"Теплообменники для зимней палатки — описание и изготовление

1 лайк

Зимний 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.

Содержание статьиПоказатьСкрыть

Хаpaктеристики теплообменника для палатки
Принцип действия
Разновидности теплообменников для палатки
Как изготовить своими руками
Лучшие теплообменники для палатки
Видео: теплообменник

Хаpaктеристики 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, хаpaктерных 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.

Подводя итог, стоит сказать, что данный вид обогревателей является идеальным вариантом для любителей активного отдыха, у которых есть возможность взять с собой дополнительные устройства и сопутствующие гаджеты. То есть, теплообменник стоит выбрать, в первую очередь, автотуристам (рыбакам, охотникам и др.).

Принцип действия

Принцип действия устройства построен по следующей схеме:

При помощи топлива (о его типе будет подробно рассказано далее), которое при сгорании трaнcформируется в тепловую энергию, нагреваются трубки теплообменника (это своего рода радиатор отопления).
Вентилятор создаёт воздушный поток, который, проходя сквозь горячие трубки, забирает у них часть тепла, и уже нагретым попадает внутрь помещения, повышая в нём температуру воздуха.
Продукты сгорания топлива уходят во внешнюю среду через дымоход.

Данная конструкция похожа своим принципом работы на жаротрубные теплообменники, которыми оборудованы твердотопливные котлы. Если максимально упростить принцип работы всего механизма, можно сказать, что воздух, проходя через горячие трубки, трaнcформируется в сухой жар и нагревает внутреннее прострaнcтво помещения. Непосредственно теплообменник, в зависимости от определённых параметров, может эффективно использоваться для обогрева помещений различного объёма, как больших, так и маленьких.

Знаете ли вы? Для первой в мире дрейфующей станции «Северный полюс-1», была изготовлена палатка, на утепление которой использовали 17 кг гагачьего пуха. Полярники дрейфовали на ней в самых суровых условиях с 6 июня 1937 до 19 февраля 1938 года.

То, насколько большую палатку способно обогреть конкретное устройство, зависит от следующих переменных:

мощность нагревательного элемента;
объём помещения;
материал, из которого сделан обогреватель;
форма печки.

Разновидности теплообменников для палатки

Конструкция теплообменников может незначительно отличаться, однако общий принцип действия для всех устройств одинаков. Классификация этих устройств основана на типе источника нагревания. Ниже описаны наиболее популярные виды таких обогревателей.

Свечи и спиртовые горелки

Простейший вариант теплообменника, способный поддержать в более или менее тёплом состоянии одноместную палатку, в условиях среднесуточной температуры воздуха не ниже -5°С. Мощности устройства для обогрева помещений большего объёма, а также для использования при более низких температурах будет недостаточно. Такое устройство можно изготовить из двух жестяных банок от сгущённого молока, с аккуратно срезанным верхом.

Узнайте, как обогреть грунт в теплице.

Положите в корзину сразу, потом забудете:

По окружности банок, в стенках, делают отверстия диаметром 0,5–0,7 см. На дно нижней при помощи самореза устанавливают свечу и накрывают верхней крышкой так, чтобы сквозь отверстия проходил нагретый воздух. Верхнюю банку нужно оборудовать крючком или шнуром для подвешивания. Несмотря на примитивность конструкции, она способна эффективно работать при указанных условиях.

На твёрдом топливе

Эти теплообменники появились одними из первых среди устройств данного типа. Ведь дрова, а впоследствии и уголь, являются наиболее древним видом топлива. Такие обогреватели до сих пор пользуются популярностью в местах, где имеется лес. Чтобы устройство заработало, достаточно набрать дров. Зимой для этих целей прекрасно подойдёт сухостой. Существуют теплообменники различных разборных конструкций, которые можно перевозить в трaнcпортном средстве. Из недостатков следует сказать о необходимости постоянного контроля и регулярного подкладывания дров.

Бензиновый теплообменник

Данный тип обогревателя известен довольно давно, и его конструкция со временем не претерпела значительных изменений. Популярность таких агрегатов объясняется удельной дешевизной выделяемого тепла, в сравнении с другими видами, независимо от цен на бензин. Этот углеводород имеет очень высокую энергоёмкость и при правильном использовании 1 литр топлива способен поддерживать тепло в небольшой палатке очень длительное время.

Советуем узнать, как обогреть теплицу газом.

Что касается недостатков, то из основных можно выделить два: первый — это свойственный таким печкам запах топлива и продуктов сгорания. Второй — особенные требования к технике безопасности. Плохо вычищенная горелка может стать причиной взрыва и возникновения пожара.

Газовый теплообменник

Как становится понятно из названия, источником тепла здесь является газ. Для этих целей прекрасно подходит баллон ёмкостью 5 литров, подключенный к газовой горелке с конвектором. Преимуществом является возможность, помимо основного назначения, использовать такой агрегат для приготовления пищи или разогрева готовых блюд. Можно сказать, что такой обогреватель похож своим устройством на газовую колонку, только нагревает он воздух, а не воду. Основной недостаток — значительное энергопотрeбление. Для поддержания тепла в помещении расходуется достаточно большой объём газа. В отличие от бензина, слить топливо из бака или канистры не получится, как и наломать его в лесу. Так что устройства данного типа целесообразно использовать в местах, куда можно легко добраться на машине, и где бывает достаточно много людей; желательно, есть мобильная связь.

Знаете ли вы? 29 мая 1953 года комaнда британских альпинистов впервые в истории поднялась на вершину Джомолунгмы (Эвереста), одновременно побив рекорды высоты восхождения и высоты вершины. Побить эти рекорды уже невозможно в принципе, поскольку более высоких гор на нашей планете нет.

Например, в популярных местах зимней рыбалки (люди периодически уезжают и приезжают, можно созвониться и договориться о доставке топлива). Кроме того, как и с бензиновыми обогревателями, с устройствами, работающими на газу, следует быть предельно аккуратным, в плане соблюдения правил техники безопасности.

Как изготовить своими руками

Ниже приведены чертежи, подробно описаны конструкция и пошаговая инструкция изготовления теплообменника. Взяв за основу предложенную схему, вы можете её чем-то дополнить или же, наоборот, упростить. Например, сделать 4, а не 3 ряда трубок, или смонтировать вентилятор закрытого типа. То же касается и размеров — если вы считаете, что вам нужен более компактный агрегат, попробуйте реализовать свой проект, используя предложенный здесь как основу.

Видео: теплообменник своими руками

Чертежи с вентилятором

Чертежи основных деталей и узлов устройства:

Размеры

Теплообменник в сложенном виде представляет собой многогранник (параллелепипед), длинные стороны которого равны 40 см, а короткая (высота и ширина) — 20 см. То есть, вид в профиль представляет собой квадрат со стороной 20 см.

Положи в корзину сейчас:

Вам будет интересно узнать, как сделать котёл для отопления теплицы своими руками.

В середине верхней грани находится патрубок высотой 7 см, с которым соединяется съёмный дымоход. Снизу конструкции расположены складные стойки во всю ширину устройства (20 см) и такой же длины. В рабочем состоянии ножки расставлены чуть в стороны, образуя с устройством и полом трапецию.

Материалы и инструменты, необходимые в работе

Для изготовления теплообменника вам понадобятся такие инструменты:

пила «болгарка» с диском по металлу;
молоток;
конус для развальцовки стальных труб (можно заменить любым аналогичным инструментом) ;
плоскогубцы;
шуруповёрт или дрель;
пистолет с заклёпками;
напильники;
киянка;
листогиб (если есть) ;
аппарат точечной сварки, или паяльник.

Позаботьтесь также о наличии следующих материалов:

оцинкованное железо (1–1,5 мм) — лист 0,8?1 м;
болты, шайбы и гайки O 3 мм — 4 шт.;
патрубок 50?100 мм — 1 шт.;
трубка алюминиевая 12?350 мм — 14 шт.;
компьютерный кулер O 120 мм с крепёжными болтами — 1 шт.

Важно! Корпус теплообменника вырезают таким образом, чтобы длинная сторона прямоугольника (66 см), соседствовала с короткой стороной листа (80 см). Оставшегося куска металла хватит на 6 квадратов нужного размера, расположенных в 3 ряда по 2 штуки.

Технология и правила изготовления

Пошаговая инструкция изготовления теплообменника:

Сделать из оцинковки две одинаковые торцевые панели, размер каждой 20?20 см, с загнутыми краями на каждой из четырёх сторон, ширина загиба 2 см.
В каждой панели сделать по 3 ряда отверстий диаметром 10 мм. Во внешних рядах должно быть по 5 отверстий, их линия центров расположена в 4 см от края. Во внутреннем ряду — 4 отверстия (линия находится ровно посередине, в 10 см от верхнего края торцевой стенки). Расстояние между центрами соседних отверстий в любом ряду — 4 см, столько же — от края панели до центра ближайшего отверстия в среднем ряду. Дистанция между центрами крайних отверстий во внешних рядах до ближайшей стенки устройства — 2 см.
Вырезать 14 алюминиевых трубок диаметром 12 мм и длиной 35 см.
Из листа оцинковки вырезать четырёхугольник, из которого будет изготовлен корпус. Фигура выглядит как 3 прямоугольника, соединённых между собой длинными сторонами, по 40 см каждая. Короткая сторона — 20 см. То есть у вас получится прямоугольник, высота которого составляет 40 см, а основание — 60 см (3?20 см). Кроме того, с каждой стороны длиной 40 см, нужно оставить полосу шириной 3 см. Эти края надо загнуть внутрь конструкции, для придания её дополнительной жёсткости. Итак, вам нужно вырезать прямоугольник высотой 40 см и шириной 66 см (3?20 см + 2?3 см).
В центре средней части фигуры (это будет верх теплообменника) нужно сделать отверстие под дымоход. Диаметр зависит от ширины алюминиевого патрубка, который вы найдёте. Желательно, чтобы он был около 5 см. Сделать выход под патрубок можно при помощи просверленных по окружности отверстий малого диаметра (2-3 мм), через каждые 3-4 мм. После чего, пользуясь зубилом и молотком, удалить лишний металл, а затем доработать края напильником. Сверлить отверстия следует на 1–1,5 мм ближе к центру окружности, в сравнении с диаметром патрубка. Окончательный размер вы сможете получить, поработав напильником. А вот с более широкой окружностью, в сравнении с патрубком, будет сложнее герметично соединить деталь.
С одной стороны патрубка, диаметром 5 см и длиной 10 см, при помощи болгарки, нужно сделать 8 надрезов через равные промежутки (4 диаметральных выреза) длиной по 3 см. Плоскогубцами аккуратно отогнуть получившиеся лепестки до перпендикулярной, по отношению к стенке патрубка, плоскости. То есть, вам необходимо сделать крепёжные элементы для монтажа детали к верхней панели теплообменника. В центре каждого лепестка нужно просверлить отверстие 2 мм. В результате у вас должна получиться трубка диаметром 5 см и длиной около 7 см, стоящая на столе на 8 лепестках, перпендикулярных поверхности трубки. Длина каждого лепестка — 3 см, в центе — отверстие диаметром 2 мм.
Теперь следует согнуть металлический прямоугольник таким образом, чтобы у вас получился П-образный профиль, перекладина которого (с отверстием под дымоход в центре) имеет ширину 20 см, а стойки — по 23 см. Далее нужно загнуть внутрь конструкции нижние части стоек шириной 3 см, до упора, пока они не соприкоснутся с самими боковинами. То есть, сложить их, подобно листу бумаги. В результате у вас получится параллелепипед без нижней грани (вид анфас — буква П), длиной 40 см, ширина каждой из сторон — 20 см. При этом боковые стенки имеют внизу загнутые внутрь до упора полосы шириной по 3 см.
В отверстие под дымоход, расположенное на верхней грани конструкции, вставить патрубок. Сквозь отверстия в лепестках просверлить соответствующие им в металлическом прямоугольнике. Соединить патрубок с конструкцией при помощи заклёпок.
Далее следует самый трудоёмкий процесс — подгонка трубок к отверстиям торцевых пластин и их развальцовка. Следует помнить, что торцевые стороны будут расположены в конструкции по-разному: одна — вровень с краем обогревателя, загибами (полосками шириной 2 см) внутрь. Другая панель расположена в 5 см от края конструкции, загнутыми полосками наружу. То есть, расстояние между торцевыми стенками — 35 см, а длина всего теплообменника — 40 см; с одной стороны остаётся небольшой козырёк по всему периметру, шириной 5 см. В соответствии с этим, нужно развальцовывать отверстия: на одной панели — в сторону загиба боковых полос (внутрь конструкции), на другой — в сторону, противоположную боковым загибам, тоже внутрь агрегата.
Нужно взять небольшой отрезок стальной трубы (2-3 см длиной), того же диаметра, который имеют алюминиевые трубки для обогревателя, примерно на 2-3 мм шире отверстий в стенках агрегата.
Установить кольцо на ровную поверхность, сверху на него уложить торцевую панель таким образом, чтобы отверстие полностью находилось как бы внутри кольца. Далее, при помощи развальцовочного конуса и молотка, нужно сделать на каждом отверстии небольшую вогнутость, совпадающую по размерам с внутренним диаметром трубки. Это кропотливая работа, так как вам придётся проделать эту операцию 28 раз. Не забудьте, что загибы на панелях направлены в разные стороны.
При помощи точечной сварки или пайки, соединить один торец (тот, который располагается вровень с краем агрегата, загибами внутрь) со всей конструкцией. Достаточно только наживить сваркой металл. Противоположную панель поддерживайте руками, устанавливая каждый ряд трубок по одной. Это также достаточно трудоёмкое мероприятие, требующее определённого терпения. Когда вы установите все трубки, вероятнее всего они будут греметь, сидеть непрочно. Это не должно вас пугать — главное, чтобы они держались на вогнутых краях отверстий.
Теперь нужно приварить вторую сторону (боковыми загибами наружу), после чего при помощи того же вальцовочного конуса и молотка устранить люфт трубок, придав конструкции жёсткости. Когда все трубки нормально сядут внутри устройства, его можно доварить в некоторых местах, если в том есть необходимость.
Вырезать из листа металла квадрат со сторонами 24 см. От каждого угла фигуры отступить в обе соседние стороны по 2 см и сделать надрезы, параллельные смежной стороне, длиной 2 см. То есть, вам необходимо в углах вырезать квадраты со стороной 2 см. В результате у вас получится фигура, центральной частью которой будет квадрат со сторонами 20 см, на каждой из сторон — полоса во всю длину шириной 2 см. Две противоположные полосы нужно загнуть до упора, чтобы они касались панели, подбить их киянкой. Две другие загнуть в ту же сторону под прямым углом. Это будет нижняя крышка, которая устанавливается с той стороны агрегата, где находится козырёк.
Крышку нужно установить вровень с краем конструкции — так, чтобы загнутые под прямым углом полоски располагались на боковых стенках обогревателя. Крышка будет закрывать половину низа конструкции, вторая половина останется открытой. Трубки, расположенные в открытой части, будут находиться над огнём горелки. Панель надо приварить. В результате, одна торцевая сторона будет утоплена внутрь агрегата на глубину 5 см.
Аналогичным образом, как в предыдущем пункте, изготовить торцевую панель под вентилятор. Каждая её сторона должна быть на 1-2 мм больше соответствующей стороны теплообменника, а все четыре боковые полосы (2 см шириной), загнуты в одну сторону до угла 90° с поверхностью панели. То есть у вас получится квадратная крышка, боковины которой располагаются снаружи обогревателя.
Следующий этап — изготовление ножек. Они аналогичны крышке, закрывающей низ конструкции. Небольшая разница в размерах: загнутые до упора полосы той же ширины, а расположенные под прямым углом — 3 см. У этих боковых полос нужно сточить углы с одной стороны, закруглить их. В каждой боковине, на расстоянии примерно 2–2,5 см от закруглённой грани, проделать отверстия диаметром 3-4 мм; они должны располагаться соосно, одно напротив другого. Другую сторону скруглять не нужно — её надо будет обрезать, когда ножки будут в рабочем положении. Обрезать углы нужно так, чтобы устройство устойчиво стояло на откидных панелях.
Ширина панели должна быть чуть больше 20 см, примерно на 4-5 мм, так, чтобы в закрытом состоянии, прижатые к агрегату, боковые полосы крышек почти свободно облегали стенки устройства.
Расположить панели снизу теплообменника таким образом, чтобы отверстия в боковинах располагались по углам стенок обогревателя. Сквозь них просверлить соответствующие отверстия того же диаметра в корпусе устройства.
При помощи болтов 3 мм, шайб и гаек, соединить панели и корпус обогревателя так, чтобы крышки могли открываться, но не болтались. Панели нужно крепить таким образом, чтобы в закрытом состоянии они плотно прилегали к днищу, а в открытом — создавали с днищем угол чуть более 90°, упираясь верхней частью в торцевые стенки устройства. То есть, в трaнcпортабельном состоянии, вид сбоку — прямоугольник длиной 40 см и высотой — 20 см. Если панели-ножки откинуты (в рабочем состоянии), в профиль конструкция выглядит как тот же прямоугольник, расположенный на чуть расставленных в сторону стойках.
В качестве вентилятора подойдёт кулер от компьютера диаметром 120 мм. На предназначенной для него панели нужно найти центр. Отталкиваясь от этой точки, нарисовать окружность нужного диаметра, вырезать её (дрель с тонким сверлом, зубило, молоток) и обработать края. Пропеллер установить на панель, отметить монтажные отверстия, высверлить их. С помощью болтов и гаек прикрепить кулер к панели.
Для активации устройства, его нужно расположить над газовой плитой типа «Гефест Турист» или любой другой, подходящей по габаритам. Плиту соединить с баллоном, кулер — с клеммами аккумулятора. На патрубок дымохода надеть ПВХ-трубу соответствующего диаметра и вывести её в отверстие дымохода.

Лучшие теплообменники для палатки

Существуют теплообменники не только кустарного, но и промышленного производства. Ниже представлены некоторые распространённые и неплохо зарекомендовавшие себя модели.

Важно! Для дымохода подойдёт ПВХ-труба типа «Ду 50 3,3» (1000 мм). Одно колено имеет длину 1 м, купите 3 штуки — их легко трaнcпортировать и соединять, наращивая высоту до нужной.

«Суховей»

Достаточно популярный обогреватель, корпус которого сделан из нержавейки, а трубки алюминиевые. Обладает хорошей производительностью — до 184 м?/час. Имеет 2 режима работы — высокие и низкие обороты. Устройство легко и быстро приводится в рабочий режим. Может работать с газовыми плитами «Гефест Турист» или печками других производителей, примерно тех же габаритов. Благодаря детально продуманной конструкции и высокому качеству изготовления, обладает высоким КПД. Приятным дополнением является вентилятор, издающий минимальный шум.

«Сибтермо» СТ-1,6

В данной модели имеется пара вентиляторов, что способствует увеличению пропускной способности устройства, а следовательно — его мощности. Это, своего рода, форсированный вариант обогревателя. Прекрасно подходит для быстрого обогрева палатки довольно значительного объёма, например, на зимней рыбалке.

Узнайте, как сделать отопление теплицы на дровах.

Положите в корзину сейчас:

Масса теплообменника — 1,9 кг. В качестве нагревательного элемента могут использоваться любые газовые или ИК-горелки. Обеспечивает стабильный уверенный обогрев помещений довольно большого объёма. Расположение дымохода — верхнее.

Видео: обзор теплообменников СТ 1.6 от компании СИБТЕРМО

«Десна» БМ

Материал корпуса этого агрегата изготовлен из нержавейки, покрытой эмалью, защищающей от высоких температур. Отличается компактными размерами, но, несмотря на это, отлично подходит для обогрева довольно больших помещений.

Имеет 2 режима работы — автоматический и турбированный. Источником огня для данного устройства могут служить любые горелки, в том числе и инфpaкрасные. В инструкции производитель указывает, что агрегат имеет КПД, аналогов которому у подобных устройств нет. Теплообменник является отличным средством обогрева палатки зимой. Кроме того, такой агрегат может использоваться и в стационарном помещении небольших размеров. Изготовить подобное устройство можно самостоятельно, для этого достаточно иметь самые простые материалы и небольшой набор необходимых инструментов.