen Teil zu dekorieren, verwenden Sie eine runde Metallscheibe, die auf den Durchmesser des Zylinders zugeschnitten und hermetisch verschweißt ist

Lage des Wärmetauschers am Schornstein

Wärmetauschergehäuse für Dickbauchofen

Rohrdurchmesser und Lage

Design- und Montagemerkmale

Im Allgemeinen ist eine Gasflasche ein recht ordentlicher und effizienter Wärmetauscher für einen Ofen, der einen kleinen Raum heizt. Um die Heizeffizienz weiter zu steigern, ohne das Design radikal zu ändern, können Ventilatoren an den Rohren installiert und die Anzahl der Rohre auf 4-5 erhöht werden.

Fotobewertung des Fehringer Economizers

Als Muster für die Fertigung können Werksmodelle namhafter Hersteller dienen. Beispielsweise bietet die Firma Feringer, die für die Herstellung von Öfen bekannt ist, fertige Schornsteine ​​an, bei denen es sich im Wesentlichen um Wärmetauscher handelt.

Betrachten wir Modelle mit einfachem Design. Alle Teile, aus denen sie bestehen, können unabhängig voneinander hergestellt werden.

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Das Modell mit vier Rohren (60 mm) aus schwarzem Stahl erwies sich nach Tests als das effizienteste und produktivste. Es bietet einen hohen Brandschutz, da es alle Funken entfernt und die Temperatur der Gase am Auslass minimiert

Die oben im Schornstein eingebaute Klappe wird manuell mit einem kleinen Griff an der Außenseite gedreht. Auch im geschlossenen Zustand deckt das Tor das Rohr nicht vollständig ab, so dass Verbrennungsprodukte (Kohlenmonoxid) austreten können.

Wenn Sie von oben in den Schornstein schauen, können Sie die Hauptelemente erkennen – vier zu einem Block verschweißte Rohre, die jeweils mit Querleisten ausgestattet sind – spiralförmige Trennwände, mit denen Sie Funken abschneiden können

Der Hauptunterschied zwischen Modellen mit Gehäuse besteht im Vorhandensein eines Schutzgitters, dessen Form der Konfiguration eines Wärmetauschers ähnelt. Das Gehäuse ist so gestaltet, dass es weniger technisch wirkt

Wärmetauscher für den Schornstein – Vierrohr-Economizer

Tor – ein Ventil im Rohr

Interner Aufbau des Fehringer-Wärmetauschers

Modelle von Wärmetauschern mit Gehäuse

Der Grundgedanke, der von den weiterentwickelten Fehringer-Modellen übernommen werden kann, ist die Verwendung von vier Rohren statt einem. Wenn der Ofen bereits in einer Garage oder einem Hauswirtschaftsraum installiert ist, entfernen wir einen Teil des Schornsteins und installieren stattdessen einen Vierrohr-Economizer – und die Temperatur im Raum steigt sofort um mehrere Grad.

Selbstgebauter Luftkonvektor

Das vorgeschlagene Modell besteht vollständig aus Stahlteilen. Dabei handelt es sich um einen Wärmetauscher, der etwa 1,5-mal größer ist als ein Schornstein.

Es handelt sich um eine Trommel mit Rohren, die senkrecht zum Schornsteinrohr angeordnet sind. Die Wahl fiel aus gutem Grund auf Edelstahl – er hält problemlos hohen Temperaturen stand, ist leicht zu reinigen und brennt nicht durch.

Zum Arbeiten benötigen Sie:

• Stahlrohr mit einem Durchmesser von 30 mm (zur Herstellung von 8 identischen Abschnitten);
• Rohrstück 50 mm (für den Mittelkanal);
• Blech 2 mm dick (zur Herstellung von 2 runden Platten und einem Gehäuse);
• 20-Liter-Farbkanister (für den Kaminadapter).

Es ist auch notwendig, ein Werkzeug zum Schneiden und Schweißen von Metall vorzubereiten.

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Mit einer Kreissäge schneiden wir 9 gleich lange Rohre, der Durchmesser des mittleren ist größer (z. B. 50 mm), der Rest beträgt jeweils 30 mm

Wir markieren ein Blech (2 mm dick), um zwei Platten mit Löchern für die Rohre auszuschneiden. Wir schneiden sie mit einer Kreissäge oder einer Metallschneidemaschine aus

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Wärmetauscher an einem Rohr oder 3 Möglichkeiten, den Ofen optimal zu nutzen

Öfen mit direktem Schornstein, häufiger auch Dickbauchöfen genannt, erfreuen sich bei uns noch immer großer Beliebtheit. Sie werden in einem Badehaus, in einer Garage, in einer Datscha im Allgemeinen überall dort aufgestellt, wo es keine Möglichkeit gibt, eine große Heizung zusammenzustellen. Allerdings ist der Wirkungsgrad eines Dickbauchofens im Vergleich zu einem Steinofen nicht sehr hoch. Diese traurige Situation kann bis zu einem gewissen Grad durch die Installation eines Wärmetauschers am Schornstein behoben werden.

In diesem Artikel werde ich basierend auf meiner eigenen Erfahrung darüber sprechen, wie man einen Luft- und Flüssigkeitswärmetauscher für ein Schornsteinrohr in drei Versionen unabhängig herstellt.

Welche Arten von Wärmetauschern gibt es?

Als ich zum ersten Mal einen gusseisernen Ofen in meiner Garage installierte und anfing, ihn regelmäßig zu heizen, kam ich sehr schnell zu dem Schluss, dass dieser praktische, relativ preiswerte und recht einfache Ofen „eine Menge frisst“. Vor allem der Blick auf das glühende Schornsteinrohr tat mir leid. Und wie daraus auf dem Dach Funken fliegen.

Wenn Sie den Ofen mit Nadelholz, Pellets oder Briketts beheizen, schwankt die Temperatur der Gase im Schornstein zwischen 300 und 400 °C.
Trockene Espe oder Birke geben bereits etwa 500 °C ab. Wenn der Hauptbrennstoff gute Kohle oder Koks ist, kann die Temperatur im Schornstein auf 750 °C ansteigen.

Ich habe wirklich verstanden, dass fast die Hälfte der Energie verbrannter Kohle oder Holz einfach in den Schornstein fliegt und die Straße erwärmt. Wenn die Oberfläche eines kleinen Bratofens noch irgendwie nutzbar wäre, wüsste ich nicht, was ich mit dem Rohr machen sollte. Nachdem ich das Internet durchforstet und mit Leuten gesprochen hatte, fand ich heraus, dass dieses Problem häufig vorkommt und durch die Installation eines Wärmetauschers am Rohr gelöst werden kann.

Hierfür gibt es 3 passende Designs:

1. Rohrbündelwärmetauscher oder, einfacher ausgedrückt, ein Rohr im Rohr. Dieses Design ist zum Erhitzen von Wasser bestimmt und kann zwei Arten haben:
   • Die erste Option ist nicht so verbreitet, obwohl sie recht einfach selbst durchzuführen ist. Der Punkt hierbei ist, dass auf dem gesamten oberen Teil des Ofens, also der Bratplatte plus dem Schornstein, durch den der Schornstein verläuft, ein Metallbehälter für Wasser installiert ist. Diese Option gefällt mir aufgrund der fehlenden Bratfläche nicht. Was auch immer man sagen mag, Sie brauchen es auf der Datscha oder in der Garage. Was das Badehaus betrifft, so ist diese Bratfläche mit Steinen besetzt;

• Praktischer ist der zweite montierte Typ des Rohrbündelwärmetauschers. Direkt am Schornsteinrohr befindet sich ein relativ kleiner Wasserbehälter, dessen Volumen in den allermeisten Fällen 10 Liter nicht überschreitet. Der Clou besteht jedoch darin, dass er über zwei Rohre mit einem großen Muttertank verbunden ist, der getrennt vom Ofen installiert ist. Das Funktionsprinzip ist einfach: Kaltes Wasser gelangt in den unteren Teil des Rohrbündelwärmetauschers und kehrt nach Erwärmung durch den oberen Auslass in den Muttertank zurück. Diese Art von montiertem Wärmetauscher für ein Badehaus an einem Rohr ist genau richtig.

1. Nicht weniger beliebt ist der Registerwärmetauscher für das Kaminrohr in Form einer Spule. Im Großen und Ganzen unterscheidet es sich nicht wesentlich von der montierten Rohrbündelversion. Hier wird anstelle eines hängenden Behälters ein um den Schornstein gewickeltes Rohr verwendet. Wie im ersten Fall ist diese Leitung mit dem Muttertank verbunden. Beide Systeme funktionieren nach einem ähnlichen Prinzip;
2. Aber neben Wasser können auch Schornsteingase Luft erfolgreich erwärmen. Das Design des Luftkühlkörpers unterscheidet sich grundlegend von den Flüssigkeitsmodellen. Die Rohre verlaufen hier direkt in den Schornstein und sind senkrecht zur Bewegung der heißen Gase positioniert. In der Heizungstechnik spricht man von einer Rohrplatte, und optisch ähnelt ein solches Wunder einem Behälter in Form einer rotierenden Trommel, die in einen Schornstein eingebettet ist.

Es ist sehr praktisch, in einem Badehaus zwei Wärmetauscher gleichzeitig zu installieren. Direkt am Ausgang des Ofens, wo die Temperatur am höchsten ist, wird ein Flüssigkeitsmodell installiert.
Und etwas höher, teilweise sogar im Dachgeschossbereich, ist der Kopf eines Luftkonvektors montiert. Dadurch erhöht sich der Wirkungsgrad des Dickbauchofens um mindestens 20 – 30 %.

So bauen Sie selbst einen Wärmetauscher für einen Schornstein

Kommen wir nun zum praktischen Teil. Die meisten Geräte dieser Art bestehen üblicherweise aus Edelstahl. Das bedeutet nicht, dass Sie keine Eisenmetalle, Aluminium oder Kupfer verwenden können, sondern nur, dass Edelstahl am längsten hält.

Darüber hinaus empfiehlt es sich, zu Beginn der Arbeiten neben Bohrmaschine und Schleifmaschine auch über ein Schweißgerät zu verfügen, andernfalls müssen Sie einen Schweißer engagieren. Aber natürlich müssen Sie mit Berechnungen und Skizzen beginnen.

Viele Menschen verwenden aus Kostengründen verzinkte Rohre für solche Schornsteine. Gemäß den SNiP-Standards ist dies in geschlossenen Räumen verboten.
Bei 200 °C beginnt sich die Zinkbeschichtung zu zersetzen und aktiv zu verdampfen, was, gelinde gesagt, nicht gesundheitsschädlich ist.

Ein paar Worte zu Berechnungen

Die genaue Berechnung eines Röhrenwärmetauschers ist eine recht komplexe Angelegenheit und erfordert umfassende Kenntnisse der Heizungstechnik. Bei einem Dickbauchofen für ein Badehaus oder eine Garage sollten Sie sich jedoch nicht zu sehr anstrengen, denn Sie werden trotzdem nicht mehr auf das Rohr belasten, als es aushält. Daher bin ich persönlich von praktischen Überlegungen ausgegangen, also wie viel Wasser und Wärme für einen bestimmten Raum benötigt werden.

Das durchschnittliche Badezimmer zu Hause ist also für maximal 4 – 6 Personen ausgelegt. Zum Waschen und Dämpfen benötigt eine Person etwa 10 Liter Wasser. Hinzu kommen noch 20 Liter für Betriebskosten, Dampfbesen, Spülbecken etc.

Insgesamt ergibt sich, dass das Mutterbecken ein Fassungsvermögen von 50 bis 100 Litern haben sollte. Unter solchen Bedingungen wird empfohlen, das Heizelement selbst auf 6 - 8 Liter einzustellen. Weniger zu nehmen ist gefährlich, da es kochen und explodieren kann, aber bei einem größeren Behälter dauert das Aufwärmen lange.

Was den Luftkonvektor angeht, so konzentrieren sich alle dortigen Anweisungen, soweit ich gesehen habe, mehr auf die Dicke des Metalls und den Querschnitt der Rohre als auf das Volumen des Arbeitstanks, durch den das Wärmetauscherrohr verläuft Bündelpässe.

Dabei gilt: Je dünner die Rohrwände im Gerät sind, desto schneller brennen sie aus, da sie sich direkt im Schornstein befinden. Und der Wirkungsgrad hängt direkt vom Durchmesser und der Anzahl der Rohre im Bündel ab. Nun, ich denke, es ist an der Zeit, mit der Theorie Schluss zu machen und mit der Herstellung von Wärmetauschern fortzufahren.

Option Nr. 1. Rohrbündeleinheit oder Rohr-in-Rohr

• Normalerweise beginnt die Arbeit mit der Herstellung des Wärmetauscherkopfes selbst. Bei Edelstahl beginnt die Metallstärke des Kaminrohrs bei 1,5 mm. Der Außenmantel des Behälters kann aus Metall beliebiger Dicke bestehen. Schließlich wird er keinen besonderen Stress erleben;

• Damit sich das Wasser im Gerät schnell erwärmt, aber gleichzeitig nicht kocht, muss der Durchmesser des Außenrohrs mindestens eineinhalb und maximal 2,5-mal größer sein als der Durchmesser des Schornsteins selbst;
• Als nächstes müssen Sie die untere und obere Wand des Wärmetauschers aus einem einzigen Edelstahlblech ausschneiden. Dann schweißen Sie unsere Rohre zu einer einzigen Muffe zusammen;
• Im letzten Fertigungsschritt des Wärmetauscherkopfes werden von oben und unten zwei Rohre in die Seitenwand des Außengehäuses eingeschnitten. Es wird einen Eingang von unten geben, einen Ausgang von oben;
• Typischerweise wird ein solcher Kopf so nah wie möglich am Ofen installiert, denn je weiter vom Feuerraum entfernt, desto niedriger ist die Temperatur der Rauchgase;

• Als nächstes werde ich darüber sprechen, wie eine Schwerkraftstruktur installiert wird, also ohne Verwendung eines Zirkulationssystems. In diesem Fall sollte sich der Muttertank mindestens einen halben Meter über dem oberen Schnitt des Wärmeabfuhrkopfes befinden, das Maximum beträgt hier 1 m;
• Sie müssen in den Boden des Muttertanks schneiden. Der Ein- und Ausgang erfolgt in unterschiedlichen Winkeln, vorzugsweise diagonal. An der vom Ein- und Ausgang entferntesten Stelle befindet sich ein Wassereinlass mit Wasserhahn. Daraus schöpfen Sie heißes Wasser;
• Lassen Sie uns nun über Rohrleitungen sprechen. Als ich mein System installierte, wurde mir empfohlen, zöllige Stahlrohre zu verwenden, sie funktionieren hervorragend. Später las ich in der Literatur, dass der Mindestdurchmesser, der in einem Schwerkraftströmungssystem verwendet werden kann, dreiviertel Zoll beträgt. Das mag zwar stimmen, über die Funktionsweise solcher Systeme kann ich jedoch nichts sagen;

• Unser Kaltwasser kommt aus dem entfernten Rohr im Muttertank. Das Rohr sollte leicht unter den Wärmetauscherkopf fallen. Dies ist der tiefste Punkt, darin ist ein Notablassventil eingebaut, von hier aus lassen Sie das restliche Wasser für den Winter ab, damit das System nicht einfriert. Der horizontale Winkel zwischen dem unteren Einlassrohr des Wärmetauschers und dem Ablassventil beträgt 2 - 3 °, um die Messung nicht zu lange zu dauern, habe ich 2 cm gemacht;
• Das Rohr, das von unserem Kühlkörper zum Muttertank führt, sollte in einem Winkel von 30° zum Horizont ausgerichtet sein;
• Und schließlich das Wichtigste. Damit das Wasser selbstständig zirkulieren kann, sollte nach den bekannten Gesetzen der Physik die Länge der Rohre vom Wärmetauscherkopf bis zum Muttertank 3 m nicht überschreiten.

Wenn Sie nicht über die Fähigkeiten eines professionellen Schweißers verfügen und wenig Amateurkenntnisse im Schweißen von Edelstahl haben, ist es besser, einen fertigen Wärmetauscherkopf zu kaufen.
Glauben Sie mir, es wird nicht viel mehr kosten und vielleicht sogar billiger als der Kauf von Material und die Beauftragung eines Schweißers.

Tabelle mit ungefähren Parametern und Preisen für die beliebtesten Modelle:

Option Nr. 2. Spule als einfachste Möglichkeit zur Eigenproduktion

Ein Twisted-Register-Wärmetauscher für ein Schornsteinrohr, also eine Spule, findet man bei Heimwerkern deutlich häufiger als die bisherige Variante. Ich denke, der Grund liegt hier auf der Hand. Um es herzustellen, müssen Sie weder Edelstahl noch anderen Stahl schneiden, bohren und vor allem schweißen. Hier genügt es, ein langes Rohr um den Schornstein zu wickeln.

Ich empfehle für diesen Zweck immer die Verwendung von Kupferrohren. Seine Wärmeleitfähigkeit ist höher als die von Edelstahl, und was ebenso wichtig ist, Sie können eine solche Spule mit Ihren eigenen Händen und zu Hause herstellen. Auch Haltbarkeit und Hygienestandards sind in Ordnung. Alternativ können Sie natürlich auch Aluminium oder gewöhnlichen Stahl nehmen, aber das ist aufwändiger.

Idealerweise ist es besser, einen Dreiviertel-Zoll-Schlauch oder noch größer zu verwenden. Wenn jedoch keine vorhanden ist, können Sie bei der Halbzoll-Version Halt machen. Denken Sie daran: Je dünner das Rohr, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass das Wasser darin kocht.

Nehmen wir an, ich habe in meiner Garage ein halbzolliges Rohr, aber sicherheitshalber habe ich dort eine Umwälzpumpe installiert. Die Effizienz ist natürlich deutlich gestiegen, aber es handelt sich hier nicht mehr um ein Schwerkraftsystem.

Meiner Erfahrung nach besteht das größte Problem darin, das Rohr schön zu biegen, sodass es rund bleibt, ohne Querverformung. Mit einem Kupferrohr von einem halben Zoll lässt sich das Problem leicht lösen, es gibt keinen Grund zur Angst, es behält seine Form von selbst. Größere Durchmesser sowie Aluminium oder Stahl müssen jedoch mit einem Gasbrenner oder einer Lötlampe gebogen werden.

Wenn Sie ein hochwertiges Rohr mit großem Querschnitt genommen haben und befürchten, dass es sich beim Biegen, also beim Aufwickeln auf einen runden Standardblock, verformt, gießen Sie trockenen Sand hinein und verstemmen Sie die Enden. Dann macht es mit Hilfe eines Gasbrenners noch mehr Spaß.

Typischerweise beginnt die Länge des Rohrs in einer solchen Spule bei 3 m, es gibt jedoch keine klaren Standards und Anweisungen. Im Wesentlichen handelt es sich hier um eine Heimarbeit, und je länger Ihre Spule ist, desto höher ist die Effizienz Ihres Geräts.

Allerdings gibt es hier eine wichtige Einschränkung. Das Kupferrohr in der Spule muss massiv und nicht gelötet sein. Kupfer wird unter handwerklichen Bedingungen mit Zinn verlötet, der Schmelzpunkt von Zinn beträgt 232 °C, selbst unter Berücksichtigung von Zusatzstoffen hält ein solches Lot nicht mehr als 300 °C stand. Es ist nicht schwer zu erraten, dass Ihre gelötete Spule schnell undicht wird, sobald Sie den Herd heißer einschalten.

Ich habe so viele dieser Spulen gesehen, dass sie alle offen stehen. Durch Zufall bekam ich Matten aus guter Basaltwolle, ich konnte sie nirgendwo hinlegen, also wickelte ich meine Spule damit ein und machte darüber eine Hülle aus Folie.

Selbst bei mäßiger Verbrennung und feuchtem Holz funktioniert der Wärmetauscher nun wie ein Uhrwerk. Sie müssen nur Basaltwolle nehmen, sie hält bis zu 1200 °C aus. Glaswolle wird bei 450 °C einfach gesintert.

Ansonsten ist das System genauso montiert wie die Vorgängerversion, also der gleiche Muttertank, mit den gleichen Gefällen und Ventilen.

Sowohl die Rohrbündelausführung als auch die Spule sind nicht trockenlauffähig. Zuerst müssen Sie Wasser in das System einfüllen und erst danach können Sie mit dem Anzünden des Ofens beginnen.
Andernfalls kann der Wärmetauscher aufgrund eines Dampfschocks einfach platzen.

Option Nr. 3. Luftkonvektor

Wie ich bereits sagte, weist ein Luftkonvektor im Vergleich zu den Anforderungen an die Einheiten eines Flüssigkeitswärmetauschers keine klaren Eigenschaften auf, die seinen Betrieb ernsthaft beeinträchtigen würden. Die Hauptsache ist, dass das Gehäuse dieses Geräts mindestens eineinhalb Mal größer ist als der Durchmesser des Schornsteins.

Jeder weiß, was eine Revolvertrommel ist. Hier müssen wir also etwas Ähnliches machen. Lediglich die Rohre dieser Trommel sollten senkrecht zur Bewegungsrichtung der Rauchgase liegen.

Ich erzähle Ihnen, wie ein solches Gerät aus den am leichtesten verfügbaren Materialien hergestellt wird; Sie können es aus Edelstahl herstellen, aber es kostet viel mehr. Wenn bei einem Wasserwärmetauscher die Hygienestandards des von Ihnen gewählten Metalls eine große Rolle spielen, dann ist das hier nicht so wichtig, Hauptsache es brennt nicht durch.

Für horizontale Rohre verwenden wir ein Stahlrohr mit einer Wandstärke von 2 mm, mehr kann verwendet werden, weniger ist unerwünscht. Wir benötigen 2,5 m Zoll- und Viertelrohr und ein kleines 30 cm langes Stück 2-Zoll-Rohr. Unser Körper wird ein normaler 20-Liter-Farbeimer aus Metall sein.

Für die Seitenwände wird ein Blech mit einer Dicke von 1,5 – 2 mm verwendet. Daraus müssen wir zwei runde Platten schneiden, deren Durchmesser dem Innendurchmesser unseres Eimers entspricht:

• Jetzt machen wir uns an die Arbeit. Zuerst werden 2 identische runde Platten ausgeschnitten, die die Basis unserer Trommel bilden. Das Markup ist nicht kompliziert. Durch die Mitte wird ein 2-Zoll-Rohr verlaufen. Als nächstes markieren und bohren wir entlang des Umfangs im gleichen Abstand 8 Löcher für Rohre von einem Zoll und einem Viertel;

• Die Trägerplatten müssen übrigens absolut identisch sein. So können Sie zunächst eine deutlich markieren und dann die Platten mit Zwingen und Bohrlöchern zusammenspannen. Erstens geht es schneller und zweitens halbiert sich die Wahrscheinlichkeit eines Fehlers beim Markieren;
• Damit sich die Rohre beim Schweißen nicht verziehen und das Schweißen bequemer ist, müssen Sie einen Holzrohling, eine Art Schablone, anfertigen. Hierfür eignen sich am besten mit selbstschneidenden Schrauben verdrehte Sperrholzplatten. Die Gesamtdicke eines solchen Werkstücks muss mindestens 20 - 30 mm betragen. Nehmen Sie einfach die zuvor hergestellten runden Platten, legen Sie sie auf das Sperrholz und zeichnen Sie die Löcher für die Rohre nach. Danach bohren Sie mit einem Federbohrer für Holz mit dem benötigten Durchmesser kleine runde Blindnischen mit einer Tiefe von 5 - 7 mm;

• Jetzt können Sie mit dem Schweißen der Trommel beginnen. Legen Sie dazu eine runde Metallplatte auf eine Holzschablone und stecken Sie Metallrohre in die Nischen. Dank der Schablone verschwinden sie nirgendwo und stehen genau senkrecht zu Ihrer Metallplatte. Alles, was Sie tun müssen, ist, sie im Kreis zu verbrühen;

• Als nächstes ziehen Sie die Trommel mit den Rohren aus der Schablone, drehen sie um und schweißen die gegenüberliegende runde Platte auf die gleiche Weise an die Rohre. Die Trommel selbst ist fertig, Sie können mit der Herstellung des Gehäuses fortfahren;
• Wie Sie sich erinnern, haben wir für die Karosserie einen 20-Liter-Farbeimer aus Eisen. Was übrigens vorgebrannt und geschliffen werden muss. Der Boden dieses Eimers wird mit einer Mühle abgeschnitten;
• Der Wärmetauscherkörper, in unserem Fall ein Farbeimer, wird senkrecht zum Schornstein platziert, daher müssen wir in die Seitenwände des Körpers zwei gegenüberliegende Löcher für Adapter zum Schornstein schneiden. Dazu habe ich eine Stichsäge mit Spezialblatt verwendet;

• Damit die Adapter bequem sitzen, habe ich zunächst eine Kontaktlinie zum Körper darauf markiert und dann entlang dieser Linie mit einer Metallschere 10 - 15 mm breite Längskerben angebracht. Das kleinste Blütenblatt war 20 mm lang;
• Als nächstes führen wir die Adapter einzeln in den Körper ein, biegen die Blütenblätter und verbrühen die Adapter.
• Lassen Sie uns nun die gesamte Struktur zusammensetzen. Dazu führen wir unsere Trommel mit Rohren in den Körper ein und verbrühen die Platten um den Umfang herum;
• Man muss nicht versuchen, alles hermetisch zu verbrühen, Hauptsache es hält fest. Schließlich wird der letzte Schliff beim Zusammenbau unserer Struktur darin bestehen, alle Problemfugen mit hitzebeständigem Dichtmittel zu beschichten;

• Das Schornsteinsegment mit Luftwärmetauscher sollte sich relativ leicht entfernen und wieder einsetzen lassen. Dies ist praktisch, wenn Sie sich für die Reinigung des Schornsteins entscheiden. Schließlich sammelt sich in diesem Konvektor der meiste Ruß an. Und Sie müssen es mindestens einmal im Jahr reinigen.

Um die Effizienz des Geräts zu steigern, können Sie am Wärmetauschergehäuse einen Lüfter installieren. Oder Sie platzieren einfach einen normalen Ventilator in der Nähe und leiten einen Luftstrom in den Konvektor.

Abschluss

Wie Sie sehen, kann die Effizienz Ihres Ofens mit direktem Kamin fast verdoppelt werden, wenn Sie es wirklich wollen. Die Fotos und Videos in diesem Artikel zeigen anschaulich den Prozess der Montage verschiedener Wärmetauschertypen mit eigenen Händen. Wenn Sie Fragen haben, schreiben Sie diese in die Kommentare, ich werde versuchen zu helfen.

Bei der Ofenheizung fliegt immer ein Teil der Wärme in den Schornstein. Wörtlich: in einen gewöhnlichen Schornstein. Die „Heizung“ der Straße wird von den Grundstückseigentümern beim Kauf fester oder flüssiger Brennstoffe bezahlt. Oft kann nur ein Kaminwärmetauscher Geld sparen und die Effizienz eines Heizofens steigern.

Was ist ein Wärmetauscher für ein Kaminrohr? Welche Arten von Wärmetauschern gibt es und welche Eigenschaften haben Wärmetauschersysteme für Häuser und Bäder? Welche Vorteile bietet der Einbau von Wärmeaustauschsystemen und welche Nachteile gibt es? Schauen wir es uns im Detail an.

Wärmetauscher: Betriebsmechanik

Die Verbrennung von Heizöl sorgt beim Eintritt in den Schornstein für eine Temperatur von über 500 °C. Solche Indikatoren sind unnötig, da der Schornsteinzug auch bei 300-400°C erhalten bleibt. Ohne den Ofen zu beschädigen, kann ein Teil der Wärme zur Erwärmung von Wasser in Heizungsanlagen, zur Wasserversorgung oder zur Raumluft umgeleitet werden. Die Funktion des Wärmetauschers besteht darin, die Übertragung (Austausch) der Wärme von den Gasen im Schornstein auf Wasser oder Luft sicherzustellen.

Vorhandene Modelle

Experten halten 3 konstruktive Lösungen für die Installation eines Wärmetauschers am Schornstein für optimal:

1. Spule;
2. ein Zylinder mit Kühlmittel um ein Rohr – „Wassermantel“;
3. Umgestaltung des Schornsteinkanals in ein Stufenlabyrinth, um die Gasbewegung zu verlangsamen und die Wärmeübertragung zu erhöhen.

Die Optionen Nr. 1 und Nr. 2 dienen der Wärmeversorgung für die Warmwasserbereitung und Heizungsanlagen, Nr. 3 – zur Beheizung von Räumen.

Eigenschaften verschiedener Wärmetauschertypen

Alle Wärmetauscher weisen Merkmale auf, deren Unkenntnis zu Defekten im Wärmetauschersystem führt. Wenn wir Wärmeenergie auf Wasser übertragen, kommt es häufig zu einem übermäßigen Wärmeübertragungseffekt. Das Einströmen von kaltem Wasser in den Wärmetauscher am Rohr beim Erhitzen des Schornsteins führt zur Verstopfung des Kanals mit Rauch und zur Bildung von Kondensat aus den Abgasen.

Eine andere, nicht optimale Lösung, die den Betrieb des Wärmetauschers schnell stören wird, ist die Installation einer Wasserzuleitungsschlange im Schornstein selbst. Kohlenstoffablagerungen im Schornstein sind nicht so schlimm, die Hauptgefahr besteht in einer Kohlenmonoxidvergiftung.

Wenn Sie einen Wärmetauscher selbst installieren, ist es besser, bewährten Lösungen zu folgen und nicht zu experimentieren und zu versuchen, eine Originalversion des Geräts zu erstellen.

Für einen unterbrechungsfreien und sicheren Betrieb des Wärmetauschersystems wird empfohlen, alle sechs Monate eine vorbeugende Wartung durchzuführen – Sichtprüfung, Reinigung von Ruß und Zunder, Reparaturen (falls erforderlich). Eine gute Pflege des Wärmetauschers sorgt dafür, dass er jahrzehntelang hält.

Anforderungen

• Das beste Material für den Wärmetauschertank ist Edelstahl, der hohen Temperaturen und plötzlichen Veränderungen standhält.
• Der Wärmetauscher wird entsprechend der Leistung des Heizgerätes ausgewählt. Ein Verstoß gegen diese Regel führt zu einem Leistungsverlust des Ofens selbst.
• Der Wärmetauscher ist nicht fest am Rohr montiert; die Struktur muss zur Reparatur oder Reinigung leicht abnehmbar sein.
• Bei Wärmetauschern mit „Wassermantel“ (Wasserkreislauf) ist ein Wärmespeicher erforderlich, damit kein kaltes Wasser in den Wärmetauscher selbst gelangt.

DIY-Wärmetauscher

Die Installation eines Wärmetauschers an einem Schornsteinrohr ist eine gute Lösung zum Heizen eines Wohngebäudes. Hauptsache, man kann es selbst machen.

Der einfachste Weg wäre, eine Spule aus einem Spiralrohr zu bauen, das die Oberfläche des Schornsteins bedeckt und ihn umhüllt. Um dieses Modell herzustellen, sind keine großen Spezialkenntnisse erforderlich. Das Hauptproblem besteht darin, das Rohr spiralförmig zu biegen, damit es nicht bricht. Bei Kupferrohren treten solche Probleme nicht auf, bei Aluminiumrohren hilft jedoch eine Lötlampe oder ein Gasbrenner. Oft wird empfohlen, die Spirale mit Zinn an den Schornstein anzulöten.

Die Länge der Spule hängt vom Durchmesser des Rohrs ab. Typischerweise wird ein Durchmesser von 0,5 Zoll verwendet. Je dünner das Röhrchen ist, desto wahrscheinlicher ist es, dass es kocht. Für ein einstöckiges Gebäude reichen 4 Meter Rohr vom Kessel aus – ein guter Wärmeaustausch zwischen Speicher und Wärmetauscher ist gewährleistet. Die Länge des Kupferrohrs spielt keine Rolle, wenn eine Pumpe zum Pumpen von Wasser durch das Wärmetauschersystem verwendet wird.

Auch der Tank für den Wasserwärmetauscher wird eigenständig gefertigt – das erfordert Zeit, Material und vor allem goldene Hände. Sie benötigen Edelstahlrohrstücke mit unterschiedlichen Durchmessern und einer Wandstärke von mindestens 1,5 mm; Stahlblech; vorgefertigter Lagertank aus Stahl; Kugelhahn (zum Ablassen des Wassers). Zum Schweißen des Wärmetauscherkörpers aus Stahlblechen müssen Sie sich mit einer Schweißmaschine eindecken.

Ein Luftwärmetauscher für einen Schornstein kann nur in einem kleinen Bereich eingesetzt werden. Die Installation ist nicht schwierig, da sie sich nicht wesentlich von einer Wasserinstallation unterscheidet. Die Wärmetauscherkonstruktion wird einfach in einem Winkel von 90 Grad zum Schornstein installiert und die Ofengase werden zwischen den Rohren geleitet. Das Ergebnis ist, dass der Rauch die Luft in den Wärmetauscherrohren erwärmt, die über den Luftkanal in die Räumlichkeiten des Hauses gelangt.

Berechnung der effektiven Arbeit

Die Hauptaufgabe bei der Installation ist die korrekte Berechnung der Wärmeübertragungsleistung. Sie kann anhand der Temperaturwerte der Gase im Ofen und am Ausgang des Wärmetauschers grob berechnet werden. Die Wärmekapazität von Gasen beträgt 1,04 kJ/kg. Wenn der Temperaturunterschied heißer Gase 150 °C beträgt, erhitzt 1 kg Rauch, der aus dem Schornstein austritt, einen Liter Wasser auf 35–40 °C. Anschließend berechnen sie die Gasmenge, die durch den Schornstein austritt, und ermitteln den Wirkungsgrad des Wärmetauschers. Der normale Wirkungsgrad beträgt 50-60 %.

Ein Wärmetauscher kann die Aufgabe übernehmen, ein kleines Haus zu heizen. In anderen Fällen ergänzt der Wärmetauscher den Hauptkessel oder Heizkreis.

Wärmetauscher in Bädern

Es empfiehlt sich, in einem Badehaus mit Warmwasserversorgungssystemen (Warmwasserversorgung) einen Wärmetauscher für ein Kaminrohr anzufertigen. Zur Erwärmung des Badehauses wird ein Luftwärmetauscher verwendet, auch ohne diesen ist im Dampfbad ausreichend Wärme vorhanden. Wenn es sich bei dem Badehaus um ein separates Gebäude handelt, kommt ein Wasserwärmetauscher zum Einsatz. Normalerweise wird ein Wassertank unter der Decke in einem Raum neben dem Dampfbad installiert.

Was Sie bei der Installation eines Warmwasser-Wärmetauschers wissen müssen

1. Der Wassertank muss der Leistung des Ofens im Badehaus entsprechen – ein geräumiger, großer Behälter braucht länger zum Aufheizen. In einem kleinen Tank kocht das Wasser schnell und es entsteht überschüssiger Dampf. Das optimale Fassungsvermögen beträgt 50-100 Liter, für das Heizelement reichen 6-10 Liter.
2. Auch der Wärmetauscher selbst muss zur Leistung des Saunaofens passen. Die ideale Option besteht darin, dass der Wärmetauscher 10-15 % der Ofenwärme ablässt.
3. Der Wassertank muss während des Aufheizens des Ofens gefüllt werden, da sonst eine Überhitzung des Tanks und ein Zusammenbruch des gesamten Wärmetauschersystems gewährleistet sind.
4. Die Rohre des Wärmetauschersystems sollten nicht starr an den Wänden befestigt werden, da sie sich bei Erwärmung ausdehnen. Eine zu starre Installation beschädigt die gesamte Wärmetauscherstruktur.

Wärmetauscherdesign für den Dachboden

Um den Dachboden separat zu beheizen, wird in Privathäusern und Ferienhäusern häufig ein Glockenwärmetauscher installiert, der nach dem Prinzip eines Glockenofens arbeitet – wenn erwärmte Luft schnell nach oben und gekühlte Luft nach unten steigt. Um die Wärme zu bewahren, werden solche Wärmetauscher mit Steinen ausgekleidet oder einfach verziert. Oben herrscht immer die höchste Temperatur – das ist die Hauptsache bei Dachbodenwärmetauschern.

Schlussfolgerungen

Das Hauptproblem bei der Installation eines Wärmetauschers sind Probleme bei der Leistungsregelung. Es wird angenommen, dass es nicht viele universelle Möglichkeiten gibt, die Warmwasserbereitung in einem Warmwasserversorgungssystem bei laufendem Ofen abzuschalten. Häufig wird empfohlen, den Wasserkreislauf abzusperren und das Wasser vollständig abzulassen.

Dennoch überwiegen die Vorteile der Installation eines Wärmetauschers an einem Schornsteinrohr die Probleme. Für Räume von bescheidener Größe ist ein Wärmetauscher die wirtschaftlichste und einfachste Art der Beheizung, wenn kein Warmwassersystem vorhanden ist. Selbst wenn das Haus an eine zentrale Kommunikation angeschlossen ist, lohnt es sich kaum, Wärme zu verlieren und zu viel für Brennstoff zu bezahlen.

Die Installation eines Wärmetauschers kostet weniger als die Ausstattung des Raums mit speziellen energieeffizienten Materialien oder die Installation von Smart-Home-Systemen. Bei der Installation solcher Geräte geben Spezialisten umfassende Ratschläge zum Einsatz des Systems in verschiedenen Situationen.

Wenn Sie beabsichtigen, einen Wärmetauscher selbst herzustellen und an einem Schornstein zu montieren, nehmen Sie sich etwas Zeit: Lesen Sie Fachmaterialien und schauen Sie sich Videos an. Auf jeden Fall werden Sie die Installation eines Wärmetauschers am Schornstein, insbesondere während des strengen russischen Winters, wahrscheinlich nicht bereuen.

Die Effizienz einer Sauna oder eines Heizofens kann durch die Ausstattung mit einem Wasser- oder Luftwärmetauscher gesteigert werden. Durch die Installation eines Wärmetauschers an einem Schornstein werden zwei Probleme gleichzeitig gelöst: Wasser für die Heizungsanlage oder den Warmwasserkreislauf erhitzen und betreiben.

Ein in einem Badehaus, Haus oder einer Garage installierter Metallofen wird beim Befeuern sehr heiß. Je nach Ausführung des Ofens kann seine Temperatur zwischen 200 und 500 Grad liegen, was ihn brandschutztechnisch gefährlich macht und bei versehentlicher Berührung zu schweren Verbrennungen führen kann.

Die Wärme des Schornsteins kann durch die Platzierung eines Wärmetauschers: eines Tanks oder einer Spule, sinnvoll genutzt werden. Das Kühlmittel ist in diesem Fall normalerweise Wasser, in manchen Fällen auch Luft. Wenn das Kühlmittel mit den beheizten Wänden des Schornsteins in Kontakt kommt, wird deren Temperatur ausgeglichen: Der Schornstein wird gekühlt, das Wasser bzw. die Luft im Wärmetauscher hingegen erwärmt.

Beim Erhitzen steigt warmes Wasser zum oberen Teil des Wärmetauschers und von dort durch die Auslassarmatur und das Rohr in die Anlage oder den Speicherwassertank. Anstelle von erwärmtem Wasser fließt kaltes Wasser durch die Einlassarmatur. Durch die Erwärmung wird die Zirkulation fortgesetzt, wodurch sich das Wasser im Speicher auf eine hohe Temperatur erwärmen kann.

Luftwärmetauscher funktionieren nach einem ähnlichen Prinzip: Kalte Luft wird von unten angesaugt und nach Erwärmung über eine Rohrleitung den beheizten Räumen zugeführt. Auf diese Weise können Sie einen Dachboden in einem Landhaus oder einen Ruheraum in einem Badehaus heizen, die regelmäßig beheizt werden. Es ist unmöglich, darin eine Warmwasserbereitung zu installieren, da Sie das System regelmäßig entleeren und mit Kühlmittel füllen müssen.

Tank mit Wasserkreislaufanschluss

Wärmetauscher in Form eines Tanks rund um den Schornstein angeordnet, Hergestellt aus Edelstahl oder verzinktem Blech. In diesem Fall sollte die Konstruktion des Ofens berücksichtigt werden. Wenn es über einen Verbrennungsmodus für Rauchgase verfügt und die Rauchtemperatur am Ofenaustritt 200 Grad nicht überschreitet, können Sie für die Herstellung des Wärmetauschers jedes beliebige Material verwenden.

Bei einfachen Öfen ohne Rauchumwälzung kann die Rauchtemperatur am Austritt bis zu 500 Grad Celsius erreichen. In diesem Fall muss auf Edelstahl zurückgegriffen werden, da die Zinkbeschichtung bei starker Erhitzung Schadstoffe freisetzt.

Am häufigsten werden Wärmetauscher dieser Art an einem Saunaofen installiert und als Warmwasserbereiter für Warmwasser verwendet. Der Tank ist im Ober- und Unterteil mit Armaturen ausgestattet, an die in das System führende Rohre angeschlossen sind. Der Warmwasserspeicher wird in der Dusche oder im Dampfbad installiert. Es ist möglich, ein solches System zum Heizen eines Hauswirtschaftsraums oder einer Garage zu verwenden.

Einen Panzer bauen: Schritt-für-Schritt-Anleitung und Video

Wärmetauscher für Industrieöfen werden komplett mit einigen Modifikationen verkauft; beim Einbau eines neuen Ofens können Sie ein passendes Modell mit vorgefertigtem Wasserkreislauf wählen. Sie können auch mit Ihren eigenen Händen einen Wärmetauscher für den Schornstein herstellen. Für die Herstellung benötigen Sie folgende Materialien:

• Stücke aus Edelstahlrohren unterschiedlicher Durchmesser mit einer Wandstärke von 1,5-2 mm, Stahlblech;
• 2 1-Zoll- oder ¾-Zoll-Anschlüsse zum Anschluss an das System;
• Lagertank aus Edelstahl oder verzinktem Stahl mit einem Volumen von 50 bis 100 Litern;
• Kupfer- oder Stahlrohre oder flexible Verbindungen für die Warmwasserversorgung;
• Kugelhahn zum Ablassen des Kühlmittels.

Herstellungsablauf für einen Saunaofen oder Dickbauchofen:

1. Die Arbeit beginnt mit der Erstellung einer Zeichnung. Die Abmessungen des am Schornstein installierten Tanks hängen vom Rohrdurchmesser und der Art des Ofens ab. Öfen einfacher Bauart mit direktem Schornstein zeichnen sich durch eine hohe Temperatur der Rauchgase am Austritt aus, sodass die Abmessungen des Wärmetauschers recht groß sein können: bis zu 0,5 m Höhe.

1. Der Durchmesser der Innenwände des Tanks muss einen festen Sitz des Wärmetauschers am Rauchrohr gewährleisten. Der Durchmesser der Außenwände des Tanks kann den Durchmesser der Innenwände um das 1,5- bis 2,5-fache überschreiten. Diese Größen gewährleisten eine schnelle Erwärmung und eine gute Kühlmittelzirkulation. Es ist besser, Öfen mit niedrigen Abgastemperaturen mit einem kleinen Tank auszustatten, um das Aufheizen zu beschleunigen und die Bildung von Kondenswasser und eine Verschlechterung des Zuges zu vermeiden.
2. Mit einem Schweißinverter werden die Teile des Werkstücks verbunden und so die Dichtheit der Nähte gewährleistet. Im unteren und oberen Teil des Tanks sind Armaturen zur Wasserzu- und -entnahme eingeschweißt.
3. Der Tank wird dicht auf den Rauchstutzen des Ofens montiert und die Verbindungsnaht mit hitzebeständigem Silikatdichtstoff beschichtet. Auf die gleiche Weise wird ein Adapter von einem nicht isolierten Rohr auf ein isoliertes Rohr auf dem Wärmetauschertank angebracht und der Schornstein durch die Decke oder Wand aus dem Raum entfernt.
4. Schließen Sie den Wärmetauscher an das System und den Speicher an. Gleichzeitig bleibt der erforderliche Neigungsgrad erhalten: Die an der unteren Armatur angeschlossene Kaltwasserzuleitung muss einen Winkel von mindestens 1-2 Grad zur Horizontalen haben, die Warmwasserzuleitung wird an die obere angeschlossen montiert und mit einem Gefälle von mindestens 30 Grad zum Lagertank geführt. Der Speicher muss oberhalb des Wärmetauscherniveaus liegen.
5. Am tiefsten Punkt des Systems ist ein Ablassventil installiert. Im Badehaus kann es mit einem Wasserhahn zur Warmwasserentnahme für das Dampfbad kombiniert werden.
6. Vor Inbetriebnahme muss das System mit Wasser gefüllt werden, da sonst das Metall überhitzt und ausläuft, was zu einer schlechten Abdichtung von Schweißnähten und Undichtigkeiten führen kann.
7. Die Wasserversorgung des Vorratstanks kann entweder manuell oder automatisch über ein Schwimmerventil erfolgen. Beim manuellen Befüllen empfiehlt es sich, an der Außenwand ein transparentes Rohr anzubringen, um den Wasserstand im Tank zu überwachen, damit das System nicht leer läuft.

Für eine gute Kühlmittelzirkulation ist es notwendig, Rohre mit einem Durchmesser von mindestens ¾ Zoll zu verwenden und deren Gesamtlänge bis zum Lagertank sollte 3 Meter nicht überschreiten!

Im Video wird ein selbstgebauter Warmwasserbereiter-Wärmetauscher gezeigt.

Einfaches Design: Spule

Die Installation eines Wärmetauschertanks an einem Schornstein erfordert Schweißarbeiten, die nicht jeder ausführen kann. Ein einfacheres Design - Spule, spiralförmig um den Schornstein gewickelt. Eine Spule kann hergestellt werden aus Kupfer- oder Aluminiumrohr- Diese Metalle lassen sich leicht biegen, haben eine hohe Wärmeleitfähigkeit und unterliegen keiner Korrosion.

Der Durchmesser des Rohrs ist so gewählt, dass es bequem an die Anschlüsse des Wasserspeichers angeschlossen werden kann. Zum Biegen eignen sich Rohre mit einem Durchmesser von maximal 28 mm. In jedem Fall sollte die Länge 3 Meter nicht überschreiten – dies ist Voraussetzung für eine natürliche Kühlmittelzirkulation. Um die Heizschlange mit dem Tank zu verbinden, verwenden Sie eine flexible Warmwasserleitung.

Diese Wärmetauscherkonstruktion kann zur Warmwasserbereitung und seltener zum Heizen kleiner Räume verwendet werden. Die maximale Heizeffizienz wird erreicht, wenn die Spule am Schornstein eines einfachen Ofens mit hoher Abgastemperatur installiert wird.

DIY-Schornsteinspirale

Ein Rohrwärmetauscher wird üblicherweise am Schornstein einer Metall- oder Werkstatt installiert, um Warmwasser oder Heizung zu erzeugen. Es ist auch möglich, eine Spule an einem Saunaofen zu installieren.

Notwendige Materialien:

• Rohr aus Kupfer, Aluminium oder Stahl - etwa 3 Meter;
• flexibler Schlauch für die Warmwasserversorgung mit einem Durchmesser von ¾ Zoll - 2 Stück der erforderlichen Länge;
• ein Speichertank, der mit einem Schwimmerventil für die Wasserversorgung und einem Ablassventil für den Wasserverbrauch ausgestattet ist;
• Kugelhahn zur Entleerung des Systems.

Arbeitsablauf:

1. Das Schwierigste bei der Herstellung eines solchen Wärmetauschers besteht darin, das Rohr spiralförmig zu biegen, ohne seinen Querschnitt zu verringern. Kupferrohre mit einem Durchmesser von weniger als 28 mm können mit einem Rohrbieger ohne Erhitzen gebogen werden. Stahl- und Aluminiumrohre sowie Rohre mit größerem Durchmesser müssen vor dem Formen mit einer Lötlampe erhitzt werden.
2. Sie können auch diese Methode anwenden: Füllen Sie das Rohr mit trockenem Sand und verschließen Sie die Enden mit Holzstopfen. Das Rohr wird gemäß der Schablone gebogen – ein Rohr mit dem Durchmesser des Schornsteins, danach werden die Stopfen entfernt und Sand ausgegossen, das Rohr wird unter hohem Wasserdruck gewaschen.
3. An den Rohrenden werden Gewinde geschnitten und Adapter für den Anschluss an das System installiert.
4. Das Rohr wird am Schornstein installiert. Um die Wärmeübertragung zu verbessern, können Sie die Spule mit Zinn an den Schornstein anlöten, nachdem Sie zuvor die Lötstellen entfettet und Oxide mit Phosphorsäure entfernt haben.
5. Der Tank wird an die Wand gehängt oder auf eine Stütze oberhalb der Spulenebene gestellt. Verbinden Sie die Heizung mit flexiblen Schläuchen mit dem Tank. Am tiefsten Punkt des Systems ist ein Ablassventil installiert.

Beim Einsatz eines Rohrschlangenwärmetauschers in geschlossenen Heizungsanlagen ist der Einbau einer Umwälzpumpe erforderlich! Das Kühlmittel kann kochen und bei schlechter Zirkulation kann es zu Wasserschlägen kommen, die die Systemelemente zerstören!

Video: Warmwasseraufnahme aus einem am Schornstein installierten Rohrschlangenwärmetauscher

Luftbehälter

Sie können einen gewöhnlichen Dickbauchofen oder Saunaofen mit direktem Schornstein verbessern, indem Sie ihn auf einem Luftwärmetauscher am Schornstein installieren. Es handelt sich um einen zylindrischen Körper, durch den mehrere Hohlrohre verlaufen. Luft wird von unten angesaugt, im Rohr erhitzt, verlässt den Wärmetauscher und erhöht so den Wirkungsgrad des Ofens um 15-20 %. Die Luftkanäle können in einen angrenzenden Raum geführt werden und so mehrere Räume oder Bereiche der Garage mit einem Ofen beheizen.

Video: Wie man einen Luftwärmetauscher für einen Schornstein herstellt

Ein weiteres originelles Design eines Ofens mit Luftwärmetauscher am Schornstein zum Heizen einer Garage wird im Video gezeigt. Mit Hilfe eines solchen Ofens können Sie nicht nur eine Garage, sondern auch jeden Wirtschaftsraum, einschließlich landwirtschaftlicher Gebäude und Gewächshäuser, heizen.

Aus Wellrohr

Eine kostengünstige und einfache Möglichkeit, einen Luftwärmetauscher zu installieren, besteht darin, zu diesem Zweck gewellte Lüftungsrohre zu verwenden. Sie werden um den nicht isolierten Teil des Schornsteins gewickelt, wodurch sich die Luft in der Sicke erwärmt und durch thermische Konvektion in die Nachbarräume gelangt. Um das Wellrohr effizienter aufzuheizen, können Sie es zusammen mit dem Schornstein in mehreren Lagen Folie einwickeln.

Für die Beheizung einer Garage, in der ein einfacher Dickbauchofen aus rauem Metall eingebaut ist, eignet sich ein System mit Wellrohr. Ein solcher Ofen erwärmt die Luft schnell, steigt aber bis zur Decke, weshalb die Temperatur am Boden niedrig bleibt. Wenn Sie die Luftkanäle näher an den Boden verlegen, können Sie eine natürliche Zirkulation der erwärmten Luft erzeugen und die Temperatur in der gesamten Garage wird ungefähr gleich.

Glockenwärmetauscher

Für die Beheizung des Dachgeschosses oder des zweiten Stockwerks werden üblicherweise Wärmetauscher in Form einer Glocke eingesetzt.. Das Funktionsprinzip besteht darin, dass die vom Schornstein erwärmte Luft zur Decke steigt, wo sie von der Haube zurückgehalten wird und nach und nach abkühlt und in den Raum fällt.

Die Kappe kann entweder aus verzinktem Metall oder aus feuerfestem Gipskarton bestehen und die Luftkanäle an den gewünschten Ort führen. Manchmal ist die Kappe mit Steinen verziert, die beim Erhitzen als zusätzlicher Wärmespeicher dienen.

Mängel

Trotz vieler Vorteile bietet auch die Installation eines Heizelements am Schornsteinrohr Mängel. Einer von ihnen, Das Wichtigste ist ein starker Rückgang der Rauchtemperatur an der Stelle, an der der Wärmetauscher installiert ist. Außerdem kann es zu Kondenswasserbildung und vermehrten Rußablagerungen im Rohrinneren kommen.

Darüber hinaus beim Anschluss einer Heizungsanlage, beispielsweise einer Garage Sie müssen die Kühlmittelmenge berechnen, um kochendes Wasser und platzende Rohre zu vermeiden. Schweißnähte müssen vollständig abgedichtet sein.

Jedes Wärmetauscherdesign erhöht die Effizienz des Ofens erheblich. Für einen störungsfreien Betrieb der Anlage Es ist notwendig, mindestens zweimal im Jahr eine Sichtprüfung aller seiner Elemente durchzuführen und bei Bedarf rechtzeitige Reparaturen, Entkalkungen, Austausch von Dichtungen und andere notwendige Wartungsarbeiten. In diesem Fall funktionieren Warmwasserbereitungs- und Heizungsanlagen lange Zeit einwandfrei.

Moderne Russen unterscheiden sich nicht viel von ihren Vorfahren; wir versuchen immer noch, Geld für etwas zu sparen, die Krümel aufzubewahren, aber „frei zu sein“. Daher ist es nicht ungewöhnlich, dass Sie in einem Privathaus, Badehaus oder einer Garage ein interessantes Gerät in Form eines Zylinders bemerken. Dieses Gerät wird als Wärmetauscher für das Kaminrohr bezeichnet. Warum wird es benötigt und was ist sein Hauptzweck? Wir werden es weiter herausfinden. Außerdem ermitteln wir, welche Typen es gibt und welche Installationsregeln gelten.

Warum brauchen Sie einen Wärmetauscher?

Es ist zu beachten, dass es zwei Bauarten von Wärmetauschern gibt. Beispielsweise gilt der Wasserkreislauf als intern, da er direkt am Kessel installiert ist. Der zweite Typ ist jedoch ein externer Typ, der für die Installation am Schornstein vorgesehen ist.

Absolut alle Arten dieser Geräte müssen mit Flüssigkeit gefüllt sein. Das heißt, es handelt sich im üblichen Sinne um eine Art Tank, der auf den Schornstein gestellt werden kann, an den Rohre angeschlossen werden, durch die dann heißes Wasser in Heizkörper oder Tanks fließt. Es zeigt sich, dass sogar die Wärmeenergie aus den Abgasen eingespart wird und Vorteile bringt. Dadurch entsteht ein vollständiger Prozess mit einem abfallfreien Kreislauf. Die Wärmeabfuhr aus dem Schornsteinrohr erfolgt, wie bereits erwähnt, mit Hilfe angeschlossener Rohre, eines liefert kaltes Wasser und das andere leitet bereits heißes, erhitztes Wasser zum Tank oder zur Batterie.

Welche Arten von Wärmetauschern gibt es?

Abhängig davon, welches Kühlmittel in einem bestimmten Kreislauf verwendet wird, gibt es:

• Luft;
• Wasser.

Wasserheizungen sind viel effizienter, da der Wärmeübergangskoeffizient höher ist.

Wasserwärmetauscher mit Tank

Wenn es darum geht, einen Wärmetauscher an einem Schornsteinrohr in einem Badehaus oder Haus zu installieren und dieser nach außen abgeführt wird, sollten Sie den ersten Typ wählen – Luft. Denn die Installation eines vollwertigen Systems mit Wasserwärmeübertragung wird mit gewissen Schwierigkeiten bei der Gestaltung von Lösungen einhergehen. Ein Luftwärmetauscher für einen Schornstein ist eine ideale Lösung für die Selbstinstallation; es sind keine ernsthaften Kenntnisse von Ihnen erforderlich.

In Anbetracht der Art der Arbeit ist es besser, zum Heizen Materialien aus einem Kupferrohr zu verwenden. Sie können eine vollwertige Spule am Schornstein installieren. In diesem Fall können Sie in kürzester Zeit mit Ihren eigenen Händen selbst einen Wärmetauscher für den Schornstein herstellen, ohne das Rohr zusätzlich zu löten oder zu schweißen.

Wenn Sie diese Energie übrigens nicht zum Heizen des Hauses, sondern als Heizkessel nutzen möchten, also Wasser zum Geschirrspülen, Baden usw. verwenden, ist es besser, einen Speicher für das Badehaus oder die Sauna zu installieren .

Leistungsberechnungen

Bei allen Berechnungen handelt es sich immer um Näherungswerte; im Einzelfall ist es schwierig zu bestimmen, welche Leistung zum Heizen eines Raumes, Dampfbades usw. benötigt wird.

Es ist allgemein anerkannt, dass nicht mehr als 5 kW ausreichen, um ein gewöhnliches Badehaus zu heizen. Zum Beispiel 1 qm. m Wärmetauscher (seine Fläche) entspricht 9 kW des Ofens. Beachten Sie, dass die Leistung nach dem Ausschalten des Ofens oder Kessels erheblich reduziert wird. Daher muss die Berechnung auf der Grundlage der Oberfläche des Ofenwärmetauschers erfolgen. Versuchen Sie daher bei der Berechnung die maximale Fläche des Wärmetauschers zu berücksichtigen, um auch bei einem einmaligen Brand eine ausreichende Temperatur zu gewährleisten.

Die Form spielt in diesem Fall praktisch keine Rolle, sie kann so unterschiedlich sein, wie Sie möchten. Ein Register aus Edelstahlrohren gilt als das optimalste, doch nach und nach wird sein Platz durch einen geschweißten Verteiler aus zwei Kanälen eingenommen. Ein Kühlkörper dieser Form gilt als weniger einfach herstellbar, erfordert jedoch nicht viel Material für seinen Einbau und Einbau.

Vergessen Sie auch nicht, die Art des Schornsteins selbst zu berücksichtigen; im Gegensatz zu Metallkanälen ist es ziemlich schwierig, einen hochwertigen Wärmetauscher an gemauerten Schornsteinen zu installieren. Gehen Sie daher von der Bequemlichkeit aus, wenn Sie der selbstständigen Arbeit den Vorzug geben.

Arbeitsprinzip

Bei der Verbrennung jeglicher Art von Brennstoff, insbesondere in selbstgebauten Kesseln, kann die Temperatur der Abgase über 600 Grad erreichen. Um eine konstante Traktion aufrechtzuerhalten, sind solch hohe Temperaturen einfach nicht erforderlich, im Gegenteil, sie verschlechtern nur die Erwärmung. Daher ist es nichts Schlimmes, wenn der Eigentümer einen Teil der Wärme abführt, und es entsteht kein Schaden für den Betrieb des Ofens. Am Auslass herrschen beispielsweise 600 Grad, wir nehmen „zweihundert“ weg, es bleiben 400 Grad übrig, was für eine zuverlässige Rauchabscheidung völlig ausreicht. In diesem Fall können uns 200 Grad mindestens ein paar Kilowatt bringen.

Die Aufgabe besteht darin, einen ständigen und aktiven Wärmeaustausch zwischen überhitzten Gasen und dem Medium, in diesem Fall Wasser oder Luft, sicherzustellen. Der Schlüsselbereich ist der Kontaktbereich. Manche platzieren die Spule beispielsweise im Schornstein selbst; diese Lösung ist nicht rentabel, zumindest unter dem Gesichtspunkt, dass der Kanal ständig verstopft wird. Selbst jedes Hindernis auf dem Weg beeinträchtigt die Zugkraft.

Das Funktions- und Konstruktionsprinzip vereint drei Hauptarten der Installation eines Kühlkörpers an einem Schornstein:

• Spule.
• Regenjacke". Dabei handelt es sich um eine Art Zylinder, der auf ein Rohr gesteckt und mit Wasser gefüllt wird. Denken Sie an eine wichtige Nuance: Sie sollten keine gemeinsame Zone zum Befüllen schaffen; es ist besser, mehrere Kanäle mit kleinerem Durchmesser durch den Zylinder zu führen.
• Bremsen. Der Austrittskanal bildet sich in Form eines Labyrinths, also derselben Spule, wenn sich die Strömungen verlangsamen und dementsprechend die Wärmeübertragung zunimmt.

Die ersten beiden Typen eignen sich hervorragend zum Aufbau eines Wasserkreislaufs und zur Organisation eines Heizsystems. Aber der dritte Typ wird mit Nahwärme hervorragende Arbeit leisten.

Jeder Wärmetauscher hat seine eigenen Eigenschaften, die berücksichtigt werden müssen. Wenn zum Beispiel Wasser zum Heizen verwendet wird, dann bedenken Sie, dass es zu einer unnötig übermäßigen Wärmeübertragung kommt. Wenn der Ofen heiß genug ist, führt die Zufuhr von kaltem Wasser zu einem starken Rückgang, wodurch die Wände des Kanals selbst abgekühlt werden, was zur Bildung von Feuchtigkeit führt. Der Raum füllt sich schnell mit Verbrennungen und Ruß.

Um normale Eigenschaften des Wärmetauschers am Schornstein zu gewährleisten, benötigen Sie:

1. Rüsten Sie den Kreislauf mit separaten Wärmespeichern aus, wodurch die direkte Übertragung von Kaltwasser entfällt.
2. Erstellen Sie ein einfaches Design für eine schnelle Entfernung und Reinigung.
3. Berechnen Sie die Fläche so, dass letztendlich nach dem Wärmetauscher die Temperatur ausreicht, um einen akzeptablen Luftzug aufrechtzuerhalten.

Als Material eignet sich am besten „Edelstahl“, da er Temperaturschwankungen standhält. Beachten Sie übrigens, dass die Innenseite des Wärmetauschers glatt sein muss.

Herstellung von Wärmetauschern

Hier finden Sie eine Schritt-für-Schritt-Anleitung, wie Sie ein solches Gerät selbst herstellen können.

1. Schneiden Sie zwei Kreise mit einem Durchmesser von 30 cm aus. (Stecker). Berücksichtigen Sie die Abmessungen anhand Ihres Schornsteins.
2. Markieren Sie die Position der Rohre auf jedem Blatt. Das größte sollte sich in der Mitte befinden. Das durchschnittliche Rohr ist 58 mm groß, acht kleine sind jeweils 32 mm groß.
3. Schweißen Sie die Rohre einzeln an die Stopfen
4. Den zweiten Stopfen an die Rohre anschweißen.
5. Baue einen Panzer.
6. Machen Sie zwei Löcher an der Seite des Metallgehäuses auf gegenüberliegenden Seiten.
7. Machen Sie einen Auslass für die Rohre an den Wänden des Wärmetauschers.
8. Setzen Sie den fertigen Kern in das Gehäuse ein. Durch Schweißen sichern.
9. Den Wärmetauscher an den Schornstein anschweißen.
10. Behandeln Sie die Struktur mit hitzebeständiger Farbe.

Installationsfunktionen

Für einen Wärmetauscher für einen Schornstein mit eigenen Händen wurde die Struktur im obigen Absatz zerlegt. Schauen wir uns nun an, wie der Wärmetauscher neben dem Kessel installiert wird. Ein solches Gerät würde Folgendes umfassen:

• Der Körper, also grob gesagt die Auskleidung eines Ofens oder Kessels.
• Direkte Lagerung.
• Kalt- und Warmversorgungsleitungen.
• Ablassventile für Wärmetauscher.

Schaltplan

Das Designsystem ist im Bild detailliert dargestellt. Die Installation eines Wärmetauschers an einem Schornsteinrohr wird technisch etwas schwieriger sein. In diesem Fall erfolgt jedoch eine stärkere Erwärmung und Zirkulation des Wassers und dementsprechend wird mehr Wärme an den Raum übertragen.