Schimbător de căldură bricolaj din oțel inoxidabil ondulat. Cum se face un schimbător de căldură cu aer pentru un coș de fum: o revizuire folosind exemplul unei sobe cu burtă Schimbător de căldură pentru apă caldă pentru o conductă de sobă

Dispozitivele de încălzire care utilizează arderea combustibilului pentru a produce căldură nu pot funcționa fără un canal de evacuare a fumului.

Nevoia de utilizare

Ultimul dintre elementele de mai sus scapă de produsele de combustie toxice care pot fi periculoase pentru sănătatea umană. Dar gazele de ardere care părăsesc unitatea prin conductă, evadând în atmosferă, transportă căldura odată cu ele volum mare. Ar putea fi folosit pentru încălzirea camerelor. Pentru ca această deficiență să fie corectată, pe conducta coșului este instalat un schimbător de căldură. Acest dispozitiv vă permite să creșteți semnificativ eficiența dispozitivului de încălzire.

Principalele soiuri

Astăzi există mai multe tipuri de schimbătoare de căldură, designul lor este aproximativ similar, ceea ce se poate spune și despre principiul de funcționare al acestor dispozitive. Au un corp gol, care are conducte de admisie și de evacuare. Dispozitivul de frânare este amplasat în interior și este proiectat pentru gaze arse. Acest sistem constă cel mai adesea din amortizoare cu decupaje care sunt montate pe osii. Elementele pot fi rotite pentru a forma un coș de fum în zig-zag de lungimi diferite. Reglarea poziției clapetelor vă permite să selectați cel mai potrivit raport de tiraj în țeavă și eficiența transferului de căldură. În același timp, standardele de siguranță în exploatare nu sunt încălcate deloc. Există și cele mai simple versiuni de schimbătoare de căldură care nu au amortizoare reglabile.

Principiul de funcționare

Dacă intenționați să instalați un schimbător de căldură, ar trebui să vă familiarizați cu principiul de funcționare al acestui dispozitiv. Găurile, care sunt situate în partea de jos a dispozitivului, atrag aer rece, folosind principiul convecției. Masele de aer trec prin spațiul interior, gazele se încălzesc. Prin orificiile situate deasupra, aerul incalzit este pompat in camera incalzita. Acest lucru vă permite să creșteți semnificativ eficiența dispozitivului, reducând cantitatea de combustibil consumată. După cum arată practica, consumul de combustibil al unei „sobe cu burtă” cu un schimbător de căldură instalat pe coș este redus de 3 ori.

Schimbătorul de căldură nu poate fi instalat numai după ce dispozitivul a fost selectat. Nu trebuie să uităm că atunci când căldura este eliberată în coș, produsele de ardere se răcesc rapid. Acest lucru face ca diferența de temperatură în conductă să scadă, iar scăderea tirajului în sistem are loc instantaneu. Pentru a elimina apariția acestui efect, se fac ajustări cu ajutorul amortizoarelor sau se selectează cea mai potrivită dimensiune a structurii.

in functie de material

Dacă decideți să instalați un schimbător de căldură, este important să decideți ce model va fi utilizat. Există mai multe varietăți de astfel de dispozitive, în funcție de materialul folosit. Cel mai optim este oțelul inoxidabil alimentar, numit și austenitic. Caracteristicile sale nu sunt afectate de condiții dificile, de exemplu, temperaturi ridicate, dar cusăturile de la sudare nu se crăpă, reacția nichelului și oxigenului duce la formarea unui strat de peliculă la suprafață, care este foarte rezistent la acizi și săruri; .

Dacă instalați un schimbător de căldură pe o conductă de coș de încălzire realizată din acest material, dispozitivul va fi cel mai durabil. Dar este mai bine să refuzați zincul dacă temperatura care îl afectează depășește 200 de grade. După ce începe evaporarea și temperatura este peste 500 de grade, concentrația substanțe nocive va depăși maximul nivel admisibil. Cu toate acestea, dacă este disponibil un profil de zinc, cel mai bine este să testați schimbătorul de căldură. Este important să înțelegeți la ce temperatură se va încălzi. Dacă această limită nu depășește 200 de grade, atunci nu este nevoie să vă faceți griji.

Acest profil are un avantaj, care se exprimă prin faptul că materialul ajută la creșterea intensității mișcării aerului care curge în jurul compensatorului. Această opțiune este perfectă dacă trebuie să încălziți camera suficient de repede. Dar o astfel de nevoie nu ar trebui să apară destul de des. Cel mai bine este să nu instalați un schimbător de căldură cu zinc pe o conductă de coș într-o casă de baie, deoarece temperatura de expunere poate fi destul de ridicată. Cel mai bine este să folosiți un astfel de dispozitiv pentru o sobă din țară, care va fi folosită din când în când.

Efectuarea montajului

Putem distinge două moduri de funcționare a schimbătorului de căldură pentru coș, fiecare dintre ele diferă într-un anumit transfer de căldură în interior. Prima opțiune este să conectați un rezervor portabil de apă la schimbătorul de căldură, care va trebui să fie încălzit. Compensarea va avea loc pe conducta interioară, iar schimbătorul de căldură va fi încălzit prin căldura de la abur. Această opțiune va permite apei să se încălzească destul de mult timp, deoarece temperatura pe pereți va fi de 100 de grade. Dacă decideți să instalați un schimbător de căldură, puteți utiliza tehnologia „țeavă pe tablă”. Esența acestei opțiuni este că hornul va avea o țeavă din metal sau cupru, care se încălzește singură și încălzește aerul care trece prin el. Folosind sudarea cu argon sau o torță, puteți suda o astfel de spirală pe coș. Staniul va acționa ca material de legare, dar trebuie degresat folosind acid fosforic. O astfel de lipire va fi durabilă și puternică.

Folosirea unei hote pentru un spațiu de mansardă

Puteți cumpăra un schimbător de căldură pentru o conductă de coș în Sankt Petersburg la un preț accesibil. Dacă decideți să faceți singur munca, atunci instalarea poate implica instalarea unei hote care va funcționa pe principiul unui cuptor cu numele corespunzător. Acest sistem funcționează destul de simplu. Operația este că aerul rarefiat va tinde să se ridice, iar aerul răcit să cadă. Această opțiune va fi o soluție excelentă pentru coșurile de fum metalice simple, care sunt situate în zona etajului doi.

Folosind o hota puteti reduce riscul de incendiu sau arsuri. Pentru a asigura acumularea de căldură, unii meșteri înconjoară schimbătoarele de căldură de acest tip cu o plasă cu pietre, ceea ce face ca dispozitivul să arate mai atractiv. Datorită acestui mecanism, conducta nu se va încălzi peste 170 de grade, iar cel mai fierbinte loc va fi lângă poartă.

Instalarea unui schimbător de căldură ondulat

Un schimbător de căldură pe o țeavă de coș, al cărui preț este de aproximativ 3.000 de ruble, poate fi instalat folosind principiul ondulației. Tehnologia va fi extrem de simplă și foarte practică. Pentru a efectua lucrarea, veți avea nevoie de trei ondulații, care sunt realizate din aluminiu. Aceste elemente sunt înfășurate în jurul coșului de fum.

Astfel de manipulări pot fi efectuate pe orice etaj al unei case private, acest lucru este valabil și pentru mansardă. Aerul va fi încălzit în conducte de la sistemele de coș, iar masele încălzite vor fi direcționate în incintă. Încălzirea este practică și nu este nevoie să instalați sobe în fiecare cameră dacă zona este destul de mare, se va încălzi la temperaturi ridicate.

Sobele cu combustibil solid sau lichid furnizează număr mare căldură, dar o mare parte din ea intră nestingherită în țeavă. Un schimbător de căldură pentru conducta de coș vă va ajuta să evitați pierderea energiei utile și să opriți încălzirea străzii. Un dispozitiv simplu și compact poate crește transferul de căldură cu aproape o treime, fără a reduce caracteristicile sobei în sine, dar ar trebui să se țină cont de o serie de factori, cum ar fi menținerea tirajului normal și capacitatea de curățare a coșului de fum, pentru a nu pentru a avea probleme cu schimbătorul de căldură.

Principiul de funcționare

La arderea combustibilului lichid sau a cărbunelui, în special în sobele de casă, temperatura gazelor la intrarea în coș ajunge la 600°C și chiar mai mare. Astfel de temperaturi nu sunt necesare pentru a menține tracțiunea activă, doar agravează situația. Nimic nu vă împiedică să luați o parte din căldură fără a compromite funcționarea sobei și a o elibera în aer din cameră sau în apă din sistemul de încălzire sau de apă caldă. Deci, dacă reduceți temperatura gazelor de la 600°C la 400°C, atunci, în funcție de calitatea schimbătorului de căldură și de volumul gazelor care curg, puterea de încălzire poate ajunge la câțiva kilowați.

Sarcina este de a asigura schimbul de căldură activ între gazele supraîncălzite care ies din coș și mediul țintă: apă sau aer. Cheia este zona de contact. Nu amplasați, de exemplu, conducte de aer sau o bobină de conductă de apă în interiorul unui coș de fum. cea mai buna idee, chiar și ținând cont de toate celelalte caracteristici, orice obiect din canal va contribui doar la formarea funinginei și a condensului, care vor deteriora rapid coșul de fum și, în consecință, vor transforma funcționarea sobei într-un eveniment periculos pentru alții.

Sunt trei optiuni optime pentru îndepărtarea căldurii din coșul de fum:

• Colac în jurul coșului de fum.
• Jachetă de apă. Un cilindru cu diametru mai mare este plasat peste conducta de coș și umplut cu lichid de răcire. Împărțirea canalului de coș într-un grup de canale cu diametru mai mic vă permite să măriți zona de contact.
• Frână de coș. Canalul de coș se formează sub formă de serpentină, un labirint, prin care mișcarea gazelor încetinește, ceea ce crește transferul de căldură.

Primele două opțiuni sunt potrivite pentru formarea unui circuit de apă și utilizarea căldurii într-un sistem de încălzire sau de apă caldă. Al treilea design este mai potrivit pentru încălzirea locală a aerului.

Toate tipurile de schimbătoare de căldură au caracteristici care nu trebuie ignorate. Dacă mediul încălzit este apa, atunci există o problemă cu transferul excesiv de căldură. Când coșul de fum este deja fierbinte și soba se încălzește activ, alimentarea cu apă rece a schimbătorului de căldură provoacă o scădere bruscă a temperaturii pereților coșului de fum. Acest lucru duce inevitabil la condensarea umidității din gazele de evacuare pe pereții coșului de fum și, ca urmare, canalul este rapid umplut cu fum și cenușă. Pentru a face față acestui lucru, este necesar să reduceți rata de transfer de căldură și diferența de temperatură.

Alături de performanța ridicată, durabilitatea este foarte greu de obținut. Pe de o parte, o creștere a zonei de contact dintre schimbătorul de căldură și coșul de fum crește puterea de căldură, pe de altă parte, aportul excesiv de căldură amenință mari probleme până la defectarea completă a coșului de fum.

Caracteristicile optime ale unui schimbător de căldură pentru un coș de fum:

1. Circuitul de apă trebuie să fie alimentat cu un rezervor separat de stocare a căldurii, excluzând alimentarea cu apă rece directă la schimbătorul de căldură.
2. Designul schimbătorului de căldură trebuie să fie ușor demontat pentru curățare și întreținere.
3. Puterea schimbătorului de căldură este selectată în funcție de performanța reală a sobei și a coșului de fum, astfel încât temperatura gazelor de deasupra schimbătorului de căldură să fie suficientă pentru a menține tirajul.

Este mai bine să alegeți oțel inoxidabil ca materiale pentru schimbătorul de căldură, care poate rezista la schimbări bruște de temperatură. Suprafata interioara Schimbătorul de căldură în contact cu fumul trebuie, dacă este posibil, să fie perfect neted, astfel încât condensul, chiar și atunci când apare, să cadă în colectorul de condens fără a crea probleme inutile.

Schimbătoarele de căldură de casă pentru un coș sunt adesea asamblate fără a ține cont de aceste cerințe și fără calcule preliminare, ceea ce provoacă o mulțime de probleme, atât la încălzirea apei, cât și la starea coșului de fum.

Cu schimbătoarele de căldură cu aer totul este mai simplu. Dacă nu furnizați un volum mare de aer rece din stradă, dar îl utilizați pentru a încălzi volumul interior al încăperii, atunci diferența de temperatură nu va fi suficientă pentru condensul activ.

Pentru incalzire

Pentru organizarea încălzirii apei într-o casă, un schimbător de căldură pentru coș va fi o soluție excelentă, dar numai dacă există un rezervor de stocare a căldurii. Pentru a încălzi o casă, nu este nevoie să încălziți constant apă rece, lichidul de răcire din sistem pierde 20-25°C după trecerea prin circuit și atât. În consecință, riscul de formare a condensului pe suprafața coșului de fum este redus.

Cea mai simplă versiune a schimbătorului de căldură este o bobină realizată dintr-un tub de cupru, răsucit în spirală în jurul coșului de fum. Lungimea tubului nu trebuie să fie prea mare, chiar și ținând cont de traseul către cazan și înapoi și depinde de diametrul acestuia. Dacă luați, de exemplu, o dimensiune de ¼ inch, atunci este recomandabil să limitați lungimea la 3,5-4 metri. Astfel se va putea asigura un schimb de căldură normal cu circulația naturală a apei în circuitul „schimbător de căldură - rezervor de stocare”.

Dacă nu este posibilă instalarea cazanului în apropierea sobei, atunci este mai bine să folosiți o pompă de circulație și să forțați apa prin schimbătorul de căldură, atunci lungimea tubului nu mai contează prea mult. Nu este nevoie să folosiți lipirea sau să îmbunătățiți în niciun fel contactul serpentinei și coșul de fum. Un transfer de căldură prea bun va fi mai dăunător.

Un transfer de căldură mai mare se realizează printr-o manta de apă, un design în care un cilindru extern este instalat deasupra secțiunii coșului de fum și se toarnă apă între ele. Secțiunea coșului de fum poate fi înlocuită cu un ansamblu de țevi de diametru mai mic, de exemplu 5-6 bucăți, astfel încât secțiunea lor transversală totală să fie egală cu canalul de coș sau puțin mai mare decât acesta.

Principala dificultate constă în determinarea puterii de transfer de căldură. Valoarea reală este obținută doar în practică, iar această opțiune se va potrivi puțini oameni. Acesta poate fi calculat aproximativ pe baza temperaturii gazelor fierbinți la ieșirea cuptorului și a trecerii schimbătorului de căldură. Capacitatea termică specifică a gazelor fierbinți de evacuare este de aproximativ 1,042 kJ/kg*K, puțin mai mare decât aerul saturat cu vapori de apă. În funcție de diferența de temperatură la intrarea și ieșirea schimbătorului de căldură și de zona de contact, se calculează puterea.

Capacitatea termică specifică a apei este de 4,183 kJ/kg*K. Să presupunem o diferență de temperatură de 150 de grade, apoi pentru fiecare kilogram de fum care iese poți încălzi un kilogram sau un litru de apă cu 38°C. Urmează calculul volumului de gaze care trec și eficiența schimbătorului de căldură, care, de fapt, nu depășește 60%.

Pentru a încălzi o cameră mică, un schimbător de căldură va fi suficient, dar este mai bine să-l utilizați ca sursă de căldură auxiliară în plus față de circuitul principal de apă sau cazanul de apă caldă, mărind puterea generală de căldură.

În practică, este mai ușor să încălziți o casă mică sau o cameră învecinată folosind un schimbător de căldură cu aer pentru un coș de fum. Folosește același principiu ca și o manta de apă, doar gazul de la sobă este eliberat în spațiul dintre grupul de țevi, iar structura în sine este orientată perpendicular pe coșul de fum. Se dovedește că fumul curge în jurul tuburilor schimbătorului de căldură și încălzește aerul din acestea, apoi, prin ventilație forțată, este alimentat prin conducta de aer către alte încăperi ale casei.

Pentru aragaz sauna

Într-o baie, utilizarea căldurii de la coș este relevantă numai pentru alimentarea cu apă caldă sau pentru utilizarea încălzirii cu aer. Un schimbător de căldură cu aer va fi relevant în primul rând pentru încălzirea dressingului și a dressingului și a altor săli de baie, cu excepția băii de aburi, unde există deja suficientă căldură de la încălzitorul în sine.

Circuitul ACM este relevant pentru o clădire separată de băi. Este suficient să instalați un mic recipient sub tavan în camera de lângă baia de aburi și să folosiți un schimbător de căldură pentru a încălzi apa din el.

Montarea unui circuit de încălzire bazat pe un schimbător de căldură pentru un coș de fum este, cel puțin, nu este relevantă. Prin definiție, este prea mare pentru a asigura circulația naturală, iar instalarea unei pompe de circulație și, în consecință, răcirea pereților coșului de fum va afecta tirajul. Totul depinde de capacitatea de căldură crescută a oricărui circuit, chiar și a celui mai primitiv circuit de încălzire a apei.

Defecte

Principala dificultate cu schimbătoarele de căldură pentru coș de fum este lipsa unui control adecvat al puterii, nu există modalități bine stabilite de a opri încălzirea lichidului de răcire sau a apei calde în timp ce soba funcționează. Dacă opriți pur și simplu circuitul de apă, reziduurile din schimbătorul de căldură pot fierbe și pot rupe coșul de fum și corpul dispozitivului. Lichidul trebuie scurs complet.

Puteți limita cumva puterea folosind amortizoare, dar atunci tirajul și funcționarea reglată a sobei în sine vor avea de suferit. Calea de ocolire, de fapt un bypass, complică semnificativ proiectarea coșului de fum și îl face excesiv de voluminos.

Totul se rezumă la o idee simplă. Nu este nevoie să suportați pierderile de căldură care intră în țeavă. Dar la instalarea unui schimbător de căldură, merită luat în considerare faptul că acesta poate juca doar roluri secundare, atât în ​​încălzire, cât și în furnizarea de apă caldă, reducând semnificativ sarcina pe sursa principală de căldură. Atunci când alegeți modelul actual, este necesar să selectați cu atenție puterea și modurile de funcționare pentru a nu strica condițiile de funcționare a sobei în sine.

Orice casă privată, cabana, baia și uneori chiar și garajul necesită încălzire ora de iarna an. Dar orice proprietar prudent se confruntă cu întrebarea cum să reducă costurile cu combustibilul și să le folosească mai eficient. dispozitiv de încălzire. Una dintre direcțiile moderne promițătoare pentru creșterea eficienței este utilizarea căldurii din gazele fierbinți de eșapament.

Salutam dragul meu cititor și vă aduc la cunoștință un articol despre ce este un schimbător de căldură pentru o conductă de coș și cum să îl faceți singur.

Schimbătorul de căldură este un dispozitiv pentru transferul căldurii de la un mediu încălzit la unul mai rece. Un principiu, multe modele. Schimbătorul de căldură pentru coș vă permite să selectați o parte din energia gazelor de eșapament și să o utilizați pentru a încălzi încăperea adiacentă sau pentru a încălzi apă fierbinte.

Dispozitivele de extragere a căldurii din gazele de ardere pentru un coș de fum pot fi utilizate numai dacă conducta este din oțel. Nu este posibilă instalarea unui schimbător de căldură pe structuri moderne din ceramică și sandwich, deoarece suprafața exterioară a țevii izolate este rece.

Gazele provenite de la cazanele moderne pe gaz și peleți nu sunt fierbinți - aproximativ 200 ° C, așa că nu veți putea obține multă căldură din coș. Cazanele cu combustibil solid emit gaze mai fierbinți - până la 600 °C, iar recuperatorul vă permite să obțineți o cantitate destul de semnificativă de căldură pentru încălzirea sau încălzirea apei.

Cantitatea maximă de căldură din gazele de eșapament poate fi obținută utilizând sobe tradiționale nu foarte moderne, șeminee și sobe cu burtă de casă. Eficiența acestor dispozitive de încălzire este scăzută, temperatura gazelor de ardere este ridicată, astfel încât o parte considerabilă din căldura irosită poate fi captată cu ajutorul unui radiator. Utilizarea colectoarelor de căldură pe hornul unei sobe cu burtă de casă vă permite să captați până la 30-40% energie suplimentară.

Motivul principal pentru instalarea unui schimbător de căldură este că vă permite să maximizați utilizarea energiei de ardere a combustibilului și să economisiți costurile de încălzire. În plus, uneori la încălzire case mici Nu este fezabil din punct de vedere economic să achiziționați un dispozitiv de încălzire cu un schimbător de căldură și să instalați un sistem de încălzire.

Un șemineu sau sobă modernă încălzește bine case cu o suprafață de până la 70 m² și chiar mai mult doar unele camere au nevoie de încălzire - băi sau dormitoare din spate, camere de la etajul doi sau mansardă, astfel încât pentru încălzirea acestora puteți folosi căldura de la; recuperator pentru horn. Uneori, un schimbător de căldură pentru coș de fum este folosit pentru a încălzi apa.

Principiul de funcționare

Principiul de funcționare al unui schimbător de căldură pentru coșuri este recuperarea căldurii printr-un perete conductor de căldură. În acest caz, lichidele de răcire se deplasează într-una sau mai multe direcții. Într-o proiectare în contracurent, lichidele de răcire se mișcă în direcții opuse sau perpendiculare, într-un proiect cu flux direct - în paralel.

Tipuri și modele

Schimbătoarele de căldură sunt împărțite în primul rând în funcție de lichidul de răcire în aer și lichid (apă). În principiu, este permisă completarea cu ulei și antigel, dar nu și în modelele de casă, deoarece antigelul este otrăvitor și scump, iar uleiul poate lua foc dacă apar scurgeri.

Prin proiectare, dispozitivele de apă sunt de obicei realizate sub formă de bobină sau registru (țeavă) cu apă (manta de apă); cele de aer sunt un capac cu evacuare a aerului cald sau o inserție largă în coș cu elemente transversale sudate.

Atunci când decideți cum să eliminați căldura reziduală a gazelor de ardere, trebuie să aveți în vedere că condensul poate cădea pe pereții încălziți ai coșului de fum. Acest dezavantaj este vizibil mai ales în cazane pe gaz, în care temperatura gazelor de evacuare este scăzută. Dar pe sobele ieftine de casă puteți ignora condensul.

Apă

Avantajul apei pentru recuperare este ca are o capacitate termica mare si indeparteaza mai eficient caldura din gazele de ardere. Dar recuperatoarele de apă necesită o producție de calitate superioară - sistemul nu poate avea scurgeri; Când îl utilizați, este necesar să vă asigurați că nu există supraîncălzire, deoarece apa clocotită poate rupe conducta.

Dacă structurile de apă sunt folosite într-un garaj, atelier, „cabana de weekend” sau o baie de sine stătătoare, apa va trebui să fie drenată iarna, deoarece lichidul înghețat poate rupe și conducta.

Prin pereții metalici ai coșului de fum, un circuit cu apă este încălzit, atunci când este încălzită, apa se ridică, apoi în baterii, se răcește, cade în baterie, intră în conducta de retur și este aspirată înapoi în schimbătorul de căldură. .

Pentru a optimiza funcționarea sistemului, este inclus un rezervor de expansiune - acest lucru reduce posibilitatea de fierbere. Unii meșteri instalează o pompă, care creează un mic sistem complet de încălzire.

Sistemele de apă sunt utilizate pentru încălzire folosind radiatoare sau alimentare cu apă caldă. Un dezavantaj serios este incapacitatea de a regla temperatura de încălzire a apei, dacă se supraîncălzește, pur și simplu trebuie să fie drenată. Este imposibil să turnați apă rece în sistem în timp ce unitatea de încălzire funcționează - apa poate fierbe, rupe țevile și poate deteriora coșul de fum, în timp ce condensul se instalează pe pereții interiori ai conductei de coș.

• Colac de casă

Cel mai simplu design de realizat. Bobina este de obicei realizată dintr-un tub care este înfășurat în spirală în jurul unui coș de oțel. Tuburile folosesc cupru, oțel obișnuit, oțel inoxidabil și aluminiu. Aluminiul nu trebuie utilizat pentru cazanele cu combustibil solid - punctul său de topire este de 660 °C, iar temperatura gazelor de eșapament ale dispozitivelor de încălzire cu combustibil solid ajunge la 600 °C.

La înfășurare (îndoire), țeava trebuie umplută cu nisip și etanșată pe ambele părți - acest lucru va evita defectele (îndoiri, pliuri, îndoituri). Pentru a îmbunătăți încălzirea bobinei, ar trebui să existe distanta scurta– până la 1 diametru.

Dar nu este cel mai durabil material de bobină (în special oțel carbon galvanizat).

• Registru

Register - o carcasă cu un diametru mai mare decât coșul de fum. Registrul se așează deasupra corpului coșului de fum și se sudează, capetele sunt sudate cu plăci cu orificii tăiate corespunzătoare diametrului coșului de fum. O țeavă este sudată sau înșurubată în partea de jos pentru alimentarea cu apă, iar în partea de sus pentru evacuarea apei calde. În caz contrar, se folosește la fel ca o bobină. Carcasele sunt realizate nu numai rotunde, ci și pătrate.

Aer

Această opțiune este mai potrivită pentru încălzirea locală a spațiilor - o cameră, baie, dressing. Structurile de aer sunt mai ușor de asamblat. Uneori se folosește o bobină sau un registru, uneori se folosește un schimbător de căldură Kuznetsov sau tip clopot. Bobina are prea multă rezistență de la pereții țevii, nu trebuie să fie prea lungă. Din cauza acestor dificultăți, este rar folosit. Recuperătoarele de aer răcesc coșul de fum, astfel încât există mai puține șanse de formare a condensului pe pereții acestuia.

Uneori, nu construiesc structuri complexe, ci folosesc materiale disponibile - sudează nervuri de la colțuri sau benzi îndoite la coș, țevi se deschid pe ambele părți, atașează „fuste” sau benzi (aluminiu sau oțel subțire) îndoite într-o structură ondulată.

• Schimbător de căldură Kuznetsov

Schimbătorul de căldură Kuznetsov este un cilindru expandat, peste care sunt sudate țevi. Cilindrul este montat în coș, gazele de ardere fierbinți curg prin interior și încălzesc elementele transversale. Aerul din cavități iese în încăpere și o încălzește sau este colectat într-o conductă de aer și intră în încăperea adiacentă.

• Tip clopot

Dacă o casă mică nu are sistem de încălzire și este nevoie să încălziți o cameră la mansardă sau la al doilea etaj, se folosește un schimbător de căldură tip clopot. Un cilindru este instalat în jurul coșului, deschis în partea de jos în partea de sus, aerul din cilindru intră în țevi care merg la etajul al doilea. Aerul cald este eliberat în partea inferioară a încăperii de la etajul doi - în acest fel aerul cald este mai bine distribuit în cameră și îl încălzește cât mai mult posibil.

Uneori, în loc de un cilindru deasupra aragazului, o hotă este instalată sub tavan, aerul încălzit de sobă se ridică în ea și curge prin țevi în camera de la etajul doi. Puteți instala un ventilator, în acest caz aer cald Este mai ușor să încălziți o cameră la același etaj cu aragazul.

Care tip este mai bun

Ce tip este mai bun este determinat de ce anume trebuie încălzit și în ce mod. Eficiența este mai bună pentru recuperatoarele de apă - 50-60% (pentru un parametru de registru este mai mare, pentru o bobină este mai mică). Dispozitivele cu aer au o eficiență mai mică.

Pentru sistemele de alimentare cu apă caldă sau de încălzire cu radiatoare, este mai bine să instalați schimbătoare de căldură cu apă. Încălzitoarele de aer sunt mai potrivite pentru încălzirea camerelor individuale aflate la distanță apropiată.

Calcule de putere

Calculați independent puterea recuperatorului în absența datelor inițiale (puterea cuptorului, temperatura și cantitatea de gaze de evacuare pe unitatea de timp, zona de contact a schimbătorului de căldură și metalul coșului de fum, viteza de trecere a aerului sau a apei prin dispozitiv) aproape imposibil. Puteți măsura puterea unui schimbător de căldură deja instalat.

Aproximativ, ar trebui să vă așteptați ca schimbătorul de căldură de pe coșul unei sobe cu combustibil solid sau al șemineului să încălzească câteva calorifere mici, să crească temperatura în garaj sau să facă o cameră în pod sau un dressing într-un încălzitor de baie. .

Cumpărați sau faceți-l singur

Dacă doriți să creșteți transferul de căldură de la un cazan scump achiziționat, este mai bine să cumpărați dispozitive gata făcute de înaltă calitate - industria le produce într-o gamă suficientă. Dar dacă doriți să vă modernizați fie garajul, fie să creșteți eficiența șemineului cu teava de otel la dacha - puteți economisi mulți bani făcând și instalând un schimbător de căldură pe coș cu propriile mâini. Instalarea unui schimbător de căldură de către un specialist angajat va costa la fel ca structura în sine.

Cea mai simplă opțiune - o bobină - poate fi făcută cu ușurință de un pasionat de casă chiar și fără prea multă experiență, dar un meșter de acasă cu cel puțin unele abilități de sudură se poate descurca cu modele mai complexe.

Pret aproximativ

Costul schimbătoarelor de căldură pentru coș de fum fabricate industrial variază în funcție de proiectare și producător.

Rularea rezervoarelor schimbătoare de căldură pentru un coș cu diametrul de 115 mm și o capacitate de 6 litri costă ruble cele cu o capacitate de 12 litri.

Cum să-ți faci propriul dispozitiv

Este ușor să faci singur o bobină simplă dintr-un tub de cupru. Pentru un coș de fum cu un diametru de 100 mm, este potrivită o țeavă de cupru cu un diametru de ¼ inch și o lungime de 3-4 m. Fitingurile filetate trebuie lipite la capetele țevii. Apoi tubul este umplut cu nisip fin, răsucit și înfășurat în jurul coșului de fum.

Este recomandabil să lăsați o distanță mică între viraje - atunci conducta de la coș va fi încălzită atât prin transfer de căldură, cât și prin radiație infraroșie. Este convenabil să faci această muncă cu un asistent. Nisipul este apoi spălat din țeavă cu apă sub presiune. Conectați conductele care duc la radiatoare și rezervorul de expansiune.

Schimbătorul de căldură Kuznetsov este realizat prin sudare. Cea mai simplă opțiune este de a face o carcasă dintr-o butelie de gaz sau țeavă cu diametru mare.

Pentru fabricație veți avea nevoie de următoarele materiale:

1. Butelie de gaz, teava cu diametru mare (300 mm) pentru carcasa.
2. Țeavă cu un diametru de 32 mm (este mai bine să luați o bucată cu un diametru mai mare - până la 57 mm). Lungimea semifabricatelor este de 300-400 mm, cantitatea totală ar trebui să fie suficientă pentru tăierea semifabricatelor.
3. Două conducte mici de același diametru ca și coșul de fum; Este recomandabil să folosiți o țeavă de coș - dacă coșul este prefabricat, atunci pe o parte a structurii țeava va avea o priză, care este necesară pentru instalarea schimbătorului de căldură.
4. Două bucăți de tablă de oțel, suficiente pentru a tăia capacele de capăt ale carcasei.

Tehnologia de fabricație a schimbătorului de căldură cu aer:

1. O țeavă sau un cilindru mare este tăiată la dimensiunea necesară.
2. 9 semifabricate de aceeași lungime sunt tăiate din țevi subțiri.
3. Cercuri sunt decupate pentru dopuri.
4. 9 găuri pentru țevi de diametru mic sunt tăiate în cercuri; dacă se ia un tub cu diametru mai mare, atunci se taie o gaură pentru acesta în centru.
5. Țevile subțiri sunt introduse în orificiile dopurilor, atașate prin sudură și apoi sudate.

În părțile laterale ale corpului sunt tăiate găuri cu un diametru egal cu diametrul coșului de fum.

O structură de tuburi subțiri și dopuri este introdusă în corp și sudată la joncțiunea dopurilor și corpul unei țevi mari.

Țevile sunt introduse în găurile de pe părțile laterale ale corpului și, de asemenea, fierte.

Alternativă:

Ce materiale pot fi folosite

Opțiune ideală - oţel inoxidabil(de exemplu, oțel inoxidabil austenitic alimentar 08Х18Н10 sau AISI 304) sau cupru. Produsele produse industrial sunt uneori fabricate din titan. Dar prețul acestor materiale este destul de mare. Dar sunt durabile, nu ruginesc, sunt fiabile și durabile. Dacă aveți o sobă cu burtă în garaj sau un încălzitor de casă din materiale vechi în baie, este foarte posibil să folosiți metal feros (oțel carbon).

Puteți folosi o țeavă ondulată din oțel inoxidabil de înaltă calitate. Ondularea galvanizată este o opțiune nedorită și de scurtă durată. Tevile de aluminiu pot fi folosite si pentru serpentina (nu si pentru cosurile sobelor cu combustibil solid).

Dar trebuie avut în vedere că atunci când lucrari de sudare Stratul de zinc se evaporă, iar toate avantajele galvanizării (rezistența la coroziune) dispar. La temperaturi peste 400 °C, zincul începe să se evapore (vaporii de zinc sunt toxici), așa că nu trebuie să utilizați galvanizarea pentru schimbătoarele de căldură pe coșurile cazanelor cu combustibil solid.

Rusilor nu le place sa piarda in nimic: nici in bani, nici in confort, nici in caldura. Și, prin urmare, la dachas, și în case private, și în sere și în băi, puteți vedea adesea dispozitive destul de interesante „de dragul economisirii de bani” de la vecini. Și în același mod, meșterii populari nu au ignorat căldura complet inutilă care uneori scapă mediocru din camera de aburi, instalând un schimbător de căldură pe coș, și nu pe aragaz sau pe perete. Și într-adevăr, acest lucru se dovedește a fi foarte profitabil: de ce să luăm căldura valoroasă de la sobă dacă uneori nu știm cum să răcim măcar puțin o conductă de coș fierbinte? Dar un schimbător de căldură cu apă sau aer pentru coș este o soluție excelentă!

Din ce metal este cel mai bun pentru a face un schimbător de căldură?

Este mai bine să instalați schimbătorul în sine pe conducta din oțel inoxidabil alimentar. Se mai numește și austenitic. Chiar și la temperaturi ridicate, caracteristicile sale nu se schimbă - la urma urmei, sudurile sale sunt puternice și nu sunt susceptibile la crăpare, iar nichelul, în reacție cu oxigenul de la suprafață, formează o peliculă de protecție specială, care este rezistentă la săruri și acizi. Aceasta este cea mai durabilă opțiune.

În ceea ce privește zincul, deja la o temperatură de 200°C va începe să se evapore, iar la 500°C concentrația lui în aer va atinge o valoare periculoasă. Prin urmare, dacă ați atârnat un profil galvanizat pe schimbătorul de căldură, dar acesta nu se încălzește mai mult de 200°C, nu trebuie să vă faceți griji. Dar îl puteți instala - un astfel de profil servește bine la îmbunătățirea convecției aerului care curge în jurul schimbătorului de căldură. Desigur, un astfel de schimbător de căldură nu este potrivit pentru încălzirea constantă a unei case, dar pentru încălzirea rapidă a mansardei, de exemplu, acesta este ceea ce aveți nevoie! Aceste. ai ajuns cu prietenii la baie, ai inceput sa aprinzi aragazul si in doar jumatate de ora era deja cald in pod sau camera de recreere. Și nu trebuie să vă gândiți nici la cazan, nici la al doilea cuptor.

Instalarea unui schimbător de căldură pe un coș de fum cu propriile mâini este destul de simplă. Poate fi atașat la o sobă obișnuită de fier și chiar și atunci acoperit cu cărămidă, la fel ca o sobă. De asemenea, este posibil să așezați cărămida însăși pe marginea ei - structura va fi în continuare stabilă.

De exemplu, iată cum să faci un schimbător de căldură pentru o sobă cu burtă:

Opțiuni pentru conectarea structurilor

Schimbătorul de căldură de pe coș poate funcționa în două moduri principale. Și fiecare dintre ele are propriul proces de transfer de căldură de la fum la conducta interioară a schimbătorului de căldură.

Deci, în primul mod conectăm un rezervor extern cu apa rece. Apoi apa se condensează pe conducta interioară, ceea ce face ca schimbătorul de căldură în sine să se încălzească numai datorită căldurii de condensare a vaporilor de apă din gazele de ardere. În acest caz, temperatura de pe peretele conductei nu va depăși 100°C. Și apa din rezervor va dura mult să se încălzească.

În al doilea mod, nu are loc condensarea vaporilor de apă pe peretele interior al schimbătorului de căldură. Aici fluxul de căldură prin conductă este mai semnificativ, iar apa se încălzește rapid. Pentru a înțelege mai pe deplin acest proces, încercați acest experiment: puneți o cratiță cu apă rece arzator pe gaz. Va fi vizibil clar cum va apărea condensul pe pereții tigaii și va începe să picure pe aragaz. Și în ciuda faptului că flacăra este de 100°C, această stare va continua mult timp până când apa din tigaie se încălzește. Prin urmare, dacă utilizați un schimbător de căldură pe o țeavă ca registru pentru încălzirea apei, atunci acordați preferință modelelor mici cu pereți groși ai țevii interioare - în acest fel va exista mult mai puțin condens.

Teava pe tabla - simpla si rezistenta!

Această opțiune este simplă, practică și convenabilă. De fapt, aici coșul de fum este pur și simplu înfășurat în jurul unei țevi de metal sau de cupru, este încălzit constant, iar aerul distilat prin el devine rapid cald.

Puteți suda spirala la coșul dvs. de fum folosind o torță cu argon sau sudare semi-automată. Puteți lipi și cu cositor - dacă o degresați în prealabil cu acid fosforic. Schimbătorul de căldură se va ține în mod deosebit de strâns - la urma urmei, samovarele sunt lipite cu staniu și durează foarte mult.

Ondulare - ieftină și veselă

Aceasta este varianta cea mai simplă și cu cel mai mic buget. Luăm trei ondulații de aluminiu și le înfășuram în jurul coșului de fum de la mansardă sau al doilea etaj. Aerul va fi încălzit în conductele de pe pereții coșului de fum și poate fi redirecționat în orice altă cameră. Chiar și o cameră destul de mare va fi încălzită până când veți încălzi soba cu aburi. Pentru a face eliminarea căldurii mai eficientă, înfășurați spiralele ondulate cu folie alimentară obișnuită.

Hotă cu schimbător de căldură - pentru încălzirea mansardei

De asemenea, în secțiunea de coș din camera de la mansardă, puteți instala un schimbător de căldură care ar funcționa pe principiul unei sobe tip clopot - acesta este momentul în care aerul cald se ridică și când se răcește, încet. Acest design are propriul său avantaj uriaș - un coș de fum metalic obișnuit de la etajul doi devine de obicei atât de fierbinte încât nu poate fi atins, iar un astfel de schimbător de căldură va reduce semnificativ riscul de incendiu sau arsuri accidentale.

Unii meșteri acoperă, de asemenea, astfel de schimbătoare de căldură cu o plasă cu pietre pentru a acumula căldură și a decora suportul schimbătorului de căldură. În acest caz, mansarda devine și mai confortabilă și poate fi folosită ca spațiu de locuit. La urma urmei, pe baza practicii, temperatura conductei aragazului de saună nu depășește 160-170 °C dacă există un schimbător de căldură pe ea. Și cel mai mult temperatură ridicată va fi deja amplasat doar în zona porții. Cald si sigur!

Gospodărie ecologică: una dintre cele mai accesibile moduri de a economisi căldura într-o casă cu încălzirea sobei- acesta este un schimbător de căldură pentru o conductă de coș și despre acest dispozitiv am dori să vorbim în acest articol.

Economisirea și cumpătarea sunt calități inerente doar oamenilor; ei sunt cei care au condus progresul tehnologic de secole, creând dispozitive menite nu doar să ușureze viața, ci și să utilizeze la maximum toate resursele disponibile.

Schimbător de căldură de casă sub formă de vas de expansiune.

Dacă vorbim despre gospodărie, sau mai precis, despre sfera comunală, atunci costurile de încălzire a unei case sunt considerate pe bună dreptate cele mai mari, dar și aici progresul și ingeniozitatea oamenilor și-au găsit aplicația.

De ce este nevoie?

Pierderi de căldură în casă

Fotografia de mai sus arată că aproximativ 14% din căldura care ar putea fi stocată în casă se pierde prin coș. Desigur, aceasta nu este cea mai mare cifră, dar dacă convertiți pierderile în kilowați de energie și înmulțiți cu numărul de zile în care s-a efectuat încălzirea, rezultatul este destul de semnificativ.

Scopul principal al conductei de coș este, desigur, eliminarea gazelor de eșapament. Ei sunt cei care încălzesc conducta la temperaturi enorme.

Aragaz și coș de fum printr-o cameră termică

Dacă te uiți la sobă printr-o cameră termică, poți vedea că temperatura coșului de fum poate fi aceeași ca și în focarul în sine. Problema este că transferul de căldură de la coș nu se acumulează în niciun fel, dar poate fi dat în folosință. Și cum să faceți acest lucru va fi discutat mai jos.

Tipuri de schimbătoare de căldură

Sarcina principală a schimbătorului de căldură este de a transfera căldura emisă de coșul de fum pe o distanță, dar nu de a-și răci suprafața, deoarece acest lucru va duce la creșterea formării condensului și, în consecință, la acumularea de funingine în interiorul conducta.

Menținerea acestui echilibru este cea mai importantă dificultate, mai ales dacă decideți să faceți un schimbător de căldură pentru coș cu propriile mâini.

De caracteristici de proiectare schimbatoarele de caldura pot fi de doua tipuri:

1. Apa, atunci când căldura este transferată prin circulația naturală a lichidului într-un sistem închis.
2. Aer, atunci când aerul încălzit este transferat forțat în direcția dorită.

Alegerea designului depinde direct de caracteristicile individuale ale casei și ale sobei, precum și de obiectivele urmărite de instalarea acesteia. Dar mai întâi lucrurile.

Schimbător de căldură cu apă de tip închis

Principiul de funcționare a tuturor sisteme închise sistemul de încălzire este construit pe legile elementare ale fizicii - atunci când este încălzită, densitatea apei scade și este împinsă de jos de apă mai rece, începe să se ridice prin țeavă, intrând în rezervorul de expansiune și de acolo se întoarce la încălzitor de-a lungul întregul circuit.

În acest caz, coșul de fum acționează ca un încălzitor, care cu energia sa împinge apa de-a lungul conturului sistemului de încălzire.

Colac de casă

Schimbător de căldură cu apă de casă

Designul prezentat în fotografie este cel mai comun și într-un mod simplu folosind căldura de la coș. Marginea superioară a tubului este conectată la rezervorul de expansiune, iar marginea inferioară la circuitul de încălzire.

Sfat! Tubul de cupru este cel mai potrivit pentru bobină. Se înșurubează ușor pe coș și are un coeficient ridicat de conductivitate termică.

Cel mai adesea, un astfel de sistem este folosit ca auxiliar. Cu ajutorul lui, puteți încălzi încăperi mici în care încălzirea nu era furnizată anterior, dar nimic mai mult. Nu va putea acționa ca încălzire principală, deoarece designul său are câteva dezavantaje semnificative:

• Temperatura de pe suprafața coșului de fum este o valoare instabilă și greu de controlat, ca urmare, este imposibil să se regleze gradul de încălzire a lichidului de răcire.
• Datorită variabilității temperaturii, este foarte dificil să se calculeze lungimea optimă a bobinei. Dacă este prea scurt, apa va începe să fiarbă și va rupe tubul, iar dacă este prea lung, lichidul de răcire nu se va încălzi deloc la temperatura dorită.
• Apa din rezervorul de expansiune nu poate fi folosită pentru duș sau în alte scopuri, iar acest lucru nu se datorează doar încălzirii neregulate. Când rezervorul este umplut cu apă rece, acesta va începe să răcească coșul de fum prin serpentină, ducând la formarea condensului și accelerând procesul de formare a funinginei pe pereții interni.
• Temperatura la care se încălzește coșul de fum nu este suficientă pentru a încălzi un circuit lung. Cu încălzirea convențională, apa care trece prin sistem pierde doar 25 de grade pentru a menține această cifră în această situație, întregul sistem trebuie să fie de dimensiuni reduse;

Important! Pentru unii" mesteri imi vine in minte gandul ca schimbător de căldură în coș va fi mult mai eficient, deoarece temperatura acolo este mai mare. Acest lucru nu trebuie făcut în niciun caz; obiectele străine din interiorul conductei împiedică trecerea liberă a gazelor, în urma cărora acestea pot pătrunde în cameră.

Înregistrați schimbătorul de căldură

Schimbător de căldură din fabrică

Pentru a evita problemele cu dispozitive de casă, puteți achiziționa un schimbător de căldură registru pentru conducta de coș. Desigur, prețul unui astfel de dispozitiv va fi mai mare decât cel al unui DIY. Dar caracteristicile de calitate nu pot fi comparate.

Principiul de funcționare al unui astfel de dispozitiv este identic cu cel descris mai sus, singura diferență fiind că toate calculele au fost deja făcute pentru a proteja dispozitivul de fierbere. Din păcate, nici aici nu există control al încălzirii, dar există câteva avantaje semnificative în comparație cu cele „de casă”:

• Carcasa exterioară reține căldura în interior, permițând serpentinei să se încălzească chiar și la temperaturi scăzute ale coșului de fum;
• Tuburile de cupru nu intră în contact strâns cu suprafața de încălzire, acest lucru protejează dispozitivul de eventuala fierbere.

Structura internă a schimbătorului de căldură

Important! Fiecare schimbător de căldură din fabrică este livrat cu instrucțiuni detaliate la instalarea acestuia. Pentru a obține performanțe maxime și a nu întâmpina probleme neașteptate, trebuie să o studiați cu atenție și să urmați toate recomandările producătorului.

Schimbătoare de căldură cu aer

Schimbător de căldură cu aer

Principiul de funcționare al unui astfel de dispozitiv este că gazele fierbinți din interiorul coșului curg în jurul tuburilor schimbătorului de căldură, datorită cărora se încălzesc și eliberează energie în exterior. De fapt, nu creează căldură suplimentară, ci pur și simplu direcționează aerul cald în aer într-o direcție dată.

Schimbătorul de căldură cu aer pentru coș poate fi fie independent, fie cu tiraj forțat. Pentru a accelera răspândirea aerului cald într-o cameră, se folosesc adesea ventilator obișnuit, acest lucru este suficient pentru circulația aerului și, în același timp, nu răcește excesiv coșul de fum.

Puteți asambla singur un astfel de schimbător de căldură, iar toate etapele sunt prezentate în videoclipul din acest articol

Schimbător de căldură "Kuznetsov"

Design schimbător de căldură Kuznetsov

Acesta este cel mai optim schimbător de căldură pentru coș de fum pentru încălzirea unui pod sau mansardă rece. Gazele fierbinți tind întotdeauna în sus și, din moment ce ieșirea este situată sub nivelul de intrare, mai întâi încălzesc schimbătorul de căldură, iar după aceea, când se răcesc, intră în conductă, de unde ies afară.

Un coș de fum cu un schimbător de căldură Kuznetsov nu va putea încălzi complet camera, dar elimină aproape complet pierderile de căldură, eliberând doar gaze răcite prin conductă publicată

Dacă aveți întrebări pe această temă, adresați-le experților și cititorilor proiectului nostru.