Виды отопления для палатки или обогрев без угара

Суровые зимние условия заставляют любителей подледной ловли задумываться над тем, как сделать рыбалку более комфортной. Теплая одежда – это, конечно же, хорошо, но только ее недостаточно для того, чтобы полностью отдаться любимому делу, не обращать внимания на мороз и ветер. Поэтому сегодня многие рыбаки-зимники предпочитают рыбачить в палатке с источником тепла, обогревающим внутреннее пространство.

Особенности устройства и принцип действия

Стандартный калорифер, независимо от способа передачи тепла, обязательно состоит из двух элементов:

  • теплообменник;
  • вентилятор.

Принцип действия любого калорифера основан на том, что теплоноситель характеризуется большей теплоотдачей, нежели окружающие воздушные потоки. Соответственно, проходя вдоль корпуса калорифера, воздушные массы, нагнетаемые лопастями вентилятора, способны нагреваться или охлаждаться.

Чтобы увеличить эффективность прибора, увеличивается полезная площадь теплообменника. Это достигается путем приваривания к трубам дополнительных металлических ребер.

Строение теплообменника

Теплообменник можно изготовить своими руками в домашних условиях

Строение теплообменника

Оборудование состоит из неподвижной и подвижной плит, в каждой имеются отверстия для движения среды. Между основными пластинами устанавливаются множество других более мелких второстепенных, так что каждая вторая из них повернута к соседним на 180 градусов. Второстепенные пластины герметизируются резиновыми прокладками.

Строение теплообменника

Второй важный элемент ТО – теплоноситель. Он протекает по каналам гофрированной нержавейки. Холодная и горячая среды движутся по всем пластинам, кроме первой и последней, одновременно, но с разных сторон, не допуская смешивания. При высокой скорости потока воды в гофрированном слое возникает турбулентность, которая увеличивает теплообменный процесс.

Строение теплообменника

К трубопроводу устройство подключается при помощи отверстий на передней и задней стенках. Теплоноситель поступает с одной стороны, проходит через все каналы и покидает оборудование с другой. Входное и выходное отверстия уплотняют специальной прокладкой.

Строение теплообменника

Пластины, образующие каналы, – очень важный элемент ТО. При выборе теплообменника необходимо учитывать его рабочие характеристики. Чем выше требования к оборудованию, тем больше должно быть в нем пластин. Их число отвечает за общую эффективность устройства и способность обогреть определенное помещение.

Строение теплообменника

Принцип действия и особенности агрегата

Понятие процесса

Итак, что представляет собой рекуперация тепла? Это особый процесс теплообмена, при котором не прогретый воздух с улицы нагревается благодаря выходящему потоку воздуха из помещения.

За счет такой схемы организации установка будет экономить тепло в доме. За короткий промежуток времени и с небольшими затратами электрической энергии будет сформирован идеальный микроклимат в доме.

Экономическая целесообразность теплообменника рекуперативного типа зависит и от остальных факторов:

  • Цены на энергоносители.
  • Цена установки устройства.
  • Затраты, которые связаны с обслуживанием устройства.
  • Продолжительность использования системы.

Обратите внимание, рекуператор воздуха для дома является важным, но далеко не единственным элементом, который требуется для эффективной вентиляции в жилом помещении. Вентиляция вместе с рекуперацией является комплексной системой, которая функционирует лишь при условии работы в профессиональной «связке».

Эффективность устройства

При понижении температуры окружающей среды эффективность агрегата уменьшается, но все же сделать рекуператор воздуха для частного дома своими руками важно, так как при существенной разнице система отопления будет перегружена. Если за окном лишь 0 градусов, то в жом будет попадать воздух с температурой в +16 градусов. Бытовые агрегаты с легкостью справляются со своей задачей. Эффективность устройства рассчитать несложно, если использовать следующую формулу:

Ƞ=(tпост –  tулицы)/(tкомн –  tулицы)

  • tпост – это температура поступившего воздуха (после рекуперации).
  • tулицы – температура на улице.
  • tкомн – температура в доме по рекуперации.

Современные устройства отличаются не только высокими показателями КПД и особенностями использования, но и по конструкции. Давайте рассмотрим наиболее популярные решения и их особенности.

Читайте также:  Ловля щуки на живца удочкой с поплавком и без него

Основные разновидности конструкции

Специалисты уделяют особое внимание тому, что системы рекуперации с вентиляцией для тепла есть нескольких разновидностей:

  • Пластинчатые.
  • Роторные.
  • С отдельными теплоносителями.
  • Трубчатые.
Конструкция КПД Особенности
Теплообменник пластинчатого вида с перекрестным током От 60 до 80% Средний КПД, небольшие потери давления, конструкция компактная, удобно подключать.
Комбинированное устройство из двух пластинчатых теплообменников с перекрестным током От 70 до 80% Высокий КПД, но из-за этого потери давления выше, удобно подключать.
Теплообменник противоточный на пластиках От 80 до (!) 90% Высокий КПД при умеренных потерях давления, требуется место для установки, конструкция дороже вышеописанных.
Теплообменник противоточный канального типа От 85 до 95% Самый высокий КПД, относительно большие потери давления, потребуется дополнительно пространство для установки.
Роторный теплообменник От 75 до 85% Из-за риска переноса запахов подойдет только для вентиляции, которая рассчитана на одну квартиру, имеет небольшое сопротивление потоку.

Итак, давайте рассмотрим их подробнее.

Пластинчатый вид отличается от остальных видов тем, что в его конструкции есть алюминиевые листы. Такая установка считается наиболее сбалансированной даже с точки зрения стоимости и значения теплопроводности (КПД от 45% до 72%). Устройство отличается также простотой выполнения, доступной ценой и отсутствием каких-либо подвижных элементов. Для установки не потребуется специальная подготовка. Вы сможете провести ее без сложностей дома, собственноручно.

Роторные устройства являются самыми популярными. В их конструкции обязательно присутствует вал вращения, который питается от электричества, а еще 2 канала для воздухообмена с противотоками. Как именно работает подобный механизм? Один из участков ротора начинает прогреваться от воздуха, а после он поворачивается и тепло переходит к холодным массам, которые сосредоточены в соседнем канале. Но, несмотря на высокий уровень КПД у такой установки есть ряд весьма ощутимых недостатков:

  • Большой вес.
  • Требуется регулярный ремонт и техническое обслуживание.
  • Сложно починить устройство своими руками, сделать его вновь работоспособным.
  • Воздушные массы смешиваются.
  • Зависимость от электроэнергии.

Обратите внимание, что устройство вентиляции с трубчатыми элементами, а еще отдельными теплоносителями почти нельзя сделать в домашних условиях, даже если у вас будут все чертежи и схемы.

Процесс изготовления теплообменника для палатки

Передняя и задняя крышки: С листа оцинкованной стали вырезаем два квадрата размерами 250 ×250 мм. В листах сверлим 4 ряда отверстий диаметром 10 мм в шахматном порядке. Для зеркального расположения отверстий они делаются в двух листах сразу. На листогибе загибаем края листов по 25 мм, чтобы получить невысокие ящики.

Процесс изготовления теплообменника для палатки

При помощи толстого керна или заточенного под конус кругляка и трубы диаметром 25 мм расширяем отверстия.

Процесс изготовления теплообменника для палатки
Процесс изготовления теплообменника для палатки

Электроника для самоделок в китайском магазине.

Процесс изготовления теплообменника для палатки

Керн забиваем внутрь коробки.

Процесс изготовления теплообменника для палатки

Трубы: Нарезаем алюминиевые трубы (18 шт.) по 350 мм.

Процесс изготовления теплообменника для палатки

Из металла изготавливаем трубу диаметром 50-60 мм или приобретаем готовую. Желательно, чтобы на нее надевалась полипропиленовая труба, которая послужит дымоходом. Ножницами по металлу делаем десяток надрезов длиной 20 мм и загибаем их наружу при помощи плоскогубцев, как показано на рисунке.

Процесс изготовления теплообменника для палатки

Боковые стенки и верхняя: С металла вырезаем цельный лист, из которого согнем боковые и верхнюю стенки теплообменника.

Процесс изготовления теплообменника для палатки

В верхней части сверлим отверстие, соответствующее диаметру металлической трубы для дымохода.

Процесс изготовления теплообменника для палатки

По периметру сверлим маленькие отверстия с запасом, а затем при помощи зубила вырубаем большое.

Процесс изготовления теплообменника для палатки

Напильником или бормашинкой доводим размер и геометрию отверстия, чтобы труба плотно вошла в него. Снимаем заусеницы.

Процесс изготовления теплообменника для палатки

При помощи листогиба изгибаем корпус теплообменника.

Процесс изготовления теплообменника для палатки

Можно завальцевать бортики для придания конструкции жесткости. Сверлим отверстия в лепестках трубы и корпусе и при помощи заклепок соединяем их.

Процесс изготовления теплообменника для палатки

Сборка: Для упрощения сборки вставляем нижний ряд труб и стягиваем переднюю и заднюю стенки при помощи шпильки или струбцины.

Закрепляем все элементы собранной конструкции при помощи контактной сварки (можно заклепками).

Для повышения надежности крепления при помощи керна еще расширяем отверстия с обеих сторон теплообменника.

Автономный отопитель для палатки Вебасто или аналоги из Китая

Еще до недавнего времени о способе обогрева палатки Вебастой мало кто задумывался из-за дороговизны оборудования и отсутствия комплексного решения, но Китай сравнительно недавно предложил относительно дешевые варианты под ключ.

Сейчас на всем известном Алиэкспресс доступно множество вариантов китайских автономок, собранных сразу в готовом для отопления палатки корпусе. В запросе необходимо ввести – “автономный дизель нагреватель”.

Читайте также:  Как вырастить карася в домашних условиях

Простым языком принцип работы заключается в следующем: в камеру сгорания насосом подается топливо, где оно, сгорая, нагревает воздух, который всасывается с приемного воздухозаборника и уже горячим подается через гофру в палатку, при этом выхлопные газы отводятся через глушитель наружу.

Допускается два варианта установки оборудования: в палатке с выводом газов наружу или же на улице с вводом гофры с воздухом внутрь палатки.

Именно второй способ установки сейчас самый безопасный обогрев палатки без угара из всех возможных вариантов. Возможной угрозой является только, что ветер может задуть выхлоп в приемный фильтр и его засосет в палатку. Однако, выхлопную трубу и приемную трубку можно развести достаточно далеко друг от друга, также запах соляры уловим обонянию в отличии от угарного газа.

Автономный отопитель для палатки Вебасто или аналоги из Китая

Из дополнительных плюсов стоит отметить то, что печки имеют блок управления с автоматическим режимом контроля температуры в палатке, также имеется ручной режим по мощности кВт. Из нюансов то, что вытяжку все равно придется приоткрыть, так как поток чистого свежего и теплого воздуха может надуть палатку, как воздушный шарик.

Вес таких печек сравнительно небольшой, в районе 10 кг + 5 литров солярки. Для работы устройства необходим аккумулятор. Среднее потребление тока на 1 кВт – 1 Ампер, расход топлива 0,1- 0,4 литра в час в зависимости от мощности. Для обогрева палатки, в зависимости от ее утепленности, будет достаточно 2 кВт при относительно слабых морозах и до 5 кВт при морозах ок. 20 градусов, Также для подбора аккумулятора для дизельной автономки необходимо учитывать, что в момент запуска и выключения в районе 4-5 минут свеча накала потребляет повышенный до 12-14 Ампер ток.

Рекомендуется использование аккумуляторов типа LiFePo4. У них большой цикл заряда/разряда, они дольше отдают напряжение, более компактны и меньше весят. Минус – цена. За 100 амперный аккумулятор придется отдать в районе 22 тыс. рублей.

Более мощный, чем для теплообменника аккумулятор; суммарный вес всего оборудования, хотя и сравнительный учитывая балон при отопление газом; щелкающий звук работы насоса, актуально для установки внутри палатки; – минусы более, чем терпимые для безопасного отопления палатки. Самое главное, что это все же более технологичное оборудование и оно может попросту сломаться, в отличии от дровяной печки или отопления газом.

Водяной теплообменник для печи своими руками

Для повышения КПД котла с водяным контуром. Металлическая конструкция из труб большого диаметра будет встраиваться в печь и подключаться к отопительному трубопроводу.

Несколько общих рекомендаций:

  • Диаметр труб не должен быть менее 2,5 см. Иначе теплообменник будет замедлять движение жидкости.
  • Приблизительный расчёт площади теплообменника: 1м2 на 3-5 кВт мощности печи.
  • Но если печь не только отапливает дом, но и греет воду, теплообменник должен «забирать» более 1/10 части тепла.
Водяной теплообменник для печи своими руками

Конструкция теплообменника – две горизонтальные трубы, между которыми наваривается батарея из 6-9 труб того же диаметра.

Качество швов должно быть идеальным, ведь теплообменнику предстоит работать при высоких температурах, доступа к нему не будет, а течи приведут к ремонту всей печи!

Вариантом теплообменника для печи может быть резервуар, внутри которого проходит часть горячей дымовой трубы. Такой прибор легче обслуживать, демонтировать по необходимости, но сделать несколько сложнее.

Газовый или бензиновый?

Горелки работают на разных видах топлива, самые распространенные – газ и бензин. Газовый теплообменник для палатки прекрасно подходит как для рыбалки со льда, так и для зимнего туризма. Понятно, что такое устройство работает на газу.

При желании его можно сделать более функциональным, а именно приспособить для приготовления пищи. Газ подается на горелку из баллона, который иногда преподносит сюрпризы. Дело в том, что при отрицательных температурах его содержимое может замерзать, поэтому многие предпочитают пользоваться небольшими газовыми баллончиками, помещающимися внутри палатки. Народные умельцы идут своим путем. Они обвивают баллон медной трубкой или пластиной и выводят ее конец на горелку. Металл греется и не позволяет замерзнуть содержимому баллона. Более серьезных недостатков у газового теплообменника нет. Это простой в эксплуатации, надежный и долговечный прибор, заслуживший признание многих любителей подледного лова. Его полезность уже оценили тысячи сторонников комфортной ловли.

Бензиновые модели не менее эффективны, к тому же они дешевле и компактнее (и сама конструкция, и емкость с топливом). Но есть один нюанс, который заставляет рыбаков отказываться от них.

Как вариант можно приобрести прибор со спиртовой горелкой, но такой больше подходит для межсезонья (весна, осень), а зимой его эффективность минимальна. Нагреть таким большую палатку вряд ли получится.

Покупка изделия из магазина

Данное новшество для обогрева палатки в зимний период уже запущенно в массовое производство. В торговой сети можно найти очень много разнообразных моделей, некоторые выпускают небольшими лимитированными партиями, процветают небольшие мастерские, которые в основном работают под заказ.

При обрести теплообменник можно несколькими способами:

  • через интернет-магазин;
  • в отделах с туристическим снаряжением;
  • заказать непосредственно у мастера.

Желательно выбирать такой способ приобретения, когда вы сможете посмотреть и потрогать изделие, а покупать кота в мешке не стоит.

Теплообменник: механика работы

Сгорание печного топлива обеспечивает температуру при вхождении в дымоход свыше 500 °С. Такие показатели излишни, потому что тягу дымоход поддерживает и при 300-400°С. Без вреда для печки часть тепла можно перенаправить на нагрев воды в системах отопления, водоснабжения или воздуха в помещениях. Функция теплообменника заключается в обеспечении передачи (обмена) тепла от газов в дымовой трубе воде или воздуху.

Существующие модели

Специалисты считают оптимальными 3 конструктивных решения по оборудованию теплообменника на дымоход:

  1. змеевик;
  2. цилиндр с теплоносителем вокруг трубы – «водная рубашка»;
  3. переделка канала дымохода под ступенчатый лабиринт для замедления движения газов и повышения теплоотдачи.

Варианты №1 и №2 используют для подачи тепла для нагревания воды и в отопительные системы, №3 – для обогрева помещений.

Свойства разных типов теплообменников

Всем теплообменникам присущи особенности, незнание которых приведёт к дефектам системы теплообмена. Если мы передаём тепловую энергию воде, часто возникает эффект избыточного теплообмена. Приток холодной воды в теплообменник на трубе при разогретом дымоходе ведёт к забиванию канала гарью и образованию конденсата от отработанных газов.

Ещё одно не самое лучшее решение, которое быстро нарушит работу теплообменника – монтаж змеевика водоснабжающей трубы внутри самого дымохода. Нагар в дымоходе — полбеды, главный риск – отравление угарным газом.

При самостоятельном монтаже теплообменника лучше следовать отработанным решениям и не экспериментировать, пытаясь создать авторский вариант устройства.

Для бесперебойной и безопасной работы системы теплообмена рекомендуется раз в полгода проводить профилактику – визуальный осмотр, чистку от гари и накипи, ремонт (в случае необходимости). Бережное отношение к теплообменнику позволит ему прослужить десятки лет.

Требования

  • Лучший материал для бака теплообменника – сталь «нержавейка», которая выдерживает высокие температуры и резкие перепады.
  • Теплообменник подбирается в соответствии с мощностью отопительного прибора. Нарушение данного правила приведет к потере КПД самой печи.
  • Теплообменник не монтируется на трубу «намертво» – конструкция должна легко сниматься для ремонта или очистки.
  • Теплоаккумулирующий бак необходим для теплообменников с «водной рубашкой» (водяным контуром), чтобы холодная вода не попадала в сам теплообменник.

Устройство тепловентилятора и принцип его работы

Вентилятор, способный подогревать воздух, состоит из следующих частей:

Устройство тепловой пушки

  • Нагревательный элемент трубчатого, спирально-металлического или керамического типа. Можно взять обычный нагревательный ТЭН.
  • Корпус прибора. В качестве корпуса может быть использована металлическая тонкостенная труба круглого или квадратного сечения.
  • Сетевой шнур подключения прибора к электросети.
  • Кулер, разгоняющий воздух в определенном направлении.

Работа тепловентилятора основана на подогреве воздуха посредством нагревательного элемента и направления его вентилятором в пространство. В отличие от масляного радиатора или конвектора, которым для обогрева требуется длительное время, такое простое устройство способно быстро разогреть воздух в небольшом помещении. Скорость нагрева зависит от мощности нагревательного элемента и частично от мощности вентилятора.