A fűtési rendszerek fő eleme egy speciális eszköz - egy ház melegítésére szolgáló hőcserélő, amelyben a hő egy hőgenerátorból egy hőhordozóra kerül. Számos különféle fűtőkazánt mutatnak be a modern piacon, de sokféleségük nem korlátozza az otthoni iparosok képzeletét az ilyen készülékek független gyártása iránt. Cikkünkben az olvasókat felkérjük, hogy tudják meg, miért van szükség hőcserélőre a fűtési rendszerben, hogyan lehet azt saját kezűleg elkészíteni és hogyan kell csatlakoztatni.
Hőcserélő funkció a fűtési rendszerben
A háztartási levegőfűtési rendszerekben a fűtési rendszer felületi hőcserélőit használják leggyakrabban, ahol a hőenergia ezen eszköz fémfelületein továbbadódik.
A hőcserélőn keresztül történő fűtés elvét a legteljesebben a gáz-, szilárd tüzelőanyag- vagy elektromos kazánok tervezésekor hajtják végre. A víz a fűtőegységbe beépített tekercs formájában ívelt csöveken kering, és az égő üzemanyag hőmérséklete melegíti. A fűtött hűtőfolyadék a fűtőrendszer csővezetékébe kerül, és helyébe a hőcserélő radiátorainak lehűtött víz kerül.
Eddig sok egyedi házban a tűzhely továbbra is a hagyományos hőforrás. Jó kis kunyhó fűtésére, azonban egy többszobás kunyhó hőteljesítménye nem kielégítő. Ezért egy magánházban hőcserélőre van szükség a fűtési rendszerben annak érdekében, hogy a tűzhely teljes értékű vízmelegítőgé váljon. A fűtésre szolgáló házi hőcserélő méretének és alakjának meg kell egyeznie a kemence tüzelőanyag-kamrájának méretével. Csöveket és radiátorokat csatlakoztathat ehhez az eszközhöz, majd a ház fűtése hatékonyabbá válik.
A hőcserélők típusai
Praktikusabb víz hőcserélők fűtésre. Ennek oka az, hogy a víz sokkal jobban továbbítja a hőenergiát, mint a levegő. Ugyanakkor alkalmazható egy fűtésre szolgáló levegő hőcserélő is. A vízen és a levegőn kívül egy kémény hőcserélőt is fűtésre használnak, amelyet nem belül, hanem kívül helyeznek el.
Minden ipari fűtőberendezés hőcserélővel van felszerelve, amelynek kialakítása maximálisan igazodik a víz hatékony melegítéséhez.
A gyárban a hőcserélők rézből készülnek. A cső tekercs, amelynek hajlításán túl sok lemez van, nagy hőátadást biztosítva.
Szinte lehetetlen házimozi hőcserélőt építeni otthon fűtésre, hogy pontosan olyan legyen, mint a gyári. Ezért meg kell választania egy könnyebb lehetőséget.
Rendszer eszköz
A házi hőcserélő működésének alapelve az, hogy a tűzhely energiáját adja át a tűzifa vagy a szén égéséből, és a fűtött víz csöveken keresztül elosztja az összes helyiséget. Ez a fűtési módszer lehetővé teszi a ház lakóinak, hogy egyenletes hőeloszlást élvezhessenek.Ezen felül minden szoba sokkal gyorsabban melegszik fel, és csökkennek az üzemanyag költségei.
Kétféle módon javíthatja a magánház kályhás fűtését:
- építsen kemencét a semmiből egy adott hőcserélő méretéhez;
- szereljen be a meglévő kemencébe egy kemence méretű házi hőcserélőt.
Ha saját kezűleg hőcserélőt készít fűtésre, a háztulajdonos biztos lehet benne, hogy a vízkörrel ellátott tűzhely nem rosszabb, mint egy valódi szilárd tüzelésű kazán. Az egyetlen különbség az, hogy a tűzhelyen a hőcserélő bemeneti helye kissé magasabb lesz a padló felett, mint a gyári kazánokban. Ez egy meglehetősen jelentős különbség, amely befolyásolhatja a hűtőfolyadék természetes áramlási sebességét.
A hőcserélőt a fűtőrendszerhez úgy kell csatlakoztatni, hogy a hidegvíz-bevezető cső (visszatérő) a lehető legalacsonyabban legyen.
Csakúgy, mint egy hagyományos fűtési rendszerben, a csővezetékek tetejére egy tágulási tartályt kell felszerelni. Kompenzálja a melegített víz mennyiségének változását, és levegőbuborékokat szabadít fel a rendszerből. Ha a természetes keringésű hőcserélőn keresztül történő fűtés nem elegendő egy nagy ház felfűtéséhez, akkor cirkulációs szivattyút kell telepítenie a rendszerbe.
A házi hőcserélő fűtéshez történő csatlakoztatásához 2 szerelvényt kell használni: az egyik alulról (hidegvíz bemeneti nyílás), a másik felülről (forró kimenet). A hőcserélő beszerelésekor biztosítani kell a csöveknek a sémának megfelelő lejtését.
A hőcserélővel történő fűtés előnyei
Ha megérti, miért van szüksége a hőcserélőre a fűtési rendszerben, számos nyilvánvaló előnyt észlelhet:
- Könnyű gyártás. Ha a házban már van kemence, akkor csak házi hőcserélő elkészítésére és fűtési rendszer telepítésére kell költenie.
- Kombinált fűtés. A ház fűtése a tűzhely felületén kívül vízmelegítő rendszerrel bővül.
- Különféle üzemanyagok. A kemencét bármilyen szilárd energiával melegítheti, ellentétben a kazánokkal, amelyek csak egy adott tüzelőanyag-típusra koncentrálnak.
- Gyönyörű megjelenés. Az orosz kályha hagyományos megjelenésének megőrzése hasznos lehet, ha nemzeti stílusú belső teret készít.
A hőcserélőn keresztül történő fűtés hátrányai között szerepel: a gyári kazánokhoz képest kevésbé magas hatékonyságú, és a hűtőfolyadék melegítésének intenzitására nincs automatikus szabályozás.
Hogyan készítsünk házi hőcserélőt?
A saját készítésű hőcserélő alakja eltérő lehet. A leggyakoribb lehetőség több acél- vagy rézcső nyilvántartása, de lemez-típusú mintákat is használnak.
Az égési zóna hőmérséklete nagyon magas, különösen akkor, ha szén ég. Ezért fokozott követelményeket támasztanak annak a fémnek, amelyből a hőcserélő elemei készülnek, a konstrukció ésszerűségére és a hegesztések minőségére.
Anyagok gyártáshoz
A vízmelegítők fűtési feladata az optimális hőátadás biztosítása, és ebben a folyamatban a fém hővezető képessége fontos. Például egy acélcső 7-szer gyengébb hőt vezet, mint egy réz. Ezért ugyanannak a csőátmérőnek az átviteléhez azonos hőmennyiséghez 25 méter acélcsőre lesz szüksége a 3,5 méter réz helyett.
A réz hőcserélők működése a leggazdaságosabb, ugyanakkor drágák is. A legalább 32 mm átmérőjű acélcsőből készült hőcserélők hozzáférhetőbbnek tekinthetők a független gyártáshoz.
Ha állítja, hogy a kemence szénszal fűthető, akkor jobb öntöttvas hőcserélőt telepíteni. Ez a fém erősebb, és a készülék falai hosszú ideig nem égnek.
A hőcserélő teljesítményének kiszámítása
Meglehetősen nehéz előre kiszámítani a fűtőrendszer hőcserélőjét. Ehhez túl sok tényezőt kell figyelembe venni: a cső átmérőjét, a tekercs hosszát, a fém hővezető képességét, az üzemanyag égési hőmérsékletét, a hűtőfolyadék keringési sebességét stb. A hőcserélő tényleges képessége, hogy megbirkózzon a funkcióival, csak a fűtési rendszer elindítása után derül ki.
A számításokban orientálható, hogy egy hőcserélőként szolgáló 50 mm átmérőjű cső 1 méterének 1 kW hőteljesítménye legyen.
Vehet például a kazán bármely ismert modelljét, és paramétereinek megfelelően elkészítheti saját házi hőcserélőjét.
Tervezési jellemzők
Sima falú csövekből hegesztett háztartási vízmelegítő hőcserélőt regiszternek hívnak. Úgy néz ki, mint egyfajta "rács", és ez a házi hőcserélő legnépszerűbb formája. Ezen a konstrukción kívül egyszerűbb eszközöket is készítenek téglalap vagy hengeres tartály formájában. A lényeg az, hogy a hőcserélő felülete a lehető legnagyobb legyen.
Ha saját kezű hőcserélőt készít, akkor több feltételt be kell tartani:
- a hőcserélő belső üregeinek szélességének legalább 5 mm-nek kell lennie, különben a benne lévő víz felforrósodhat;
- a cső falvastagságának legalább 3 mm-nek kell lennie, hogy a fém ne égjön ki;
- a hőcserélő és a kemence falai közötti 10–15 mm-es hézagnak kompenzálnia kell a fém terjedését hevítés közben.
Szerelési jellemzők
A legegyszerűbb módszer a hőcserélő beszerelése a kemence építésével egyidejűleg. Ha régi sütőbe telepíti, akkor a téglafal egy részét le kell szerelnie.
eljárás:
- Egy cső alakú hőcserélőt közvetlenül a kemence előkészített alapjára telepítünk közvetlenül a kemence üregébe.
- A tégla sorok további lerakásával helyet hagynak a készülék bemeneti és kimeneti csövein.
- A kőművesmunka befejezése után a hőcserélőt csatlakoztatják a fűtőrendszerhez, a rendszert megtöltik vízzel és elkészítik a kemence tesztkemencét.
A videó anyag megismerheti a hőcserélő saját gyártásával kapcsolatos hasznos tippeket:
Eddig csak a vízmelegítő rendszerek hőcserélőiről beszéltünk. Vigyázzon az alkalmazásuk más területeire.
Levegő fűtés
Ha jellemzi a légfűtő rendszert, akkor azt mondhatjuk, hogy több mínusz, mint plusz van. A fűtéshez használt levegő hőcserélői nem gyakoriak a magánlakásokban, még nem ismerték meg őket.
Ennek a rendszernek az az előnye, hogy a fűtést kényszerítő szellőzéssel kombinálják. A tervezés és telepítés esetleges hibái azonban minimalizálhatják az előnyöket. A csatornákban ventilátorok zaját hallanak, a helyiségekben pedig hőmérsékleti egyensúlyhiányt éreznek.
A levegőfűtés hőcserélői közvetlen és közvetett fűtéssel is léteznek. Az első esetben a gáz- vagy dízelüzemanyag közvetlenül a hőcserélőben ég. Más modellek közbenső hűtőfolyadékot használnak.
Kémény hőcserélő
A "kézművesek" házaiban és fürdőszobáiban házi készítésű víz- vagy levegő hőcserélőt láthatunk, amelyet egy kályha kéményére szereltünk. Nagyon jövedelmezőnek bizonyul: a hő nem megy el a füsttel, részben a víz melegítésére szolgál.
Ha hőcserélőt telepít a fűtési kéménybe, meglehetősen nagy mennyiségű forró vizet kaphat. Természetesen ez nem elég az egész ház melegítéséhez, hanem elegendő egy vagy két radiátor behelyezéséhez az öltözőben.A füstfürdőben a víz melegítéséhez és a víz gyors melegítéséhez egy kémény számára egy hőcserélőt is lehet használni.
Egy ilyen eszköz gyártása nagyon egyszerű lehet. Ennek alapjául szolgálhat egy 500–700 mm átmérőjű nagy cső szegmense, vagy hegeszthet egy tartályt rozsdamentes acélból. A szerkezet közepén egy függőleges cső lesz, amely megfelel a kémény átmérőjének, és két csövet kell hegeszteni a tetején és az alján.
A hőmérsékletet a hőcserélőhöz adva a kemencéből távozó égéstermékek gyorsan lehűlnek. Emiatt csökken a huzat a kéményben, és az üzemanyag égése kissé lelassul.
Ha saját kezűleg hőcserélőt készít fűtésre, ez a módszer a ház teljes vízmelegítésének megszervezéséhez anélkül, hogy drága berendezéseket vásárolnánk.
