Luft-Wärmetauscher für den Schornstein selbst bauen: Herstellungsbeispiele und Tipps von Experten

Die Produktivität eines Kessels, Heizungs- oder Saunaofens können Sie steigern, indem Sie ein einfaches und gleichzeitig effizientes Gerät – einen Wärmetauscher – am Rohr installieren. Für seine effiziente Arbeit müssen Sie jedoch die konstruktiven Besonderheiten und die Herstellungsregeln des Geräts kennen. Sind Sie einverstanden?

Wir erklären Ihnen, wie Sie einen Wärmetauscher für den Schornstein selbst bauen. Wir listen auf, welche Modifikationen für die Selbstmontage geeignet sind, und erklären, wie sich das Luftmodell vom Wassermodell unterscheidet. Mit unseren Empfehlungen können Sie die Wärmeabgabe der Heizgeräte erheblich steigern.

Funktionsprinzip des Luft-Wärmetauschers

Die Hauptaufgabe des Wärmetauschers besteht darin, die Energie von den Verbrennungsprodukten im Schornstein an das Wärmeträgermedium zu übertragen, bei dem es sich um Wasser oder Luft handelt. Die in den Schornsteinen installierten Wärmetauscher (dies gilt für die Wassermodelle) werden oft als Economizer bezeichnet.

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

Daher werden alle Geräte in zwei große Kategorien unterteilt:

• Luft;
• Flüssigkeit (Wasser).

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

Schema des Luft-Wärmetauschers. Er gilt als weniger effizient als das Flüssigkeitsmodell, hat aber einen einfachen Aufbau, was ihn für die Eigenherstellung geeignet macht.

Lassen Sie uns untersuchen, wie das Luftmodell funktioniert. Die Konstruktion des Geräts ist einfach: ein robuster Körper mit unterteiltem Innenraum. Die Rolle der Trennwände übernehmen Platten oder Rohre, deren Hauptfunktion darin besteht, die Bewegung der heißen Gase zu verlangsamen und die Wärme in die richtige Richtung zu leiten.

Einige Trennwände (Klappen) werden nicht angelötet, sondern beweglich ausgeführt. Durch Ein- und Ausfahren der Metallplatten kann die Zugkraft reguliert werden, wodurch die Leistung des Heizgeräts verringert oder erhöht wird.

Luftwärmetauscher werden als Konvektoren bezeichnet, da ihrer Funktionsweise das Konvektionsprinzip zugrunde liegt. Kalte Raumluft gelangt in das Gerät, wo sie durch die heißen Rauchgase erwärmt wird. Im erwärmten Zustand strömt sie durch eine andere Öffnung weiter – zurück in den Raum oder in das Heizungssystem.

Arten von Geräten für den Schornstein

Unter den luftbasierten Varianten gilt der Röhrenwärmetauscher als traditionelles Modell für den Eigenbau, obwohl es viele andere Optionen gibt.

Betrachten wir die wichtigsten Typen, die für die Montage am Schornstein von Langzeitbrandöfen, kleinen Bourgeoisfen und Öfen für Abfallöl relevant sind. Die Wärme, die sie aus der Energie der Verbrennungsprodukte umwandeln, wird als trockene Wärme bezeichnet.

Wenn man sich den Innenaufbau der Geräte schematisch vorstellt, kann er folgende Varianten aufweisen.

Horizontal oder vertikal angeordnete Rohre, die am Gehäuse der Feuerung angeschweißt sind. Die vertikale Anordnung ist effizienter, da die Luft besser durch die Kanäle strömt. Herstellungsmaterial: Stahl.

Zum Anschweißen an die Wände können Rohrabschnitte mit einem Durchmesser von 50 mm bis 200 mm verwendet werden. Es wird angenommen, dass die Querschnittsform – rechteckig oder rund – grundsätzlich nicht entscheidend ist.

Ein um die Feuerung gewickeltes Rohr. Für eine gute Wärmeabgabe reichen 2-3 Windungen, die man besser leicht auseinanderziehen sollte, um die Heizfläche zu vergrößern.

Die Leistung hängt weitgehend vom Unterschied der Niveaus von Lufteinlass und -auslass ab. Die Zugkraft wird durch den Temperaturunterschied bestimmt, daher wird die für die Ansaugung zuständige Öffnung oft ins Freie geführt.

Trennwände im Gehäuse. Eine Art Labyrinth wird aus vertikal angeordneten Metallplatten gebildet. Optimale Dicke der Teile: von 6 mm bis 8 mm.

Die Einlass- und Auslassöffnungen des Luftkanals müssen gegenüber dem Anfang und Ende des Labyrinths angeordnet sein. Von oben wird ein Metalldeckel aufgesetzt und angeschweißt, der die Dichtheit des Gehäuses gewährleistet.

Rohre, die durch die Feuerung verlaufen.

Die integrierte Konstruktion muss beim Zusammenbau des selbstgebauten Ofens erstellt werden, noch bevor die Wände verschweißt werden. Die Kanäle sind parallel und in einigem Abstand zueinander angeordnet. Rohrquerschnitt: 50 mm und mehr.

Bei vertikal angeordneten Kanälen ist die Luftbewegung intensiver, folglich ist die Leistung des Geräts erhöht. Aber in einigen Fällen sind Geräte mit horizontal angeordneten Rohren oder mit Trennwänden angebracht. Jedes der genannten Modelle eignet sich zur Selbstanfertigung, wenn Schweißkenntnisse vorhanden sind.

Welches Material ist besser?

Beim Bau des Wärmetauschers werden Metallteile verwendet – verzinkte Bleche, Gasflaschen, Rohre verschiedenen Durchmessers, Gusseisenrohlinge usw. Von der Verwendung von Gusseisen wird abgeraten, da es im Vergleich zu Stahl spröde und schwer ist, was die Montage am Schornstein erschwert.

Die optimale Variante ist austenitischer Stahl. Edelstahl verträgt Temperaturschwankungen problemlos, ist mechanisch beständig und lässt sich selbst bearbeiten und schweißen.

Tabelle der wichtigsten technischen Eigenschaften von austenitischen AISI-Stählen. Man kann nachvollziehen, wie sich die Eigenschaften der Werkstoffe der Typen 304 (304L) und 316 (316L) beim Erhitzen ändern.

Verzinkter Stahl ist legiertem oder austenitischem Stahl unterlegen, da er nicht zum Erhitzen ausgelegt ist. Hohe Temperaturen führen zur Freisetzung von Zinkoxiden, die gesundheitsschädlich sind. Wenn daher eine Temperaturerhöhung im Schornstein auf + 419,5 ºC geplant ist, sollte man auf Verzinkung verzichten. Besser ist es, ein teures, aber sicheres Material zu erwerben.

Möglichkeiten zur Herstellung von Geräten in Eigenregie

Wir bieten einige einfache Projekte zur Selbstanfertigung an, die man bei Bedarf mit Schweißen und Elektrowerkzeugen aus Metallteilen herstellen kann.

Übersicht über den Wärmetauscher aus einer Gasflasche

Wenn man ein selbstgebautes Gerät an einem Ofen (Burzhuika) installiert, erhöht sich die Heizeffizienz im Raum um 30-40%. Je kleiner die Fläche der Garage oder Werkstatt ist, desto höher ist die Effektivität des Geräts.

Wir schlagen vor, eine Variante zu betrachten, die sich ideal für kleine Öfen vom Typ „Burzhuika“ eignet, die häufig zur Beheizung von Garagen verwendet werden.

Insgesamt ergibt sich aus einer Gasflasche ein recht sauberer und leistungsstarker Wärmetauscher für einen Ofen, der einen kleinen Raum beheizt. Um die Heizeffizienz ohne grundlegende Änderung der Konstruktion weiter zu erhöhen, können an den Rohren Ventilatoren installiert und die Anzahl der Rohre auf 4-5 erhöht werden.

Fotoübersicht des Economizers Feringer

Als Vorbild für die Herstellung können Werksmodelle bekannter Hersteller dienen. Beispielsweise bietet das Unternehmen Ferringer, bekannt für die Herstellung von Öfen, fertige Schornsteine an, die im Wesentlichen Wärmetauscher sind.

Betrachten wir Modelle mit einfacher Konstruktion. Alle Teile, aus denen sie bestehen, können selbst hergestellt werden.

Die Hauptidee, die man von den fortschrittlichen Ferringer-Modellen übernehmen kann, ist die Verwendung von vier Rohren anstelle von einem. Wenn der Ofen bereits in einer Garage oder einem Abstellraum installiert ist, entfernen wir einen Teil des Schornsteins, installieren stattdessen einen Vierrohr-Economizer – und die Temperatur im Raum steigt sofort um mehrere Grad.

Selbstgebauter Luftkonvektor

Das vorgeschlagene Modell ist vollständig aus Stahlteilen gefertigt. Es handelt sich um einen Wärmetauscher, der in seinen Abmessungen etwa 1,5-mal größer ist als der Schornstein.

Er besteht aus einer Trommel mit Rohren, die senkrecht zum Rauchabzugsrohr angeordnet sind. Edelstahl wurde nicht umsonst gewählt – er hält hohen Temperaturen problemlos stand, lässt sich gut reinigen und brennt nicht durch.

Für die Arbeit benötigen Sie:

• Stahlrohr mit einem Durchmesser von 30 mm (zur Herstellung von 8 identischen Abschnitten);
• Rohrabschnitt von 50 mm (für den zentralen Kanal);
• Metallblech mit einer Dicke von 2 mm (zur Herstellung von 2 runden Platten und einem Gehäuse);
• Farbdose mit einem Volumen von 20 l (für den Adapter am Schornstein).

Außerdem muss das Werkzeug zum Schneiden und Schweißen von Metall vorbereitet werden.

Dies ist eine der besten Optionen für einen Luftwärmetauscher am Schornstein eines Garagenofens oder eines Abstellraums. Die Konstruktion kann vereinfacht werden, indem man anstelle der Rohre Metalltrennwände anschweißt; das Funktionsprinzip bleibt jedoch dasselbe: Die erwärmte Luft aus dem Schornstein wird eine zusätzliche Wärmequelle für den Raum.

Der Herstellungsprozess des Schornsteins für den Bourgeoisfen ist Thema des von uns empfohlenen Artikels. Es ist besser, das Rauchrohr gleich während der Herstellung mit einem Wärmetauscher auszustatten.

Fazit und nützliche Videos zum Thema

Einige Video-Empfehlungen helfen, den Aufbau und die Funktionsweise des selbstgebauten Wärmetauschers besser zu verstehen.

Video #1. Tipps zur Herstellung des Modells aus Rohren:

Video #2. Modell aus Aluminium-Wellblech:

Video #3. Einfache Variante aus Alltagsmaterialien:

Wie Sie sehen, kann man zur Steigerung des Wirkungsgrads eines Ofens in der Garage, im Abstellraum oder in der Sauna auf teure Geräte verzichten und stattdessen ein effektives Gerät selbst bauen. Für die Arbeit sind Metallbearbeitungsfähigkeiten und ein ungefährer Montageplan erforderlich.

Wissen Sie, wie Sie eine originelle Variante eines Wärmetauschers zur Montage an einem Schornstein selbst herstellen können? Haben Sie beim Studium der präsentierten Informationen Fragen oder haben Sie nützliche Informationen für die Besucher der Website und für uns? Bitte schreiben Sie Kommentare in den unten stehenden Block.