Теплообмінники для зимових наметів - опис та виготовлення

Додати в обране

Facebook Telegram

2 лайка

Зимой туризм, охота, рыбалка и другие виды активного отдыха в холодное время года затруднительны без качественной двухслойной палатки. Но даже она не способна эффективно защитить от сильного ветра и ощутимого мороза. В таких случаях не обойтись без дополнительного обогрева.

Характеристики теплообменника для палатки

Существует большое количество разнообразных печек для туристических палаток. При всех их плюсах, большинство конструкций имеет ряд недостатков: прежде всего, они не выводят во внешнюю среду продукты горения, а кроме того, многие подобные обогреватели дают тепло с влагой. Таких недостатков лишён теплообменник — лёгкое устройство небольших габаритов, способное безопасно отапливать палатку туриста или другое помещение. В отличие от многих других портативных печей, теплообменник выводит продукты сгорания во внешнюю среду, так что нет нужды открывать палатку для доступа свежего воздуха, в то же время теряя драгоценное тепло. Для обеспечения выхода продуктов горения в верхней части палатки должен иметься люк. Как и любое другое устройство, теплообменники обладают как достоинствами, так и недостатками.

• Из первых следует выделить такие:
• нагрев палатки не занимает много времени;
• устройство даёт сухое тепло (нет влаговыделения);
• тепловая энергия, выделяемая горелкой, в большем количестве, в сравнении с обогревателями других видов, расходуется именно на обогрев помещения, а не на другие цели — говоря проще, устройство имеет высокий КПД;
• может работать с газовыми горелками любых типов;
• компактные размеры.

• Следует сказать и о минусах, характерных для обогревателей данного типа:
• несмотря на компактные размеры, устройству всё же требуется какой-то объём помещения;
• необходимо электропитание;
• требуется качественный дымоход и его вывод из палатки.

Підводячи підсумок, варто сказати, що цей вид обігрівачів є ідеальним варіантом для любителів активного відпочинку, у яких є можливість взяти з собою додаткові пристрої та супутні гаджети. Іншими словами, теплообмінник варто вибирати, насамперед, автомобілістам (рибалкам, мисливцям та ін.).

Принцип дії

Принцип дії пристрою побудовано за такою схемою:

1. За допомогою палива (про його тип буде детально розповідано далі), яке під час згорання трансформується у теплову енергію, нагріваються трубки теплообмінника (це свого роду радіатор опалення).
2. Вентилятор створює повітряний потік, який, проходячи через гарячі трубки, забирає у них частину тепла, і вже нагріте потрапляє всередину приміщення, підвищуючи в ньому температуру повітря.
3. Продукти згоряння палива виходять у зовнішнє середовище через димохід.

Ця конструкція схожа за своїм принципом роботи на жаротрубні теплообмінники, якими устатковані твердопаливні котли. Якщо максимально спростити принцип роботи всього механізму, можна сказати, що повітря, проходячи через гарячі трубки, трансформується у сухе пекло і нагріває внутрішній простір приміщення. Непосередньо теплообмінник, в залежності від певних параметрів, може ефективно використовуватися для обігріву приміщень різного обсягу, як великих, так і малих.

Те, наскільки великий намет здатне обігріти конкретне пристрій, залежить від наступних змінних:

• потужність нагрівального елемента;
• об'єм приміщення;
• матеріал, з якого зроблений обігрівач;
• форма пічки.

Види теплообмінників для намету

Конструкція теплообмінників може незначно відрізнятися, але загальний принцип дії для всіх пристроїв однаковий. Класифікація цих пристроїв базується на типі джерела нагрівання. Нижче описані найбільш популярні види таких обігрівачів.

Свічки та спиртові пальники

Простіший варіант теплообмінника, який може забезпечити у теплому стані одномісну намету в умовах середньодобової температури повітря не нижче -5°С. Потужності пристрою для обігріву приміщень більшого об'єму, а також для використання при більш низьких температурах буде недостатньо. Такий пристрій можна виготовити з двох жерстяних банок від згущеного молока, з аккуратно відсіченим верхом.

По колу банок, в стінках, роблять отвори діаметром 0,5–0,7 см. На дно нижньої за допомогою саморіза встановлюють свічку і накривають верхньою кришкою так, щоб через отвори проходив нагрітий повітря. Верхню банку потрібно обладнати гачком або шнуром для підвішування. Незважаючи на примітивність конструкції, вона здатна ефективно працювати при зазначених умовах.

На твердому паливі

Ці теплообмінники з'явились одними з перших серед пристроїв цього типу. Ведучи, що дрова, а в подальшому і вугілля, є найдавнішим видом палива. Такі обігрівачі до цього часу користуються популярністю в місцях, де є ліс. Щоб пристрій почав працювати, досить набрати дров. Зимою для цих цілей прекрасно підійде сухостій. Існують теплообмінники різних розбірних конструкцій, які можна перевозити в транспортному засобі. З недоліків слід сказати про необхідність постійного контролю та регулярного підкладання дров.

Бензиновий теплообмінник

Даний тип обігрівача відомий досить давно, і його конструкція з часом не зазнала значних змін. Популярність таких агрегатів пояснюється відносною дешевизною виділеного тепла, у порівнянні з іншими видами, незалежно від цін на бензин. Цей вуглеводень має дуже високу енергоефективність і при правильному використанні 1 літр палива здатний утримувати тепло в невеликій наметі дуже тривалий час.

Щодо недоліків, то серед основних можна виділити два: перший — це властивий таким печам запах палива та продуктів горіння. Другий — особливі вимоги до техніки безпеки. Погано очищений горелка може стати причиною вибуху та загорання.

Газовий теплообмінник

Як стає зрозуміло з назви, джерелом тепла тут є газ. Для цих цілей чудово підходить балон об'ємом 5 літрів, підключений до газової горелки з конвектором. Перевагою є можливість, крім основного призначення, використовувати такий агрегат для приготування їжі або підігріву готових страв. Можна сказати, що такий обігрівач схожий за своєю будовою на газовий котел, тільки він обігріває повітря, а не воду. Основний недолік — значне енергоспоживання. Для утримання тепла в приміщенні витрачається достатньо великий об'єм газу. У відмінність від бензину, виливати паливо з бака чи каністри не вийде, як і набрати його в лісі. Так що пристрої даного типу доцільно використовувати в місцях, куди можна легко дістатися на машині, і де буває достатньо багато людей; бажано мати мобільний зв'язок.

Наприклад, в популярних місцях зимового рибальства (люди періодично виїжджають і приїжджають, можна зателефонувати і домовитися про доставку палива). Крім того, як і з бензиновими обігрівачами, з пристроями, які працюють на газі, слід бути надзвичайно обережним, щодо дотримання правил техніки безпеки.

Як виготовити своїми руками

Нижче подані креслення, детально описана конструкція і поетапна інструкція виготовлення теплообмінника. Взявши за основу запропоновану схему, ви можете її чимось доповнити або, навпаки, спростити. Наприклад, зробити 4, а не 3 ряди трубок, або змонтувати вентилятор закритого типу. Те ж стосується і розмірів - якщо ви вважаєте, що вам потрібен більш компактний агрегат, спробуйте реалізувати свій проект, використовуючи запропонований тут як основу.

Відео: теплообмінник своїми руками

Креслення з вентилятором

Креслення основних деталей і вузлів пристрою:

Розміри

Теплообмінник у складеному вигляді представляє собою багатогранник (паралелепіпед), довгі сторони якого дорівнюють 40 см, а коротка (висота і ширина) - 20 см. Тобто, вид з профілю представляє собою квадрат із стороною 20 см.

У середині верхньої грані знаходиться патрубок висотою 7 см, з яким з'єднується знімний димохід. Знизу конструкції розташовані складні опори на всю ширину пристрою (20 см) і такої ж довжини. У робочому стані ніжки поставлені трохи в сторони, утворюючи разом із пристроєм і підлогою трапецію.

Матеріали та інструменти, необхідні для роботи

Для виготовлення теплообмінника вам знадобляться такі інструменти:

• пила «болгарка» з диском по металу;
• молоток;
• конус для розвальцювання сталевих труб (можна замінити будь-яким аналогічним інструментом);
• плоскогубці;
• шуруповерт або дриль;
• пістолет з заклепками;
• пилки;
• киянка;
• листогній (якщо є);
• апарат точкового зварювання або паяльник.

Дбайте також про наявність таких матеріалів:

• оцинкована сталь (1–1,5 мм) — лист 0,8×1 м;
• болти, шайби і гайки Ø 3 мм — 4 шт.;
• патрубок 50×100 мм — 1 шт.;
• трубка алюмінієва 12×350 мм — 14 шт.;
• комп'ютерний кулер Ø 120 мм з кріпильними болтами — 1 шт.

Технологія та правила виготовлення

Покрокова інструкція виготовлення теплообмінника:

1. Зробіть з оцинковки дві однакові торцеві панелі, розмір кожної 20×20 см, з загнутими краями на кожному з чотирьох сторін, ширина згину 2 см.
2. На кожній панелі зробіть по 3 ряди отворів діаметром 10 мм. У зовнішніх рядах має бути по 5 отворів, їх лінія центрів розташована на відстані 4 см від краю. У внутрішньому ряду — 4 отвори (лінія знаходиться рівно посередині, на відстані 10 см від верхнього краю торцевої стінки). Відстань між центрами сусідніх отворів у будь-якому ряду — 4 см, стільки ж — від краю панелі до центру найближчого отвору у середньому ряду. Відстань між центрами крайніх отворів у зовнішніх рядах до найближчої стінки пристрою — 2 см.
3. Виріжте 14 алюмінієвих трубок діаметром 12 мм і довжиною 35 см.
4. З листа оцинковки виріжте чотирикутник, з якого буде виготовлений корпус. Фігура виглядає як 3 прямокутники, з'єднані між собою довгими сторонами, по 40 см кожна. Коротка сторона — 20 см. Тобто у вас вийде прямокутник, висота якого складає 40 см, а основа — 60 см (3×20 см). Крім того, з кожного боку довжиною 40 см, слід залишити смужку шириною 3 см. Ці краї потрібно загнути всередину конструкції, для надання їй додаткової жорсткості. Отже, вам потрібно вирізати прямокутник висотою 40 см і шириною 66 см (3×20 см + 2×3 см).
5. У центрі середньої частини фігури (це буде верх теплообмінника) потрібно зробити отвір під димохід. Діаметр залежить від ширини алюмінієвого винта, який ви знайдете. Бажано, щоб він був близько 5 см. Зробити вихід під винт можна за допомогою просвердлення по колу отворів малого діаметра (2-3 мм), через кожні 3-4 мм. Після чого, використовуючи зубило і молоток, видалити зайвий метал, а потім доробити краї напільником. Свердлити отвори слід на 1–1,5 мм ближче до центру кола, у порівнянні з діаметром винта. Остаточний розмір ви зможете одержати, попрацювавши напільником. А от з більш широким колом, у порівнянні з винтом, буде складніше герметично з'єднати деталь.

З одного боку патрубка, діаметром 5 см і довжиною 10 см, за допомогою болгарки, потрібно зробити 8 надрізів через рівні інтервали (4 діаметральних виріза) довжиною 3 см. Круглогубцями обережно згинути отримані пелюстки до перпендикулярної площині відносно стінки патрубка. Тобто, вам необхідно зробити кріпильні елементи для монтажу деталі до верхньої панелі теплообмінника. У центрі кожної пелюстки потрібно просвердлити отвір 2 мм. У результаті у вас має вийти трубка діаметром 5 см і довжиною близько 7 см, що стоїть на столі на 8 пелюстках, перпендикулярних поверхні трубки. Довжина кожної пелюстки - 3 см, у центрі - отвір діаметром 2 мм. Тепер слід згнути металевий прямокутник таким чином, щоб у вас вийшов П-подібний профіль, перекладина якого (з отвором під димохід у центрі) має ширину 20 см, а стійки - по 23 см. Далі потрібно загнути всередину конструкції нижні частини стоек шириною 3 см, до упору, поки вони не доторкнуться до самостійно бічних стін. Це означає, згорнути їх, подібно до аркушу паперу. У результаті вас вийде паралелипіпед без нижньої грані (вигляд з анфасу - літера П), довжиною 40 см, ширина кожного з боків - 20 см. При цьому бічні стінки мають знизу згнуті всередину до упору смужки шириною по 3 см. У отвір під димохід, розміщений на верхній грані конструкції, вставити патрубок. Через отвори в пелюстках просвердлити відповідні їм в металевому прямокутнику. Поєднати патрубок з конструкцією за допомогою заклепок.